Fitoiatria

Concetti generali di fitoiatria

Introduzione

Le produzioni vegetali costituiscono direttamente o indirettamente, la base per oltre il 97% della dieta umana e la razionale coltivazione delle piante non può prescindere da opportuni interventi di difesa antiparassitaria.

Strategie disponibili per aumentare le produzioni agricole in relazione alle domande crescenti di fabbisogni alimentari. La superficie pro-capite coltivabile è destinata inesorabilmente a ridursi per passare da 0,5 ha del 1950 a 0,2 ha del 2050. Oltre all'aspetto quantitativo è necessario dedicare attenzione a quello quantitativo.

In relazione alle condizioni in cui si opera, la protezione delle piante può rappresentare:

• Una condizione indispensabile per produrre (nel caso di organismi nocivi particolarmente dannosi)
• Un fattore influente sulla qualità/quantità della produzione
• Un mezzo sostitutivo del lavoro umano (come si verifica per i diserbanti)

Fitoiatria: dal greco “phyton” pianta e “iatreia” cura. La fitoiatria studia la difesa delle piante, ossia i criteri e i mezzi con i quali realizzare la razionale difesa delle colture, in termini sia di prevenzione che di cura.

Concetto di malattia

La gran parte delle malattie delle piante sono dovute a un'infezione derivante dall'insediamento di un patogeno nei tessuti dell'ospite. In altri casi lo stato di sofferenza può essere causato da un fattore di stress abiotico, quale una carenza nutrizionale di acqua o di luce o un inquinante ambientale.

Malattia: condizione di sofferenza (stress) che deriva dall'alterazione dei normali processi fisiologici della pianta (quindi della sua struttura) che si manifesta, quasi sempre, con dei sintomi.

• Infettiva: causata dall'insediamento di un parassita, e trasmissibile da una pianta malata ad una sana
• Non infettiva: non deriva dall'insediamento di un parassita e non si trasmette di pianta in pianta

L'infezione può risultare Sistemica (invade tutta la pianta) o Localizzata (limitata ad un settore od organo).

Sulla base della reversibilità o meno degli effetti indotti dallo stress, questo può essere elastico (se le condizioni non persistono una volta rimosso il fattore induttore) o plastico (in caso contrario).

Una malattia si manifesta quando ha un ospite suscettibile, un patogeno virulento e condizioni ambientali favorevoli (+microrganismi residenti non patogeni). Questi tre fattori devono coesistere per un periodo minimo di tempo per consentire l'avvio ed il mantenimento del processo patogenetico.

Importanti sono le modalità di misura della malattia:

• Diffusione (o frequenza) = (N° piante infette/N° totale piante valutate) x 100 aspetto qualitativo
• Severità (o intensità) = (area di tessuto infetto/area totale) x 100 aspetto quantitativo

Fondamentale è la progressione della fitopatia nella popolazione di piante ospiti: sulla base delle caratteristiche di diffusione (nel tempo e nello spazio) e della severità delle infezioni le malattie si dividono in:

• Malattie endemiche: sempre presenti, in forma moderata o grave, ma confinate entro determinate aree (fitopatie indigene, connotazione geografica, non si estendono nello spazio)
• Malattie epidemiche: ricorrono su vaste aree, ma periodicamente possono assumere forma distruttiva; il patogeno può essere sempre presente, come nelle forme endemiche, ma i fattori ambientali predisponenti per l'infezione si presentano occasionalmente
• Malattie sporadiche: forme epidemiche che ricorrono raramente, ad intervalli lunghi e con distribuzione geografica irregolare
• Malattie pandemiche: hanno diffusione vasta e sono responsabili di elevati livelli di mortalità. Interessano % rilevanti della popolazione dell'ospite e aree molto ampie (uno o più continenti)

Sintomi: manifestazione della malattia e conseguenza delle alterazioni fisiologiche della pianta nel corso del processo patologico.

• Macroscopici (ben visibili ad occhio nudo) o microscopici (visibili con l'ausilio di microscopio ottico o elettronico)
• Locali o sistemici

Sindrome (o quadro sintomatologico): è l'insieme dei sintomi che caratterizza una malattia.

