17-LOTTA BIOLOGICA ENTOMOFAGI - Dipartimento di Gestione dei ...

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LOTTA BIOLOGICA TRADIZIONALE Santi Longo Università degli Studi di Catania

<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong><br />

TRADIZIONALE<br />

Santi Longo<br />

Università degli Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Catania


<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong><br />

USO DI ORGANISMI VIVENTI O DEI LORO PRODOTTI ALLO SCOPO DI<br />

PROTEGGERE LE PIANTE DAGLI AGENTI BIOTICI DANNOSI<br />

<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> TRADIZIONALE (DE BACH, 1964)<br />

USO DI PREDATORI, PARASSITOIDI E PATOGENI PER CONTENERE LA<br />

DENSITA’ DI POPOLAZIONE DI UN ORGANISMO NOCIVO A UN LIVELLO<br />

INFERIORE A QUELLO CHE SI SAREBBE AVUTO IN LORO ASSENZA<br />

TECNICHE MODERNE USO DI MEZZI CHE:<br />

TECNICHE MODERNE USO DI MEZZI CHE:<br />

- TRAGGONO ORIGINE DAGLI STESSI ORGANISMI NOCIVI<br />

(FEROMONI, ORMONI DI SINTESI)<br />

- SI VALGONO DEGLI STESSI ORGANISMI PER OTTENERE<br />

ABBASSAMENTI DI POPOLAZIONE (STERILIZZAZIONE, GENI<br />

LETALI, INCROCI STERILI)<br />

- DERIVANO COMPONENTI BIOTICI LIMITANTI IN NATURA LE SPECIE<br />

NOCIVE (TOSSINE BATTERICHE, FAGOINIBITORI, REPELLENTI,<br />

EC.


<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> TRADIZIONALE<br />

PRINCIPALI LIMITI APPLICATIVI<br />

1. NON TUTTI GLI ORGANISMI DANNOSI POSSONO ESSERE<br />

CONTROLLATI DA FATTORI BIOTICI<br />

2. LA NATURA STESSA DELL’ANTAGONISMO TRA ENTOMOFAGO<br />

E FITOFAGO CONSENTE UN AUMENTO DELLE POPOLAZIONI<br />

DI DI QUEST’ULTIMO QUEST’ULTIMO CHE CHE PUO’ PUO’ RAGGIUNGERE RAGGIUNGERE LA LA SOGLIA SOGLIA DI DI<br />

DANNOSITA’<br />

3. IMPOSSIBILITA’ DI OTTENERE UN CONTROLLO IMMEDIATO<br />

DELLE POPOLAZIONI DEL FITOFAGO PARAGONABILE A<br />

QUELLO CHE SI PUO’ OTTENERE CON I FITOFARMACI<br />

4. ESIGENZA DI OPERARE SU VASTE AREE O SU COLTURE<br />

IN AMBIENTE PROTETTO


<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong><br />

E’ UNO DEGLI ASPETTI APPLICATI DELL’ECOLOGIA.<br />

CONSISTE NELL’ USO DI AGENTI BIOTICI PER CONTENERE LE<br />

PERDITE DI PRODUZIONE E CONSERVARE LE QUALITA’<br />

AMBIENTALI DI INTERESSE PRIVATO E SOCIALE.<br />

IN CAMPO AGRICOLO<br />

CONSISTE NELL’IMPIEGO DI AGENTI BIOTICI (VIRUS, BATTERI,<br />

FUNGHI, PIANTE, PROTOZOI, ACARI, INSETTI, VERTEBRATI)<br />

PER CONTENERE LE POPOLAZIONI DI ORGANISMI NOCIVI<br />

ENTRO SOGLIE DI NON DANNOSITA’ ECONOMICA<br />

CONTROLLO BIOLOGICO NATURALE<br />

AZIONE REGOLATIVA DEGLI AGENTI BIOTICI IN NATURA<br />

(EQUILIBRI BIOLOGICI NEGLI ECOSISTEMI)<br />

IN CONTESTI FORESTALI<br />

GLI INTERVENTI DI <strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> SONO I PIU’<br />

PROMETTENTI PERCHE’ BASATI SULL’USO STRATEGICO DELLE<br />

STESSE RISORSE DISPONIBILI IN NATURA.<br />

IN FORESTA OCCORRE INDICARE LE STRATEGIE IDONEE A FAVORIRE<br />

IL RIPRISTINO DEGLI EQUILIBRI NATURALI


BIOTOPO<br />

Componente<br />

Inorganica<br />

Pedologica<br />

Climatica<br />

BIOCENOSI<br />

Componente<br />

Organica<br />

Vegetale<br />

Animale<br />

ECOSISTEMA:<br />

UNITA’ FONDAMENTALE DEGLI STUDI ECOLOGICI.<br />

Substrato<br />

Fattori fisico-chimici<br />

ORGANISMI DEMOLITORI<br />

Delegati a riconvertire<br />

L’organico in inorganico<br />

Frazione autotrofa<br />

(PRODUTTORI)<br />

Frazione eterotrofa<br />

(CONSUMATORI)<br />

Suolo<br />

Acqua<br />

Temperatura<br />

Umi<strong>di</strong>tà<br />

Fotoperiodo<br />

Concentrazione ionica<br />

Vegetali clorofillati<br />

Batteri autotrofi<br />

Animali erbivori e<br />

Carnivori <strong>di</strong> 1°e 2°grado


<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong>. Uso <strong>di</strong> agenti biotici (virus,<br />

