Giornate di studio
USO SOSTENIBILE DEI PRODOTTI FITOSANITARI E
IPM: PROSPETTIVE DI RICERCA IN ITALIA
Roma 27-28 settembre 2011
Sezione
Stato dell’arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza PAN
Argomento
Ausiliari e selettività
Ausiliari
studio e ricerche per il potenziamento dell’utilizzo degli ausiliari nei programmi IPM (bio
intensive IPM)
Selettività
messa a punto di criteri di valutazione univoci della selettività dei prodotti fitosanitari e loro
valutazione nei confronti dei principali beneficials di interesse per l’IPM
Definizioni
Ausiliari: sono organismi utili al processo produttivo fra cui insetti, acari,
nematodi, virus, funghi, batteri, ecc. I benefici includono il controllo delle avversità,
l’impollinazione, il mantenimento della sanità del suolo, ecc.
Selettività: è la caratteristica di un fitofarmaco di essere efficace verso la/le specie
target e di avere effetti diretti e indiretti limitati, o non averne, sulle specie utili
esposte.
Presentazioni
Edison Pasqualini - Dip. Scienze e Tecnologie Agroambientali (DiSTA) - UNIBO
Gli ausiliari e la selettività costituenti basilari dell’IPM
Maria Luisa Dindo, Edison Pasqualini - Dip. Scienze e Tecnologie Agroambientali (DiSTA) - UNIBO
Insetti entomofagi e selettività: aspetti riguardanti gli studi di laboratorio
Carlo Duso, Alberto Pozzebon - Dip. Agronomia ambientale e Produzioni vegetali – UNIPD
Ruolo dei Fitosedi negli ecosistemi agrari
Enrico Marchesini - Agrea Centro Studi - S. G. Lupatoto (VR)
Influenza delle strategie di difesa sugli antagonisti delle tignole nell’agro-ecosistema vigneto
Edison Pasqualini - Dip. Scienze e Tecnologie Agroambientali (DiSTA) – UNIBO
Brevi note sul Progetto “Effetti collaterali degli insetticidi sull’entomofauna utile” in corso in ER
Pompeo Suma - Dipartimento di Scienze e Tecnologie Fitosanitarie - UNICT
Ausiliari e selettività’: prodotti fitosanitari e antagonisti naturali
Gino Angeli - CdS IASMAA Fondaz. E. Mach, S. M. all’Adige (TN)
Ape, ambiente e selettività
Edison Pasqualini - Dip. Scienze e Tecnologie Agroambientali (DiSTA) - UNIBO
Conclusioni
Introduzione
Gli ausiliari e la selettività costituenti basilari dell’IPM
Edison Pasqualini - Dip. Scienze e Tecnologie Agroambientali (DiSTA) - UNIBO
Fattori fondanti dell’IPM:
1- soglie di intervento
2- selettività dei fitofarmaci vs. ausiliari
3- valorizzazione e il potenziamento del contenimento naturale
La selettività dei fitofarmaci condiziona il livello di controllo naturale possibile
anche in agroecosistemi semplificati (es.: frutteto).
Il controllo naturale in particolari contesti è stato sostenuto da specie tolleranti per
continuata pressione selettiva di prodotti anche notoriamente tossici (hybrid IPM).
La disponibilità di prodotti sempre più selettivi consente di perseguire strategie
“Tandem use” (prodotti selettivi e nemici naturali) per una difesa con meno rischi.
Margaret C. Gentz a,*, Gregory Murdoch b, Glenn F. King, 2010.- Tandem use of selective insecticides and natural enemies for
effective reduced-risk pest management.- Biological Control: 208-215
Selettività: brevi note distintive
1- capacità di un fitofarmaco di preservare i nemici naturali ed efficacia contro
1
la/le specie dannose
2- specificità fitofarmaco = spettacolare attività contro una specie dannosa =
caso estremo di selettività
3- misura relativa del rapporto fra specie utile/dannosa esposte e non trattate
Selettività: fondamentale divisione
S
Selettività
fisiologica (legata prevalentemente al fitofarmaco)
e
1.
2.
l
3.
dovuta a differenze di sensibilità fra le specie utili
dipende dalla sensibilità della specie dannosa e tolleranza nella specie utili non beraglio
l’affamamento è controproducente e origina effetti quali la Resurgence.
e
t
t
Selettività
ecologica (legata al comportamento della specie utile e
i pratiche agronomiche)
alle
1.
v differenti modi e tempi di esposizione fra specie utili e dannose
2. timing, stati di sviluppo, dosi, formulazioni, placement
i
3. applicazioni e tipo di prodotto: a. riduzione delle dosi; b. prodotti non persistenti
t modificazione delle applicazioni:
4.
