Appunti di Patologia Vegetale - Greenland onlus
Appunti di Patologia Vegetale - Greenland onlus
Appunti di Patologia Vegetale - Greenland onlus
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Facoltà <strong>di</strong> Agraria - Università <strong>di</strong> Pisa<br />
Corso <strong>di</strong> Laurea <strong>di</strong> I livello<br />
“Gestione del verde urbano e del paesaggio”<br />
Insegnamento <strong>di</strong><br />
“<strong>Patologia</strong> delle piante ornamentali”<br />
Anno accademico 2002/2003<br />
Docente<br />
Prof. Giacomo Lorenzini<br />
Servizio E<strong>di</strong>toriale Universitario <strong>di</strong> Pisa
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
PRESENTAZIONE<br />
Semplicemente una raccolta graficamente <strong>di</strong>gnitosa <strong>di</strong> schemi presentati e<br />
<strong>di</strong>scussi nel corso delle lezioni, ecco cosa rappresenta questo fascicolo. Si<br />
tratta <strong>di</strong> un supporto <strong>di</strong>dattico, uno strumento per consentire allo Studente<br />
<strong>di</strong> seguire più agevolmente lo svolgimento della prima parte del Corso <strong>di</strong><br />
<strong>Patologia</strong> delle piante ornamentali, agevolando il lavoro del Docente e<br />
degli Allievi e consentendo <strong>di</strong> de<strong>di</strong>care maggiore spazio agli<br />
approfon<strong>di</strong>menti, alle <strong>di</strong>scussioni in aula ed alle esercitazioni pratiche.<br />
I testi <strong>di</strong> riferimento continuano, ovviamente, a rappresentare il materiale<br />
<strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o insostituibile, vuoi per ampiezza e profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> informazione,<br />
vuoi per la ricchezza <strong>di</strong> esempi e <strong>di</strong> materiale iconografico, vuoi, infine,<br />
per la possibilità <strong>di</strong> rimando ad ulteriori fonti. Una <strong>di</strong>sciplina quale la<br />
<strong>Patologia</strong> vegetale non può certo essere offerta agli Studenti sotto forma<br />
<strong>di</strong> semplice "<strong>di</strong>spensa" senza correre il rischio <strong>di</strong> svuotare il Corso del suo<br />
più valido significato, che é quello della valenza professionale della<br />
materia, in<strong>di</strong>spensabile per il completamento del bagaglio culturale del<br />
Laureato della Facoltà <strong>di</strong> Agraria.<br />
Un ringraziamento, infine, al Servizio E<strong>di</strong>toriale Universitario <strong>di</strong> Pisa,<br />
sempre <strong>di</strong>sponibile a collaborare per stampare e <strong>di</strong>stribuire agli Studenti<br />
supporti <strong>di</strong>dattici a costi contenuti.<br />
Prof. Giacomo Lorenzini<br />
2
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Capitoli fondamentali della <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong><br />
1. Sintomatologia: (o semeiotica): l’insieme delle manifestazioni determinate da<br />
un agente <strong>di</strong> stress; esse sono in evoluzione nel tempo; un insieme <strong>di</strong> sintomi,<br />
prodottosi nel tempo e caratteristico <strong>di</strong> un quadro clinico, è detto sindrome;<br />
2. Anatomia patologica: stu<strong>di</strong>o delle basi dei sintomi osservati, che sono<br />
determinati da alterazioni strutturali e funzionali <strong>di</strong>:<br />
- organi (morfopatologia)<br />
- cellule (citopatologia)<br />
- funzioni (fisiopatologia)<br />
3. Eziologia: stu<strong>di</strong>o delle cause attive (e pre<strong>di</strong>sponenti) della malattia<br />
4. Diagnostica: stu<strong>di</strong>o dei mezzi per l’identificazione degli agenti causali <strong>di</strong> una<br />
malattia<br />
5. Epidemiologia: stu<strong>di</strong>o della <strong>di</strong>ffusione nel tempo e nello spazio della malattia<br />
6. Patogenesi: stu<strong>di</strong>o dei meccanismi attraverso i quali la malattia si realizza<br />
