Lotta biologica - appunti

Lotta biologica

Informazioni generali sull'esame

28.04.2022

Lezioni - fine maggio 26-27 + laboratorio 2 sessioni da 2h

Esame = Orale (21.06 primo appello) - molto importante le immagini! Ricordare caratteristiche insetti = zoologia

3 domande + domande se non si è in grado di rispondere = scelta articolo scientifico recente (2015-..., banche dati) di argomento affrontato a lezione (descrizione argomento, argomento trattato, risultati, conclusioni e perché è stato scelto) - aspetti generali affrontati a lezione, parte speciale.

1 settimana prima consegnare articolo per farlo analizzare.

Da sapere per l'esame

Sapere almeno 1 fitofago con 1 suo "antagonista" - nome scientifico.

• Esempi di controllo biologico
• Varie tipologie di metodi - classici, inondativi, conservativi.

Lotta chimica e impatti sull'ambiente

Inizialmente tutte le varie problematiche a livello agricolo e faunistico venivano debellate tramite una lotta chimica. Grandi risultati immediati, non si teneva però in considerazione l'oltre alla spesa che si stava andando ad effettuare, ma anche gli aspetti di ripercussione sull'ambiente. Gravi problemi climatici, ambientali, che si vanno ripercuotere anche a livello alimentare e fitosanitari.

UE ha imposto un blocco da parte di tali trattamenti dopo aver visionato il lato "oscuro" della medaglia. Aumento di malattie, gravi danni ambientali - momento del cambiamento!

La maggiore consapevolezza dell’impatto negativo della lotta chimica ha portato a ridurre la diffusione dei pesticidi. Necessità di ripetere gli interventi, anche dopo pochissimi giorni; casi di resistenza da parte degli organismi da controllare (infestanti, insetti e patogeni); soppressione dell’antagonismo naturale; comparsa di nuove specie dannose da combattere; risultato non sempre soddisfacente; rischi igienico-sanitario e ambientali.

Lotta biologica e integrata

Necessità sempre maggiore di utilizzo di tecniche di controllo "pulite" = lotta biologica, tecnica utilizzata in combinazione con altri metodi - lotta integrata IPM.

Lotta biologica = definizioni

"Uso di organismi viventi e dei loro prodotti allo scopo di prevenire o ridurre le perdite o i danni causati dagli organismi dannosi" (Tremblay, 1982).

"Uso di agenti biotici (virus, batteri, funghi, protozoi, nematodi, acari, insetti, uccelli, pipistrelli...) per contenere le popolazioni di organismi dannosi al di sotto della soglia economica" (Viggiani, 1994) - faccio un intervento solo dove è necessario senza superare la soglia economica.

Biotecnica

Per biotecnica si intende invece l’uso di sostanze naturali o di sintesi (ormoni, feromoni, tossine, varietà di piante resistenti, ecc.), di mezzi fisici e chimici, di manipolazioni genetiche che possono modificare il comportamento naturale di determinate specie, rendendole non o meno dannose. Talvolta è meglio fare di meno, a livello di lavori agricoli in un determinato campo agricolo, piuttosto che andare a danneggiare gravemente il campo e il prodotto stesso. Passo verso la sostenibilità - lotta biologica, porta ad un aumento verso la sostenibilità - tecnica abbinata alla produzione biologica.

Agricoltura biologica

Per ogni produzione biologica vi è un disciplinare per far sì che possa essere inserito un certo simbolo di riconoscimento da parte dell’UE. "Agricoltura biologica" indica un metodo di coltivazione e di allevamento che ammette solo l’impiego di sostanze naturali, escludendo l’utilizzo di sostanze di sintesi chimica (concimi, diserbanti, insetticidi).

Lotta e difesa integrata

Lotta e difesa integrata viene descritta da una serie di manuali. Metodo di controllo degli organismi dannosi in un agroecosistema, che utilizza tutti i fattori e le tecniche disponibili per mantenere le loro popolazioni al di sotto di densità che comportano un danno economico, nel rispetto dei principi ecologici, tossicologici ed economici (Viggiani, 1994).

Approccio multifunzionale - può comparti di uno stesso settore interagiscono tra loro, a livello di sinergia, visione completa. Più tecniche mischiate tra di loro per un risultato migliore:

• Lotta biologica
• Biotecniche
• Mezzi agronomici e colturali
• Gestione del paesaggio
• Mezzi meccanici
• Mezzi fisici
• Mezzi chimici

Tali concetti vengono descritti tramite una serie di manuali e teorie.