a. asincronia temporale; b. asincronia spaziale;
à
c. habitat discrimination; d. habitat partitionment
:
I. Effetti degli insetticidi sui nemici naturali
A) Effetti diretti
1. Effetti nel breve periodo (<24 h)
a) fattori biologici che influenzano la morte immediata
peso
grandezza e sesso
stadio di sviluppo
affamamento e effetti nutrizionali
diapausa
ritmo circadiano
sviluppo
b) comportamento, specialmente la capacità di ricerca
c) i predatori sono in genere più tolleranti dei parassitoidi
2. Effetti nel lungo periodo, effetti subletali
a) meno attenzione a questi aspetti (> 24 h) (in passato)
b) gli effetti subletali possono originare esiti su stadi successivi al contatto e
in aree non trattate direttamente
c) dosi subletali possono avere effetti positivi e negativi
positivi
incremento della fecondità
pronunciata efficienza della parassitizzazione
incremento nella mobilità
riduzione del periodo di sviluppo
negativi
ridotta ovideposizione giornaliera
minore fecondità totale
diminuzione della fertilità
predazione o parassitismo alterato, difficoltà di riconoscimento
dell’ospite, ridotta efficienza, paralisi temporanea,
blocco dell’alimentazione, repellenza per ospiti/prede trattate
aumento dei tempi di sviluppo
diminuzione della progenie F1
minore sopravvivenza della progenie F1
deformità di F1
B) Effetti indiretti
a) riduzione delle popolazioni di ospiti e prede
a. affamamento per riduzione della specie preda/ospite
b. migrazioni forzate per mancanza di cibo
b) ingestione di prede/ospiti contaminati
II. Conseguenze dell’abbattimento del controllo biologico naturale
Resurgence (risalita di specie di norma non dannose)
Replacement (“esplosioni” di specie secondarie)
Insieme alla resistenza (Resistance) formano la regola delle “3 R” che raccoglie
i principali effetti secondari negativi dell’uso dei fitofarmaci
III. Tecniche per ridurre l’impatto negativo dei fitofarmaci sui nemici naturali
Campionamenti e soglie
1. Adozione di soglie prede-ospiti/ausiliari per eventuali trattamenti quando necessari
2. Conoscenza delle capacità entomofaghe della/e specie
3. Accertamento dei rapporti fra prede/predatori dopo i trattamenti
4. Consapevolezza dell’efficacia degli insetticidi su specie dannose secondarie
5. Conoscenza della selettività su specie utili per specie dannose secondarie
Insetti entomofagi e selettività: aspetti
riguardanti gli studi di laboratorio
Maria Luisa Dindo – Edison Pasqualini
Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agroambientali
Alma Mater Studiorum Università di Bologna
Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nell’ambito della Direttiva CE 128/2009:
prospettive di ricerca in Italia - Roma, 27-28 settembre 2011
Insetto entomofago
(parassitoide o predatore)
• La valutazione in laboratorio
della selettività di un
fitofarmaco nei confronti di un
insetto entomofago comporta
la presenza di un allevamento
continuo, o almeno, di
mantenimento
Insetto ospite/ Preda
Substrato trofico
(Pianta/dieta artificiale)
Importanza degli allevamenti e difficoltà
connesse con loro messa in opera spesso sottovalutate
Scelta degli entomofagi su cui valutare la selettività in laboratorio
va orientata verso le specie antagoniste di fitofagi chiave delle
principali colture, quali ad esempio
•
Anthocoris nemoralis, predatore
chiave della psilla del pero
Cacopsylla pyri
•
Adalia bipunctata, predatrice di
afidi tra cui Myzus persicae
E’necessario disporre di individui
in numero sufficiente alle prove
Scelta
condizionata anche dalla
facilità di allevamento
Necessità di ricerche di base
finalizzate alla messa a punto
di allevamenti
efficienti
Scopo delle ricerche sull’allevamento:
ottimizzare la produzione sul piano
quantitativo e qualitativo, tenendo conto
anche dei costi, attraverso lo studio
• delle condizioni più idonee
(substrati trofici adeguati;
temperatura, UR, fotoperiodo,
contenitori adatti, ecc.)
• di tecniche alternative, come
l’allevamento degli entomofagi in
vitro cioè direttamente su una
dieta artificiale
Entomofago
Ospite/preda
L’allevamento in vitro potrebbe consentire
•uno snellimento della linea produttiva
degli entomofagi
• nuovi approcci anche per la valutazione
della selettività (es. incorporare
il fitofarmaco nella dieta)
Substrato trofico
Larva di predatore (Harmonia axyridis) e di parassitoide (Brachymeria
tibialis) su dieta artificiale
(Sighinolfi et al., 2008.- Archives of Insect Biochemistry and Physiology, 68: 26 – 39 ;
Dindo et al. 2001.- Entomologia Experimentalis et Applicata, 100: 53-61)
Le diete artificiali sono oggi disponibili per un numero
limitato di entomofagi, pochi di reale interesse economico
Prospettive: ricerche di base volte a
• mettere a punto adeguati substrati per specie di entomofagi di interesse
ai fini degli studi sulla selettività
• cercare di mettere a punto metodiche di utilizzo appropriate
Scelto l’entomofago di riferimento, anche sulla base della facilità di
allevamento, le prove in laboratorio della selettività di un fitofarmaco
vengono eseguite secondo adeguati protocolli (sempre
perfezionabili) e possono essere finalizzate a valutare
• Effetto acuto
– misura della mortalità nel
breve periodo (48 h),
relativamente a diversi stadi
• Effetto cronico su
–
–
–
–
Longevità
Fecondità
Fertilità (% uova schiuse)
Capacità di parassitizzare o
predare insetti target
– ecc.
