Strategie di controllo

Strategie di controllo

Strategie di controllo

Significato moderno del concetto di lotta

In un discorso più generale di eco-compatibilità della difesa Eradicazione

Contenimento

dei fitofagi

Conseguenze del concetto di:

“l’unico insetto buono è l’insetto morto”

Falcidia di organismi utili

Esplosione di nuove specie dannose

Resistenza ai mezzi chimici applicati Maggiori stress dei vegetali trattati

Affermazione della “frutta di plastica”

Strategie di lotta sconsiderate

National Geographic Italia, marzo 2016

Meno spreco, meno fame

Ogni anno circa 1,3 miliardi di tonnellate di cibo - quasi un terzo della produzione mondiale - non vengono consumate. La frutta e gli ortaggi in particolare vengono gettati via più di altri alimenti.

Facilmente deperibili e vulnerabili ai cambiamenti di temperatura che incontrano durante il percorso dal campo alla tavola, sono anche i primi, nelle case, a finire nell'immondizia

Introduzione del concetto di soglia economica

Tra molteplici obiettivi è prioritario:

Salvaguardia dei complessi biocenotici e di tutte le interrelazioni tra viventi in un ambiente agrario

Maggiore rispetto delle

reti alimentari

e di tutti quegli organismi che potrebbero giocare un ruolo nel contenere specie dannose.

L’azione di un agente dannosa va misurata:

si ragiona in termini di mancate produzioni e di costi da sostenere per evitarle.

Difesa eco-compatibile

Esempio di rete alimentare

Tortrice verde delle querce pericoloso defogliatore

danno

Specie d’importanza forestale

adulto

Tortrix viridana

Itoplectis Exorista

Labrorychus Apanteles Macrocentrus Meteorus

Dibrachys Eupelmus Pediobius Actia

Tortricodes tortricellus Pandemis ribeana

Choristoneura sorbiana Zeiraphera isertana Carcina quercana Teleia luculella

Rete alimentare

FITOFAGO

PRIMARIO FITOFAGI

SECONDARI ENTOMOFAGI

I fillominatori del melo

Esempio di rete alimentare Specie d’importanza agraria

3-4 mm

Leucoptera malifoliella

Phyllonorycter blancardella Closterocerus

trifasciatus Sympiesis

sericeicornis

Apanteles laevigatus Apanteles

lautellus

Cirrospilus pictus

Pnigalio agraules

Pediobius pyrgo

Chrysocharis nitetis

Achrysocharella formosa

Rete alimentare

MELO

Evoluzione dei mezzi di controllo dei fitofagi

Mezzi di lotta agronomici

Mezzi di lotta fisico-meccanici Mezzi di lotta biologici

Mezzi di lotta biotecnici

Mezzi chimici

pre 1945 post 1945

Inorganici - Organici Organici di sintesi Arseniati alcaloidi

Fosforo nicotina Bario piretro Calcio oli

Polveri

clorurati fosforati azotorganici

piretroidi

ICI + IGR + MAC Nuovi insetticidi

Evoluzione dei mezzi chimici di controllo

Il mercato europeo degli agrofarmaci vale ca. 12 miliardi di Euro, dominato dalla Francia, che detiene la SAU più estesa

tra le nazioni UE (28 Paesi)

L’Italia è il Paese maggior consumatore di fitofarmaci

per unità di superficie con un consumo pari a poco meno di 5 kg/ha per anno,

ca. il doppio rispetto a

Francia e Germania

Consumo di fitofarmaci in Europa

130.000 ql di insetticidi (di cui 50.000 ql di oli minerali) 175.000 ql di diserbanti

800.000 ql di fungicidi (il 50% = Cu + S) 195.000 ql altri fitofarmaci (fumiganti, etc.)

