BIOLOGIA APPLICATA E BIOTECNOLOGIE AGRARIE


2 Difesa delle piante: strategie e tecniche moderne

L’esigenza di adottare strategie di difesa ecosostenibili delle colture, oltre a essere una evoluzione delle dottrine fìtoiatriche e dei mezzi di lotta, è attualmente un fatto di ordine legislativo sancito dalla Direttiva Europea 2009/128/CE, in avanzato corso di recepimento dai vari Stati membri, tra cui l’Italia, sotto forma di Piani di azione nazionali.
La Direttiva all'art. 1 recita infatti testualmente: “La presente direttiva istituisce un quadro per realizzare un uso sostenibile dei fitofarmaci riducendone i rischi e gli impatti sulle salute umana e sull'ambiente e promuovendo l'uso della difesa integrata[obbligatoria dal 1° gennaio 2014] e di approcci e tecniche alternativi, quale le alternative non chimiche ai pesticidi."
Nelle pagine e nei capitoli precedenti sono stati esposti i concetti generali della fìtopatologia e della fìtoiatria, è stato esaminato sinteticamente tutto ciò che causa malattia nelle piante o arreca loro danno e sono stati focalizzati i mezzi, i criteri e alcuni principi di controllo delle avversità, compresi quelli alternativi/integrativi all’uso di pesticidi; vediamo ora come essi possano essere concretamente applicati in campo nei principali settori produttivi.

I modelli previsionali nelle colture cerealicole

Dal punto di vista fìtoiatrico, oltre che agronomico, si può dire che l’aspetto più rilevante delle colture cerealicole (frumento, orzo, ecc.) è l’estensività, cioè la caratteristica di essere coltivate all’aperto in pieno campo: il fatto che esse occupino grandi superfìci pone immediatamente in rilievo la necessità, qualora si persegua un uso sostenibile degli agrofarmaci (che comporta peraltro minori spese), di massimizzarne l’efficacia nell’impiego.
L’obiettivo di ridurre l’immissione nell’ambiente di prodotti fìtosanitari è attualmente realizzabile per alcune tra le più importanti avversità (in realtà non solo delle colture erbacee, ma anche di quelle arboree), anche grazie allo sviluppo dei cosiddetti modelli previsionali.
Essi sono modelli di simulazione in grado di trasformare in equazioni matematiche le relazioni intercorrenti tra coltura, avversità e ambiente circostante, le quali equazioni, rese facilmente interfacciabili grazie a un apposito sofware informatico, consentono di prevedere con buona attendibilità il rischio (e probabile intensità) di attacchi di malattie o litofagi, e pertanto si inseriscono, come elemento complementare di decisione, nella difesa integrata delle colture.
È evidente infatti che sapendo con sufficiente anticipo, ad esempio, quando sta per partire una epidemia sostenuta da un patogeno fungino, si potrà prevenirne l’infezione e contrastarne la diffusione posizionando il trattamento con fungicidi nel momento migliore e con ciò limitando all’essenziale e ottimizzando l’impiego di mezzi chimici.
Tali modelli hanno come punto di partenza l’analisi del ciclo biologico del patogeno/fìtofago preso in esame, ciclo regolato dalle condizioni climatiche (temperatura, umidità relativa, pioggia, durata della bagnatura della vegetazione, ecc.). Il loro sviluppo avviene in quattro fasi successive: elaborazione, verifica e validazione in campo, utilizzo pratico, mantenimento e aggiornamento.
Circa l’elaborazione forniremo una idea poco più avanti di come è stato costruito il modello FHBwheat per la fusariosi del frumento. La verifica e la validazione consistono nel confronto, per mezzo di prove di campo, tra le previsioni fornite dal sistema e quanto effettivamente accaduto nella realtà di determinate aree agricole: è una fase molto importante poiché ogni modello, prima di essere adottato, deve dimostrare di poter funzionare nelle zone e nelle condizioni ambientali nelle quali verrà impiegato (in Italia, in linea di massima, su base regionale).
L’utilizzo pratico può essere gestito sia da un tecnico presso le aziende agricole sia da Sevizi Territoriali di Avvertimento (Regioni, Consorzi Fitosanitari). Mantenimento e aggiornamento sono attività complementari atte a migliorare le prestazioni del modello, mediante l’inserimento di ulteriori elementi in base a nuove esigenze o recenti conoscenze scientifiche. In Italia attualmente sono in uso diversi modelli previsionali, sia per malattie crittogamiche sia per litofagi, su colture erbacee (frumento, barbabietola, patata, cipolla) e arboree (vite, fruttiferi).
Vediamo dunque come esempio il modello previsionale per una malattia crittogamica del frumento, la fusariosi della spiga (per la descrizione di questa avversità e dei rischi derivati per contaminazione degli alimenti da micotossine vedere approfondimento Fusariosi del frumento): il modello si chiama FHB-wheat (Fusarìum Head Blight on wheat = disseccamento della spiga nel frumento da Fusarìum).
Si tratta di un modello di tipo analitico, che scompone il sistema patogeno/ospite/ambiente in singoli elementi studiati separatamente, quindi successivamente concatenati. FHBwheat, oltre ad analizzare le diverse fasi del ciclo infettivo (sporulazionedispersioneinfezioneinvasione e quindi il rischio di infezione), considera anche il rischio di produzione di micotossine.