7. Profilassi e terapia: stu<strong>di</strong>o delle possibilità <strong>di</strong> intervento:<br />
- profilassi: prima che la malattia si determini (prevenzione)<br />
- terapia: dopo che l’infezione ha avuto inizio (cura)<br />
3
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
COSA E’ UNA MALATTIA?<br />
È una alterazione delle attività <strong>di</strong> un organismo che comporta una sua debilitazione;<br />
deriva dalla continuata “irritazione” da parte <strong>di</strong> un agente primario. E’ il prodotto <strong>di</strong> un<br />
mutuo conflitto e <strong>di</strong> una protratta e reciproca influenza tra pianta e patogeno. Diversa<br />
è la semplice LESIONE (alterazione improvvisa <strong>di</strong> struttura o funzione causata da un<br />
fattore irritante <strong>di</strong>scontinuo, es. ferite, composti tossici in forma acuta).<br />
Distinguiamo le malattie parassitarie (infettive) dalle fisiopatie (causate da agenti<br />
non infettivi).<br />
Numerosi sono i fattori che possono causare la deviazione dello stato <strong>di</strong> armonia nello<br />
svolgimento delle funzioni vitali:<br />
aggressione da parte <strong>di</strong> fanerogame parassite<br />
carenze nutrizionali<br />
tossicità <strong>di</strong> sostanze chimiche<br />
fattori ambientali ostili<br />
Definiamo DANNO qualsiasi effetto avverso misurabile; non sempre è facile<br />
correlare il danno con la relativa PERDITA ECONOMICA, la quale <strong>di</strong>pende, tra<br />
l’altro, da:<br />
tipo <strong>di</strong> organo colpito<br />
epoca dell’attacco<br />
destinazione economica della pianta.<br />
Non è facile, poi, definire i livelli “normali” <strong>di</strong> produzione delle piante, essendo infiniti i<br />
fattori che li con<strong>di</strong>zionano.<br />
Sappiamo che i rapporti tra “record assoluti” (potenzialità del genotipo in assenza <strong>di</strong><br />
fattori limitanti) e produzioni “effettive” sono elevati.<br />
Es. Mais:<br />
Raccolto, kg Per<strong>di</strong>te me<strong>di</strong>e (kg) dovute a<br />
record me<strong>di</strong>o % del record malattie insetti infestanti<br />
19.300 4.600 23,8 750 691 511<br />
Totale: 1.952<br />
4
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
FATTORI DI STRESS PER LE PIANTE<br />
STRESS: situazione <strong>di</strong> sofferenza dell’organismo, indotta da con<strong>di</strong>zioni esterne non<br />
ottimali, che si manifesta sotto forma <strong>di</strong> alterazioni metaboliche, fisiologiche o<br />
morfologiche, che implicano l’allontanamento dallo stato “normale” (armonico) della<br />
pianta (o <strong>di</strong> una sua parte, o dei suoi prodotti) e che riduce in termini quantitativi e/o<br />
qualitativi le sue prestazioni produttive e quin<strong>di</strong> riduce il suo valore economico, o la<br />
valenza ecologica, o la qualità estetica, o comunque compromette la sua utilizzazione.<br />
Poiché i processi biologici avvengono in maniera ottimale entro un ristretto intervallo<br />
<strong>di</strong> con<strong>di</strong>zioni ambientali sono FATTORI DI STRESS ABIOTICI:<br />
Fattori fisici: estremi termici, idrici e luminosi;<br />
Fattori chimici: carenze minerali, tossicità minerale od organica, estremi <strong>di</strong> pH.<br />
Sono FATTORI DI STRESS BIOTICI quelli connessi con le interazioni tra specie<br />
<strong>di</strong>fferenti:<br />
Parassiti: un organismo che vive a spese <strong>di</strong> un altro essere vivente, senza<br />
fornire in cambio alcun beneficio; è quin<strong>di</strong> una simbiosi antagonistica, in cui una<br />
delle due specie riceve dall’associazione tutti i vantaggi; <strong>di</strong> norma il parassita<br />
non uccide l’ospite (“vittima”), e non conduce una vita “libera”. Quando un<br />
parassita induce una stato <strong>di</strong> malattia nell’ospite, si definisce “patogeno”.<br />
Predatori: il predatore uccide la vittima, per cibarsene; parassitoi<strong>di</strong> sono quegli<br />
