Il Divulgatore n.5/2002 “Sistemi di previsione e avvertimento”
Modello A-SCAB
Ticchiolatura del melo
Venturia inaequalis,
Spilocaea pomi
Riccardo Bugiani , Paola Govoni - Servizio fitosanitario Regione Emilia-Romagna
La ticchiolatura rappresenta la più grave avversità crittogamica del melo. In annate a forte pressione
della malattia si può arrivare ad avere compromessa l’intera raccolta.
Diffusione del patogeno
Le infezioni prendono avvio all’inizio della
ripresa vegetativa dalle ascospore che
maturano all’interno di pseudoteci presenti
sulle foglie infette dell’anno precedente e
cadute a terra. Finito il processo di
maturazione, le ascospore ad ogni evento
piovoso vengono rilasciate nell’aria e
tramite correnti d’aria e schizzi di pioggia
veicolate sui tessuti verdi suscettibili di
melo. Qui, se le condizioni climatiche sono
favorevoli, iniziano a germinare penetrando
negli spazi sottocuticolari di foglie e frutti.
Dopo un periodo di incubazione, variabile in
funzione della temperatura, sugli organi
infetti
compaiono
i
primi
sintomi
dell’infezione, seguiti dall’evasione del
patogeno e dalla formazione dei conidi, che
daranno
origine
ad
altre
infezioni
secondarie all’interno del frutteto. Le foglie e
i frutti infetti in autunno cadono a terra,
costituendo un idoneo substrato per la
formazione
degli pseudoteci nella
faseinvernale, i quali rappresenteranno
l’inoculo per le infezioni primarie nell’anno successivo. Le strategie di intervento per contenere
l’avversità si sono via via affinate nel tempo, partendo all’inizio con trattamenti a calendario, fino ad
arrivare ai nostri giorni, in cui i trattamenti vengono cadenzati a turno biologico oppure adottando il
turno fisso o allungato in funzione dell’andamento climatico e della presenza della malattia, come
stabilito dai Disciplinari di produzione integrata. I trattamenti prendono avvio alla ripresa vegetativa del
melo nella fase fenologica di punte verdi e, se nel frutteto non sono stati rilevati sintomi della malattia,
si interrompono dopo la fase di frutto noce quando i frutti non sono più suscettibili all’infezione.
Strategie di difesa
Le strategie di difesa guidata hanno da sempre quindi individuato nella fase iniziale di infezione
ascosporica la chiave per una razionalizzazione degli interventi chimici, mantenendo un buono stato
fitosanitario del frutteto. Importante è, a questo riguardo, individuare l’inizio e la fine della fase di
rischio per le infezioni primarie ascosporiche e la dinamica di emissione delle ascospore all’interno di
questo intervallo di tempo. A questo scopo già da una ventina di anni si fa uso di monitoraggi del volo
ascosporico, eseguiti tramite captaspore più o meno rudimentali, ma solamente da una decina di anni
il monitoraggio aerobiologico di Venturia inaequalis è stato effettuato capillarmente in Emilia
Romagna. L’attività aveva e ha tuttora il duplice scopo da un lato di raccogliere informazioni precise
sulla dinamica di emissione delle ascospore e, dall’altro di fornire a tecnici e agricoltori informazioni
sull’inizio dell’emissione ascosporica, per dare avvio ai trattamenti, e sul suo esaurimento, per
terminare i trattamenti anti-ticchiolatura qualora la difesa eseguita fino a quel momento fosse risultata
efficace e quindi nessun attacco di ticchiolatura fosse in corso nel frutteto.
Le informazioni scaturite da questa decennale attività ha permesso di mettere a punto un modello
previsionale in grado di simulare la maturazione degli pseudoteci e la dinamica di emissione delle
ascospore nel periodo di infezione primaria. Il modello di simulazione A-SCAB è stato elaborato e
messo a punto dall’Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza in collaborazione con il Servizio
fitosanitario della Regione Emilia-Romagna - enti che tuttora ne curano l’osservazione – ed è stato
finanziato dal Crpv nell’ambito del progetto “Modelli previsionali”.
Definizione del modello
Il modello previsionale separa la fase di rischio di infezione ascosporica in 5 periodi a diverso rischio:
assente, potenziale, reale, presente, esaurito.
Questi periodi sono calcolati da due modelli matematici che hanno come variabili dei parametri
meteorologici. Un primo modello stima lo sviluppo degli pseudoteci svernanti e determina
successivamente quando il primo pseudotecio conterrà ascospore mature e pigmentate, in grado,
cioè, di essere emesse a seguito di ogni pioggia.