41 milioni di quintali di fertilizzanti

19 milioni di quintali di concimi minerali

Anno 2014 (ISTAT)

Consumo di fitofarmaci in Italia

MERCATO ITALIANO DEI PRODOTTI FITOSANITARI

MERCATO ITALIANO DEI PRODOTTI FITOSANITARI Ripartizione per colture

Le specie frutticole (vite compresa) impiegano quasi la metà dei fitofarmaci

commercializzati

Conseguenze dell’uso di fitofarmaci:

presenza diffusa di pesticidi nelle acque

Consumo di insetticidi in Italia

Il consumo è in costante calo negli ultimi 20 anni (- 40 %)

Sviluppo di nuove molecole che sono efficaci a dosi bassissime

Applicazione di nuove metodiche di lotta

(uso sostenibile dei fitofarmaci e di biotecniche per una difesa a ridotto impatto ambientale)

Formazione & divulgazione

rivolta agli operatori del settore

Sempre meno autorizzati gli Esteri fosforici

Maggiore utilizzo di IGR, nuovi azotorganici, etc.

Lotta a calendario (o di copertura)

Lotta guidata

Lotta integrata

Lotta tradizionale basata su abitudini consolidate

senza particolari conoscenze biologiche dell’avversità

Introduzione di valutazioni empiriche di una soglia d’intervento ed uso di prodotti chimici semiselettivi

Uso di fitofarmaci selettivi in combinazione con entomofagi, tecniche colturali, modelli di sviluppo, dati meteorologici per arrivare alla più dettagliata previsione possibile della potenziale infestazione

Strategie di controllo

La direttiva 2009/128/CE (= Usi sostenibili degli agrofarmaci), recepita in Italia con D.Lgs. 14 agosto 2012, n. 150, ha istituito un "quadro per l’azione comunitaria ai fini dell’utilizzo

sostenibile dei pesticidi".

La direttiva viene attuata attraverso i Piani di Azione Nazionali (PAN) che stabiliscono gli obiettivi, le misure, i tempi e gli

indicatori per la riduzione dei rischi e degli impatti derivanti dall’utilizzo dei prodotti fitosanitari.

Il PAN, adottato in Italia con Decreto Interministeriale (G.U. n.

35 del 12.02.2014) promuove pratiche di utilizzo dei prodotti fitosanitari maggiormente sostenibili e fornisce indicazioni per ridurre l’impatto dei prodotti fitosanitari nelle aree agricole,

nelle aree extra agricole e nelle aree naturali protette.

Piano d’Azione Nazionale (PAN)

per l’uso sostenibile dei prodotti fitosanitari

Quando nasce il concetto di lotta integrata?

Perché nasce il concetto di lotta integrata?

Sistema di controllo degli organismi dannosi che utilizza tutti i fattori e le tecniche disponibili per mantenere le loro popolazioni al di sotto di densità che comportano danno economico, nel rispetto di princìpi ecologici, tossicologici ed

economici.

(Stern et al., 1959)

I N T E G R A T E D P E S T M A N A G E M E N T, o

IPM

(degli anglosassoni)

Concetto di lotta integrata

clima

pianta coltivata

suolo

pratiche colturali biocenosi

Interrelazioni tra gli elementi dell’agroecosistema

Riflessione sulle basi dell’IPM

utilizza tutti i fattori e le tecniche disponibili

Riscoperta di buone pratiche agronomiche, meccaniche, fisiche e del controllo naturale, operato da numerosissimi organismi utili, accanto a nuove tecniche ora disponibili (genetica, biotecniche).

IPM

mantenere le loro popolazioni al di sotto di densità che comportano

danno economico

Introduzione del concetto di soglia che regolerà tutte le operazioni necessarie.

Varie sono le soglie da considerare:

soglia di tolleranza

soglia d’intervento

soglia di danno

interventi

soglia di danno soglia d’intervento soglia di tolleranza

tempo

densità di popolazione

POSIZIONE D’EQUILIBRIO

Rappresentazione delle soglie

IE T I D

O

Raccolt o

Popolazione del fitofago

Rappresentazione delle soglie

P

densità

IE = soglia ZERO! – danno estetico

T = soglia di tolleranza I = soglia d’intervento

D = soglia di danno

O = perdita pari al costo dell’intervento P = perdita economica

Rappresentazione delle soglie

nel rispetto di princìpi ecologici

La biocenosi che gravita su di un ecosistema

agrario deve essere salvaguardata il più possibile dalle strategie di lotta adottate di volta in volta.

Ne fanno parte insetti ausiliari (pronubi, entomofagi, etc.) che controllano i famosi fitofagi secondari.

Eventuali trattamenti con insetticidi andranno fatti con prodotti il più possibile selettivi.