Gli studi sugli effetti cronici sono maggiormente
condizionati dall’efficacia delle tecniche di allevamento
utilizzate
Lo studio in laboratorio degli effetti cronici può riguardare insetti
entomofagi esposti al prodotto direttamente, ma anche
indirettamente. Ad esempio si possono valutare:
• La capacità di ricerca e parassitizzazione/predazione di insetti
ospiti/prede da parte di insetti entomofagi figli di madri esposte
a insetticidi vs. entomofagi testimoni (figli di madri non trattate)
• Il tempo di ricostituzione di una popolazione standard, in
seguito al trattamento con un certo insetticida
Questi parametri e le indagini che li valutano
bene si adattano allo studio della selettività
di alcuni prodotti (es.. IGR, diamidi,
avermectine, ecc) per i quali l’aspetto cronico
assume maggiore rilevanza
RUOLO DEI FITOSEIDI NEGLI
ECOSISTEMI AGRARI
Carlo Duso, Alberto Pozzebon
Dipartimento di Agronomia ambientale e produzioni vegetali
Università di Padova
I Fitoseidi giocano un ruolo primario
nella lotta biologica agli acari fitofagi
•
•
•
•
•
breve ciclo di sviluppo
risposta precisa ai kairomoni emessi
dalle prede
colonizzazione dei microhabitat preferiti
dalle prede
efficace risposta numerica
specialisti o generalisti
Fitoseidi specialisti
Phytoseiulus persimilis
Metaseiulus occidentalis
Neoseiulus californicus
Fitoseidi generalisti
Amblyseius andersoni
Kampimodromus aberrans
Typhlodromus pyri
Effetto dei prodotti fitosanitari sui
Fitoseidi
• E’ la principale causa delle infestazioni dei
Tetranichidi su vite e fruttiferi.
• Tra i prodotti coinvolti vi sono soprattutto
ditiocarbammati, esteri fosforici e piretroidi.
Selettività dei prodotti fitosanitari
sui Fitoseidi
• I Fitoseidi sono considerati tra le specie indicatrici
dell’impatto dei PF sugli artropodi non-bersaglio
• Le prove di selettività sui Fitoseidi fanno parte del
dossier necessario all’immissione sul mercato dei
PF (Dir. 91/414/CEE e Reg. 1107/2009)
Selettività dei prodotti fitosanitari
sui Fitoseidi
• Negli ultimi due decenni sono stati pubblicati
numerosi contributi su questi aspetti.
• Dati contradditori (specie, ceppi, metodologie)
• Privilegiate alcune specie (ad es. Phytoseiulus
persimilis e Typhlodromus pyri).
• Sperimentazioni ai fini della registrazione dei PF su
protocolli predefiniti (centri di saggio)
Ricerche sugli effetti dei prodotti
fitosanitari sui Fitoseidi
• Ricerca e innovazione in alcune strutture universitarie
e enti di ricerca (ad es. Padova, Firenze, S. Michele
all’Adige, Palermo)
• Messa a punto di test tossicologici su specie importanti
per l’Europa meridionale come K. aberrans, P.
persimilis e N. californicus (Castagnoli et al., 2005;
Duso et al., 2008 a,b)
• Individuazione di meccanismi di tossicità sub-letale e
degli effetti indiretti dei PF sui Fitoseidi
Ricerche sugli effetti dei prodotti
fitosanitari sui Fitoseidi
• Differenti livelli di tossicità letale e sub-letale sono
indotti dalle diverse modalità di esposizione (Pozzebon
et al., 2011).
• Gli effetti di un PF nei confronti di acari predatori
generalisti
possono
essere
influenzati
dalla
disponibilità di alimenti alternativi (Duso et al., 2004;
Pozzebon et al., 2010)
• Lo studio dei rapporti tra disponibilità di alimenti
alternativi – prodotti fitosanitari – Fitoseidi, ha
implicazioni:
– nello sviluppo di pratiche colturali favorevoli
nei confronti degli acari predatori
– nell’aumentare l’affidabilità delle prove di
selettività in pieno campo
Influenza delle strategie di difesa
sugli antagonisti delle tignole
nell’agro-ecosistema vigneto
Enrico Marchesini
Centro Studi
Giornate di Studio
Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM
nell’ambito della Direttiva CE 128/2009:
prospettive di ricerca in Italia
Roma, 27-28 settembre 2011
La dinamica di popolazione delle tignole dell’uva è regolata dall'azione
combinata di fattori biotici e abiotici.
Pluriennali indagini condotte in diversi vigneti e in differenti condizioni agroecologiche permettono di affermare che i fattori biotici, rappresentati da
parassitoidi
predatori
microrganismi patogeni
giocano un ruolo significativo nel limitare la densità di popolazione delle tignole
e ridurre considerevolmente i danni arrecati alla vite.
I tassi di mortalità imputabili al complesso degli antagonisti, dipendono da:
1. Densità di popolazione della tignoletta (densità dipendenza).
2. Generazione della tignoletta indagata.
3. Ambiente circostante, presenza di prede e ospiti alternativi.
4. Strategie di Difesa adottate nei vigneti.
Hymenoptera
PARASSITOIDI
Fam. PTEROMALIDAE
Fam. ICHNEUMONIDAE
(+ di 30 specie)
Subfam. Pteromalinae
Dicaelotus inflexus
Subfam. Metopiinae
Subfam. Pimplinae
Triclistus albicinctus
Exochus tibialis
Dibrachys affinis
Dibrachys cavus
Habrocytus sp.
Frigomalus chrysos
Subfam. Ichneumoninae
Itoplectis alternans
Itoplectis tunetana
Pimpla spuria
Pimpla turionellae
Subfam. Campopleginae
Subfam. Tryphoninae
Fam. EULOPHIDAE
Phytodiaetus sp.
