El Complejo Mancha de Asfalto (CMA), asociado a los hongos Phyllachora maydis Maubl. y Monographella maydis Müller & Samuels, es una enfermedad que se ha convertido en el principal factor limitante en la producción de maíz (Zea mays L.) en diversas zonas del trópico húmedo, subhúmedo y zonas de transición (^{Hock et al., 1989}), en distintas regiones de México y Centroamérica. La incidencia del CMA provoca pérdidas severas en rendimiento y deteriora la calidad del forraje, además, tiene el potencial para destruir las parcelas en su totalidad (^{Pereyda et al., 2009}). En México, la enfermedad se considera potencialmente importante en unas 800 mil hectáreas distribuidas en los Estados de Michoacán, Puebla, Veracruz, Guerrero, Oaxaca y Chiapas (^{Gómez et al., 2013}).

A nivel de campo, se ha observado que siempre el maíz es primeramente infectado por P. maydis, produciendo pequeñas manchas negras en forma de costras carbonosas sobresalientes, que por su aspecto se les denomina manchas de asfalto (^{Hock et al., 1989}). Posteriormente se forma un halo necrótico alrededor de cada una de las lesiones de P. maydis debidas a la infección secundaria de M. maydis, dando origen al denominado síntoma ojo de pescado (^{Hock et al., 1992}). De todos los organismos asociados M. maydis, el causante de la necrosis foliar, tienen el efecto más devastador; bajo condiciones favorables el follaje de la planta puede secarse completamente en menos de ocho días debido a la fusión de las lesiones de los dos organismos patogénicos y a la posible producción de una toxina (Hock et al. 1995).

Dada la creciente importancia del CMA, se requieren de métodos estandarizados de cuantificación de la enfermedad que permitan realizar estudios epidemiológicos reproducibles, exactos y precisos; entendiendo como exactitud a la proximidad que tiene un valor estimado con el valor real, precisión como la variación o repetitividad asociadas con una estimación; y reproducibilidad a la ausencia de variación en las estimaciones cuando diversos evaluadores cuantifican la misma característica (^{Nascimiento et al., 2005}).

Dentro de los métodos para medir la intensidad de una enfermedad el uso de escalas logarítmicas diagramáticas es el más ampliamente utilizado. Estas escalas consisten en la representación ilustrada de una serie de plantas o partes de plantas mostrando los síntomas de una enfermedad en diferentes grados de severidad (^{Nascimiento et al., 2005}) y están basadas en el principio de Weber-Fechner que establece que la agudeza visual del daño es proporcional al logaritmo del estímulo hasta en un 50% de severidad y a partir de este valor, la relación es inversamente proporcional al logaritmo del estímulo ocasionado por la cantidad de tejido sano restante (^{Mora et al., 2000}).

A pesar de la creciente importancia del complejo mancha de asfalto del maíz y la consecuente necesidad de llevar a cabo estudios epidemiológicos o de control, no se tiene la existencia de un método estandarizado de cuantificación de la enfermedad que provea de resultados fácilmente reproducibles entre investigadores o instituciones, por lo que el objetivo de esta investigación fue diseñar y validar una escala logarítmica diagramática de severidad para el patosistema maíz - Phyllachora maydis y Monographella maydis que permita la evaluación de los daños de la enfermedad en campo, analizando los valores de exactitud, precisión y reproducibilidad generados con su utilización.

Diseño de la escala logarítmica diagramática. Se empleó la metodología propuesta por ^{Mora et al. (2000)}, incluyendo 50 hojas con un amplio rango de severidad, provenientes de diferentes híbridos con una base genética distinta, lo que permitió que quedaran representados los distintos niveles de severidad. La documentación fotográfica fue obtenida en las parcelas de la estación experimental Agua Fría CIMMYT, Puebla y en comunidades de Chilpancingo en Guerrero, durante 2013. Mediante el software Image Tool 3.0 se determinó el área total foliar y el área total enferma de cada imagen digitalizada; la proporción de tejido sano y enfermo permitió calcular el porcentaje de severidad de la enfermedad. La escala logarítmica se generó mediante el programa 2-Log V1.0 propuesto por ^{Mora et al. (2000)}.

Validación de la escala diagramática. Se utilizó una secuencia de 50 fotografías de hojas y plantas de maíz con diversos niveles de severidad del CMA, determinándose previamente el área afectada de cada una de ellas. La severidad de cada imagen fue evaluada con ayuda de la escala por diez evaluadores, cinco de ellos con experiencia en la cuantificación de la severidad de enfermedades y cinco sin experiencia directa en el ámbito fitopatológico. La exactitud y precisión de cada evaluador fue determinada por medio de un análisis de regresión lineal simple tal como lo describen ^{Nutter et al. (1991)}.

La exactitud de cada evaluador fue determinada mediante la prueba T aplicada al intercepto de la regresión lineal (b₀), para verificar la hipótesis H₀: b₀=0; y con el coeficiente de la pendiente de la recta (b₁) para estimar si fue diferente de 1 (H₀: b₁=1), con P≤0.01. La precisión de los ensayos fue estimada con el coeficiente de determinación (r²⁾ de la misma regresión lineal y por la varianza absoluta del error. El análisis de regresión lineal simple fue realizado mediante el procedimiento GLM del paquete estadístico SAS 9.0.

A nivel de campo el valor máximo de severidad del CMA observado fue de 100%, causando senescencia y muerte prematura de toda la planta; en contraste, el límite inferior resultó con 0 % de severidad. Considerando ambos limites, la escala logarítmica diagramática de severidad estuvo constituida por siete clases, representadas por los intervalos de 0(0-0), 3(1-6), 12(7-22), 38(23-55), 72(56-84), 91(85-95) y 98(96-100) % de área foliar necrosada (Figura 1).