Premessa base per la sua corretta applicazione è la

conoscenza delle relazioni biocenotiche tipiche di

ciascun agroecosistema.

nel rispetto di princìpi tossicologici

La scelta e l’utilizzo di

fitofarmaci

tiene conto

delle ripercussioni sulla salute degli operatori agricoli, dei consumatori e dell’ambiente in toto

La tossicità di un principio attivo è da considerare sia nelle manifestazioni acute ( si calcola la DL ₅₀ ) che in quelle croniche. Così si valuta l’efficacia di un fitofarmaco sia nei riguardi del fitofago che delle specie utili e dell’uomo attraverso gli effetti collaterali

La

tossicità cronica

(effetti cancerogeni, mutagenici, allergenici, teratogeni, etc.) viene spesso messa in

evidenza molto a posteriori dall’inizio dell’uso e porta sempre al ritiro dal commercio della molecola pericolosa

nel rispetto di princìpi economici

Tutta la filosofia dell’integrazione dei mezzi poggia su di un dato irrinunciabile:

l’agricoltore deve produrre un valido reddito per sostenere l’azienda.

Nel bilancio costi / benefici sarà data

preferenza al sistema di lotta meno costoso

Parametri indispensabili

Individuazione dell’entomofauna specifica locale infeudata a determinate colture.

Fitofagi chiave

Fitofagi secondari

Antagonisti principali

Permanentemente dannoso; ogni anno

necessita di misure di controllo. Insufficiente controllo naturale (es. un carpofago).

Occasionalmente dannosi a seguito di

squilibri provocati dall’uomo (es. cocciniglie).

Da incrementare se sono assenti, da proteggere se presenti e attivi.

Sviluppare una strategia di controllo integrato

(Stern et al ., 1 95 9)

irrilevante

occasionale

fitofago permanente

fitofago chiave

Parametri indispensabili

per applicare e sviluppare una strategia di controllo integrato

Valutazione locale delle soglie economiche:

Dannosità locale del fitofago permanente (relazione densità / danno)

Prezzo potenziale di mercato del raccolto (prezzo stimato)

Costo degli interventi chimici necessari

(tutti elementi certi !)

Parametri indispensabili

per applicare e sviluppare una strategia di controllo integrato

Conoscenza dei parametri ambientali

ad es. i

dati meteorologici,

sono assolutamente necessari per impostare programmi di lotta

molto efficaci.

Modelli previsionali di sviluppo dei fitofagi

(dati biologici ed uso dei gradi-giorno)

Campionare la vegetazione

Campionamento su pianta (visuale)

Prelievo di campioni da pianta

Dispositivi di cattura

Meccanici (imbuti, teli, frappage, etc.) Fototropici (trappole luminose)

Cromotropici (trappole gialle, etc.)

Chemiotropici (trappole alimentari, feromoniche)

(con l’aiuto di una lente contafili)

(rametti, foglie, gemme, fiori, frutti)

MONITORAGGIO DEGLI INSETTI IN LOTTA INTEGRATA

Trappole per monitoraggio

Quelle “tradizionali”

bottiglie-trappola

Fasce trappola

(es.: cartone ondulato)

trappola a caduta

bacinella

Pannelli collanti cromotropici

trappole luminose

Trappole per monitoraggio

Le diverse forme delle trappole

per coleotteri, lepidotteri, etc.

Trappole feromoniche

(per lepidotteri, coleotteri, cocciniglie, etc.)

capsula feromonica

fondo collante

Trappole feromoniche

(a pagoda, delta,

imbuto, etc.)

Altre tipologie di trappole feromoniche

impiegate per la cattura

di coleotteri

a pannelli incrociati tipo multi-imbuto

Mezzi di lotta agronomici

RESISTENZA VEGETALE

ANTIBIOSI

TOLLERANZA

ANTIXENOSI

barriera

R. ante portas (fisica o chimica)

alcaloidi, ormoni, antienzimi / vitamine

(pubescenza / spessore cere di superficie)

ANTIXENOSI

R. ante portas (fisica o chimica)

(pubescenza/ essudati superficiali)

Repellenza, deterrenza, impedimenti meccanici

Peli ghiandolari Trichomi

ANTIBIOSI

alcaloidi, ormoni, antienzimi / vitamine

Può essere letale

Si esplica attraverso sostanze che hanno azioni come:

anappetenti, inibitori di crescita, antiormoni, bloccanti della digestione o dell’assimilazione di nutrienti.