organismi che inizialmente si comportano come parassiti (rispettando gli organi<br />
vitali delle vittime) ed alla fine del loro sviluppo si comportano come predatori.<br />
Competitori: membri <strong>di</strong> due (o più specie) che ricercano attivamente una stessa<br />
risorsa ambientale limitante (es. spazio, luce, acqua).<br />
5
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
CONFRONTO TRA LE MALATTIE DELLE PIANTE E<br />
QUELLE DEGLI ANIMALI<br />
• La me<strong>di</strong>cina umana e quella veterinaria si pongono come obiettivo<br />
la sanità dell’in<strong>di</strong>viduo<br />
la patologia vegetale si rivolge soprattutto alla popolazione (coltura), salvo<br />
casi eccezionali (es. alberi monumentali).<br />
• Nelle piante manca un sistema ed una memoria immunologia; le piante non<br />
“collaborano” nella definizione dei sintomi.<br />
• Il “valore economico” dei soggetti giustifica interventi <strong>di</strong>agnostici e curativi<br />
anche costosi nel caso dell’uomo.<br />
• Il me<strong>di</strong>co si occupa <strong>di</strong> una sola specie biologica; il veterinario <strong>di</strong> un ridotto<br />
numero <strong>di</strong> specie; il fitopatologo è interessato alla salute <strong>di</strong> parecchie<br />
centinaia <strong>di</strong> specie, le quali – pur presentando un comune fondo strutturale –<br />
hanno ampi margini <strong>di</strong> in<strong>di</strong>vidualità. Il me<strong>di</strong>co, <strong>di</strong> norma, può selezionare uno<br />
specifico campo <strong>di</strong> lavoro e specializzarsi.<br />
6
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
ASPETTI DELLA DIFESA DELLE PIANTE<br />
ECONOMICI per<strong>di</strong>te quali-quantitative causate dalle<br />
malattie<br />
SOCIALI ruolo dell’agricoltura nelle società,<br />
specie quelle tecnologicamente meno<br />
avanzate; il caso dell’Irlanda<br />
CONOSCITIVI contributo all’avanzamento delle<br />
conoscenze in biologia applicata<br />
IGIENICO-SANITARI infezioni delle piante con potenziali<br />
effetti nocivi per uomo e animali;<br />
fitofarmaci e salute umana<br />
CULTURALI vegetazione e paesaggio<br />
ECOLOGICI<br />
deperimento “<strong>di</strong> nuovo tipo” delle foreste<br />
europee<br />
IL CONTESTO PRODUTTIVO<br />
il 97% della <strong>di</strong>eta proviene dai campi coltivati<br />
riduzione delle superfici <strong>di</strong>sponibili per l’agricoltura<br />
esodo rurale (meno del 3% della popolazione attiva è in agricoltura)<br />
trend demografici<br />
persistente deficit agro-alimentare<br />
“rivoluzione culturale” in atto (mito della salute, ricerca del<br />
naturale)<br />
<strong>di</strong>sinformazione dell’opinione pubblica (false illusioni)<br />
crescenti esigenze in termini <strong>di</strong> “qualità” delle derrate vegetali<br />
In definitiva, non potendo aumentare le superfici coltivabili, per<br />
incrementare le produzioni occorre aumentare le rese unitarie,<br />
attraverso l’aumento del potenziale genetico e, soprattutto, la<br />
RIDUZIONE DELLE PERDITE.<br />
7
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
RISPOSTA DI UN ORGANISMO AD UN FATTORE DI<br />
STRESS<br />
ESCLUSIONE DELLO<br />
STRESS<br />
(CAPACITA’ DI EVITARE<br />
LO STRESS)<br />
RESISTENZA ALLO<br />
STRESS<br />
ESCLUSIONE<br />
DELL’EFFETTO<br />
(CAPACITA’ DI PREVENIRE<br />
UN EFFETTO PLASTICO O<br />
ELASTICO)<br />
TOLLERANZA DELLO<br />
STRESS<br />
TOLLERANZA<br />
DELL’EFFETTO<br />
(CAPACITA’ DI RIPARARE)<br />
8
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
CLASSIFICAZIONE DELLE MALATTIE<br />
Esistono varie forme <strong>di</strong> classificazione, in base a:<br />
fattore/organismo causale (es. malattie fungine)<br />
ospite coinvolto (es. malattie dei cereali)<br />
organi colpiti (es. malattie ra<strong>di</strong>cali)<br />
<strong>di</strong>ffusione e severità dell’infezione:<br />