Schematizzazione dei processi simulati col modello FHBwheat: vengono considerati sia il rischio di infezione basato sulla sporulazione sia il rischio di produzione di micotossine nei tessuti infettati; con l’evasione dei propaguli infettivi (1 e 2) del patogeno iniziano altri cicli (3) (da Rossi V. et al.).

Il modello richiede come input dati orari di temperatura, umidità relativa, pioggia e bagnatura fogliare, informazioni sugli stadi fenologici del frumento.
L’output è costituito da due indici elaborati quotidianamente e poi cumulati per tutta la stagione fino al raccolto: indice di rischio di infezione da fusariosi (calcolato per le principali specie del genere Fusarium), indice di rischio per accumulo di micotossine nelle cariossidi (per F. giamìnearum e F. culmorum), da cui è possibile desumere il probabile contenuto, in particolare della tossina DON.
Costruito sulla base della Teoria dei Sistemi, il modello compie una serie di calcoli per arrivare agli indici di rischio, elaborando giorno per giorno i dati in entrata. Il diagramma relazionale di figura (ED ] evidenzia il complesso delle operazioni svolte; qui di seguito tuttavia, al solo scopo di fornire una nozione minima di come funziona FHB-wheat, ci limiteremo alla descrizione di alcuni aspetti e dei primi passaggi.
Gli stati variabili (rappresentati nel diagramma di figura in forma di rettangoli di colore verde) sono definiti come lo stato del patogeno a un dato momento, e il passaggio da uno stato variabile a un altro è determinato da un flusso (freccia verde) dipendente da tassi variabili (frecce blu); questi ultimi sono tassi di cambiamento degli stati variabili nel tempo in funzione di alcune variabili forzanti (frecce nere) influenzanti i tassi variabili. I tassi sono identificati per mezzo di equazioni matematiche che tengono conto dei fattori meteorologici e/o dei parametri biologici.
Si parte dalla sorgente di inoculo MIS (sorgente miceliale iniziale), costituita dal micelio presente nei residui di coltivazione, sorgente che il modello assume come sempre presente per le quattro specie fungine prese in esame. Il passaggio allo stato SIS (sorgente di inoculo), che è la sorgente effettiva di infezione, è costituito dall’emissione di spore, la quale è in funzione del tasso di sporulazione SPO
Il principale fattore che determina la produzione di spore è la temperatura atmosferica T, mentre l’umidità favorisce la differenziazione dei propaguli. SPO è calcolata per mezzo di quattro equazioni (una per ogni specie fungina FS (considerata dal Modello) che si avvalgono di dati di temperatura e incubazione raccolti in ambiente scientificamente controllato e validati in condizioni di campagna. La soluzione delle equazioni consente di determinare lo stato SIS.
Nel passaggio successivo si considera la dispersione delle spore con contaminazione delle spighe. Il principale fattore favorente la diffusione dei propaguli infettanti è la pioggia: il numero di macroconidi trasportati viene calcolato attraverso due equazioni (dette di regressione) in rapporto ai giorni di pioggia e nonpioggia, che tengono inoltre conto delle condizioni meteo relative a temperatura media, intensità della pioggia, numero di ore di umidità relativa oltre l’80%; nelle equazioni viene inoltre empiricamente considerata la circostanza che, in caso di più giorni sequenziali di pioggia, il numero medio di spore disperse è maggiore nel primo giorno che non nei successivi.
Queste equazioni permettono di arrivare al tasso di dispersione DIS per tutte e quattro le specie fungine (non ci sono infatti differenze significative in questa fase epidemiologica tra di esse).
Con il tipo di procedimento accennato il modello perviene quindi a stimare il grado di contaminazione delle spighe e successivamente la percentuale di tessuto infetto, la comparsa dei sintomi, la percentuale di tessuto invaso dal patogeno e infine l’accumulo delle micotossine (in particolare nella spiga).