patata melia

DIFESE INDOTTE

Reazione di ipersensibilità

Produzione ex-novo di metaboliti secondari

Alterato chimismo fogliare

Variazione della qualità dell’alimento nella vegetazione di nuova emissione

Difese basate sui prodotti del metabolismo secondario

•Note da tempo per la loro attività anti-insetto

•Dimostrazione di induzione in seguito ad attacco di fitofagi Composti fenolici

es. tannini: in alcune specie di alberi, la fitofagia induce accumulo di tannini (→ denaturano e precipitano proteine, deterrenti)

es. lignina: deposizione di lignina aumenta durezza delle foglie → deterrente la fitofagia

Terpenoidi

es. nelle conifere, rilasciate oleoresine (mono- e diterpeni) in seguito all’attacco di Scolitidi

es. in aghi conifere, aumenta sintesi monoterpeni

Alcaloidi

Glucosinolati

Selezione per resistenza o per tolleranza ?

Effetto della resistenza vegetale sui nemici naturali

Resistenza vegetale e lotta integrata

Selezione varietale

M G L A S O N

soglia economica

densità R1 R2

suscettibile

MEZZI AGRONOMICI DI LOTTA

 STRATEGIE:

• rendere la coltura difficilmente localizzabile da parte del fitofago

• rendere la coltura o l’habitat inaccettabili al fitofago

• rendere la coltura non disponibile nello spazio o nel tempo al fitofago

• ridurre la sopravvivenza del fitofago nella coltura mediante pratiche finalizzate a

 rendere la coltura o l’habitat meno idonei al fitofago

 rendere la coltura o l’habitat più idonei agli entomofagi

 aumentando la biodiversità

A

B

Aratura / lavorazioni

Evitare un eccesso

di azotati per contenere

i problemi causati dai fitomizi limitandone le popolazioni Sfibratura residui colturali

(es. piralide - stocchi di mais)

Mezzi di lotta agronomici

profondità

Concimazione

Semina Ritardo o anticipo

(resistenza ecologica)

Mezzi di lotta agronomici

Evitare l’accumulo di specie parassite legate al terreno (es. nematodi)

Rotazioni

Da contenere (preferire metodi a goccia) Né eccessi né carenza

Totale o parziale; inserire siepi e/o frangiventi Monocoltura & policoltura. Intercropping.

Pt esca - Coltivazioni a strisce - inerbimenti Creazione aree rifugio

Consociazioni

Irrigazione

Diserbo

aumento complessità agroecosistema nello spazio

Mezzi di lotta agronomici

Scelta varietale

Innesto

Potatura

Raccolta

materiale di propagazione sano e certificato cv resistenti oppure più tolleranti

cv precoci (sfruttare asincronia fenologica)

Vite & fillossera - melo & eriosoma

Risanamento della chioma di un albero

Anticipata; strip cutting dell’erba medica

Mezzi di lotta agronomici

Mezzi di lotta fisico-meccanici



sbarramenti  adesivi (es. formiche), acqua, petrolio



screening  reti etc. (es. serre, magazzini, abitazioni)



distruzione parti infestate o residui colturali  macchine sfibratrici

(es. contro piralide del mais;

es. residui della potatura contro xilofagi)



scortecciamento e spazzolamento di rami e tronchi



raccolta diretta  manuale, con aspiratori, ecc.



raccolta indiretta  rami esca (es. corticicoli: scolitidi), ricoveri artificiali (cartoni ondulati), ecc.



dilavamento (es. contro acari, afidi e per pulitura da melate)

Sbarramenti

Trappola adesiva

Trappola oziorrinco (velcro o similari)

Mezzi di lotta fisico-meccanici

Ricoveri artificiali

fascia di cartone ondulato

Screening

rete antinsetto

Mezzi di lotta fisico-meccanici

Sommersione

Fogging

Pirodiserbo

T° estreme Radiazioni

(Microonde, gamma)

Contro gli insetti terricoli

Aspersione nebulizzata in colture protette con funzione anti fitomizi

Al posto delle lavorazioni e/o diserbanti

Disinfestazione di derrate, legno, semi, strutture (serre, silos)