batteri, funghi, piante superiori, protozoi, nemato<strong>di</strong>,<br />

acari, insetti, ecc.) o <strong>dei</strong> loro prodotti per<br />

contenere le popolazioni <strong>di</strong> organismi<br />

potenzialmente dannosi al <strong>di</strong> sotto <strong>di</strong> soglie <strong>di</strong><br />

dannosità dannosità economica.<br />

economica.<br />

<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> CLASSICA<br />

<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> ARTIFICIALE<br />

<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> NATURALE<br />

<strong>LOTTA</strong> BIOLOGICO-INTEGRATA<br />

<strong>LOTTA</strong> MICRO<strong>BIOLOGICA</strong>


<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong>.<br />

<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> CLASSICA<br />

Impiego <strong>di</strong> entomofagi esotici contro fitofagi introdotti in ambienti<br />

simili a quelli <strong>di</strong> origine <strong>di</strong> entrambe le specie e pertanto in grado <strong>di</strong><br />

assicurarne l’inse<strong>di</strong>amento e lo sviluppo (metodo propagativo)<br />

<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> ARTIFICIALE<br />

Impiego massivo <strong>di</strong> entomofagi in<strong>di</strong>geni o <strong>di</strong> entomopatogeni, allevati<br />

in insettario o prodotti in laboratorio, contro fitofagi in<strong>di</strong>geni o esotici<br />

<strong>di</strong> remota introduzione in ambienti instabili o comunque non idonei al<br />

loro stabile ed efficace inse<strong>di</strong>amento (metodo inondativo).<br />

<strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> NATURALE<br />

Impiego <strong>di</strong> inoculi <strong>di</strong> entomofagi o <strong>di</strong> entomopatogeni, prelevati in<br />

natura o allevati in in settario, contro fitofagi in<strong>di</strong>geni o esotici, in<br />

ambienti stabili e in grado <strong>di</strong> assicurarne lo stabile inse<strong>di</strong>amento e<br />

moltiplicazione a spese delle loro vittime (metodo inoculativo)<br />

<strong>LOTTA</strong> BIOLOGICO-INTEGRATA<br />

Protezione e potenziamento degli entomofagi presenti<br />

nell’agroecosistema attraverso interventi mirati alla loro<br />

salvaguar<strong>di</strong>a e al mantenimento delle con<strong>di</strong>zioni ottimali <strong>di</strong> sviluppo<br />

(metodo protettivo).


<strong>LOTTA</strong> MICRO<strong>BIOLOGICA</strong> - metodologia <strong>di</strong> lotta<br />

biologica (metodo inondativo), che prevede<br />

l’impiego <strong>di</strong> microrganismi entomopatogeni per<br />

indurre epizoozie nelle popolazioni delle specie<br />

dannose, dannose, contenendone contenendone le le pullulazioni.<br />

pullulazioni.<br />

Viene messa in atto me<strong>di</strong>ante l’impiego <strong>di</strong> virus,<br />

batteri, funghi, protozoi e nemato<strong>di</strong> (anche se<br />

quest’ultimi sono metazoi).<br />

Le principali applicazioni sono quelle <strong>di</strong> formulati a<br />

base <strong>di</strong> Bacillus thuringiensis


Mezzi fisici<br />

Mezzi chimici<br />

(da Krieg, 1976 mo<strong>di</strong>ficato)<br />

MEZZI E METODI DI <strong>LOTTA</strong><br />

Mezzi biologici<br />

Mezzi biotecnici<br />

Meto<strong>di</strong> colturali


<strong>LOTTA</strong> INTEGRATA (IPM)<br />

MEZZI CHIMICI<br />

MEZZI BIOLOGICI<br />

MEZZI FISICI<br />

PRATICHE<br />

SELVICOLTURALI


Prodotti<br />

fitosanitari<br />

CONTROLLO<br />

INSETTI<br />

Resistenza piante<br />

Lotta<br />

biologica


METODI BIOLOGICI<br />

• MANIPOLAZIONE DEI RAPPORTI<br />

INTERSPECIFICI:<br />

• IMPIEGO DI <strong>ENTOMOFAGI</strong> ED<br />

ENTOMOPATOGENI<br />

• BIOTECNOLOGIE<br />

• MANIPOLAZIONE DEI RAPPORTI<br />

INTRASPECIFICI: meto<strong>di</strong> biotecnici<br />

MANIPOLAZIONE DI MECCANISMI PRE-COPULA<br />

FEROMONI<br />

MANIPOLAZIONE DI MECCANISMI POST-COPULA<br />

AUTOCIDIO


MANIPOLAZIONE DEI RAPPORTI<br />

INTERSPECIFICI<br />

LINEE PRINCIPALI:<br />

• RICOSTITUZIONE E MANTENIMENTO DEGLI<br />

EQUILIBRI BIOLOGICI<br />

– METODO INOCULATIVO<br />

• INTRODUZIONE DI UN NUMERO MODESTO DI <strong>ENTOMOFAGI</strong> IN<br />

GRADO DI RIPRODURSI NEI NUOVI MICROAMBIENTI<br />

– METODO METODO PROPAGATIVO<br />

PROPAGATIVO<br />

• TRASFERIMENTO DI AGENTI BIOTICI DALLA LORO AREA<br />

D’ORIGINE A NUOVE AREE IN CUI L’OSPITE E’ STATO<br />

INTRODOTTO<br />

• ESALTAZIONE DELLE PRESTAZIONI BIOLOGICHE<br />

– METODO INONDATIVO<br />

• L’ORGANISMO, ENUCLEATO DALL’ECOSISTEMA ORIGINARIO,<br />

DOPO ALLEVAMENTO IN INSETTARI O IN BIOFABBRICHE,<br />

ASSUME CARATTERISTICHE CHE LO ACCOSTANO A UN<br />

FORMULATO INSETTICIDA


<strong>ENTOMOFAGI</strong>A<br />

attività largamente <strong>di</strong>ffusa nella classe degli insetti, ove si<br />