Subfam. Eulophinae
Subfam. Cremastinae
Colpoclypeus florus
Sympiesis sandanis
Pristomerus vulnerator
Campoplex capitator
Tranosemella prerogator
Venturia canescens
Fam. BRACONIDAE
Cheloninae
Eutetrastichus
amethystinus
Subfam. Phygadeuontinae
Ascogaster quadridentata
Subfam. Elachertinae
Ischnus alternator
Gelis cinctus
Gelis areator
Agrothereutes abbreviator
Theroscopus hemipterus
Bathytrix decipiens
Bathytrix argentatus
Microgasterinae
Elachertus affinis
Subfam. Tetrastichinae
Microplitis sp.
Fam. ELASMIDAE
Fam. TORYMIDAE
Monodontomerinae
Monodontomerus sp.
Elasmus steffani
Diptera Fam. TACHINIDAE
Phytomyptera nigrina
Parassitoide larvale
Colpoclypeus florus – Ectoparassitoide gragario degli stadi larvali intermedi
Parassitoide pupale
uovo
Dicaelotus inflexus - Parassitoide primario, endofago, pupale, solitario.
Specie molto diffusa e attiva nei vigneti
pupa
larva matura
larva 1 età
Parassitoide larvo-pupale
Dibrachys affinis – Endoparassitoide primario di larve o crisalidi, gregario (max 14, media 6 indiv.)
Generazione svernante
0
5
10
15
20
25
30
35
40
50
55
44,03
L. botrana
Mortalità totale
55,97
11,35
Parassitoidi
Predatori
Funghi entomopatogeni
CPV + Microsporidio
Altre cause
Dicaelotus inflexus
Itoplectis alternans
Itoplectis tunetana
Pimpla spuria
Pimpla turionellae
Campoplex capitator
Venturia canascens
Ischnus alternator
Gelis cinctus
Gelis aereator
Agrothereutes
Theroscopus hemipterus
Bathytrix decipiens
Bathytrix argentatus
Triclistus albicinctus
Exocus tibialis
Phytodiaetus sp.
Pristomerus vulnerator
Ascogaster
Dibrachys affinis
Dibrachys cavus
Elachertus affinis
45
8,71
12,39
19,07
4,47
5,21
0,66
0,02
1,64
0,01
0,40
0,04
0,78
0,08
0,02
0,01
0,02
0,04
0,01
0,01
0,32
0,04
0,02
0,09
0,96
0,07
0,08
Quali sono i tassi di mortalità naturale ?
% sul totale dei campioni esaminati
(dati medi di 5 anni in un vigneto di Merlot)
Le strategie di difesa possono influenzare
l’attività dei nemici naturali delle tignole?
Generazione
Difesa
Tignoletta viva
Mortalità totale
prima
EF
Bt
41
70
59
30
seconda
EF
Bt
51
76
49
24
svernante
EF
Bt
33,5
44
66,5
56
Parassitoidi
Predatori
Funghi entomopatogeni
CPV + Microsporidio
Altre cause
46,30 21,50
35,26 11,74
3,90
4,60
4,34
8,70
0,49
3,20
7,46
1,60
30,40 18,30
7,80 4,70
17,30 24,00
8,40 7,30
2,60 1,70
Dicaelotus inflexus
Itoplectis alternans
Itoplectis tunetana
Pimpla spuria
Tranosemella prerogator
Ascogaster quadridentata
Dibrachys affinis
Elasmus steffani
Monodontomerus sp.
Phytomyptera nigrina
19,60 11,11
3,00
1,70 0,64
1,00 1,95
17,30 6,52
27,05
0,48
8,55
21,00 15,20
5,30
6,60
0,80
1,00
5,70
4,83
1,45
1,07
2,70
2,10
1,70
1,00
0,64
0,64
0,48
2,14
Vigneto Bt : 2 tratt. con Bacillus
thuringiensis contro la 2°e 3°gen.
Vigneto EF : 1 tratt. con Esteri
Fosforici (clorpirifos) contro la 2°e
3°gen.
I livelli di mortalità di tutte le
generazioni risultano nettamente
inferiori nel vigneto trattato con EF
rispetto a quello trattato con Bt.
In particolare gli effetti collaterali più
pesanti sono stati registrati sui
parassitoidi e riguardano sia
diminuzioni quantitative (tassi di
parassitizzazione) sia qualitative
(numero di specie).
anno A
35
30
2 Bt + 1 P
chimico
1 IGR + 2 EF
E con i programmi di
difesa biologica?
biologico
25
20
15
Difesa chimica
10
anno
5
0
seconda gen.
40
35
II gen.
A
1 IGR
2 EF
B
1 EF
terza gen.
anno B
45
I
gen.
1 MAC + 1 EF
chimico
III
gen.
Difesa biologica
I
gen.
II gen.
2 Bt
1 Piretro
1 IGR
1 EF
2 Piretro
2 Bt
biologico
30
1 EF
25
ATTENZIONE al Piretro,
20
2 trattamenti ravvicinati
hanno ridotto in modo
significativo i tassi di
parassitizzazione
2P
15
10
5
0
prima gen.
seconda gen.
terza gen.
Densità di popolazione di Lobesia botrana (% grappoli colpiti) e
Tassi di parassitizzazione (% sul totale dei campioni di tignoletta raccolti)
III
gen.
2 Bt
… e in vigneti non trattati con insetticidi ?
Generazione
svernante
%
Tignoletta viva
8
Mortalità totale
92
… e in quelli dove di norma si tratta
anche la prima generazione ?
