Spatiotemporal dynamics of citrus huanglongbing spread: a case study

Abstract

Citrus huanglongbing (HLB) is a severe disease caused by ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’ and vectored by Diaphorina citri. In commercial orchards, where the disease is controlled by removal of trees with symptoms and by frequent vector control, epidemics of HLB are mostly driven by primary infections from inoculum sources external to the orchard. It has been previously shown that the density of D. citri populations is usually higher around the edges than the inner sections of HLB‐affected citrus orchards. Consequently, diseased trees are also concentrated on the edges of orchards. However, there is a lack of quantitative data on HLB gradient dynamics over long periods of time. The objective of this study was to characterize temporal HLB progress and spatiotemporal gradient dynamics over six years in a large citrus farm where the disease was managed according to standard recommendations. Disease incidence and annual disease progress rates were higher at the citrus blocks closer to the edge than those located around inner sections of the farm. A decreasing logistic function provided a good description of the spatiotemporal dynamics of HLB gradients. A fixed slope of disease gradients was estimated over time and diseased trees were observed up to 1500 m from the orchard border. These results confirm that primary infection is the main factor for the progress of HLB epidemics in an orchard under the recommended three‐pronged system management. Therefore, HLB management should be intensified at the blocks located on the edges of the orchards and extended to external sources of inoculum.

Overview of citrus huanglongbing spread and management strategies in Brazil

“…More than 80% of insects are caught in the first 100-200 m of the orchard border (Boina et al 2009a;Sétamou and Bertels 2015), which explains the similar gradient of diseased trees from the edge of farms (Fig. 5a) (Bassanezi et al 2005;Gottwald et al 2008b;Gasparoto et al 2018). Thus, insecticide applications should be more frequent along this edge or on blocks located at the farm's periphery, and less frequent in the inner part of the farm that is less exposed to migrating psyllids.…”

Gradiente de dispersão do HLB dos citros e consequências para o seu manejo

“…Como visto no presente trabalho, uma pequena parte da população de adultos que chega aos pomares se dispersa para plantas localizadas no seu o interior, enquanto a maior parte se instala nas plantas localizadas nas primeiras dezenas de metros da borda. O parâmetro "b" do modelo potência inversa indica matematicamente a diluição na população do vetor que ocorre da periferia para o centro dos pomares, até algumas centenas de metros de distância, como observado por Gottwald et al (2009a) e Gasparoto et al ( 2018).…”

“…Plantas cítricas presentes em áreas residenciais, matas, canaviais, pastagens ou áreas de preservação permanente são mais importantes como fonte de inóculo de HLB do que pomares comerciais de laranja submetidos a rigoroso controle químico (Arruda, 2017). A importância de um controle mais intensivo do patógeno e do psilídeo no entorno dos pomares vem sendo bastante enfatizada atualmente (Bassanezi et al, 2013b;Bergamin Filho et al, 2016;Gasparoto et al, 2018). (Beloti et al, 2018), uma espécie de rutácea atrativa para D. citri, mas imune ao patógeno.…”

“…Segundo Sétamou et al (2012), D. citri é um inseto diurno, o qual utiliza a luz para a seleção da planta hospedeira, o que explica assim a preferência em colonizar plantas nas bordas de pomares. Dada essa característica de colonização de D. citri, Gasparoto et al (2018) citam que altas concentrações de plantas doentes nas bordas de propriedades indicam a necessidade de um controle mais intenso da doença, tanto interna quanto externamente à propriedade.…”

“…O gradiente de dispersão da doença foi bem descrito pelo modelo da potência inversa. Assim como mostrado porGasparoto et al (2018), plantas sintomáticas foram observadas principalmente próximas às bordas dos talhões, independentemente da incidência da doença, com subsequente decréscimo de plantas infectadas na medida em que se avança para o interior do talhão. Quando o manejo é feito de forma rigorosa, como nas propriedades aqui estudadas, com pulverização frequente de inseticida e monitoramento do inseto vetor, a disseminação secundária ocorrerá raramente.…”