endemiche: costantemente presenti in forma moderata o severa, ma<br />
confinate in una area; <strong>di</strong> norma si tratta <strong>di</strong> malattie in<strong>di</strong>gene o <strong>di</strong> antica<br />
introduzione<br />
epidemiche (o epifitiche): ricorrono perio<strong>di</strong>camente in forma <strong>di</strong>struttiva<br />
su larga scala geografica; può trattarsi <strong>di</strong> una m. endemica, in cui i fattori<br />
ambientali si presentino particolarmente favorevoli (o nel caso sia<br />
introdotto un ospite eccezionalmente suscettibile)<br />
spora<strong>di</strong>che: sono quelle epidemiche che ricorrono a intervalli lunghi ed<br />
irregolari<br />
pandemiche: larghissima <strong>di</strong>ffusione e mortalità <strong>di</strong> massa<br />
alterazioni prodotte:<br />
trofiche: sottrazione <strong>di</strong> nutrienti<br />
auxoniche: alterazione bilanci ormonali<br />
vascolari: colonizzazione fasci vascolari<br />
necrotiche: morte <strong>di</strong> tessuti<br />
litiche: degradazione <strong>di</strong> tessuti e organi molli<br />
ipnochereutiche: degradazione <strong>di</strong> organi legnosi (“carie”)<br />
epifitiche: totalmente esterne<br />
rapporti patogeno/pianta:<br />
endofitiche: il patogeno penetra e rimane all’interno sino all’evasione<br />
ecto-endofitiche: breve fase all’esterno e maggior parte del ciclo<br />
all’interno<br />
ecto-epifitiche: viceversa<br />
ectofitiche: esclusivamente all’esterno (salvo gli austori)<br />
epifitiche: totalmente esterno ed in<strong>di</strong>pendente (non sono parassiti, ma<br />
saprofiti: fumaggini)<br />
localizzate o sistemiche, in relazione al fatto che invadono, o meno,<br />
tessuti a <strong>di</strong>stanza dal sito <strong>di</strong> penetrazione<br />
9
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
TIPI O QUADRI DI MALATTIE<br />
QUADRI PATOGENESI SINTOMATOLOGIA ESEMPI<br />
Malattie Crescita del fungo sulla Presenza <strong>di</strong> micelio “Fumaggini”<br />
epifitiche superficie dei tessuti sulle superfici<br />
ver<strong>di</strong>, a spese <strong>di</strong><br />
sostanze zuccherine<br />
colonizzate<br />
M. trofiche Sviluppo intercellulare Presenza sull’organo “Peronospore”,<br />
(o superficiale: “oi<strong>di</strong>i”) interessato <strong>di</strong> aree “oi<strong>di</strong>i”, “ruggini”,<br />
del micelio che si nutre inizialmente translucide, fanerogame<br />
a spese <strong>di</strong> cellule vive che in seguito parassite<br />
me<strong>di</strong>ante austori necrotizzano<br />
M.<br />
Crescita intracellulare Rapida necrosi dei “Ticchiolature”,<br />
necrotiche del micelio e/o tessuti colonizzati: “leaf spots”,<br />
produzione <strong>di</strong> tossine formazione <strong>di</strong> cancri “antracnosi”<br />
con danni alla<br />
permeabilità <strong>di</strong><br />
membrana<br />
sugli organi legnosi<br />
M. vascolari Occlusione dei tessuti Appassimento e “Tracheofusariosi”,<br />
vascolari da parte del successivo avvizzimento “tracheverticilliosi”,<br />
micelio e/o da gomme e delle foglie, a partire “grafiosi”<br />
tille prodotte dalla dall’apice vegetativo dell’olmo, “mal<br />
pianta per <strong>di</strong>fesa<br />
secco” degli agrumi<br />
M. litiche Aggressione enzimatica Rammollimento dei “Muffa grigia”,<br />
delle lamelle me<strong>di</strong>ane e tessuti, marciumi “marciume del<br />
delle pareti, con lisi<br />
frutto” <strong>di</strong> drupacee e<br />
cellulare<br />
pomacee, marciumi<br />
molli<br />
M. ipnoche- Degradazione “Carie” del tronco o <strong>di</strong> “Carie” del legno<br />
reutiche enzimatica della grosse branche in piante<br />
cellulosa o della lignina arboree<br />
M. auxoniche Produzione <strong>di</strong> sostanze Alterazioni della “Tumori”,<br />
<strong>di</strong> tipo ormonico (es. crescita, <strong>di</strong>splasie “scopazzi”, “bolla”,<br />
IAA, IBA, etilene) che (iperplasie e ipertrofie) e “fasciazione”<br />