Cause di mortalità:
Parassitoidi
33,4
Generazione
svernante
%
Tignoletta viva
88,5
Mortalità totale
11,5
Predatori
8
Cause di mortalità:
Funghi entomopatogeni
38
Parassitoidi
CPV + Microsporidio
6,3
Predatori
Altre cause
6,3
Funghi entomopatogeni
3,5
CPV + Microsporidio
2,2
Parassitoidi:
Dicaelotus inflexus
9,5
Altre cause
Campoplex capitator
4,8
Parassitoidi:
Dibrachys affinis
14,4
Dicaelotus inflexus
Dibrachys cavus
1,5
Eutetrastichus amethystinus
3,2
In alcune situazioni i nemici naturali sono in grado da soli
di contenere efficacemente la densità di popolazione
della tignoletta, senza interventi insetticidi.
0,8
1
4
0,8
La tignoletta di prima generazione, che
spesso non risulta dannosa alla produzione,
rappresenta in realtà un substrato di
sviluppo per gli antagonisti naturali delle
generazioni successive.
Le condizioni AgroAgro-ecologiche sono importanti per gli antagonisti.
Ad es. la presenza di flora, sia spontanea che coltivata, limitrofa ai vigneti è in grado di garantire la
sopravvivenza di prede e ospiti alternativi.
Prospettive di Ricerca
proseguire le ricerche in pieno campo per valutare l’impatto
delle più recenti molecole insetticide sugli antagonisti nel breve e
lungo periodo.
valutare il ruolo della biodiversità nel vigneto (gestione del
suolo, presenza di siepi) in funzione dei nemici naturali delle
tignole.
approfondire gli studi sulle specie di antagonisti più diffuse e
più attive nei vigneti italiani (Dicaelotus inflexus, Dibrachys affinis)
con lavori di laboratorio e di semicampo.
Edison Pasqualini - Dip. Scienze e Tecnologie Agroambientali (DiSTA) – UNIBO
Brevi note sul Progetto “Effetti collaterali degli insetticidi
sull’entomofauna utile” in corso in ER.
Progetti selettività fitofarmaci ER
Indagini a supporto IPM
Studi sulla selettività dei fitofarmaci sulle principali specie utili in ER
1990-2005
indagini di campo orientate allo studio degli effetti collaterali di OP e altri prodotti raccomandati nei
DPI su A. nemoralis
1) effetti acuti
2) persistenza
3) multitrattamenti
4) timing
5) placement
6) formulazioni dello stesso p. a.
7) stesso p. a di origine diversa
2006-2009
Indagini di laboratorio, semicampo e campo sugli effetti di neonicotinoidi sulle principali
specie utili di pomacee e drupacee
2010-2012
Indagini di laboratorio, semicampo e campo sugli effetti di recenti insetticidi sulle
principali specie utili di pomacee, drupacee e vite
- 2010 = rynaxypyr e emamectine benzoate;
- 2011 = spinosad e spirotetramat
- 2012 = ??
Partners
DiSTA
IASMA
Terremerse
ASTRA
CRPV
Specie studiate
1. A. nemoralis
2. A. bipunctata
3. A. andersoni, K. aberrans
2006-2008 e 2010-2012
Stadi
preimmaginali (ninfe, larve) e adulti
Contesti
laboratorio, semicampo e campo (1-2-3)
Colture
pero (1)
pesco (2)
melo e vite (3)
Obiettivi
mortalità acuta
persistenza
effetti cronici
Procedure
breve, medio e lungo periodo
Un dato economico empirico
Emilia-Romagna
A. nemoralis = predatore chiave di C. pyri
Pero = circa 30.000 ha
Trattamenti specifici x C. pyri = 1,5-2 x anno
Contributo A. nemoralis 0,3 trattamenti per anno
Costo x trattamento 100€
Costo totale/anno = 4,5 - 6 ml €
Contributo A. nemoralis = 0,3 tratt./anno = 0,9 -1,325 ml €/anno
Altre specie utili importanti
Coccinellidi (es. A. bipunctata, S. punctillum, ecc.)
Orius spp.
Imenotteri
ecc.
Risultati (alcuni esempi)
Antocoridi
A. nemoralis: Dista - Univ. Bologna
neonicotinoidi (campo).
Prodotto
Selettività breve
2006
2007
2008
Acetamiprid
1
1
2
Thiametoxam
3
2
3
Imidacloprid
2
1
3
Thiacloprid
2
1
2
E. Pasqualini, S. Civolani, S. Vergnani, G. Pradolesi, M.
Melandri, L. Zanzi, M. Pagni, G. Casal, 2011.- Selettività
dei neonicotinoidi su Anthocoris nemoralis.
L’Informatore Agrario • 30/2011
Coragen e Affirm (campo): sel. breve
Coragen e Affirm (campo: sel. breve
05-ago
13-ago
01-set
acqua
1
1
1
Emamectine benzoate
1
1
Rynaxypyr
1
Chlorpyrifos WG
1
OILB campo
1 = < 25 = non tossico;
2 = 25-50 = legger. tossico;
3 = 51-75 = moder. tossico;
4 = > 75 = tossico
28-mag
04-giu
24-giu
Emamectine benzoate
2
2
2
1
Rynaxypyr
1
2
1
1
1
Calypso
2
2
1
1
1
Acqua
1
1
1
OILB laboratorio
1 = < 50 = non tossico;
2 = 50 - 79 = legger. tossico;
3 = 80 - 99 = moder. tossico;
4 = > 99 = tossico
A. nemoralis: Dista - Univ. Bologna
neonicotinoidi (laboratorio).