Dinamica di popolazione del parassita

Due sono gli aspetti importanti della popolazione dei patogeni: le dimensioni (numero di individui) e la loro composizione genetica che ne condiziona le prestazioni patogeniche. Se ogni aspetto potesse crescere senza limiti raggiungerebbe il suo pieno potenziale biotico. La resistenza ambientale è l'insieme di fattori che contrastano il raggiungimento del potenziale biotico.

Patogeni monociclici: il ciclo biologico dei patogeni è sincronizzato con il ciclo vitale della pianta ospite annuale. Completano parte o tutto il ciclo di patogenesi in una stagione vegetativa (max una generazione per stagione). Contenimento epidemie: riducendo il potenziale d'inoculo (Q) o diminuendo l'efficienza infettiva (R).

Patogeni policiclici: più di una generazione (più cicli di patogenesi) per stagione vegetativa; il susseguirsi delle generazioni e la sovrapposizione dei cicli portano ad una produzione continua di propaguli. Contenimento epidemie: riducendo l'elevato potenziale d'inoculo (Q) e/o riducendo tasso di crescita malattia (r).

Danni causati

Patogeni polietici: il ciclo di patogenesi si completa in più stagioni vegetative; l'inoculo è prodotto per più anni.

Danni causati dai patogeni:

• Diretti:
  • Primari: produttività, qualità, costi della lotta, extra costi per la cernita, costi per il rimpianto
  • Secondari: contaminazione materiale di propagazione e suolo, indebolimento piante
• Indiretti: a livello di azienda, consumatori e ambiente

Principi e metodi di difesa delle piante

Mezzi di difesa

Scopo di ogni azione fitoiatrica è mantenere le popolazioni dei parassiti al di sotto delle soglie economiche.

• Agronomici: effetti degli interventi agrotecnici normalmente eseguiti o leggermente modificati in modo da rendere più difficoltoso il successo degli organismi nocivi (tecniche di irrigazione, avvicendamenti colturali, potature, innesto, lavorazioni)
• Chimici: applicazione in fase preventiva o curativa di prodotti (fitofarmaci) per contrastare lo sviluppo degli organismi nocivi, in maniera diretta o indiretta
• Fisici: impiego di agenti fisici (fuoco, calore, radiazioni) per risanare piante o loro parti (semi), per trattare ambienti infestati o per creare ambienti sfavorevoli alla malattia
• Genetici: selezione e miglioramento genetico per scopi agronomici (produttività, precocità) o commerciali
• Biologici: basati sullo sfruttamento delle attività di organismi antagonisti nei confronti degli agenti nocivi
• Legislativi: iniziative volte ad escludere l'introduzione di un organismo nocivo e limitarne la diffusione

Principi di difesa

• Esclusione: misure finalizzate a prevenire l'introduzione di un parassita in una data area (campo, serra, nazione) e limitarne la diffusione (ispezione, intercettamento/distruzione materiale infetto, quarantena, certificazione)
• Eradicazione: provvedimenti diretti volti a distruggere un parassita già presente o a ridurne la popolazione al di sotto di una soglia di pericolosità. Azioni supplementari una volta fallita l'esclusione
• Resistenza: capacità (ereditabile) di una pianta di resistere ad un patogeno
  • Verticale o qualitativa (mono-o oligogenica): cultivar resistente ad uno o pochi tipi del patogeno
  • Orizzontale o quantitativa (poligenica): specie resistente a tutti i ceppi di un patogeno
  La resistenza monogenica è più facilmente superabile da parte del patogeno di quella poligenica (è più probabile che vi siano patogeni mutanti per un solo gene che per molti geni contemporaneamente)
• Protezione: misure per impedire al patogeno di infettare l'ospite: barriera chimica, fisica, biologica/antagonismo

Metodi di difesa

• Induzione di resistenza: rendere piante resistenti al patogeno. Per via genetica (stabile, ereditaria e copre l'intero organismo), biologica, chimica o fisica (queste ultime non ereditarie, localizzate e temporanee)
• Profilassi: prevenzione della malattia che si ottiene proteggendo la pianta, impedendo cioè che il parassita inizi il processo patogenetico. Trattamenti chimici o biologici
• Terapia: cura di un'infezione in atto. Azioni contro il patogeno, ma solo dopo che questo ha dato inizio a processo patogenetico