Diagramma di flusso e relazionale del modello FHBwheat (ridisegnato per uso didattico da Rossi V. et al.).
Spiegazione della simbologia:
MIS (Mycelium Inoculimi Source = sorgente defl’inoculo miceliare);
SPO (Sporulation rate = tasso di sporulazione); T (Temperature = temperatura);
FS (Fungal Species = specie fungine);
SIS (Sporulation Inoculum Source = sorgente di inoculo di sporulazione);
R (Rain = pioggia);
DAR (Days of Assiduous Rainfall = giorni di pioggia continua) ;
RH (Relative Humidity = umidità relativa);
DIS (Dispersal rate = tasso di dispersione); SHS (Spore landed on Head Surface = spore arrivate sulla spiga);
GS (Growth Stage = stadio di accrescimento della pianta);
HTI (Head Tissue Infected = tessuto di spiga infetto);
INF (Infection rate = tasso di infezione);
W (Wetness duration = durata della bagnatura; HTI (Head Tissue Infected = tessuto della spiga infetto);
SHT (Scab on HeadTissue = alterazione nel tessuto della spiga); INC (Incubation = incubazione);
INV (Invasion = invasione);
HIH (Hyphae Invading Head tissue = tessuto della spiga invaso dalle ife);
MAH (Mycotoxin Accumulation on Head = accumulo di micotossine nella spiga);
MAC (Mycotoxin Accumulation = accumulo di micotossine) ;
aw (water activity = acqua libera).


I dati meteorologici di cui il modello ha bisogno vengono raccolti attraverso centratine meteo disposte sul territorio (in Italia esiste un servizio agrometeorologico curato dalle Regioni). Il modello FHB-Wheat è entrato a far parte di un Sistema di Supporto alle Decisioni (.Fusarium Head Blight Decision Support System), nella cornice di un progetto finanziato dalla Regione EmiliaRomagna.



Centralina agrometeorologica dotata di sensori in grado di rilevare umidità relativa, mm di pioggia caduta, durata della bagnatura fogliare; la centralina, autoalimentata grazie al pannello solare, è inserita in una rete che fa capo a una banca dati regionale consultabile su sito web in tempo quasi reale.

Approfondimenti
Sistemi e modelli
Per i nostri scopi, avendo a riferimento sistemi biologici che sono complessi e dinamici (ma lo sono anche peraltro altri sistemi diversi da quelli naturali, come il traffico automobilistico su una certa strada), possiamo semplicemente definire “sistema” una data porzione di realtà", collocata sullo sfondo del tempo, che è possibile descrivere per mezzo di relazioni le quali permettono di stabilire lo stato in cui esso si troverà in ogni istante; dunque un sistema è un definito insieme di componenti collegati tra loro dove, col trascorrere del tempo, si osservano delle modificazioni, cioè una evoluzione del sistema stesso (dinamica). Poiché per definizione il sistema è una parte di un mondo reale più ampio, esso avrà un confine (frontiera) verso l’ambiente circostante attraverso il quale entrano ed escono flussi di materia ed energia.


