17-LOTTA BIOLOGICA ENTOMOFAGI - Dipartimento di Gestione dei ...
17-LOTTA BIOLOGICA ENTOMOFAGI - Dipartimento di Gestione dei ... 17-LOTTA BIOLOGICA ENTOMOFAGI - Dipartimento di Gestione dei ...
LOTTA BIOLOGICA TRADIZIONALE Santi Longo Università degli Studi di Catania
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<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