Mezzi agronomici e fisici

Mezzi agronomici

Pratiche colturali eseguite in modo tale da rendere difficoltoso l'instaurarsi o il progredire della malattia. La razionale scelta delle tecniche colturali non consente di intervenire in modo risolutivo sulle malattie ma può condizionare l'ambiente, la pianta coltivata, il patogeno, la sua interazione con la pianta e la biocenosi microbica.

Scelta della coltura, del sito, del sesto di impianto, dell'orientamento dei filari e dell'epoca di semina.

Sanità del materiale: prevenzione dell'introduzione dell'inoculo.

Norme igieniche:

• Prestare attenzione a: personale (es: unghie sporche), attrezzi e macchine, indumenti, materiali vari. Eseguire interventi sulla vegetazione partendo dalle aree con piante più giovani e comunque meno infette
• Monitoraggio e uso di barriere fitosanitarie (es: tappeti impregnati di calce)

Lavorazioni del terreno, gestione delle infestanti e pacciamatura:

• Lavorazioni primarie: realizzate nell'intervallo tra colture successive. Preparazione terreno per la semina e l'impianto (incorporamento sostanza organica, aratura, esposizione patogeni alla radiazione solare)
• Lavorazioni secondarie: messa in atto in presenza delle piante. Eliminazione della crosta superficiale, contrasto alle malerbe nelle colture a file, trattamento di residui stagionali della vegetazione

Operazioni di dendrochirurgia, potatura e riparazioni di ferite: nelle chiome adeguatamente arieggiate lo sviluppo di agenti patogeni risulta più difficoltoso, mentre più efficace sarà l'azione del sole e degli antagonisti.

Tecniche di irrigazione: ad un corretto regime idrico è legata soprattutto la prevenzione da malattie delle piante. L'eccessiva irrigazione determina un innalzamento dell'umidità che favorisce lo sviluppo di marciumi radicali e impedisce il corretto assorbimento degli elementi nutritivi da parte della pianta.

Innesto:

• Storicamente limitato alle sole specie legnose, per lo più da frutto, con obiettivi di ordine agronomico: avere mole ridotta, rinvigorire piante invecchiate e diffondere rapidamente una nuova cultivar
• Aspetti fitosanitari: fondere le caratteristiche pregevoli del nesto (produttivo ma non resistente), con quelle del portainnesto (resistente a fattori biotici e abiotici)

Rotazioni e avvicendamenti:

• Incas: “non ripetere la coltura prima di 7 anni”
• Conquistatori spagnoli: crisi coltura

Effetti: riduce l'accumulo dei parassiti delle piante e contrasta l'impoverimento nutrizionale del terreno.

• Scopi agronomici: razionalizzazione operazioni, lotta infestanti, mantenimento fertilità e gestione acqua
• Scopi economici: garantire una maggiore stabilità dell'azienda

Mezzi fisici

Termoterapia: impiego di acqua o aria calda per il risanamento degli organi di propagazione colpiti dai patogeni.

Disinfezione fisica del terreno: uso del calore secco (pirodiserbo e bruciatura) o come vapore surriscaldato. Trattamento drastico, di complessa realizzazione e di notevole costo. Attivo contro tutte le forme patogene, nessun rischio per l'uomo e per l'ambiente.

Compostaggio: eliminazione dei patogeni dovuta a 3 fattori: esposizione ad elevate temperature per lunghi periodi di tempo (60-70 °C per alcuni mesi), produzione di metaboliti tossici e antagonismo microbico.

Solarizzazione o pacciamatura riscaldante: cattura dell'energia solare mediante fogli di polietilene stesi sul terreno preventivamente bagnato per aumentare la trasmissibilità del calore. T raggiunte: 50-60 °C nei primi strati, fino a 40° C a 25 cm di profondità. Per risultare efficace la solarizzazione va prolungata per almeno 4 settimane (inattivazione patogeni) e influenza positivamente le caratteristiche fisiche e chimiche.