Mezzi di lotta fisico-meccanici

Atmosfera modificata

Polveri abrasive

Trappolaggio: rami/tronchi esca ricoveri trappola emissioni luminose

Uso di CO₂ o di N₂ in magazzino per risanare e /o impedire attività

Agiscono sulle membrane intersegmentali (insetti delle derrate)

(Scolitidi)

Larve svernanti Insetti volatori

Mezzi di lotta fisico-meccanici

Si sfrutta l’antagonismo esistente in natura

La manipolazione degli antagonisti naturali ha portato al

controllo biologico

che viene così definito:

L’uso di organismi viventi allo scopo di proteggere le piante dagli agenti biotici dannosi

Mezzi di lotta biologici

Obiettivo:

insediamento + Notevoli capacità dispersione naturale di ricerca

Creazione di un punto di equilibrio tra fitofago ed entomofago non distante da quello originario

Caratteristiche degli organismi entomofagi

Perché ricorrere alle introduzioni di entomofagi?

Per rimediare a gravi alterazioni della biocenosi

Introduzioni accidentali

Esplosioni di

popolazione

Ricostituzione e mantenimento degli equilibri

Metodo propagativo

A seguito di un’accidentale diffusione di un fitofago da un continente all’altro si corre ai ripari introducendo uno o più entomofagi dagli areali d’origine dei fitofagi.

A

Le applicazioni seguono 2 principali linee d’azione

Torymus sinensis

Mezzi di lotta biologici

Metodo INOCULATIVO (stagionale)



Lancio di entomofagi in numero limitato



Effetto progenie a breve termine

 Utilizzato quando gli entomofagi



non superano determinate avversità stagionali



subiscono rarefazione per mancanza di ospiti e/o prede



vengono decimati da interventi chimici

Leptomastix

Esaltazione delle prestazioni biologiche

Metodo inondativo

Allevamenti massali di entomofagi e microrganismi che vengono distribuiti in gran numero per

cercare di avere un effetto positivo immediato quasi alla stregua di un intervento insetticida.

B

Mezzi di lotta biologici

Composizione 100 g di prodotto contengono:

Beauveria bassiana (ceppo jw-1,ATCC 74040)

g 7,16 (2,3x10⁷ spore) Coformulanti q.b.a g 100

Composizione 100 g di prodotto contengono:

CpGV (concentrato tecnico)

g 26 (1x10¹³ GV/I) Coformulanti q.b.a g 100

BIOINSETTICIDI

Cp GranuloVirus Ao GranuloVirus SpliNPV

Bacillus thuringensis Bacillus firmus

Beauveria bassiana Metarhizium anisopliae Lecanicillium muscarium Paecylomices spp.

Verticillium lecanii

Composizione 100 g di prodotto contengono:

Bacillus thuringiensis var. kurstaki, ceppo 3HD-1, sierotipo 3a3b

g 6,4 (32.000

UI/mg) Coformulanti q.b.a g 100

BIOINSETTICIDI

Steinernema carpocapsae Steinernema feltiae

Heterorhabditis bacteriophora

CONSERVAZIONE degli antagonisti

 Mantenimento e potenziamento degli entomofagi presenti

 Uso limitato e selettivo del mezzo chimico

 Mantenimento di zone rifugio (cfr. mezzi agronomici):

 adiacenti alla coltura (siepi, bordi inerbiti)

 all’interno della coltura (copertura vegetale, consociazioni)

 ospiti alternativi

 fonti di alimentazione (polline, melata)

 svernamento degli entomofagi

Prevede l’uso di prodotti derivati da organismi naturali e manipolazioni intraspecifiche a carico degli stessi fitofagi (fisiologiche – etologiche – riproduttive) tramite l’impiego di mezzi tecnici.

Mezzi biotecnici per eccellenza sono i

semiochimici

^{e le}

radiazioni sterilizzanti (SIT) Mezzi di lotta biotecnici

Bacillus thuringiensis

corpo

parasporale

spora esosporio

sporangio

Uso dei feromoni sessuali

Cattura massale

Contro fitofagi debilitanti per la pianta

(xilofagi in genere)

Lepidotteri defogliatori

(processionaria del pino)

Mezzi di lotta biotecnici

Uso dei feromoni aggreganti Largamente utilizzati contro gli Scolitidi in ambiente forestale in sistemi di cattura massale.