Figura 1 Escala diagramática de severidad para el Complejo Mancha de Asfalto del Maíz. 

La exactitud, representada por el grado de proximidad de los valores estimados a los valores reales (^{Nutter et al. 1991}), medida por el intercepto b₀ y el coeficiente b₁ del modelo lineal, fue mayor para los evaluadores con experiencia en la cuantificación de enfermedades (Cuadro 1). Los valores del intercepto b₀ fueron más cercanos a cero para el primer grupo. El valor del intercepto b₀ fue positivo en casi todos los casos, lo que indica que hay una tendencia hacia sobreestimar la severidad de la enfermedad; esta tendencia fue mayor en los evaluadores sin experiencia. En base a la hipótesis de nulidad (a=0 o b=1), el coeficiente b₁ fue estadísticamente igual a 1 (P<0.01) para la mayoría de los evaluadores, indicando que la evaluación del CMA arroja resultados cercanos a los valores reales, aún cuando existe la tendencia hacia sobreestimar los mismos; ^{Nascimiento et al. (2005)} señalan que una sobreestimación en la mayoría de los evaluadores indica la presencia de desvíos positivos constantes para todos los niveles de severidad de la enfermedad.

Cuadro 1 Estimación de los parámetros de intercepción (b₀), pendiente (b₁) y coeficiente de determinación (r²⁾ del análisis de regresión lineal simple calculado entre la severidad real y estimada del CMA, realizada por 10 evaluadores con y sin experiencia en la cuantificación de enfermedades. 

*, ** Situación donde el valor del intercepto de la recta (b₀) o el coeficiente de la pendiente (b₁) fueron estadísticamente diferentes de 0 y 1 respectivamente; basado en la prueba de T con α=0.05 y 0.01, respectivamente.

De acuerdo a ^{Sherwood et al., (1983)} las hojas con severidades similares pero con un número diferente de lesiones generan una tendencia a sobreestimar la enfermedad, principalmente cuando el número de lesiones es muy alto y su tamaño pequeño, tal es el caso de CMA, donde el típico síntoma denominado "ojo de pescado" se presenta en un gran número de lesiones. La sobreestimación de los niveles de severidad utilizando escalas logarítmicas ha sido común en varios patosistemas, así lo han reportado entre otros, ^{Barbosa et al., (2006)} para Puccinia horiana; y ^{Aquino et al., (2008)} para Ramularia gossypii.

La precisión (repetitividad o variación asociada con una estimación), estimada por el coeficiente de determinación (r²⁾ y por la varianza de los errores absolutos (^{Nutter et al., 1991}) fue mucho mayor en aquellos evaluadores con experiencia, fluctuando en el rango de 0.81 a 0.92 (Figura 2). Los niveles de precisión observada indican que el primer contacto con la escala es adecuado para ser implementada exitosamente en la evaluación del CMA. Al respecto, ^{Michereff et al., (2006)} determinaron valores de precisión adecuados en una primera evaluación con el uso de escalas; en contraparte, ^{Tovar et al., (2002)} tuvieron que familiarizar a los evaluadores para incrementar los valores de precisión y exactitud.

Figura 2 Errores absolutos (severidad real - severidad estimada) de las evaluaciones del CMA con el uso de la escala logarítmica; en la parte superior los evaluadores con experiencia en la cuantificación de enfermedades, en la parte inferior los evaluadores sin experiencia. 

Los valores de precisión observados en los evaluadores sin experiencia son aceptables; un entrenamiento previo podría tener una influencia positiva en la calidad de las evaluaciones. Esto ha sido demostrado para otros patosistemas: ^{Barbosa et al. (2006)} y ^{Aquino et al., (2008)} elevaron considerablemente la exactitud y precisión de las estimaciones de evaluadores sin experiencia luego de entrenamientos previos; los mismos autores señalan que no hubo una mejora significativa para aquellos evaluadores experimentados.

La reproducibilidad de la escala fue alta, dado que diferentes evaluadores, utilizando una misma escala en la evaluación del material, estimaron porcentajes similares de severidad. La regresión lineal de las severidades estimadas por los evaluadores produjo coeficientes de determinación que variaron en el rango de 65 a 91 (Cuadro 1). Por lo tanto, el uso de la escala diagramática para la evaluación del CMA produce una alta concordancia con los valores reales de severidad, reflejado en una alta precisión entre los evaluadores.

^{Hock et al., (1992)} desarrollaron una escala basada también en el principio logarítmico para la evaluación en campo de la severidad del CMA, sin embargo, los valores de precisión obtenidos no resultaron adecuados, esto debido al complicado sistema de cuantificación y al número elevado de clases con el cual fue desarrollada; además consi deraba de manera separada los síntomas producidos por ambos agentes infecciosos. En este estudio se consideraron conjuntamente los síntomas de P. maydis y M. maydis dando como consecuencia que el evaluador se fije de manera conjunta en los síntomas de la enfermedad.

Finalmente, el uso de sistemas estandarizados para la cuantificación de enfermedades en maíz, y en cualquier otro cultivo, resulta ser una poderosa herramienta dado que permite la perfecta comparación de experimentos llevados a cabo por diferentes instituciones e investigadores. La escala logarítmica diagramática para el CMA propuesta en este estudio representa un método estandarizado de cuantificación de la enfermedad que ayudará a obtener resultados fácilmente reproducibles, ya que provee de altos niveles de exactitud y precisión entre diversos evaluadores, por lo que puede ser utilizada como material de apoyo para estudios de diversa índole relacionados con la cuantificación de la severidad del CMA.