Mezzi chimici

Aspetti generali e tipi di anticrittogamici

I mezzi chimici utilizzati per la difesa delle piante dalle avversità biotiche sono stati nel tempo definiti in varia maniera dalla legislazione nazionale (presidi sanitari, prodotti fitosanitari, agrofarmaci).

I prodotti fitosanitari (agrofarmaci o fitofarmaci) sono tutti quei prodotti, di sintesi o naturali, che vengono utilizzati per combattere le principali avversità delle piante (infettive, fisiopatie, parassiti e infestanti).

Con il termine di fitofarmaco (dal greco rimedio per la pianta) si fa riferimento alle sostanze attive e ai preparati contenenti uno o più principi attivi destinati a:

• Proteggere i vegetali o i loro prodotti da tutti gli organismi nocivi o prevenirne gli effetti
• Favorire o regolare i processi vitali delle piante (con esclusione dei fertilizzanti)
• Conservare i prodotti (con esclusione delle sostanze disciplinate da particolari disposizioni comunitarie)
• Impedire lo sviluppo di specie indesiderate
• Eliminare parti di vegetali, frenare o evitare un loro indesiderato accrescimento

Altre caratteristiche dei fitofarmaci:

• È possibile attuare trattamenti rapidi (eventualmente in “fase di recupero” da diagnosi errate) e con spettro multiplo (nello stesso momento si contrastano organismi nocivi differenti)
• Facilità di utilizzo e alcuni costi sono difficilmente monetizzabili
• Aspetti ecotossicologici: impatto sull'ambiente, tossicità per l'operatore, rischi per il consumatore
• Limiti biologici: nessun prodotto è efficace per curare un'infezione virale

Sotto il profilo epidemiologico con i fitofarmaci l'evoluzione di un'epidemia può essere ostacolata riducendo:

• La quantità di inoculo che raggiunge la pianta oppure la sua massa sull'ospite
• La capacità del parassita di dare luogo a nuove generazioni

Il tutto agendo o sull'inoculo iniziale o sul tasso d'infezione o su entrambi.

La maggior parte degli anticrittogamici commerciali ricade in uno dei seguenti gruppi:

• Protettivi: prevengono l'infezione nel sito di applicazione. Anche chiamati preventivi, di copertura, residuali
• Eradicanti: eliminano un patogeno presente su/nell'ospite nel sito di applicazione, oppure evitano che il patogeno si diffonda (si chiamano anche stoppanti quelli che impediscono la dispersione dei propaguli)
• Curativi: bloccano un'infezione in atto (si parla anche di chemioterapia). Poiché di norma questo implica la capacità di penetrazione e di traslocazione all'interno della pianta, l'arresto del processo patogenetico è possibile solo se la molecola ha proprietà sistemiche

Anticrittogamico ideale:

• Considerazioni di ordine biologico:
  • Deve garantire un contenimento della malattia efficace e affidabile
  • È necessario che non presenti rischi di fitotossicità ai dosaggi raccomandati
  • Non deve interferire significativamente con altri componenti dell'ecosistema
• Considerazioni di ordine tossicologico:
  • Non deve rappresentare un rischio durante l'applicazione e la conservazione
  • I suoi residui nelle porzioni eduli non possono costituire un pericolo per il consumatore
• Considerazioni di ordine economico:
  • Occorre che vi sia convenienza economica nell'applicazione

La disponibilità è rappresentata dalla capacità di liberare il composto efficace sino a farlo giungere al bersaglio.

Dinamica quantitativa del prodotto in cui svolgono un ruolo determinante i tre fattori:

• Deposito: quantità di sostanza applicata al momento del trattamento (dipende dalla modalità di somministrazione, da fattori legati alla vegetazione e dalla capacità di trattenimento)
• Distribuzione: influisce sul grado di copertura della superficie trattata. Costituiscono elementi rilevanti la densità delle gocce (o particelle), l'uniformità di distribuzione e la bagnabilità
• Residuo: rapporto tra il deposito iniziale e la quantità