Capitolo 10 Le basi della fi topatologia

Capitolo 10 - Le basi
della
fitopatologia




Traccia dei contenuti
1 La fitoiatria
- Introduzione
- Valutazione delle malattie: aspetti teorici
2 I mezzi di lotta
- Generalità
- Mezzi di lotta legislativi
- Mezzi di lotta agronomici
- Mezzi di lotta fi sici e meccanici
- Mezzi di lotta genetici
- Mezzi di lotta chimici
- Mezzi di lotta biologici e biotecnologici
- Norme generali e impiego dei prodotti fitosanitari
- Caratteristiche degli agrofarmaci
- Norme pratiche per l’uso degli agrofarmaci
- Efficacia dell’agrofarmaco
- Mezzi di lotta chimici: operatività dei regolamenti
3 La difesa dai parassiti
- Evoluzione delle strategie di lotta
- Lotta guidata e lotta integrata
4 Lotta biologica
- Agroecosistema
- Principi, metodi e limiti della lotta biologica
- Parassitoidi e predatori
- Agenti di lotta microbiologica
- Lotta biologica contro le malattie fungine
5 Produzioni integrate e biologiche
- Tecniche di produzione integrata
- Tecniche di agricoltura biologica

In sintesi
Nel tentativo di difendere le colture dall’attacco di agenti di malattia e di danno (parassiti), l’uomo ha distribuito nell’ambiente una grande quantità di prodotti chimici, gli agrofarmaci. Di essi è bene conoscere tutte le caratteristiche non solo per l’azione che esplicano su parassiti e fitofagi, ma anche per il loro impatto con l’ambiente e i loro effetti esplicati nelle catene alimentari e sulla salute umana. Perciò, nel tempo, la fitoiatria ha adattato le sue strategie e si è passati dalle tecniche di difesa a calendario, alle tecniche di lotta guidata, lotta integrata e lotta biologica. L’introduzione dei modelli previsionali ha permesso di pronosticare con un buon grado di attendibilità il rischio di attacco (per un buon numero di importanti agenti di malattia e di danno) e, in conseguenza, di ottimizzare gli interventi di difesa.
Abstract
Chapter 10 - Defense strategies
In thè attempt to defend crops from thè attack of disease and damage hearing agents (pests), man has spread a great quantity of Chemical substances in thè environment, pesticides or plant protection Products. It is necessary to know all their characteristics, not only for thè action carried out on pests and phytophagi, but also for their impact on thè environment and thè effects on food chains and human health. Therefore, phytopharmacology has adapted its strategies and, in time, it has moved from thè calendarbased defense techniques to guided, integrated and organic pestfighting techniques. The introduction of forecast models has allowed us to reliably predict thè risk of attack, and consequently optimise defence interventions for a high number of disease and damage agent.

1 La fitoiatria

Introduzione

Nel corso degli ultimi decenni, la lotta contro le malattie e i parassiti delle piante da pratica empirica si è costituita in disciplina autonoma, la fìtoiatria (dal greco antico: phytón = pianta; iatreia = cura).
Essa è contemporaneamente scienza e tecnica: scienza, in quanto indaga sui rapporti tra cause ed effetti cercando una spiegazione razionale e sperimentale ai fenomeni oggetto di studio; tecnica, in quanto tende a individuare e verificare l’efficacia di possibili rimedi (a situazioni patologiche), stabilendo contestualmente procedure circa il loro impiego.


In risaia i trattamenti diserbanti, e in generale tutti i trattamenti fitosanitari effettuati su questa coltura, assumono una maggiore rilevanza dal punto di vista agroambientale in quanto, operando spesso su risaia sommersa, aumentano notevolmente i rischi di dilavamento degli agrofarmaci e il relativo inquinamento ambientale

Indubbiamente, un forte contributo a questa evoluzione è stato fornito dal progresso nell’approccio allo studio e alla conoscenza delle malattie. Oggi ci si è evoluti dal livello morfologico, di un tempo, a quello molecolare. Questa evoluzione è stata accompagnata dal graduale sviluppo e dall’introduzione di nuovi prodotti fìtosanitari: si è infatti passati da quelli chimici inorganici a quelli organici di sintesi, fino ai più recenti di tipo biotecnologico e ormonale. E spesso in parallelo con l’evoluzione dei mezzi di lotta disponibili si sono rinnovate le strategie di difesa.
La fìtoiatria risponde fondamentalmente a una esigenza produttiva, di ordine non solo aziendale ma anche macroeconomico. Se è evidente infatti che le perdite di raccolto provocate da organismi nocivi si traducono, per l’impresa agricola, in un mancato guadagno, occorre rimarcare che l’agricoltura nel suo complesso rimane pur sempre il settore produttivo primario, chiamato a soddisfare i bisogni alimentari (e di materie di prima necessità derivate dai vegetali, quali fibre, legno, carta, ecc.) di una popolazione mondiale in rapido ed enorme aumento. Storicamente, di fronte all’incremento di domanda di cibo, la prima risposta è stato l’ampliamento delle superfìci coltivate con relative deforestazioni, seguito dall’introduzione di tecniche agronomiche atte a migliorare le rese per unità di superfìcie e infine da interventi fìtoiatrici finalizzati a contenere le perdite.