Tale modello è stato elaborato da James e Sutton nel 1982 e successivamente modificato da Mancini
nel 1984 per adattarlo alle condizioni climatiche del Nord Italia. Lo sviluppo degli pseudoteci (ST)
viene calcolato in funzione della temperatura media dell’aria, della quantità di pioggia caduta e del
numero di ore di bagnatura o umidità relativa superiori all’85%. In pratica il modello descrive, a partire
dal 1° febbraio, l’influenza della temperatura sullo sviluppo degli pseudoteci quando l’umidità della
lettiera di foglie infette cadute a terra non limita lo sviluppo fungino e allo stesso tempo tiene conto
dell’effetto limitante della siccità sullo sviluppo ontogenetico degli pseudoteci.
Il secondo modello stima la proporzione di ascospore stagionali che di volta in volta maturano e
diventano pronte per essere rilasciate ad ogni evento piovoso. In tale modello quindi la dinamica
stagionale viene calcolata attraverso una curva matematica logistica, che descrive la relazione
esistente tra la percentuale cumulata delle ascospore catturate quotidianamente (PAT e relativi
intervalli di confidenza PAT1 e PAT2) e i gradi-giorno accumulati. Anche in questo caso le variabili
climatiche sono rappresentate dalla temperatura e dalla bagnatura, perciò le unità termiche vengono
accumulate solo quando la temperatura è superiore a 0 °C e le foglie risultano bagnate. Il “biofix”, cioè
il valore soglia per iniziare l’accumulo dei gradi-giorno, è il giorno in cui il valore della stima dello
sviluppo degli pseudoteci (ST) raggiunge il valore di 9.5.
La Tabella di Mills perfezionata
Il modello previsionale A-SCAB calcola ad ogni rilascio ascosporico la probabilità di infezione in
funzione della curva di Mills, modificata da McHardy e Gadoury nel 1986 e denominata Mills a-3. La
tabella originale di Mills, ormai usata da più di 40 anni, fornisce una stima del numero di ore di
bagnatura fogliare necessarie per avere l’infezione in un intervallo di temperatura variabile da 5,5 °C a
25,5 °C. I parametri climatici presi in considerazione sono quindi il numero di ore di bagnatura fogliare
continua e la temperatura media raggiunta nel periodo di bagnatura. In base a ciò Mills arrivò a
definire 3 livelli di infezione - leggera, media, grave - tuttora utilizzati. La tavola di Mills fu
successivamente modificata da Jones per ottenere valori di infezioni ascosporiche fino alla
temperatura di 2,2 °C. Le nuove conoscenze epidemiologiche permettono oggi di ottenere stime di
rischio infettivo più precise. La nuova curva di Mills a-3 rappresenta quindi l’ultima modifica alla curva
originale, la quale sottostimava il tempo richiesto per le infezioni a tutte le temperature, specialmente
nel range di temperatura di 2,5 a 7,7 °C.Al contrario, a 21 °C vi sono solo 3 ore di differenza tra la
curva originale e la nuova interpretazione, denominata quindi Mills a- 3. Il nuovo algoritmo è quello
oggi maggiormente utilizzato.
In base alle nuove conoscenze epidemiologiche, quindi, non vi sono più le condizioni per accettare i
tre livelli di gravità presenti nel criterio originale di Mills.
La lunghezza del periodo di bagnatura non è più quindi il solo parametro ritenuto in grado di
influenzare la gravità di una infezione di ticchiolatura, ma vanno presi in considerazione altri parametri,
quali la suscettibilità dell’ospite e, ancora più importante, la disponibilità di tessuti esposti e la reale
quantità di ascospore disponibili.
Verifiche sperimentali
Il modello di simulazione A-SCAB è stato elaborato su una base storica di dati di monitoraggio
aerobiologico di 15 anni e testato con buoni risultati nelle condizioni climatiche presenti negli areali di
coltivazione del melo nelle province di Bologna e Modena. Il modello è annualmente sotto
osservazione da parte di tecnici esperti del Servizio fitosanitario della Regione Emilia-Romagna e
dell’Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza (Rossi et al., 1999, 2000, 2001; Giosuè et al.,
2000).
COME SI UTILIZZA IL MODELLO A-SCAB
Dati necessari per l’elaborazione
• Temperatura oraria e giornaliera media (°C)
• Bagnatura (h)
• Pioggia (mm)
Informazioni ottenute
• Data di inizio rischio emissione ascospore
• Percentuale di spore emesse ad ogni evento piovoso
• Rischio di infezioni primarie
• Durata di incubazione della malattia
• Data di comparsa dei sintomi
Il modello è in grado di determinare il PAT giornaliero, reso visibile dalla linea blu sul grafico, e i vari livelli di
rischio di rilascio ascosporico evidenziati dagli istogrammi di diversi colori.