squilibrano il bilancio<br />
naturale<br />
<strong>di</strong>sor<strong>di</strong>ni vegetativi<br />
10
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
EFFETTI DEI FATTORI DI STRESS SULLA FISIOLOGIA<br />
DELLA PIANTA<br />
1 a legge della termo<strong>di</strong>namica: l’energia non si crea e non si <strong>di</strong>strugge: si può solo<br />
convertire da una forma all’altra.<br />
FOTOSINTESI: conversione <strong>di</strong> energia luminosa in chimica, con produzione <strong>di</strong><br />
carboidrati a partire da CO2 e H2O, in presenza <strong>di</strong> clorofilla:<br />
CO2 + H2O + luce (+ chl) = (CH2O)n + O2<br />
Nel processo <strong>di</strong> RESPIRAZIONE, i carboidrati sono ossidati, e parte dell’energia<br />
rilasciata è utilizzata per produrre ATP.<br />
La produttività <strong>di</strong> una pianta è funzione del prodotto<br />
RI x RUE<br />
dove:<br />
RI: ra<strong>di</strong>azione solare intercettata<br />
RUE: efficienza <strong>di</strong> utilizzazione <strong>di</strong> RI per unità <strong>di</strong> area<br />
Le interferenze possono avvenire a due livelli:<br />
1. INTERCETTAZIONE DELLA RADIAZIONE SOLARE<br />
1.a: Attraverso la riduzione dell’area fotosintetizzante: sottrattori <strong>di</strong> tessuto<br />
fogliare (necrosi, asportazione); acceleratori <strong>di</strong> senescenza (filloptosi, raccorciamento<br />
del ciclo); riduttori <strong>di</strong> taglia.<br />
1.b: Attraverso la intercettazione fisica della luce: competitori; agenti <strong>di</strong> necrosi (in<br />
quanto filtra meno luce); agenti schermanti (es. fumaggini).<br />
2. EFFICIENZA DI UTILIZZAZIONE DELLA RADIAZIONE SOLARE PER<br />
UNITÀ DI SUPERFICIE<br />
2.a: Attraverso la riduzione dell’input fotosintetico: riduttori del tasso fotosintetico<br />
(riduzione del contenuto e/o efficienza della clorofilla); riduzione <strong>di</strong> densità, anomalie<br />
<strong>di</strong> struttura e/o funzionamento dei cloroplasti; riduzione dell’assimilazione <strong>di</strong> CO2;<br />
induttori <strong>di</strong> deficit idrico (competitori, mancato funzionamento delle ra<strong>di</strong>ci, ridotta<br />
traslocazione (es. aumento della viscosità, cavitazione), aumentata permeabilità,<br />
inibizione della chiusura stomatica, rottura dell’epidermide).<br />
2.b: Attraverso l’aumento dell’output fotosintetico: aumento dei processi respiratori;<br />
sottrazione <strong>di</strong> linfa.<br />
Un fattore <strong>di</strong> stress può agire simultaneamente, o in successione, su <strong>di</strong>versi aspetti<br />
del metabolismo dei carboidrati, talvolta con effetti che vanno in <strong>di</strong>rezioni <strong>di</strong>verse;<br />
ad esempio, la filloptosi implica una riduzione dell’area fotosintetizzante, ma è<br />
associata ad una migliore esposizione alla luce <strong>di</strong> organi sino al momento coperti.<br />
11
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
EFFETTI DELLE MALATTIE SULLE PIANTE<br />
RIDUZIONE DELLE PRESTAZIONI PRODUTTIVE, IN TERMINI SIA<br />
QUANTITATIVI SIA QUALITATIVI<br />
È DA SEGNALARE IL FATTO CHE LE MALATTIE IMPLICANO<br />
INSTABILITÀ DELLE PRODUZIONI NEL TEMPO<br />
Inoltre:<br />
Effetti secondari (minore resistenza ad altri stress)<br />
Compromissione della stabilità (piante ornamentali<br />
legnose)<br />
Aspetti estetici<br />
Riduzione della longevità e della conservabilità<br />
Disturbo/fasti<strong>di</strong>o al citta<strong>di</strong>no (es. fumaggini)<br />
Prestazioni fisiologiche ridotte (assorbimento <strong>di</strong><br />
inquinanti e <strong>di</strong> rumore, produzione <strong>di</strong> O2)<br />
Compromissione della destinazione economica (es. cereali<br />
e “segale cornuta”).<br />
Oggi il consumatore vive prevalentemente nei centri urbani, ed è <strong>di</strong>stante – in senso geografico ed<br />
economico – dal produttore. Il prodotto viene richiesto in base ad una immagine costruita dallo<br />