manifesta attraverso comportamenti molto vari che vanno dalla<br />

PREDAZIONE, al PARASSITOIDISMO fino a un vero<br />

PARASSITISMO.<br />

Le <strong>di</strong>verse categorie <strong>di</strong> entomofagi non sono nettamente separate<br />

tra <strong>di</strong> loro, ma in<strong>di</strong>cano i MODELLI ETOLOGICI PREVALENTI,<br />

collegati collegati da da numerosi numerosi e e molteplici molteplici CASI CASI DI DI TRANSIZIONE.<br />

TRANSIZIONE.<br />

Predatori che si evolvono a spese <strong>di</strong> una sola grande<br />

vittima al pari <strong>dei</strong> parassitoi<strong>di</strong><br />

Parassitoi<strong>di</strong> che abbisognano <strong>di</strong> varie piccole vittime al<br />

pari <strong>dei</strong> predatori


<strong>ENTOMOFAGI</strong>A<br />

MODELLI ETOLOGICI PREVALENTI<br />

(numerosi casi <strong>di</strong> transizione)<br />

PREDAZIONE<br />

PARASSITOIDISMO<br />

PARASSITISMO<br />

ECTOFAGIA<br />

ECTOFAGIA<br />

ENDOFAGIA


PREDATORI<br />

-DIFFUSI NELL’AMBITO DELL’INTERA CLASSE DEGLI INSETTI<br />

ESOPTERIGOTI: ORTOTTEROIDI, RINCOTI<br />

ENDOPTERIGOTI: COLEOTTERI, NEUROTTERI, DITTERI<br />

PARASSITOIDI<br />

-COMPRESI SOLO TRA GLI ENDOPTERIGOTI<br />

ECTOPARASSITOIDI<br />

ENDOPARASSITOIDI<br />

LEPIDOTTERI<br />

COLEOTTERI<br />

COLEOTTERI<br />

DITTERI BRACHICERI CICLORRAFI<br />

IMENOTTERI SINFITI (ORUSSIDI)<br />

APOCRITI<br />

PARASSITI<br />

STREPSITTERI- lasciano in vita gli ospiti anche se<br />

variamente menomati soprattutto nel comportamento


<strong>ENTOMOFAGI</strong>A<br />

PREDATORI PARASSITOIDI PARASSITI<br />

i<strong>di</strong>obionti<br />

koinobionti<br />

conformer regulator


CARATTERISTICHE POSITIVE DEGLI <strong>ENTOMOFAGI</strong><br />

ADATTABILITA’ ALLE CONDIZIONI AMBIENTALI<br />

SPECIFICITA’ (MONO - OD OLIGOFAGIA)<br />

SINCRONIA DI SVILUPPO CON L’OSPITE<br />

CAPACITA’ DI RICERCA DELL’OSPITE<br />

- A BASSA DENSITA’ DI POPOLAZIONE<br />

- NEI PRIMI STADI DI SVILUPPO (UOVO, L1)<br />

CAPACITA’ DI DIFFUSIONE<br />

- ALMENO PARI A QUELLA DELL’OSPITE<br />

POTENZIALE BIOTICO SUPERIORE A QUELLO DELL’OSPITE<br />

-NUMERO DI GENERAZIONI, NUMERO UOVA ECC.<br />

ASSENZA DI IPERPARASSITI<br />

ASSENZA DI AZIONE FAGOCITARIA DELL’OSPITE<br />

ASSENZA DI CANNIBALISMO NEGLI ADULTI


<strong>ENTOMOFAGI</strong><br />

PREDATORI<br />

- ATTIVITA’ PREDATORIA NEGLI STADI DI LARVA E / O DI ADULTO<br />

- SI NUTRONO DI PIU’ INDIVIDUI DELLA SPECIE VITTIMA<br />

- HANNO LARVE PROVVISTE DI ORGANI LOCOMOTORI:<br />

COLEOTTERI, NEUROTTERI, DITTERI ORTOTTEROIDI, RINCOTI<br />

PARASSITOIDI<br />

PARASSITOIDI<br />

(ENTOMOPARASSITI, PARASSITI PROTELICI)<br />

- <strong>ENTOMOFAGI</strong> SOPRATTUTTO NEGLI STADI LARVALI<br />

- EVOLVONO IN RAPPORTO A UN SOLO INDIVIDUO VITTIMA<br />

- HANNO LARVE PRIVE DI ORGANI LOCOMOTORI<br />

- HANNOSTRETTO RAPPORTO CON LA FISIOLOGIA<br />

DELLA VITTIMA : DITTERI, IMENOTTERI<br />

PARASSITI<br />

- STREPSITTERI- lasciano in vita gli ospiti<br />

anche se variamente menomati soprattutto<br />

nel comportamento


PARASSITOIDI<br />

PRINCIPALI DIFFERENZE DAI PARASSITI:<br />

-LO SVILUPPO DI UN INDIVIDUO CAUSA LA MORTE DELL’OSPITE<br />

-L’OSPITE E’ IN GENERE DELLA STESSA CLASSE ZOOLOGICA<br />

-HANNO GRANDI DIMENSIONI RISPETTO ALL’OSPITE<br />

-SONO, DI NORMA, PARASSITI SOLO ALLO STATO LARVALE<br />