Effetto acuto adulti
Effetto acuto ninfe
Persistenza
Effetto cronico
2006
2007
2008
2006
2007
2008
2006
2007
2008
2006
2007
2008
Acetamiprid
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Thiametoxam
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Imidacloprid
2
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
Thiacloprid
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
E. Pasqualini, S. Civolani, S. Vergnani, G. Pradolesi, M. Melandri, L. Zanzi, M. Pagni, G. Casal, 2011.- Selettività dei neonicotinoidi su Anthocoris nemoralis.
L’Informatore Agrario • 30/2011
A. nemoralis: Dista - Univ. Bologna
Rapporto preda/predatore (C. pyri/A. nemoralis): esempio
Rapporto A/P 4 giugno
1,6
50
1,4
45
40
1,2
35
1
30
0,8
25
0,6
20
15
0,4
10
0,2
Valore de lrapporto
Valore del rapporto
Rapporto A/P 28 maggio
1,2
12
1
10
0,8
8
0,6
6
0,4
4
0,2
2
5
0
0
Testimone
Affirm
28-mag media/getto psilla
Coragen
Calypso
28-mag media/getto Antocoridi
Acqua
28-mag A/P
0
0
Testimone
Affirm
04-giu media/getto psilla
Coragen
Calypso
04-giu media/getto Antocoridi
Acqua
04-giu A/P
IASMAA: Orius levigatus
Agrea: A. nemoralis
G. Angeli, M. Berti, R. Maines, D. Forti -Sensibilità degli Orius, predatori di insetti e acari dannosi, agli antiparassitari.L’ INFORMATORE AGRARIO 17/2002
E. Marchesini, N. Mori, M. Pasini, A. Bassi- Atti Giorn. Fitopat., 2008
Coccinellidi
Agrea (% mortalità larvale)
E. Marchesini, N. Mori, M. Pasini, A. Bassi- Atti Giorn. Fitopat., 2008
UNIBO (Indice di Ritardo nella Crescita di Popolazione)
Tesi
Ritardo nella crescita di popolazione
Giorni
% rispetto a T
Rynaxypyr
16
42,0
Emamectina
3
7,9
Imidacloprid
28
101,6
Thiacloprid
7
25,4
Thiametoxam
62
224,9
Acetamiprid
6
21,8
T = tempo di generazione (età media delle
femmine con maggiore produzione di uova)
D i S T A - UNIBO
Indice di Ritardo nella Crescita
di Popolazione di A. bipunctata
Indice di Ritardo nella Crescita
di Popolazione di A. bipunctata
Da: Lanzoni Alberto, Depalo Laura, Pasqualini Edison, Burgio Giovanni, Loretta Zanzi, Giulia Casali, Maria Rosa
Pagni- ANALISI DELLA SELETTIVITÀ DI INSETTICIDI NEI CONFRONTI DI INSETTI UTILI MEDIANTE UN
APPROCCIO DI TIPO DEMOGRAFICO.- Atti XXIII Congresso naz. Entomologia, Genova, 13-16 giugno 2011.
Risultati (in generale)
Ausiliare
Informazioni basilari sugli effetti dell’esposizione
Conoscenze sugli stati sensibili
Indicazioni sulla durata degli effetti
Informazioni su possibili modifiche del comportamento
ecc.
Fitofarmaco
Risposte non sempre lineari fra gruppi di predatori e stati della medesima specie
Correlazioni non sempre evidenti fra risultati di laboratorio e campo
Differenze fra prodotti dello stesso gruppo chimico, fra famiglie chimiche differenti e fra
provenienza e formulati diversi,
ecc.
Situazione
Molti insetticidi di recente disponibilità sono caratterizzati da limitati effetti acuti. Vanno
pertanto approfondite tecniche di indagine adatte a valutarne gli effetti cronici come per
esempio la lunghezza della vita, il tasso di sviluppo, la fertilità, la fecondità, la sex ratio, la
durata della vita dei vari stadi, la capacità predatrice e ulteriori effetti sulla progenie, il
tempo di ricostituzione della popolazione, ecc. In pratica vanno valutati per quanto più
possibile la maggior parte dei parametri della vita (life-table) delle specie esposte
attraverso un approccio demografico che ne misuri gli effetti complessivi.
Approccio demografico o “LIFE TABLE” fornisce ottimi strumenti per valutare
l’effetto totale (letali e subletali) di un prodotto perché considera tutti gli effetti
che esso può avere su una popolazione
Le metodologie sperimentali di laboratorio e di campo per tali
valutazioni, elaborazioni e interpretazioni sono un sicuro ambito di
ricerca per questo tipo di sostanze.
Proposte operative
? necessità di indagini puntuali sui singoli prodotti e sulle singole specie
candidate al contenimento naturale in tutti i contesti sperimentali (laboratorio
(cause), semicampo e campo (esiti))
? valutazioni sulle comunità e sul potenziale di contenimento delle specie
utili più frequenti nei differenti contesti
? misura delle flessibilità delle scelte per timing/prodotti/aggregazioni
? valutazioni economiche/ambientali dei benefici
Giornate di studio
USO SOSTENIBILE DEI PRODOTTI FITOSANITARI E IPM: PROSPETTIVE DI RICERCA
IN ITALIA
Roma 27-28 settembre 2011
AUSILIARI E SELETTIVITA’
Prodotti Fitosanitari e antagonisti naturali
Pompeo Suma
Dip. Ge.S.A. – Univ. degli Studi di Catania [email protected]
VITE
AGRUMI
ORTIVE
Il controllo di specie invasive può essere ottenuto mediante l'integrazione di strategie di
gestione diverse, (es. applicazione di trattamenti chimici mirati e controllo biologico).
biologico
La compatibilità tra questi metodi è considerata cruciale quando si intende adottare
un programma di gestione integrata dei parassiti (IPM)
Anagyrus pseudococci s.l.