stesso consumatore (che non ne conosce i processi <strong>di</strong> formazione); la “qualità commerciale”<br />
risente <strong>di</strong> forti componenti psicologiche, così che ad un danno biologico modesto può corrispondere<br />
un forte deprezzamento del materiale vegetale.<br />
12
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
MALATTIE DELLE PIANTE ED ATTIVITA’ UMANE<br />
Hemileia vastatrix (“ruggine” del caffè): raggiunge Ceylon nel 1870 e vent’anni dopo la<br />
coltura del caffè è abbandonata e rimpiazzata dal tè.<br />
Phytophthora infestans (“peronospora” della patata): arriva in Europa (dall’America<br />
latina) nel 1845 e devasta i raccolti irlandesi; la popolazione viene decimata dalle<br />
morti per carestia e si assiste ad una massiccia emigrazione in USA.<br />
Uncinula necator (“oi<strong>di</strong>o” della vite): raggiunge l’Europa nel 1845; in Francia la<br />
produzione <strong>di</strong> vino passa da 45 a 11 milioni <strong>di</strong> hl; in Toscana entra in crisi la<br />
mezzadria, in quanto erano i mezzadri a trarre i maggiori vantaggi dal commercio<br />
del vino; in Gran Bretagna nasce il successo del whisky a scapito del brandy.<br />
Ophiostoma ulmi (“grafiosi” dell’olmo): segnalata in Olanda nel 1919 (ruolo dei<br />
lavoratori cinesi durante la I Guerra Mon<strong>di</strong>ale?), si <strong>di</strong>ffonde rapidamente; 1935 a<br />
Berlino sono abbattuti 1/3 dei 78.000 olmi presenti; raggiunge gli USA nel 1930,<br />
con effetti devastanti [poiché è trasmessa da insetti scoliti<strong>di</strong>, si tentò una lotta<br />
chimica (DDT!) in ambito urbano]; in Italia, l’olmo è <strong>di</strong> fatto estinto.<br />
Seiri<strong>di</strong>um car<strong>di</strong>nale (“cancro” del cipresso): martoria la Toscana da 50 anni; sono morti<br />
4 milioni <strong>di</strong> cipressi, elemento fondamentale del paesaggio.<br />
Claviceps purpurea (“segale cornuta”): trascurabile per gli effetti <strong>di</strong>retti sui cereali, è<br />
mici<strong>di</strong>ale per le conseguenze subite dagli animali (uomo in primis) che si<br />
alimentano con materiale (farina) contaminata da sclerozi, che contengono<br />
numerosi alcaloi<strong>di</strong> (che inducono nausea, effetti allucinogeni); 1722 – lo Zar<br />
Pietro il Grande sta attaccando i turchi, ma viene fermato da una “epidemia” <strong>di</strong><br />
“fuoco <strong>di</strong> S. Antonio”.<br />
Cryphonectria parasitica (“cancro” della corteccia del castagno): si <strong>di</strong>ffonde nel<br />
dopoguerra in Italia ed è concausa dell’abbandono <strong>di</strong> aree marginali nelle<br />
montagne.<br />
13
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
ATTIVITÀ UMANE E SQUILIBRIO EPIDEMICO<br />
La situazione normale in un sistema complesso è caratterizzata da uno stato endemico: la malattia<br />
è sempre presente, ma in forma più o meno moderata. Di norma ciò deriva da un elevato<br />
livello <strong>di</strong> resistenza (orizzontale) nell’ospite e/o da un basso livello <strong>di</strong> virulenza nel patogeno. In una<br />
situazione endemica, ospite e patogeno “si aggiustano” in un bilancio <strong>di</strong>namico, modulato dai fattori<br />
ambientali.<br />
L’uomo è la causa <strong>di</strong>retta o in<strong>di</strong>retta <strong>di</strong> praticamente TUTTI<br />
gli squilibri epidemici noti.<br />
Le alterazioni provocate dalle attività umane sugli equilibri naturali sono relativamente<br />
recenti nella scala evoluzionistica (i primi segnali <strong>di</strong> una “vera agricoltura”, con<br />
manipolazione delle piante, risalgono a 8-9.000 anni fa), ma rappresentano il fattore <strong>di</strong><br />
variazione evoluzionario più profondo nella storia del pianeta.<br />
È soprattutto impressionante la velocità con cui questi profon<strong>di</strong> cambiamenti<br />
della biosfera si sono realizzati, velocità che non è comparabile con quella degli eventi<br />