-NON CAMBIANO OSPITE DURANTE LO SVILUPPO LARVALE<br />

- IL LORO EFFETTO SULLA DINAMICA DI POPOLAZIONE<br />

DELL’OSPITE E’ SIMILE A QUELLO DEI PREDATORO


RAGGRUPPAMENTO DEI PARASSITOIDI<br />

CONSIDERANDO:<br />

- IL RAPPORTO CON L’OSPITE ECTOPARASSITOIDI<br />

ENDOPARASSITOIDI<br />

- LO STADIO DELL’OSPITE OOFAGI, OVO- LARVALI,<br />

PARASSITIZZATO LARVALI<br />

LARVO - PUPALI,<br />

PUPALI<br />

- IL IL RAPPORTO RAPPORTO GREGARI GREGARI MULTIPARASSITISMO<br />

MULTIPARASSITISMO<br />

OSPITE/n° PARASSITOIDI SOLITARI<br />

- LA GAMMA DI OSPITI MONOFAGI OBBLIGATI<br />

OLIGO - POLIFAGI FACOLTATIVI<br />

- L’OSPITE ATTACCATO PRIMARI<br />

SECONDARI IPERPARASSITISMO<br />

TERZIARI ECC. (AUTOPARASSITISMO)


RAPPORTO PARASSITARIO<br />

REGOLAZIONE DELLA FISIOLOGIA DELL’OSPITE<br />

i PARASSITOIDI sono <strong>di</strong>stinti in:<br />

-IDIOBIONTI se attaccano l’ospite nello stato e nel sito ove esso<br />

sarà parassitizzato, senza concedergli ulteriore<br />

sopravvivenza (es.: Trichogramma spp. parassitoi<strong>di</strong> oofagi)<br />

- KOINOBIONTI, se attaccano l’ospite nello stato e nel sito nei<br />

quali quali la la parassitizzazione parassitizzazione consentirà, consentirà, per per un un periodo periodo<br />

variabile (anche <strong>di</strong> mesi), la sua sopravvivenza<br />

conformer regulator


IDIOBIONTI<br />

sono in gran parte compresi tra gli ECTOPARASSITOIDI<br />

- SCARSA DIPENDENZA DALL’OSPITE CHE UCCIDONO QUASI<br />

SUBITO (lo sviluppo della larva può essere quasi del<br />

tutto in<strong>di</strong>pendente da quello dell’ospite.)<br />

- TENDENZA ALLA POLIFAGIA (parassitoi<strong>di</strong> generalist)<br />

-- NUMERO NUMERO DI DI GENERAZIONI GENERAZIONI SUPERIORE SUPERIORE A A QUELLO QUELLO<br />

DELL’OSPITE sfruttando ripetutamente la stessa<br />

generazione e passando poi ad altre specie<br />

- SCELTA DELL’OSPITE SU BASE BIOCENOTICA


ECTOPARASSITOIDI (forma più primitiva <strong>di</strong> parassitoi<strong>di</strong>smo)<br />

hanno comportamenti simili a quelli <strong>dei</strong> predatori<br />

con la <strong>di</strong>fferenza che normalmente attaccano un solo<br />

ospite che viene paralizzato dalle femmine ovideponenti<br />

- ATTACCANO INSETTI EVOLVENTISI I N MICROAMBIENTI<br />

PROTETTI E PREFERIBILMENTE IN STADI DI SVILUPPO<br />

AVANZATI, dato che l’ospite contaminato non è più in<br />

grado <strong>di</strong> accrescersi.<br />

- POSSONO ATTACCARE PIU’ VITTIME QUALORA GREGRIE<br />

ENTRO ENTRO MINE, MINE, GALLE, GALLE, O O NIDI NIDI PEDOTROFICI<br />

PEDOTROFICI<br />

- POSSONO SVOLGERE PIU’ GENERAZIONI RISPETTO ALL’OSPITE


KOINOBIONTI<br />

sono quasi esclusivamente ENDOPARASSITOIDI<br />

-FISIOLOGICAMENTE INTEGRATI CON L’OSPITE CHE<br />

LASCIANO MUTARE E CRESCERE<br />

- TENDENZA ALLA OLIGOFAGIA (parassitoi<strong>di</strong> specialist)<br />

-- NUMERO NUMERO DI DI GENERAZIONI GENERAZIONI UGUALE UGUALE A A QUELLO QUELLO DELL’OSPITE<br />

DELL’OSPITE<br />

- SCELTA DELL’OSPITE SU BASE SISTEMATICA


ENDOPARASSITOIDI evoluzione verso il parassitismo p.d.<br />

la larva vivendo nel lacunoma <strong>di</strong> un unico ospite ne può subire,<br />

durante le prime età con<strong>di</strong>zionamenti nel ritmo <strong>di</strong> crescita compresa<br />

l’induzione dello stato <strong>di</strong> <strong>di</strong>apausa, con conseguente:<br />