Valutazione delle malattie: aspetti teorici

Abbiamo già illustrato nel Capitolo 5 il triangolo della malattia e le condizioni necessarie perché una malattia possa instaurarsi; vediamone ora più specificatamente le implicazioni.
Le tre condizioni del processo patologico (i lati del triangolo) sono:
1.  la suscettibilità dell'ospite al patogeno;
2.  la virulenza del patogeno;
3.  le condizioni ambientali favorevoli.
A queste in realtà occorre aggiungere anche il fattore tempo, in quanto i tre suddetti fattori devono essere presenti simultaneamente in uno stesso lasso di tempo; inoltre, la lunghezza del periodo di tempo in cui hanno le possibilità di interagire è, in linea di massima, correlata all’entità del danno finale. L’esito dell’infezione, in termini di danni, viene usualmente misurato attraverso i parametri della:
-  incidenza, cioè il rapporto percentuale tra numero di piante colpite e numero di piante campionate;
-  severità (malattie con sintomatologia fogliare), cioè il rapporto percentuale tra superfìcie di tessuto colpito e superfìcie totale.
quanto, operando spesso su risaia sommersa, aumentano notevolmente i rischi di dilavamento degli agrofarmaci e il relativo inquinamento ambientale.
L’esito sarà massimo quando ricorrono pienamente le tre condizioni (suscettibilità, virulenza, ambiente favorevole), mentre si ridurrà al diminuire di almeno uno di detti fattori. Ne consegue che, dal punto di vista fìtoiatrico, il contenimento di incidenzaseverità delle fìtopatie può essere affrontato da tre lati, ossia:
-  intervenendo sull’ospite, cercando di diminuire la sua suscettibilità (ad esempio con il miglioramento genetico per la resistenza);
-  intervenendo sul patogeno, cercando di impedirne la diffusione, Linsediamento e/o lo sviluppo sull’ospite (ad esempio con prodotti chimici, ma anche con interventi agronomici e per alcuni aspetti epidemiologici con la legislazione fìtosanitaria);
-  intervenendo sui fattori climatico/ambientali (possibile in qualche caso, in particolare per le coltivazioni in ambiente protetto).


In ambiente controllato, come nel caso di questa serra multipla, tutte le condizioni ambientali possono essere tenute sotto controllo intervenendo, di conseguenza, per diminuire l’incidenza delle infezioni parassitarie.

Un ulteriore parametro di cui tener conto nella valutazione delle malattie è la loro evoluzione nel tempo e nello spazio. Dal punto di vista epidemiologico, si distinguono le seguenti tipologie:
-  malattie endemiche;
-  malattie epidemiche;
-  malattie pandemiche.
In ambito fìtopatologico le malattie infettive diventano epidemie solo se, una volta instauratesi, dispongano di condizioni ambientali favorevoli o di vettori numerosi ed efficienti, come nel caso della trasmissione delle malattie di natura virale (nelle popolazioni vegetali, a differenza di ciò che accade nell’uomo, la trasmissione per contatto diretto tra individuo infetto e individuo sano è, per ovvi motivi, limitatissima).
Altri aspetti che meritano un approfondimento e che orientano anche le scelte fìtoiatriche sono le relazioni tra patogenesi della malattia, produttività delle piante e rilevanza economica del danno, sia diretta che indiretta.


Schema illustrativo della tipologia di danni da malattie e parassiti.

I danni indiretti possono verificarsi a livello aziendale (ad esempio per acquisto di nuove attrezzature antiparassitarie o per revisione dell’ordinamento aziendale), ma anche a livello dei consumatori (ad esempio per aumento dei prezzi) e dell’ambiente (ad esempio a causa della persistenza di prodotti fitosanitari cui si è fatto ricorso per controllare gli organismi nocivi).
I danni diretti sono primari quando attengono alla quantità dei prodotti e ai costi, secondari quando sono riferibili, ad esempio, agli effetti locali dell’uso di agrofarmaci o alla perdita di vigoria delle piante a seguito degli attacchi degli organismi nocivi (Ridisegnato da Lorenzini).

Ad esempio, in alcuni tipi di malattia la gravità del danno, in termine di produzione o sopravvivenza della pianta stessa, è relazionata all’epoca oppure alla fase fenologica oppure al momento di sviluppo della pianta in cui essa compare, o è in rapporto con la localizzazione sull’ospite.
Così gli attacchi primaverili ed estivi di peronospora su vite sono pregiudizievoli sulla produzione, mentre quelli tardivi si manifestano con un mosaico fogliare di dannosità assai minore; analogamente, se la peronospora della patata colpisce quando ormai i tuberi sono formati, pur distruggendo anche buona parte della superfìcie fogliare, non crea perdite rilevanti del raccolto.
Viceversa, vi sono alterazioni che risultano economicamente dannose per deprezzamento qualitativo delle produzioni, anche quando non si manifestano con attacchi funzionalmente gravi per la pianta compromettendo solo l’aspetto estetico di piante ornamentali (ad esempio, l’alterazione dovuta a un insetto galligeno delle foglie dell’eucalipto da fronda.