I cambiamenti del sistema che avvengono col trascorrere del tempo dipendono per un verso dall’interazione di esso con l’ambiente esterno, per altro verso dalle interazioni interne a esso, cioè tra i suoi elementi. In realtà ciascun componente di un sistema può essere a sua volta un sistema: così è nei sistemi naturali (ad es. una cellula è un sistema, ma sono sottosistemi anche le sue strutture come membrana, nucleo, mitocondri, ecc.), i quali sono troppo complessi per essere descritti in modo esaustivo; perciò si ricorre a rappresentazioni, dette modelli di simulazione, semplificate e finalizzate, che tengono conto solo degli elementi più significativi del sistema e in particolare mettono in risalto quei componenti che servono allo scopo pratico per il quale viene costruito il modello stesso.
In sostanza la simulazione altro non è che la riproduzione del comportamento del sistema e in rapporto a ciò che si intende studiare i modelli possono essere non fisici oppure fisici: ad esempio, se si vogliono verificare certe prestazioni nautiche di una nave si ricorrerà a un modello fisico, ossia una costruzione in scala ridotta di tale imbarcazione e la si sottoporrà a prove in vasca.


Nella scienza esistono vari tipi di modelli: questo scafo sottoposto a prove in vasca nautica è un modello fisico basato sulla corrispondenza iconica, cioè una rappresentazione in scala ridotta della realtà (comunemente detto “modellino”). Nella modellistica non fisica invece il problema può essere rappresentato in modo informale, tramite il linguaggio comune e/o graficamente, oppure formalizzato in linguaggio matematico, cioè per mezzo di equazioni o sistemi di equazioni; i modelli possono avere scopo interpretativo quando cercano di spiegare un fenomeno ipotizzando una struttura interna che rende ragione dei fatti esterni osservati, descrittivo quando sintetizzano in un algoritmo i dati di un fenomeno, predittivo quando intendono prevedere, mediante un linguaggio formalizzato, l’andamento futuro di un fenomeno entro un determinato orizzonte temporale.

I modelli di simulazione da utilizzare in ambito agrario sono impostati su relazioni in grado di descrivere per mezzo di una funzione matematica l’interazione tra un fenomeno biologico e una caratteristica dell’ambiente chimicofisico in cui esso è immerso. Già a partire dal sec. XVIII Reaùmur ideò un metodo per prevedere il periodo di maturazione dell’uva basato su una somma termica delle temperature giornaliere registrate a Parigi, modello che a metà del secolo successivo fu perfezionato e codificato nella formula
S = JTt T0 t=1 dove S rappresenta il fabbisogno termico della coltura necessario per passare da un dato stadio di sviluppo iniziale a uno finale; T0 è la temperatura sotto la quale la specie vegetale considerata non si sviluppa; Tt è la temperatura media dal giorno di ingresso t= 1 (stadio di inizio) a quello di uscita J (stadio finale).
Così, se si volesse considerare il ciclo di sviluppo della vite fino a maturazione dell’uva col metodo della sommatoria termica, sapendo che sotto i 10 °C la vite arresta il suo sviluppo vegetativo, bisogna sottrarre 10 alle temperature rilevate giornalmente dall’inizio dello sviluppo vegetativo fino alla maturazione/raccolta; sommando quindi le temperature con segno + (eventuali valori negativi registrati in giornate fredde vanno posti uguale a zero) rilevate nel corso del ciclo si perviene a definire il fabbisogno termico: il tipo di sommatoria appena descritto è noto come Indice di Winkler (ad esempio per un Pinot nero il valore stimato è 1.2001.400, per un Barbera 1.8002.000). Parallelamente si pervenne a definire il tasso di sviluppo R, che è dato dal reciproco dell’intervallo di tempo At necessario per completare una fase di sviluppo R = 1/At
Poiché si sa per esperienza che esso dipende dalla temperatura, questo tasso è una funzione della temperatura ed è esprimibile in forma matematica R = R (T). L’impiego di funzioni tasso ha permesso di elaborare un metodo di simulazione dei tempi di sviluppo vegetativo diverso dalla surriportata somma termica, metodo chiamato somma dei tassi. I concetti appena esposti sono validi anche nei confronti di funghi patogeni o insetti fitofagi; dunque vediamo ora come viene costruito un modello applicabile nella difesa delle colture agrarie. Si inizia con una rappresentazione grafica, in cui il sistema è disegnato in forma di rettangolo dove il perimetro è la frontiera che lo separa dall’ambiente esterno, mentre i flussi in entrata e in uscita sono indicati con frecce. Considerando per esempio la dinamica di una popolazione di insetti, al rettangolo può essere associato il numero delle forme larvali, il flusso in uscita rappresenta lo sfarfallamento per giorno delle forme adulte mentre quello in ingresso le uova deposte giornalmente.