SINCRONIZZAZIONE DEI CICLI FRA I DUE SIMBIONTI<br />

ATTACCANO OSPITI VIVENTI ALL’APERTO<br />

PREFERISCONO PREFERISCONO GLI GLI STADI STADI GIOVANILI GIOVANILI (in (in accrescimento)<br />

accrescimento)<br />

IMENOTTERI TEREBRANTI contaminazione <strong>di</strong>retta<br />

LARVE “INETTE” la femmina prepara l’ospite iniettando<br />

sostanze atte a deprimere i meccanismi <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa emocitaria<br />

e il ritmo <strong>di</strong> crescita<br />

DITTERI CICLORAFI contaminazione in<strong>di</strong>retta<br />

LARVE ATTIVE E RESISTENTI. La femmina abbandona le uova


PARASSITOIDI:<br />

IMENOTTERI: le femmine adottano tecniche raffinate a<br />

beneficio delle larve inermi.<br />

La soppressione della REAZIONE EMOCITARIA è<br />

con<strong>di</strong>zione necessaria per la sopravvivenza larvale<br />

fattore primario per la scelta della vittima<br />

numerose specie raggruppate in famiglie omogenee<br />

DITTERI; le femmine si limitano a deporre le uova o le larve<br />

sul corpo dell’ospite o nell’ambiente circostante<br />

Le larvette robuste e vivaci sono in grado <strong>di</strong>:<br />

contrastare i processi <strong>di</strong> incapsulamento<br />

vincere le resistenze interne<br />

poche specie <strong>di</strong>sperse in famiglie a comportamento vario


ADATTAMENTI AL PARASSITOIDISMO - UOVA.<br />

Deposte nel corpo della vittima (IMENOTTERI TEREBRANTI)<br />

- corion esile (scambi con l’emolinfa dell’ospite,<br />

aumentano <strong>di</strong> volume da 10 a 100 volte)<br />

Incollate sul corpo dell’ospite (DITTERI LARVEVORIDI)<br />

- corion rigido al dorso e tenero al ventre (MACROTIPICHE)<br />

Incollate Incollate al al substrato substrato (DITTERI)<br />

(DITTERI)<br />

- simili alle macrotipiche (MICROTIPICHE)<br />

Infisse nel tegumento dell’ospite (IMENOTTERI ENCIRTIDI)<br />

- con peduncolo respiratorio<br />

Uova <strong>di</strong>morfiche (IMENOTTERI AFELINIDI)<br />

- peduncolate (aploi<strong>di</strong>) larve maschili ectofaghe<br />

- sessili (<strong>di</strong>ploi<strong>di</strong>) larve femminili endofaghe


ADATTAMENTI AL PARASSITOIDISMO - LARVE<br />

ECTOFAGHE<br />

IMENOTTERI APOCRITI<br />

primi sta<strong>di</strong> talora forniti <strong>di</strong> brevi processi <strong>di</strong> ancoraggio.<br />

Sono più mobili e ricche <strong>di</strong> peli delle larve endofaghe<br />

ENDOFAGHE<br />

RESPIRAZIONE:<br />

IMENOTTERI TEREBRANTI chiusura degli stigmi e<br />

tegumento tegumento sottile sottile scambi scambi gassosi gassosi con con l’emolinfa<br />

l’emolinfa<br />

dell’ospite<br />

dell’ospite<br />

DITTERI CICLORRAFI stigmi posteriori in posizione<br />

caudale preadattate a vivere da endozoe<br />

imbuti respiratori tegumentali (spinule per forare l’ospite


ADATTAMENTI AL PARASSITOIDISMO - ADULTI<br />

ORGANI GENITALI<br />

INTERNI: elevato numero <strong>di</strong> ovarioli ed elevata fecon<strong>di</strong>tà<br />

gran<strong>di</strong> uteri per l’incubazione <strong>di</strong> molte uova.<br />

ESTERNI:<br />

- IMENOTTERI ovopositore mo<strong>di</strong>ficato in terebra allungata<br />

(ovideposizione, iniezione secreti, perforazione vegetali)<br />

-DITTERI -DITTERI ovopositore ovopositore <strong>di</strong> <strong>di</strong> sostituzione<br />

sostituzione<br />

- LARVEVORIDI ovopositore breve - contaminaz. In<strong>di</strong>retta<br />

ovopositore lungo - contaminaz, <strong>di</strong>retta<br />

ORGANI PERFORANTI SECONDARI in specie che depongono<br />

larve nel lacunoma della vittima<br />

ALTRI ADATTAMENTI: IMENOTTERI DRIINIDI sviluppo ipertelico<br />

<strong>dei</strong> tarsi delle zampe anteriori delle femmine (blocco vittima)