Leptomastix dactylopii
Nesidiocoris tenuis
Bracon nigricans
STUDI DI
SEMI CAMPO
STUDI DI LABORATORIO
• Diverse molecole possono causare effetti subletali
• Gli studi sulla compatibilità di un prodotto fitosanitario
(P.F.) con i programmi di gestione integrata spesso si
basano su test di screening incompleti
• Molti sono i P. F. considerati altamente selettivi benché
non tutti gli effetti collaterali siano ad oggi noti
La comprensione dell’impatto complessivo di P.F.
sui sistemi multitrofici
multitrofic è quindi necessaria
Conservation biological control is the practice of manipulation of the environment to enhance the survival, fecundity, longevity,
and behavior of natural enemies of crop pests in order to increase their effectiveness […..]
…..our findings suggest that LS can be used to improve conservation biological control by manipulating A.
sp. near pseudococci populations through recruitment from neighboring environments and retention in
treated plots.
IPM biointensivo - enfatizza tutte quelle misure in grado di ridisegnare l'ecosistema
agricolo a svantaggio di un organismo nocivo e a vantaggio del suo complesso
parassitario
approccio proattivo
prevenire e anticipare i problemi e i bisogni futuri cioè saper gestire i cambiamenti
SCELTA OCULATA DEI P.F.
+
TIMING APPROPRIATO
+
CONOSCENZA EFFETTI A MEDIO E LUNGO TERMINE
(ES. MODELLI PREVISIONALI)
+
STUDI BIOLOGICI APPROFONDITI
(FITOFAGI/ANTAGONISTI)
+
INDIVIDUAZIONE STRATEGIE DI PROTEZIONE/ESALTAZIONE
(ES. SEMIOCHIMICI, INFRASTRUTTURE ECOLOGICHE, RICERCA E VALORIZZAZIONE INDIGENI)
=
RICERCA SCIENTIFICA
Pompeo Suma, Gaetana Mazzeo, Lucia Zappalà, Gaetano Siscaro,
Antonio Biondi
Dip. di Gestione dei Sistemi Agroalimentari e Ambientali (Ge.S.A.)
Sez. Entomologia agraria - Via Santa Sofia, 100 - 95123 Catania (Italy)
Gino Angeli
• La valutazione di un agrofarmaco non può prescindere dalla
disponibilità di informazioni sul grado di selettività, in laboratorio,
(serra) e in campo, che permettano di “classificarlo” a rischio alto,
medio, basso o trascurabile per gli ausiliari e l’ape.
• biodiversità ambientele; impollinazione di specie
vegetali spontanee e coltivate;
R
U
O
L
O
• produzione diretta di reddito; miele, polline, propoli,
gelatina reale, cera
• produzione indiretta di reddito; impollinazione delle
colture agrarie
• indicatore biologico dello stato di salute del territorio;
urbano, naturale e agricolo
PP 1/170 (4)
”It is important that plant protection products should
be authorized for use only in ways wich do not pose
an unacceptable risk of harm to honeybees (Apis
mellifera). For this purpose, it may be necessary to
provide evidence during the registration process to
enable the safety of the product in question to be
evaluated”
2010 OEPP/EPPO Bulletin 40, 313-319
Laboratorio “Tossicità acuta e residuale”
•Contatto diretto e indiretto (substrato
trattato) e ingestione
Semicampo
Campo
Gabbiette sperimentali con 10 api ciascuna;
Soluzioni zuccherine contaminate con i prodotti da saggiare e
somministrate alle api
per ingestione
per contatto (diretto o
residuale)
Soluzioni/substrati contaminati rimossi entro 3-4 ore; alimentatori con
soluzione zuccherina al 50%.
4 repliche per ogni agrofarmaco da saggiare
Gabbiette in cella climatizzata a 25° C per tutto il corso della prova
Durata; 48/72 ore
Determinazione del Fattore di rischio
•Determinato il valore della DL50 (48 ore) si calcola il Fattore di rischio
all’esposizione per contatto e/o all’ingestione dal rapporto tra la dose
raccomandata in campo e il valore di DL50.
•Il valore del Fattore di rischio è determinante per il successivo passaggio,
che impone differenti tipi di saggi quando il valore ottenuto risulta superiore a
50.