La visualizzazione è sia grafica che tabellare. In base alle finestre di output l’utilizzatore è in grado di
determinare la data di inizio e di fine dell’emissione delle ascospore di V. inaequalis e di conseguenza il
momento più opportuno per dare avvio ai trattamenti crittogamici e interromperli. Inoltre il modello di simulazione
fornisce indicazioni aggiornate sulla percentuale di maturazione delle ascospore durante la stagione vegetativa
e, più importante ancora, sulla percentuale di ascospore che verrà rilasciata nel caso di una pioggia prevista.
Questa informazione (D), visualizzata sia in forma grafica che tabellare, si ottiene dalla differenza tra il valore di
PAT odierno e quello di PAT relativo all’emissione precedente.
Tale valore, unito a quello previsionale di pioggia, dà la possibilità al tecnico o all’agricoltore di prevedere la
presunta gravità di una infezione (infatti maggiore sarà il valore di D, più alta sarà la percentuale di spore
emesse e, di conseguenza, maggiore la probabilità del rischio infettivo) e quindi di decidere anche un
trattamento preventivo con principi attivi a maggiore o minore efficacia.
Una seconda visualizzazione del modello A-SCAB è in grado poi di dare le informazioni classiche riguardo al
numero di ore di bagnatura fogliare e alla temperatura registrata durante tale periodo, corredate con l’avviso di
“infezione avvenuta” e percentuale di incubazione trascorsa giorno per giorno fino ad arrivare al 100%, momento
di probabile comparsa dei sintomi in campo.
Periodi di rischio ascosporico simulato dal modello A-SCAB
Fase di sviluppo
Le ascospore non sono
ancora mature.
Simulazioni del modello
Rischio assente
Il rischio di emissione ascosporica è assente quando ST è minore di 9.5; il
modello modificato di James e Sutton viene utilizzato per determinare la data
nella quale la popolazione di pseudoteci raggiunge lo stadio medio di sviluppo.
Lo stadio corrispondente al valore 9.5 di ST è quello in cui, a seguito della
variabilità all’interno della popolazione svernante,
una piccola parte di
pseudoteci (circa il 2%) contiene ascospore morfologicamente mature.
Rischio potenziale
Le ascospore sono
mature ma non ancora
pronte per essere
rilasciate.
Il rischio di emissione ascosporica viene ritenuto potenziale quando ST è
maggiore o uguale a 9.5 e PAT è minore di 0.016 con intervallo di confidenza
(PAT1) di 0.004 e (PAT2) di 0.068, corrispondente anche al valore di 80 °C
gradi-giorno cumulati. Questa soglia è stata determinata sulla base di
precedenti osservazioni, ben sapendo che la maturazione delle ascospore
precede la maturazione degli aschi. Perciò all’inizio della stagione le ascospore
morfologicamente mature non vengono rilasciate fino a che il 10–15% degli
aschi non contiene ascospore mature. In pratica questo si traduce nel fatto che
nelle prime fasi della stagione le ascospore non vengono rilasciate, anche
se in concomitanza di eventi piovosi favorevoli.
Reale:
le ascospore possono
essere rilasciate ogni
qualvolta si verificano eventi
piovosi.
Il rischio diventa presente quando il valore di PAT è maggiore o uguale a 0.016;
le ascospore quindi sono mature e pronte per essere rilasciate.
Il rischio da presente diventa reale quando le ascospore sono eiettate dagli
pseudoteci, quando cioè si verifica un evento piovoso anche se di pochi
millimetri. La percentuale di ascospore rilasciate a ogni evento viene calcolata
usando il valore di PAT stimato dal modello in corrispondenza dell’evento
piovoso e sottraendo la percentuale del PAT accumulata al rilascio precedente.
All’interno della zona di rischio reale sono stati definiti dei valori sulle curve di
PAT che corrispondono a diversi livelli di rischio:
basso con PAT<0.016 e >0.9 PAT1 = 0.1;
intermedio con PAT1 = 0.1 e PAT = 0.9;
alto con PAT1 e PAT2 = 0.5.
Presente:
Le ascospore diventano
“air-borne”.
Rischio reale e presente
Livelli di rischio attribuiti in funzione dei valori di PAT, PAT1 e PAT2 e dei
gradi-giorno raggiunti.
Le ascospore sono
state tutte rilasciate.
Rischio esaurito
Si entra in questa fase quando il valore di PAT è maggiore o uguale a 0.99. In
pratica tutto il potenziale di inoculo del patogeno è stato rilasciato nel frutteto e
non vi sono più ascospore mature in grado di dare origine ad infezioni primarie.
In questo caso, se non vi sono infezioni di ticchiolatura in atto nel frutteto, non
vi è alcun motivo di proteggere il frutteto e quindi i trattamenti contro questa
avversità possono essere interrotti.