EFFETTI INDOTTI ALLE VITTIME DA IMENOTTERI<br />

(BRACONIDI CHELONINI) PARASSITOIDI<br />

vanno <strong>di</strong>stinti in:<br />

“REGOLAZIONE VERA E PROPRIA”<br />

INFLUENZE ESERCITATE SOPRATTUTTO A LIVELLO<br />

DELLA FISIOLOGIA DELLA VITTIMA CHE RISULTANO<br />

VANTAGGIOSE VANTAGGIOSE ALLO ALLO SVILUPPO SVILUPPO DELL’ENTOMOFAGO<br />

DELL’ENTOMOFAGO<br />

“STRESS”<br />

EFFETTI INDIFFERENTI AI FINI DEL BUON ESITO<br />

DEL PARASSITISMO


EFFETTI INDOTTI DA PARASSITOIDI IMENOTTERI NEI LORO OSPITI<br />

ALTERAZIONI MORFOLOGICHE, ISTOLOGICHE, ANATOMICHE<br />

EFFETTI SU GONADI E RIPRODUZIONE<br />

EMOLINFA, CONTENUTO IN GLICOGENO<br />

ENZIMI<br />

NUTRIZIONE E PESO<br />

RESPIRAZIONE<br />

SVILUPPO SVILUPPO (ARRESTO, (ARRESTO, ALLUNGAM. ALLUNGAM. ACCELERAZ.)<br />

ACCELERAZ.)<br />

APPARATO ENDOCRINO<br />

PARALIZZAZIONE<br />

COMPORTAMENTO<br />

SUSCETTIVITA’ ALLE INFEZIONI<br />

MORTE PREMATURA


DOMINANZA ORMONALE DEGLI OSPITI SUI PARASSITOIDI<br />

L’accrescimento <strong>di</strong> molti parassitoi<strong>di</strong> è regolato dagli ormoni <strong>dei</strong><br />

loro ospiti soprattutto nel corso delle prime due età<br />

DIPENDENZA ORMONALE DEL PARASSITOIDE varia secondo:<br />

- LA SPECIE DEL PARASSITOIDE<br />

- LO STADIO DELLA VITTIMA IN CUI SI CONCLUDE LO SVILUPPO<br />

DIAPAUSA BREVE I età larvale (consente <strong>di</strong> procastinare la<br />

morte morte dell’ospite dell’ospite che che può può accrescersi)<br />

accrescersi)<br />

DIAPAUSA LUNGA fasi iniziali della II età. (consente <strong>di</strong><br />

sincronizzare i cicli biologici <strong>dei</strong> simbionti)<br />

ORMONI COINVOLTI:<br />

- NEOTENINA ARRESTO DI SVILUPPO (in alte dosi)<br />

- ECDISONE FATTORE ATTIVANTE


Aspetti teorici dell’applicazione<br />

della “lotta biologica classica”<br />

• La lotta biologica si basa sul concetto <strong>di</strong> stabilità delle<br />

biocenosi la quale <strong>di</strong>pende <strong>di</strong>rettamente dalla<br />

bio<strong>di</strong>versità dell’ecosistema considerato<br />

• Caso per caso è necessario optare tra le cosiddette<br />

introduzioni “multiple” e l’introduzione della presunta<br />

“migliore specie”<br />

• E’ meglio introdurre un entomofago polifago anziché uno<br />

stenofago o specifico<br />

• I fitofagi che causano danni in<strong>di</strong>retti alla produzione<br />

meglio si prestano a programmi <strong>di</strong> lotta biologica<br />

• Soli pochi casi <strong>di</strong> programmi <strong>di</strong> lotta biologica hanno<br />

avuto successo completo


WISOKI, 1998. Solo il 5% <strong>dei</strong> casi <strong>di</strong> controllo degli<br />

organismi dannosi è basato su tecniche <strong>di</strong> lotta<br />

biologica<br />

WILSON, 1970.<br />

220 casi <strong>di</strong> pieno successo contro<br />

110 specie <strong>di</strong> organismi nocivi in 60 paesi<br />

GREATHEAD GREATHEAD & & GREATHEAD, GREATHEAD, 1992. 1992.<br />

540 specie <strong>di</strong> insetti dannosi controllati<br />

1200 introduzioni <strong>di</strong> entomofagi.<br />

VAN DRIESCHE & BELLOW, 1996<br />

2741 casi <strong>di</strong> organismi dannosi<br />

860 casi <strong>di</strong> introduzione <strong>di</strong> ausiliari<br />

216 casi <strong>di</strong> controllo efficace<br />

393 specie <strong>di</strong> parassitoi<strong>di</strong> impiegate.


PERCENTUALI DI SUCCESSO COMPLETO IN PROGRAMMI DI <strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong><br />

(AESCHLIMANN & KARL, 1987)<br />

AUTORI AVVERSITA’ CASI % SUCCESSI<br />

DE BACH, 1964 INSETTI 225 29,3<br />

LAING &JUNGI, 1976 INSETTI 327 31,5<br />

“ “ “ “ “ “ MALERBE MALERBE 57 57 22,8 22,8<br />

HALL et al. 1980 ARTROPODI 602 16,0<br />

PIMENTEL, 1980 MALERBE+ INVERT. 650 10,0<br />

VAN LENTEREN 1983 MOLLUSCHI+ARTR. 260 24,2<br />

JULIEN, 1984 MALERBE <strong>17</strong>4 29,0


Analisi <strong>di</strong> 148 casi <strong>di</strong> fallite introduzioni <strong>di</strong> entomofagi :<br />

(STILING, 1993)<br />

Fattori climatici……………………………………… 24,3%<br />

Mancanza <strong>di</strong> ospiti alternativi e<br />

ceppi <strong>di</strong> entomofagi non idonei…………………… 14,9%<br />

Mancata sincronizzazione fra i cicli biologici … 9,5%<br />

Iperparassitoi<strong>di</strong>smo Iperparassitoi<strong>di</strong>smo e e parassitoi<strong>di</strong>smo parassitoi<strong>di</strong>smo ………… ………… 8,1% 8,1%<br />