Prevenzione e biodiversità

Prevenzione = attività principali, della corretta MONITORAGGIO e sostenibile attività agricola.

La lotta biologica viene anche promossa per il mantenimento della biodiversità = per biodiversità si intende l'insieme di tutte le forme viventi geneticamente diverse ed egli ecosistemi a esse correlati. Implica tutta la variabilità biologica: di geni, specie, habitat ed ecosistemi.

Tutti i componenti di un ecosistema interagiscono tra loro per formare ed interagire a livello della catena alimentare. Per tale ragione sono state stilate un gran numero di direttive - IUCN = organizzazione internazionale che si occupa di definire le specie importati per il pianeta, quelle a rischio, quelle che devono essere messe in salvaguardia = lista rossa - insetti impollinatori. 31.000 specie a rischio di estinzione!

Esempi di lotta biologica

Introduzione della coccinella Rodolia cardinalis, originaria dell’Australia, predatrice della cocciniglia degli agrumi Icerya purchasi, causa di gravi danni in California. Grandissimo danno economico - studio della sua biologia per scoprire le sue caratteristiche e i suoi "punti deboli" = contrastata tramite un agente di controllo esotico.

50s = LOTTA CHIMICA

70-90s = LOTTA INTEGRATA

Oggi = LOTTA BIOLOGICA - tutto ciò è partito dalla scoperta avvenuta in Australia nel 1889 = CLASSICA.

Lotta biologica in Italia

In ITALIA, nello stesso periodo si ha la diffusione dell’entomologo Berlese, nei primi anni del ‘900, di Rodolia cardinalis e di Encarsia berlesei, imenottero parassitoide di Pseudaulacaspis pentagona, temibile cocciniglia del gelso che allora era molto importante per l’allevamento del baco da seta. Il parassitoide era importato dagli Stati Uniti e dal Giappone - LOTTA BIOLOGICA CLASSICA, prevede l’importazione dell’insetto "antagonista" naturale (insetto utile o insetto ausiliario) del fitofago, situato nel suo territorio di origine, dove quest’ultimo è arrivato in maniera accidentale nel nuovo paese, che ne vede i danni.

Esempi di successo di lotta biologica

Controllo di Metcalfa pruinosa mediante Neodryinus typhlocybae.

Controllo di Eriosoma lanigerum (afide lanigero del melo) mediante Aphelinus mali.

Tali esempi riguardano il controllo di insetti attualmente poco pericolosi -> dimostrazione dell’efficacia, nel medio-lungo termine, dell’entomopatogeno.

Basi ecologiche

Le popolazioni delle varie specie occupano un determinato ambiente o habitat, dove un insieme di fattori influenza la loro densità. Nell’ambiente esse vivono in comunità. In un ecosistema (insieme di organismi che interagiscono con l’ambiente) la situazione non è statica ma dinamica; nel tempo e nello spazio si verificano delle fluttuazioni dinamiche delle popolazioni intorno a una posizione di equilibrio (equilibrio dinamico, densità media).

Fattori abiotici (clima, suolo, esposizione, ...) e fattori biotici (organismi di varia natura) possono esercitare una resistenza sullo sviluppo delle popolazioni = controllo naturale. L’azione regolativa dei soli agenti biotici = controllo biologico naturale.

Fitofagi e dannosità

Fitofagi = organismi animali che si nutrono di piante. Diversi gruppi zoologici minori e maggiori, soprattutto a livello di commercializzazione per la lotta biologica, i quali causano danni su piante di interesse economico:

• NEMATODI: fitofagi vermiformi che infestano l’apparato radicale e/o epigeo; danni diretti (ingiallimenti, perdita di vigore, galle) e indiretti (diffusione di virus, batteri e funghi fitopatogeni); piante orticole e ornamentali in serra, pieno campo e arboree.
• MOLLUSCHI: Gasteropoda pulmonata, Fam. Limacidae, Arionidae, Helicidae; teneri tessuti vegetali di piante orticole, frutti di piante arboree.
• RODITORI: Cricetidae, Muridae, Gliridae, Sciuridae; radici, tuberi, bulbi e semi.
• ARTROPODI:
• ACARI - 8 zampe = Eryophidae (causano malformazioni su organi vegetali in accrescimento), Tetranychidae (ragnetto rosso, apparato boccale perforante succhiatore, svuotano le cellule delle foglie e dei frutti causando ingiallimenti, bronzature, rugginosità), Tarsonemidae (piante orticole e ornamentali in serra), Phytoseiidae. Rientrano a far parte anche degli insetti utili.
• INSETTI - 6 zampe = maggior numero di specie fitofaghe di rilevanza agraria e forestale = a livello AGRARIO, sono legati alla coltura seminativa (mais, grano, riso, orzo, colza - appezzamenti), frutteti/piante arboree, vigneti e le colture in serra (colture protette) - continua generazione, particolari comportamenti e con specifiche esigenze = ambienti aperti che portano a grandi interferenze. A livello FORESTALE si parla di tutto ciò che avviene in "natura" - aspetti molto diversi ed opposti da quelli agricoli. Danno = attività trofica degli adulti e/o degli stadi giovanili e all’ovideposizione della femmina (punture sulle foglie che creano delle "ferite" portando a certi danni significativi).