Ophelimus maskelli è un piccolissimo insetto appartenente agli imenotteri eulofidi, originario dell’emisfero australe, che provoca la formazione di piccole galle sull’eucalipto, di aspetto tondeggiante e colore rosaviolaceo: su quello coltivato per venderne le fronde la compromissione estetica si traduce in un declassamento commerciale del prodotto. (a) La sintomatologia caratteristica; (b) i fori di sfarfallamento dalle galle.

La lotta contro parassiti e patogeni delle piante può essere intrapresa secondo due approcci strategici, che possono poi essere concretizzati in diversi criteri di intervento e di metodi: la prima logica strategica è finalizzata alla riduzione della popolazione iniziale dell’organismo nocivo; la seconda è finalizzata a ridurne il tasso di crescita.


Nello schema sono messi in relazione i due approcci strategici con i sette possibili criteri di intervento e il bersaglio su cui vengono diretti. (Ridisegnato da Lorenzini).


Nello schema sono messi in relazione i possibili metodi di difesa. La resistenza può essere ottenuta geneticamente o realizzata con la protezione incrociata, oppure ancora con mezzi fisici e chimici che conferiscano alla pianta la capacità di opporsi ai patogeni. La terapia può avvalersi di mezzi chimici, fisici, biologici. La prevenzione si esplica attraverso interventi di tipo protettivo, con la eradicazione e con misure di natura legislativa. (Ridisegnato da Lorenzini).

Tali strategie possono essere indirizzate direttamente verso l’organismo nocivo o indirettamente sulle piante ospiti o sull’ambiente.
I criteri di intervento seguiti sono:
-  esclusione: il criterioguida consiste nell'attuare misure atte a impedire l’introduzione di un agente di malattia o di danno in una determinata area a rischio, misure che si concretizzano, come vedremo in seguito, nella certificazione fitosanitaria e nella quarantena;
-  eradicazione: lo scopo è l’eliminazione radicale di un patogeno/parassita già presente;
-  terapia: il principio è analogo a quello che si applica in medicina, trattandosi di curare il soggetto ammalato; in ambito fìtoiatrico la terapia è applicabile, sia pur limitatamente, contro le virosi e inoltre contro le crittogame grazie all’introduzione di fitofarmaci ad azione sistemicocurativa;
 resistenza verticale: si tratta di sfruttare geni di resistenza verso determinati patogeni; l’idea, dal punto di vista epidemiologico, è di sottrarre al parassita ospiti suscettibili e dunque di ridurre l’inoculo iniziale di quella specie o varietà di patogeno. È un tipo di resistenza molto efficace fino a quando il patogeno non sviluppa ceppi più evoluti che sono in grado di annullarla in tempi molto brevi;
-  resistenza orizzontale: in questo caso si tratta di impiegare varietà di piante caratterizzate da resistenza poligenetica (sono coinvolti cioè diversi geni); a differenza della resistenza verticale, questo tipo di resistenza è meno efficace in termini assoluti (il grado di protezione è minore), ma è di tipo indifferenziato e quindi attivo nei confronti delle diverse forme del patogeno. Dunque questo tipo di resistenza, anche se non riesce a contrastare totalmente un dato patogeno, è in grado di ridurne il tasso di infezione nel mediolungo periodo;
-  protezione: il criterio è di creare attorno o sulla pianta una sorta di scudo protettivo con sostanze chimiche, materiali biologici oppure mezzi fìsici o meccanici, atti a impedire all’organismo nocivo di prendere contatto con l’ospite oppure di dare avvio al processo patogenetico;


Reti antiinsetto per la protezione del melo in prova presso il Centro per la Sperimentazione Agraria e Forestale di Laimburg (BZ).

-  avoidance: termine che in italiano viene talvolta reso con il neologismo “sfuggenza o anche “elusione" per rendere il significato di sottrazione dell’ospite alle condizioni favorevoli all’instaurarsi della malattia o alla proliferazione del parassita; in pratica, però, la gestione dei parametri climaticoambientali è possibile solo per le colture in serra, mentre concettualmente rientra in questo criterio difensivo la conservazione delle derrate in frigo o in atmosfera controllata.

I metodi applicati sono:
-  prevenzione o profilassi: rientrano in questo metodo tutte le misure attinenti al criterio della protezione, ma possono essere incluse anche misure quali l’eradicazione, ossia l’eliminazione delle piante colpite, o a rischio, in modo da impedire la diffusione dell’organismo nocivo, e le disposizioni legislative (quarantena, certificazione);
-  induzione di resistenza: la resistenza verso i patogeni in piante suscettibili può essere realizzata con l’introduzione di geni per la resistenza, dunque una forma di resistenza trasmissibile in via ereditaria oppure tramite la crossprotection;
-  interventi terapeutici: possono essere realizzati con mezzi chimici, fìsici, biologici.

BIOLOGIA APPLICATA E BIOTECNOLOGIE AGRARIE
BIOLOGIA APPLICATA E BIOTECNOLOGIE AGRARIE
GENETICA, TRASFORMAZIONI, AGROAMBIENTE