Predazione…………………………………………….... 6,8%<br />

Attività umana (trattamenti insettici<strong>di</strong> )………… 36,4%


Principali cause <strong>di</strong> fallimento <strong>di</strong> introduzioni <strong>di</strong> entomofagi dovute<br />

all’attività umana ( STILING, 1993)<br />

Trattamenti insettici<strong>di</strong> nelle aree <strong>di</strong> lancio<br />

Deriva degli insettici<strong>di</strong> da aree vicine<br />

EFFETTI DEI TRATTAMENTI INSETTICIDI SULLE POPOLAZIONI DI<br />

<strong>ENTOMOFAGI</strong>:<br />

MORTALITA’ IMMEDIATA<br />

MORTALITA’ MORTALITA’ RITARDATA RITARDATA (effetti (effetti residuali)<br />

residuali)<br />

altri altri effetti effetti residuali:<br />

residuali:<br />

ridotta fertilità<br />

ridotta longevità<br />

mancanza <strong>di</strong> fitofagi ospiti<br />

repellenza<br />

ridotti tassi riproduttivi


L'attuazione <strong>di</strong> un programma<br />

<strong>di</strong> controllo biologico classico<br />

prevede una serie <strong>di</strong><br />

fasi fasi d'intervento d'intervento che che possono possono<br />

richiedere più anni per essere<br />

realizzate


PRIMA FASE<br />

1. Identificazione del fitofago e del<br />

suo centro <strong>di</strong> origine;<br />

2. 2. Identificazione Identificazione <strong>dei</strong> <strong>dei</strong> suoi suoi potenziali<br />

potenziali<br />

nemici naturali presenti nelle<br />

stesse regioni originarie;<br />

3. Rinvenimento e introduzione<br />

degli entomofagi;


SECONDA FASE<br />

4. Valutazione degli entomofagi in<br />

laboratorio <strong>di</strong> quarantena;<br />

5. 5. Allevamento Allevamento <strong>dei</strong> <strong>dei</strong> parassitoi<strong>di</strong> parassitoi<strong>di</strong> in in<br />

insettario;<br />

insettario;<br />

6. Inse<strong>di</strong>amento <strong>dei</strong> parassitoi<strong>di</strong>;<br />

7. Valutazione dell'efficacia <strong>dei</strong><br />

parassitoi<strong>di</strong>.


Presupposti applicativi <strong>di</strong> un programma <strong>di</strong><br />

manipolazione <strong>di</strong> un entomofago<br />

• l'entomofago è considerato potenzialmente efficace anche<br />

se perio<strong>di</strong>camente inefficace a causa <strong>di</strong> avverse con<strong>di</strong>zioni<br />

ambientali o scarsa adattabilità<br />

• altri meto<strong>di</strong> risultano inaccettabili per ragioni economiche,<br />

tossicologiche ed ecologiche<br />

• la la lotta lotta chimica chimica è è necessaria necessaria solo solo per per pochi pochi fitofagi fitofagi<br />

dell'agroecosistema considerato, mentre la restante parte<br />

<strong>dei</strong> fitofagi nocivi risulta ben controllata naturalmente<br />

• il fitofago ospite non è facilmente o sufficientemente<br />

controllato, oppure sarebbe troppo oneroso da controllare<br />

con altri sistemi


Fattori che possono interferire sull’efficacia<br />

<strong>di</strong> un entomofago introdotto<br />

• HABITAT<br />

– fattori climatici avversi<br />

– piante ospiti inidonee<br />

– scarse scarse risorse risorse alimentari alimentari (melata, (melata, polline, polline,<br />

acqua)<br />

– elevata competizione interspecifica<br />

– presenza <strong>di</strong> residui tossici<br />

– pratiche colturali inidonee


Fattori che possono interferire sull’efficacia<br />

<strong>di</strong> un entomofago introdotto<br />

• OSPITE<br />

– voltinismo (andamento delle generazioni) non<br />

sincronizzato<br />

– resistenza resistenza all'entomofago all'entomofago indotta indotta dalla dalla pianta pianta<br />

ospite<br />

– biotipo non suscettibile all'attacco<br />

– mancanza o rarefazione perio<strong>di</strong>ca <strong>di</strong> sta<strong>di</strong><br />

parassitizzabili o predabili


Fattori che possono interferire<br />

sull’efficacia <strong>di</strong> un entomofago introdotto<br />

• ENTOMOFAGO<br />

– <strong>di</strong>apausa ovarica, migrazione e<br />

aggregazione<br />

– basso livello riproduttivo<br />

– <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> riprodursi a bassa densità