L’assunzione del cibo mediante apparati boccali diversi:

• Masticazione = erodono i tessuti vegetali di vari organi da: ectofiti (Ortotteri, alcune larve di Lepidotteri e Coleotteri), provocano erosioni; endofiti (alcune larve di Lepidotteri e Coleotteri, molte larve di Ditteri e di Imenotteri), praticano gallerie, controllo più difficile.
• Perforante-succhiatore = insetti fitomizi (Tisanotteri, Emitteri), si nutrono del contenuto cellulare o di linfa, causano ingiallimenti, argentature, ipertrofie, neoplasie, possono trasmettere fitoplasmi e virus.

Grado di dannosità dei fitofagi

Conseguenza diretta della variazione dell’equilibrio dinamico delle popolazioni in una determinata direzione. Il danno sarà tanto più alto quanto maggiore sarà lo spostamento. Una specie può diventare dannosa quando viene spostata da un’area a un’altra, perché in tal caso l’equilibrio viene spostato rapidamente, con un aumento della popolazione, a causa della riduzione o della mancanza di nemici naturali.

Classificazione dei fitofagi

I fitofagi possono essere classificati in base al grado di dannosità:

• Insetti chiave: causano danno economico, il loro controllo chimico è dominante nella difesa di una coltura.
• Insetti secondari: non causano un danno economico, solo se certe condizioni di equilibrio sono compromesse.
• Insetti indifferenti: non potenzialmente dannosi.
• Insetti vettori di malattie: dannosi in quanto presenti, soglia=presenza, gestiti da decreti di lotta obbligatoria - sono controllati da determinate leggi = lotta obbligatoria per tali insetti - chimico.
• Insetti esotici di recente introduzione: regolamentati da decreti per la lotta preventiva e il monitoraggio necessario.

Soglie economiche

Soglie economiche = sono indici che permettono di stimare, nei periodi in cui le specie sono potenzialmente dannose, quale è il loro grado di pericolosità. Vengono principalmente attribuiti per gli insetti vettori di malattia ed esotici di recente introduzione. Si ha un danno economico nel caso si viene ad avere una grande perdita di produzione - occorre effettuare un bilancio, tenendomi un certo quantitativo di margine. Bisogna conoscere il grado di dannosità corrispondente a determinate densità del fitofago.

Il danno si considera economico quando il costo dell’intervento è inferiore al valore commerciale dell’incremento della Produzione Lorda Vendibile (PLV). Tali soglie devono essere periodicamente misurate e campionate. Metodi che permettono, campionando una parte di popolazione, di stimarne il livello nella sua globalità. Occorre arrivare PRIMA che possa avvenire una esplosione da parte di un certo fitofago.

Metodi di monitoraggio

• Visivo = abbastanza lento - osservo foglia per foglia delle piante.
• Scuotimento = metodo molto veloce - scrollo un ramo segnato su un telo ed osservo.
• Sequenziale
• Trappole = alimentari, cromotropiche, chemiotropiche e feromoni (sostanze chimiche che vanno a stimolare l’insetto interessato) - si calcola solo il n° degli adulti.

Colori delle trappole

• GIALLO = Ditteri, Afidi, Aleirodidi
• BLU = Tisanotteri, Tripidi

Agenti di controllo biologico

Lotta microbiologica

Utilizzo di agenti patogeni (agenti di malattie) per il controllo di organismi dannosi con lo scopo di scatenare malattie nella popolazione dell’insetto target.

Un buon agente di controllo deve avere alcune caratteristiche principali:

• Alto ritmo riproduttivo
• Alta specificità dell’ospite
• Una grande capacità di ricerca degli ospiti

Virus

Entità submicroscopiche, intracellulari obbligate e patogene (Poinar e Thomas, 1984) - virus isolati da insetti e acari sono circa 450. Virus con inclusioni (90%): le particelle virali (virioni) sono racchiuse in inclusioni (poliedri (+ virioni), granuli o capsule (1 virione), sferule) nei nuclei o nel citoplasma di cellule diverse. Virus senza inclusioni: virioni liberi. Vedono come modalità di azione l’ingestione = l’insetto colpito manifesta comportamenti anomali, diminuisce l’attività trofica e motoria, diviene flaccido fino al disfacimento (5-10 gg). Quando l’insetto morendo libera virioni = infezione di altri insetti.