naturali (es. glaciazioni).<br />
Elementi fondamentali al riguardo sono:<br />
la sostituzione della flora naturale con una artificiale <strong>di</strong> interesse agrario<br />
l’allevamento omogeneo ed intensivo <strong>di</strong> poche specie su larghe superfici, spesso in<br />
monosuccessione<br />
i movimenti <strong>di</strong> materiali, anche a lunghe <strong>di</strong>stanze (migrazioni <strong>di</strong> popolazioni,<br />
SCAMBI COMMERCIALI)<br />
l’erosione genetica, con l’abbandono <strong>di</strong> materiale “rustico” (l’uomo “si oppone alla<br />
selezione naturale”)<br />
la selezione per fattori puramente produttivi; il privilegio <strong>di</strong> materiale con<br />
caratteristiche organolettiche favorevoli, ma scarsamente resistente agli<br />
stress<br />
l’allargamento degli areali <strong>di</strong> coltivazione anche verso zone non del tutto<br />
favorevoli<br />
l’adozione <strong>di</strong> cure colturali intensive, sconosciute in natura (es. potatura e<br />
trasmissione <strong>di</strong> patogeni con gli attrezzi)<br />
14
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
SULLE CAUSE CHE RENDONO LE PIANTE COLTIVATE OGGI PIU’<br />
CHE IN PASSATO SOGGETTE AI DANNI DEI PARASSITI<br />
Napoleone Passerini<br />
Atti R. Accademia dei Georgofili, 1900, vol 23, pp. 1-14<br />
* ...chi attribuisce tutti i malanni alla luna, che non è più benevola come una<br />
volta; chi al sole che si é raffreddato; chi alla vendetta Celeste, che così<br />
intende punire i peccati degli uomini; chi alle macchine a vapore [la<br />
comparsa dell'oi<strong>di</strong>o sulle viti venne attribuita dai campagnoli al vapore<br />
delle locomotive]; chi al telegrafo... E chi attribuisce i danni dovuti agli<br />
insetti ai concimi chimici, che secondo taluni esaurirebbero (?!) il terreno e<br />
renderebbero le piante più deboli.<br />
* Ruolo dei trasporti nella <strong>di</strong>ffusione degli organismi nocivi: sintanto che i<br />
trasporti marittimi erano fatti coi velieri, e quelli <strong>di</strong> terra coi carri e colle<br />
<strong>di</strong>ligenze, il tempo lunghissimo, i <strong>di</strong>sagi del viaggio e la notevole spesa,<br />
impe<strong>di</strong>vano che le piante viventi (specie quelle agricole!) fossero portate a<br />
<strong>di</strong>stanze significative. Ma oggi che i piroscafí attraversano l'Atlantico in<br />
meno <strong>di</strong> una settimana... Quale meraviglia dunque se, colle piante utili si<br />
<strong>di</strong>ffondono gli insetti nocivi, i fungilli e i batteri?<br />
* Le piante spontanee sono infinitamente meno delle coltivate soggette ai<br />
danni dei parassiti... l'uomo si oppone alla selezione naturale. In<br />
natura gli in<strong>di</strong>vidui più gracili in generale scompaiono prima <strong>di</strong> essere<br />
atti alla moltiplicazione della specie; l'uomo invece mette in pratica<br />
tutti i mezzi possibili per mantenere in vita questi esseri deboli e men<br />
resistenti... protegge le piante con ripari dai rigori delle stagioni, con<br />
le cure culturali.…<br />
Le cure dell'agricoltore allontanano le specie addomesticate dalle<br />
primitive con<strong>di</strong>zioni cui la Natura le aveva collocate... si provoca un<br />
<strong>di</strong>sequilibrio organico, costringendo le piante a formare un numero<br />
straor<strong>di</strong>nario <strong>di</strong> semi o <strong>di</strong> foglie.<br />
* Agglomerazione <strong>di</strong> in<strong>di</strong>vidui (le malattie infettive colpiscono gli abitanti<br />
delle città a preferenza <strong>di</strong> quelli delle sparse abitazioni della<br />
campagna).<br />
15
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
VALUTAZIONE DELL’IMPORTANZA<br />
ECONOMICA DELLE MALATTIE<br />
La valutazione della gravità della malattia e/o dei danni provocati da questa è<br />
eseguita allo scopo <strong>di</strong>:<br />