(a) Rappresentazione grafica della dinamica di una popolazione di insetti; uova, larve (1a età) e adulto. Le immagini presenti nell’illustrazione sono della crisomela del pioppo (b, c).

Il passaggio dal modello grafico a quello matematico si ottiene trasformando le parole “uova per giorno” ecc. in simboli. Per rappresentare simbolicamente il flusso si usa una lettera dell’alfabeto greco, la (si legge “fi”), l’ingresso viene indicato con la lettera I, l’uscita con u, il tempo con t e il numero degli individui immaturi con N. In questo modo le parole sono state sostituite da funzioni esprimibili matematicamente: i flussi sono funzioni di flusso, il sistema funzione di stato che indica giorno per giorno lo stato della popolazione come numero di individui immaturi. La funzione di stato costituisce generalmente l’incognita dei modelli, ossia ciò che si deve stimare. Il passo successivo è inserire funzioni forzanti, ossia variabili che fanno variare le funzioni di flusso e in conseguenza quella di stato, ad esempio la temperatura T che fa variare il numero di adulti che maturano per giorno.
In questo modo le relazioni assumono la forma di equazioni e il modello diventa una equazione o un sistema di equazioni che ha per incognita N(t). L’implementazione matematica del modello prevede l’introduzione di costanti (parametri del modello) che caratterizzano la specie biologica considerata e che vengono determinate con misurazioni sperimentali condotte in laboratorio e in campo. A questo punto il modello di simulazione viene tradotto in un linguaggio di programmazione per permetterne l’impiego in computer. Infine non rimane che verificare l’affidabilità del modello confrontando le sue prestazioni con quello che accade realmente in natura: tale procedimento è chiamato validazione e richiede alcuni anni di prove: poiché le condizioni ambientali medie, e forse anche la genetica delle popolazioni dell’organismo considerato, differiscono a seconda dell’area geografica, un modello previsionale validato per una data regione non può essere trasposto in un’altra area geografica senza previa verifica nella nuova regione ed eventuale aggiustamento.
Approfondimenti
Fusariosi del frumento
La fusariosi del frumento è una malattia causata da diversi patogeni del genere Fusarium, un raggruppamento di funghi imperfetti comprendente al suo interno forme specializzate. Essa può presentarsi come “mal del piede”, evidenziabile soprattutto nel periodo tra levata e spigatura del grano (segni di marciume radicale e sintomi a carico della parte bassa del culmo con necrosi e disfacimento dei tessuti, comparsa di efflorescenze biancorosate, imbrunimenti di guaine e foglie), o
come “fusariosi della spiga” (la spiga può essere invasa in tutte le sue parti manifestando sintomi di disseccamento, mancata formazione o ridotto sviluppo delle cariossidi, comparsa di masserelle il cui colore in talune specie patogenetiche è rosato.


Spiga in cui sono ben visibili patine di color rosaarancio: sono ammassi di strutture riproduttive del fungo, dette sporodochi, contenenti macroconidi.