I virus applicati in campo agrario e forestale sono:

• Virus delle poliedrosi nucleari (NPV)
• Virus della granulosi (GV)

Gli insetti colpiti sono principalmente = Lepidotteri (70%) e Imenotteri (20%). Nel mondo, un impiego di virus viene fatto nelle foreste (soprattutto canadesi), su cotone (Medio oriente, Africa, ...), su alcune orticole (Cina). Attualmente in Italia sono disponibili in commercio:

• Virus della granulosa di Cydia pomonella (CpGV) [Carpostop®, Carpovirusine Plus®, Cyd-X®, Madex 100®, Virgo®], anche su altri Tortricidi, impiego su = melo, pero, cotogno, noce, albicocco, ciliegio, susino, ribes, forestali (betulacee).
• Virus della poliedrosi nucleare di Helicoverpa armigera (HaNPV) [Helicovex®] - virus della poliedrosi nucleare di Spodoptera littoralis [Littovir®].

Aspetti caratteristici dei virus

• Efficaci ma ad azione lenta. Dispongono di una elevata specificità di azione, in grado di infettare poche specie di uno o pochi generi della stessa famiglia.
• Non hanno impatto negativo su piante e su altre specie animali.
• Hanno elevati costi di produzione: in vitro > in vivo = aspetto che riguarda anche la possibilità di doverli utilizzare più volte prima che la loro azione avvenga nella maniera più efficace.
• Numero di interventi necessari > interventi chimici.
• Richiedono saggi tossicologici e necessitano la registrazione per essere commercializzati.

Batteri

I batteri entomopatogeni penetrano negli ospiti mediante aperture naturali o ferite e raggiungono l’intestino, aiutati anche dalla produzione di tossine o enzimi. Gli insetti manifestano un’attività sempre più debole, fino a quando non si alimentano più e emettono una sostanza liquida dalla bocca e dall’ano. Dopo la morte assumono una colorazione bruna o nerastra ma non vanno in putrefazione.

Fam. Bacillaceae

Batteri sporigeni che causano gravi malattie a insetti dannosi.

• Bacillus spp.
• B. bombycis, agente della flaccidezza del baco da seta.
• B. popilliae e B. lentimorbus, malattie lattiginose di Popillia japonica
• B. thuringensis: batterio gram-positivo, aerobico facoltativo, sporigeno, cristallifero, per lo più saprofita. Nel 1901 fu scoperto in Giappone, Ishiwata lo isolò da larve di baco da seta denominandolo Bacillus. Nel 1911 il tedesco Berliner isolò lo stesso batterio dalla tignola della farina, denominandolo B. thuringensis. Nel 1938 fu commercializzato il primo formulato a base di BT.

Modalità di azione

Ingestione = La tossina si lega a recettori specifici presenti nell’intestino e avviene la lisi dei tessuti epiteliali dell’intestino. Le larve infettate hanno una paralisi degli apparati boccali e della muscolatura dell’intestino, e smettono di nutrirsi immediatamente.

Bacillus Thuringensis var. Kurstaki

Caratteristiche = è molto selettivo, non ha azione dannosa su insetti utili e gli impollinatori. È attivo su larve giovani, poco persistente in campo. È un prodotto efficace in LB - pericoli trascurabili per l’uomo. Il batterio può essere usato fino al momento del raccolto. Non sono noti effetti tossici sulle piante - ma servono diversi interventi.

Applicazioni

• Scegliere in modo corretto varietà e ceppo
• Individuare il periodo di intervento in base al ciclo biologico dell’insetto e al clima.
• Occorre aggiungere bagnanti/adesivanti.
• In presenza di acque con pH > 8 è necessario acidificare prima di fare la miscela.
• Bisogna effettuare il trattamento tardo pomeriggio-sera (spore sensibili ai raggi solari).
• Occorre distribuire il prodotto uniformemente sulla vegetazione

Funghi

Organismi eterotrofici, con parete cellulare rigida (chitina). La loro riproduzione avviene mediante spore di origine sessuale e asessuale (sporangiofori o ife, conidi). 1835 Agostino Bassi scopre la prima modalità di controllo biologico tramite funghi.