CONOSCENZE SULLA SPECIE<br />

ENTOMOFAGA<br />

ACCOPPIAMENTO<br />

FECONDITA’<br />

LONGEVITA’<br />

SEX RATIO<br />

RAPPORTO CON L’OSPITE<br />

SUPERPARASSITISMO<br />

SUPERPARASSITISMO<br />

CANNIBALISMO<br />

PREFERENZA


ALLEVAMENTO <strong>ENTOMOFAGI</strong><br />

SCOPI:<br />

- DISPONIBILITA’ PER INTRODUZIONI IN CAMPO<br />

- STUDI BIO- ETOLOGICI<br />

- FORNITURA CEPPI ALLEVAMENTI MASSALI<br />

CONOSCENZE SU:<br />

BIO- BIO- ETOLOGIA ETOLOGIA ENTOMOFAGO<br />

ENTOMOFAGO<br />

CARATTERISTICHE FITOFAGO OSPITE<br />

VEGETALE OSPITE<br />

TIPI DI SUBSTRATO ALLEVAMENTO<br />

CONDIZIONI AMBIENTALI ALLEVAMENTO


CARATTERISTICHE DELLA SPECIE FITOFAGA OSPITE<br />

ACCETTABILITA’ DA PARTE DELL’ENTOMOFAGO<br />

FACILMENTE ALLEVABILE IN INSETTARIO<br />

ALTA FECONDITA’ E BREVE CICLO BIOLOGICO<br />

ASSENZA DI SECREZIONI NOCIVE<br />

POLIFAGIA<br />

POLIFAGIA<br />

RESISTENZA AGLI ENTOMOPATOGENI


CARATTERISTICHE DEL VEGETALE OSPITE<br />

ADATTABILITA’ ALLE CONDIZIONI DELL’INSETTARIO<br />

DISPONIBILE A BASSO COSTO<br />

TIPI DI SUBSTRATO DI ALLEVAMENTO<br />

NATURALE<br />

DI SOSTITUZIONE O DA INSETTARIO (ZUCCHE, TUBERI )<br />

ARTIFICIALE<br />

CONDIZIONI AMBIENTALI ALLEVAMENTO<br />

TEMPERATURA (23-27 °C)<br />

UMIDITA’ RELATIVA (60-70%)<br />

FOTOPERIODO (ORE LUCE- BUIO)


IMPIEGO DI <strong>ENTOMOFAGI</strong> ALLEVATI IN INSETTARIO<br />

INSUCCESSI NELLA <strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> CLASSICA IMPUTABILI A<br />

SCARSA QUALITA’ DEL MATERIALE IMPIEGATO A CAUSA DI:<br />

- ECCESSIVO PERIODO DI STOCCAGGIO<br />

- STRESS DA TRASPORTO<br />

- BASSE PRESTAZIONI BIOLOGICHE IN CAMPO<br />

COMPETIZIONE COMMERCIALE MIRATA A<br />

RIDURRE RIDURRE I I COSTI COSTI DI DI PRODUZIONE PRODUZIONE DEGLI DEGLI <strong>ENTOMOFAGI</strong><br />

<strong>ENTOMOFAGI</strong><br />

RIFLESSI SULLA<br />

QUALITA’ DEGLI <strong>ENTOMOFAGI</strong> POSTI IN COMMERCIO


CONTROLLO DI QUALITA’<br />

SCOPO: STABILIRE SE UN ENTOMOFAGO ALLEVATO IN<br />

INSETTARIO E’ IN GRADO DI CONTROLLARE<br />

EFFICACEMENTE IL FITOFAGO BERSAGLIO<br />

(VAN LENTEREN, 1991)<br />

INSETTARI INDUSTRIALI<br />

- RIDUZIONE COSTI DI PRODUZIONE<br />

RICORSO A : OSPITI DI SOSTITUZIONE, DIETE ARTIFICIALI<br />

- TECNICHE DI ALLEVAMENTO MASSALE<br />

OPERANO PRESSIONI SELETTIVE DEGLI <strong>ENTOMOFAGI</strong><br />

POSSONO POSSONO CONDURRE CONDURRE -DOPO -DOPO VARIE VARIE GENERAZIONI- GENERAZIONI- A A<br />

SOSTANZIALI MUTAMENTI DELL’ ETOLOGIA<br />

DELL’ENTOMOFAGO CON POSSIBILI RIPERCUSSIONI<br />

NEGATIVE SULLA SUA ATTIVITA’ PARASSITARIA


SISTEMI DI CONTROLLO DI QUALITA’<br />

- TUTELA DELL’ALLEVATORE<br />

- GARANZIA PER L’UTILIZZATORE<br />

PROCEDURE INTERNE DI CONTROLLO RIGUARDANO<br />

NUMERO MINIMO DI ESEMPLARI/CONFEZIONE<br />

ASSENZA DI ORGANISMI DI SPECIE DIVERSA<br />

ASSENZA ASSOLUTA DI FITOFAGI<br />

VERIFICA DI PRESTAZIONI BIOLOGICHE SPECIFICHE<br />

% % DI DI SFARFALLAMENTO<br />

SFARFALLAMENTO<br />

SEX SEX RATIO RATIO<br />

FECONDITA’ FEMMINE<br />

ESIGENZA DI UNIFORMARE LE METODOLOGIE DI CONTROLLO


REALIZZAZIONI DI <strong>LOTTA</strong> <strong>BIOLOGICA</strong> IN AMBIENTI FORESTALI ITALIANI<br />

FITOFAGI <strong>ENTOMOFAGI</strong> ANNO<br />

Traumatocampa pityocampa Formica rufa 1950<br />

Traumatocampa pityocampa Baryscapus serva<strong>dei</strong>i 1977<br />

Ooencyrtus pityocampae 1991<br />

Lymantria <strong>di</strong>spar Ooencyrtus kuwanae 1994<br />

Euproctis chrysorroea Telenomus turkarkantas 1983<br />

Calosoma sicophanta 1988<br />

Gonipterus scutellatus Anaphes nitens 1978<br />

Metcalfa pruinosa Neodryinus typhlocybae 1994<br />

Ophelinus masckelli Closterocerus chamaleon 2009<br />

Matsucoccus feytau<strong>di</strong> Elatophilus nigricornis, E.pini 1991<br />

Dryocosmus kuriphilus Torymus sinensis 2004

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