La diffusione dei patogeni avviene per mezzo di propagai asessuati, i micro e i macroconidi di aspetto talvolta falciforme, responsabili delle infezioni alla spiga. Sopravvivenza e perpetuazione si realizzano in vari modi: micelio svernante sui residui della coltivazione, formazione di organi resistenza (clamidospore), vita saprofitaria su specie vegetali spontanee, colonizzazione dell’embrione del seme. Alcune specie di Fusarium presentano una riproduzione sessuata formando strutture riproduttive, dette periteci mi entro le quali maturano ascospore capaci di iniziare un ciclo infettivo. Oltre ai danni diretti sulla coltura per perdita di produzione, peggioramento della qualità della granella, diminuzione di germinabilità e vigore del seme, la fusariosi è temuta per l’accumulo di micotossine (fusariotossine) che finiscono nei prodotti destinati all’alimentazione. Le fusariotossine più frequenti su frumento sono il deossinivalenolo (DON), il nivalenolo (NIV) e lo zearalenone (ZEN). DON e NIV hanno effetti tossici di tipo emorragico, immunosoppressori e dermatotossici; lo ZEN ha effetto estrogenosimile. A causa della pericolosità delle micotossine per la salute umana (esiste inoltre anche un ambito di rischio e danno in zootecnia per contaminazione dei mangimi e foraggi) sono state prodotte, sia a livello comunitario che nazionale, normative atte a definire i limiti massimi ammessi nei cereali e derivati.


Macroconidi visti al microscopio subito dopo il prelievo


Clamidospora di Fusarium sp. vista al microscopio.


L’illustrazione mostra il ciclo biologico della fusariosi del frumento. Il patogeno si conserva soprattutto sui residui infetti della coltivazione da cui parte l’infezione sulle spighe. Alcune specie di Fusarium producono solo spore asessuate in forma di micro e macroconidi; questi ultimi maturano entro gli sporodochi (piccole masse stromatiche di micelio fungino). Altre specie si riproducono anche per via sessuata per mezzo di ascospore contenute in specifi ci organi chiamati periteci. I macroconidi hanno bisogno di acqua per disperdersi in quanto contenuti negli sporodochi, dunque vengono diffusi tramite gli schizzi di pioggia (patogeni detti splashborn) e perciò l’infezione può espandersi solo su brevi distanze; i microconidi invece non formano aggregazioni e sono trasportati dal vento così che possono percorrere distanze relativamente lunghe. Nella riproduzione sessuale i peritici, per effetto di una prolungata bagnatura, espellono dall’apertura posta sulla sommità le ascospore le quali poi sono facilmente trasportabili dalle correnti d’aria e possono percorrere anche ragguardevoli distanze (patogeni airborne) senza necessità di piogge. La malattia può colpire anche il germinello, specie quando il patogeno si trasmette per seme, con degenerazione dello stesso o imbrunimenti delle plantule.

La lotta biologica in serra nelle colture ortoflorovivaistiche

Le coltivazioni in ambiente protetto rivestono un ruolo importante nelle produzioni ortive e florovivaisti che, inoltre in tunnel e in serra si vanno estendendo le tecniche di coltivazione fuori suolo. Queste strutture confinate rappresentano un ambiente speciale con un proprio microclima, che permette di coltivare fuori stagione o anticipare/allungare i deli produttivi, ma che parallelamente prolunga i ddi biologia dei litofagi e favorisce lo sviluppo di diverse malattie. Per contro, giusto per le sue particolari caratteristiche, la serra si presta all’applicazione di diversi metodi di lotta biologica contro i litofagi.
Nel capitolo precedente sono stati esposti i principi, i metodi e i limiti della lotta biologica; ora esaminiamo quali metodi siano i più idonei nella difesa delle colture in ambiente protetto e come trovino pratico impiego.


Coltivazione di rose da taglio in serra: in questa azienda del ponente ligure il produttore ha scelto, come soluzione per contenere le malattie crittogamiche e in particolare l’oidio, l’impiego di fornelletti allo zolfo (i contenitori rossi appesi).


(a) Coltivazione del pomodoro fuori suolo in fertirrigazione a ciclo aperto presso il centro sperimentale CReSO di Boves (CN).