FR=
Dose campo (g/ha)
DL50 (µg/ape)
FR≤ 50 Innocuo
FR> 50 Continuare i saggi
Laboratorio “Tossicità acuta e residuale”
•Contatto (diretto e indiretto) e ingestione
su substrato trattato (bottinatrice)
Semicampo
•Tossicità acuta e residuale verso la regina, adulti,
giovani e uova; comportamento (es. att. bottinaggio;
repellenza; interferenza sulla formazione e recupero
della memoria)
•
•
•
•
Interno serra
Tunnel di 25-50 MQ
Phacelia tanacetifolia in fioritura
1 Arnia/Tunnel (±7000 api)
T-2gg/t+5gg
Parametri considerati;
•
Mortalità
Mortalità (adulti e covata);
•
Attività
Attività bottinatrice;
•
Comportamento (area, volo, rientro);
•
Variazione del peso;
TRATTATO
NON TRATTATO
1
2
3
4
5
6
Laboratorio “Tossicità acuta e residuale”
•Contatto diretto e indiretto (substrato
trattato) e ingestione
Semicampo
•Tossicità acuta e residuale verso la regina, adulti,
giovani e uova; comportamento (es. interferenza sulla
formazione e recupero della memoria)
Campo
•Effetti cumulati sulla colonia (dinamica di popolazione,
etologia e produzione)
Agrofarmaco
Superorganismo
(ape/alveare)
• Insetto sociale
• Forza della famiglia
• Stato sanitario
• Ceppo, ecotipo
• Tossicità intrinseca
• Formulazione
• Dosaggio
• Persistenza
• Repellenza
• Modalità di applicazione
• Miscele
• Meccanismo d’azione
Ambiente
• Attrattività delle coltivazioni e
della flora spontanea circostante
• Condizioni climatiche durante e dopo
il trattamento fitosanitario
Indagini svolte su aree coltivate e gli alveari sono posizionati prima,
durante e dopo il trattamento dell’agrofarmaco
- sup. 1-50/100 ha
- 12-15 alveari/area
-t-3 gg; t+21 gg
- situazione fioriture
- strategia di referenza
•Api bottinatrici morte negli underbasket.
•Peso del nido
•Popolosità delle famiglie.
•Raccolta del polline in fioritura e in postfioritura
•Produzione di miele
•Verifica vitalità colonie e regine nel corso della stagione
•Analisi residui sulla colonia e sui prodotti
Info: entrate/uscite
attività bottinatrice
mortalità
variazione peso
umidità int./est.
temperatura int./est
Condizioni climatiche
Sistema di conteggio api
Conteggio entrate/uscite
Farmacopea insetticidi lepidotteri
Sistema nervoso
a. Stimolatori del SN
Insetticidi entomopatogeni: BT,
OP e Carbammati: inibitori dell’
CpVg: le tossine prodotte provocano
setticemia nel mesentere
AChE a livello di sinapsi.
Piretroidi, Piretrine: modulatori
Insetticidi entomopatogeni:
dei canali del sodio.
Nematodi- relazione mutualistica con
batterio il quale secerne tossine tossiche
che inibiscono la risp.immunitaria
Spinosine: interferiscono sui
recettori nicotinici dell’AChE.
Neonicotinoidi: interferiscono sui
recettori nicotinici dell’AChE.
Chitinoinibitori: inibiscono la sintesi
di cuticola durante il processo di muta
Ossadiazine: blocco dei canali del
sodio voltaggio-dipendenti
IGR - Sviluppo e Metamorfosi: sono
controllate da due ormoni, neotenina e
ecdisone (Juvenoidi, MAC)
Semiochimici: Feromoni e Kairomoni,
interferiscono sul comportamento degli
adulti
Fonte:IRAC
Ryanodine: Modulatori dei recettori
della Ryanodina
(Chlorantraniliprole)
Chlorantraniliprole)
b. Inibitori del SN
Avermectine:
Avermectine: attivatori del canale del
cloro; rilascio neurotrasmettitore
GABA.
Edison Pasqualini
Sintesi e conclusioni
Possibili ambiti di ricerca
Ausiliari
Il minore broad spectrum dei nuovi insetticidi e la loro generale minore tossicità
stimola allo studio delle comunità di ausiliari e del ruolo complessivo di
contenimento delle popolazioni dannose chiave e secondarie.
Un’altra area di ricerca è guidata dalla necessità di sviluppare
strumenti che semplificano e completano il campionamento dei nemici naturali.
Le tecniche correnti spesso forniscono valutazioni parziali e approssimative per
determinati ausiliari e le loro comunità, le tendenze, l’importanza e il reale
contributo nel contenimento naturale di specie chiave e/o secondarie. I
semiochimici sono candidati per migliorare le tecniche di campionamento di
specie entomofaghe, la loro misura e le risposte ai fitofarmaci.
Selettività
I nuovi insetticidi sono in genere meno aggressivi e la mortalità acuta sugli
ausiliari è in genere minore che per i precedenti. Pertanto un obiettivo certo delle
ricerche è la valutazione degli effetti cronici (long lasting) su alcuni parametri
vitali e del comportamento (lunghezza della vita, fertilità, fecondità, attività
entomofaga, ecc.).
Le tecniche per misurare tali effetti richiedono nuovi e approfonditi studi in
differenti contesti sperimentali e valutazioni innovative, come per esempio lo
sviluppo di criteri demografici.
Sviluppo di parametri di valutazione degli effetti sui rapporti fra le popolazioni di
specie dannose e utili in campo.
Il minore broad spectrum dei nuovi insetticidi e la loro generale minore tossicità
stimola allo studio delle comunità di ausiliari e del ruolo complessivo di
contenimento naturale (BC) delle popolazioni dannose chiave e secondarie e di
progredire nella applicazione di sistemi di difesa in cui sono trasferite le
conoscenze della ricerca
da IPM = Integrated Pest Mangement
a
IPM = Informed pest Management
Ringrazio tutti i relatori e i loro collaboratori per i contributi e le
sintesi su un argomento tecnico-scientifico sconfinato, le GF e la
sua organizzazione, il Gruppo nazionale difesa integrata” per
l’iniziativa e l’opportunità, oltre chi ci ha ospitato.