Validi nei sistemi di lotta contro gli scarafaggi

Mezzi di lotta biotecnici

Uso dei feromoni marcanti

Con funzione antideponente per le mosche della frutta

Uso dei feromoni di allarme Aggiunti agli insetticidi aumentano la motilità della specie bersaglio migliorandone l’efficacia.

(afidi, acari)

Mezzi di lotta biotecnici

Confusione sessuale e disorientamento

Contro carpofagi molto

pericolosi come le tignole dei fruttiferi e della vite

Aspetto degli erogatori

A variare non è solo la forma

ma anche il contenuto di feromone che condiziona il numero di erogatori da impiegare per unità di superficie

(da 250-300 fino a 1000/ha)

Metodo attratticida

Il metodo prevede l’uso di un

supporto avvelenato con insetticida persistente (es. piretroide) attivato con il feromone sessuale della

specie da lottare.

I maschi si avvelenano a contatto con la superficie impregnata di insetticida. Questa tecnica è stata proposta contro la

cidia del melo e altri tortricidi

Alternativa al disorientamento

Esempi di Attract & Kill

Formulato con dosatore:

rilascio di gocce di pasta da 50 mg ciascuna (500 gocce/ha)

Dispositivo avvelenato che rilascia un debole odore feromonico.

Maschio attirato muore dopo 3-5 secondi

Mosca dell’olivo

Metodo attratticida Vioryl

Sacchetti di carta avvelenata da un piretroide, contenente ca. 70 gr di carbonato d’ammonio + innesco feromonico.

Esempi di Attract & Kill

Metodo Magnet Oli

Esempi di Attract & Kill

Evoluzione del metodo biotecnico

Autoconfusione

Autosterilizzazione

Feromoni

micro-incapsulati

Sistemi automatizzati per la diffusione della miscela da stazioni fisse e ad intervalli pre-determinati

PUFFER

puffer puffer

Attrattivi non feromonici

Proteine idrolizzate

(trimetilammina, putrescina)

Trimedlure

(paraferomone)

Metil-eugenolo

(oli essenziali)

Esche avvelenate

Repellenti

“mosche della frutta”

maschi di ceratite

Tefritidi

Tefritidi + insetti terricoli

(nottue, grillotalpa)

citronella, polisolfuri, piretroidi, acque di vegetazione dei frantoi

Metodo attratticida AgriSense

Lotta alle mosche della frutta

acetato di ammonio, trimetilamina altri componenti

Tecnica del maschio sterile (SIT)

Richiede una organizzazione territoriale complessa a partire da una

biofabbrica

che produce milioni di insetti sterili alla settimana, con mezzi di distribuzione degli stessi (es. aerei) ed una rete di monitoraggio.

Specie trattabili

Non eterogoniche con femmine monogame e maschi poligami che trattati mantengono una vitalità paragonabile a quelli selvaggi.

Sono combattute in questo modo molte sp. delle cosiddette “mosche della frutta”.

Mezzi di lotta biotecnici

SIT MEDFLY PROGRAM CALIFORNIA

Each week, 310 million sterile Medfly pupae are delivered, from production facilities operated by CDFA in Hawaii and the USDA in Guatemala.

PREVENTIVE RELEASE PROGRAM CALIFORNIA

Four days after the sterile MDFFs are received as pupae, they are released as adult flies from fixed wing aircraft over the Los Angeles Basin.

The standard rate of release is 62,500 sterile male flies per square mile per week, up to 125,000 sterile male MDFFs

in high-risk area encompassing 250 square miles in central L.A.

PREVENTIVE RELEASE PROGRAM CALIFORNIA

A typical week features 56 missions flown over 15,000 linear miles to release 200 million sterile MDFFs.

To date, the PRP has been highly successful, resulting in a 97% reduction in the number of MDFF infestations in the L.A. Basin since the beginning of the preventive releases.

After completing 12 years of the program, a total of 158 billion sterile MDFFs have been released during 29,551 flight missions traveling over 7,301,000 linear miles.

APPROCCIO TRI-TROFICO

SELEZIONE DELL’OSPITE (host-selection)

localizzazione dell’habitat

localizzazione dell’ ospite

riconoscimento

accettazione regolazione

Manipolazione del rapporto tri-trofico