(b) Vivaio di piante officinali in tunnelserra su bancale. Molte aziende praticano la tecnica dell’Integrated Pest Management (IPM), ovvero applicano di regola la protezione in biologico della coltura e ricorrono all’agrofarmaco solo in caso di comprovata necessità

Le tecniche di controllo biologico applicabili in ambiente protetto sono riassunte in figura e comprendono l’immissione di antagonisti con lancio in massa di tali organismi ausiliari, predatori o parassitoidi (metodo inondativo) e l’introduzione degli ausiliari in modo graduale o prima della comparsa dell’organismo (metodo inoculativo e metodo preventivo); altre tecniche, possibili in certi casi, sono il pest in flrst e il banker plants.


Quadro riepilogativo delle tecniche di controllo biologico in serra.

Lancio curativo
L’esigenza che si manifesta solitamente con più frequenza è quella di contenere rapidamente le popolazioni dei litofagi; pertanto, in pratica, il metodo più ricorrente e anche semplice e comodo (in particolare poi se l’ausiliare è poco costoso) è il lancio inondativo: concettualmente è un criterio non diverso dall’impiego di altro tipo di biocida, in quanto si tratta di un’azione di controllo temporaneo di un dato organismo dannoso allorché ne sia stata constatata una densità di popolazione tale da provocare un danno economico alla coltura.



Phytoseiolus persimils è un acaro predatore del ragnetto rosso che è in grado di cacciare attivamente; si presta a essere impiegato con lanci di massa. In condizioni ottimali ha un tasso di sviluppo superiore alla preda; tuttavia, per ottenere il miglior risultato, si consiglia di immetterlo precocemente al rilevamento dei primi ragnetti rosssi, assicurando inoltre un buon livello di umidità nell’ambiente (cortesia Bioplanet).

Lancio inoculativo
Il lancio inoculativo è una tecnica che può essere definita di tipo preventivo in quanto gli ausiliari sono immessi in piccole quantità e molto presto per avere un loro consistente incremento numerico in modo da contenere poi con successo quello dell’organismo dannoso, il quale, al momento dell’introduzione dell’antagonista, può essere assente o già presente, ma non in numero tale da consentire lo sviluppo delle popolazioni dell’antagonista.
Ciò comporta ovviamente che questi ultimi devono poter sopravvivere indipendentemente dal litofago bersaglio principale, ma senza attaccare altri ausiliari e/o danneggiare seriamente le piante oggetto di coltivazione, Gli organismi impiegati in questa tecnica hanno generalmente un tasso di crescita molto inferiore a quello del litofago da contrastare, perciò il lancio inoculativo è consigliabile se la coltura da proteggere ha un ciclo relativamente lungo (sopra i 4 mesi), se in serra si succedono colture soggette al medesimo litofago oppure se, in assenza del bersaglio principale, siano presenti litofagi secondari, ma predabili dall’ausiliare, che così si sviluppa e nel contempo si rende utile.
Questa tecnica può essere integrata da lanci inondativi quando i vari antagonisti impiegati abbiano come bersaglio principale o secondario il litofago da controllare.



Orius laevigatus, il cui bersaglio principale sono i tripidi, può essere impiegato nel metodo inoculativo in quanto si nutre anche di polline e di diversi piccoli artropodi; può essere lanciato anche in assenza di prede purché per tempi stretti (cortesia Bioplanet).

Lancio preventivo
Il lancio preventivo è in pratica una variante di quello inondativo; si adotta in particolare quando gli ausiliari sono parassitoidi, quindi con una modalità di azione più complessa e lunga rispetto ai predatori.
In conseguenza gli ausiliari vengono introdotti in modeste quantità ma a più riprese, in linea di massima fin dal momento del trapianto della coltura o quando si presume possa comparire il litofago (e quando se ne riscontra la presenza i lanci proseguiranno con dosaggi maggiori).
Complessivamente è una tecnica più costosa del lancio inondativo, ma può risultare più conveniente in determinate situazione, come nel caso di aziende storicamente soggette a forte rischio di attacco di un dato litofago ad alto tasso di riproduzione e quindi in grado di provocare rapidamente danni importanti.
Il lancio preventivo è molto adatto contro gli afidi.


Aphidius colemanii è un imenottero braconide parassitoide di afidi, in particolare di Aphys gossipii e Myzus persicae. Le femmine ricercano gli afi di nel cui corpo depongono un uovo: la larva neonata si nutre dell’afide parassitizzato e questo non muore subito, ma viene progressivamente svuotato dall’interno trasformandosi in una “mummia” di colore bronzeo più o meno scuro. Questo ausiliare è utilmente impiegato nei programmi di lotta biologica su orticole in coltura protetta (cortesia Bioplanet).

Pest in fìrst
La tecnica del pest in fìrst si basa sull’idea che, affinché il livello di popolazione dell’antagonista sia sufficientemente alto per contenere in modo efficiente quello del litofago, occorre che il primo abbia di che nutrirsi convenientemente, ossia deve essere già presente una certa quantità del secondo.
Ciò comporta una introduzione deliberata del litofago, ma in misura di giusto equilibrio tra le esigenze dell’ausiliare e la necessità di non avere danni apprezzabili sulla coltura.
Si tratta, come è facile intuire, di un metodo alquanto diffìcile e impegnativo che richiede un’ottima conoscenza della biologica degli organismi con cui si opera; ha però il vantaggio di facilitare e stabilizzare lo sviluppo dell’ausiliare e quindi di ottenere un più duraturo controllo del litofago (il pest in fìrst è una tecnica che può essere scelta per il controllo di organismi dannosi a elevato tasso di riproduzione e/o diffìcili da individuare tempestivamente, quali il ragnetto rosso e gli aleirodidi).

Banker plants
Il banker plants consiste in una associazione precoce tra parassitoide e un ospite alternativo rispetto al bersaglio principale, ospite fatto sviluppare su piante tenute in vaso. In sostanza si alleva direttamente l’ausiliare in modo da avere permanentemente in serra una certa aliquota di antagonisti. La piantabanca non deve essere una pianta ospite per fìtofagi della coltura da proteggere, mentre l’ospite di sostituzione a sua volta non deve essere dannoso per la coltivazione.


Schema illustrativo del sistema del banker plants. Sulla sinistra è rappresentata la piantabanca, su cui viene allevato l’ausiliare (triangoli blu) sull’ospite di sostituzione (cerchi rossi), la quale può essere infestata da altri parassiti, i quali però non devono essere fìtofagi della coltura (quadrati neri); sulla destra è rappresentata la pianta coltivata su cui il fìtofago (poligoni viola) viene parassitizzato dall’ausiliare proveniente dalla piantabanca.

L’allevamento delle banker plants in vaso ne permette una pronta sostituzione, qualora per cause varie vadano perdute. Per la buona riuscita del metodo occorre immettere in serra le piantebanca per tempo e controllare che esse siano sempre sufficientemente popolate dal binomio parassitoide/ospite alternativo.



Piantine di orzo allevate come piantabanca per consentire lo sviluppo dell’ospite di sostituzione, rappresentato in questo caso dall’afide Rhopalosiphum padi sul quale può svolgere il proprio ciclo il parassitoide Aphidius colemanii, il cui compito finale sarà di controllare altri afidi fìtofagi delle piante coltivate in serra.
(b) Esempio schematico di possibile applicazione del banker plants. Il fitofago da controllare su coltivazione in serra di ranuncolo è l’afide Myzus persicae, l’antagonista è il parassitoide Aphidius colemani (nell’immagine una femmina che infligge il proprio uovo nel corpo di un afide), l’ospite di sostituzione è l’afide Ropalosiphum padi. quest’ultimo non è dannoso per il ranuncolo, ma vive su cereali, perciò viene allevato su piantine di orzo cresciute in vaso, tenute nella serra, e su tale afide viene fatto sviluppare il parassitoide A. colemani, che incrementa il suo numero per poi spostarsi sulla coltura e parassitizzare il bersaglio principale.

BIOLOGIA APPLICATA E BIOTECNOLOGIE AGRARIE
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GENETICA, TRASFORMAZIONI, AGROAMBIENTE