conoscere il costo per le aziende o per la collettività;<br />
stabilire se esiste un sufficiente margine <strong>di</strong> convenienza economica alla<br />
coltivazione <strong>di</strong> una specie agraria in presenza <strong>di</strong> un suo patogeno;<br />
valutare l’ammontare dei risarcimenti (nel caso in cui vi sia un responsabile<br />
del danno);<br />
confrontare l’efficacia e l’economicità dei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa;<br />
seguire l’evoluzione delle epidemie e valutare l’efficacia <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi mezzi <strong>di</strong><br />
intervento.<br />
La valutazione della quantità <strong>di</strong> malattia comporta l’adozione <strong>di</strong> criteri che devono<br />
rispondere a requisiti <strong>di</strong> semplicità e <strong>di</strong> rapida esecuzione per poterne permettere<br />
una facile applicazione.<br />
INTENSITÀ: valore (grado, gravità), espresso quantitativamente, raggiunto dalla<br />
malattia su una pianta o su una parte (organi o tessuti) <strong>di</strong> questa (es. 5% <strong>di</strong><br />
superficie fogliare necrotizzata); si determina in via breve con l’aiuto <strong>di</strong> “scale<br />
patometriche”.<br />
DIFFUSIONE: numero o percentuale (prevalenza) <strong>di</strong> piante affette dalla malattia,<br />
che si considera su una data superficie, o <strong>di</strong> parti (organi o tessuti) <strong>di</strong> piante<br />
interessate dalla malattia su ogni singolo in<strong>di</strong>viduo. Fondamentale è la<br />
metodologia <strong>di</strong> campionamento.<br />
INCIDENZA: è l’espressione in un dato unico dei due elementi considerati (intensità<br />
e <strong>di</strong>ffusione), dei quali è funzione.<br />
In<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> Mackinney<br />
I = {[∑ (classe <strong>di</strong> intensità x numero <strong>di</strong> <strong>di</strong>ffusione)/totale piante esaminate]} x 100<br />
16
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
AGENTI DI MALATTIA - I<br />
Le malattie delle piante possono essere infettive (parassitarie) e non infettive (non parassitarie), in<br />
base alla capacità del patogeno <strong>di</strong> riprodursi e <strong>di</strong> stabilire rapporti simbiotici con l'ospite.<br />
I più comuni ed importanti agenti <strong>di</strong> malattie infettive delle piante sono funghi, virus, batteri,<br />
fanerogame parassite e fitoplasmi.<br />
FUNGHI<br />
Organismi (saprofiti o parassiti) eucariotici, eterotrofi, privi <strong>di</strong> clorofilla, absorbotrofici, la cui<br />
struttura somatica è costituita (salvo alcune eccezioni) da elementi tubolari, le ife (filamenti con<br />
organizzazione cellulare o cenocitica). L’insieme delle ife costituisce il micelio (soma o tallo<br />
fungino).<br />
Si moltiplicano agamicamente per produzione <strong>di</strong> coni<strong>di</strong> (eventualmente portati in strutture<br />
complesse, come coremi, sporodochi, acervuli, picni<strong>di</strong>) e si riproducono sessualmente con strutture<br />
teleomorfe.<br />
Grande capacità del micelio <strong>di</strong> organizzarsi e creare organi <strong>di</strong> persistenza (strutture utili per la<br />
sopravvivenza in con<strong>di</strong>zioni avverse), come lo sclerozio.<br />
VIRUS<br />
Entità submicroscopiche, strettamente intracellulari, potenzialmente patogene e infettive, costituite<br />
essenzialmente da un ben definito aggregato macromolecolare formato da un solo tipo <strong>di</strong> acido<br />
nucleico e da proteine.<br />
Questi due componenti vengono sintetizzati separatamente dalla cellula ospite, ma su informazione<br />
dell’acido nucleico virale, e quin<strong>di</strong> si assemblano formando la particella virale completa.<br />
Alcune caratteristiche: non sono organismi, perché non hanno né struttura cellulare né co-presenza<br />
<strong>di</strong> DNA e RNA; non sono visibili al microscopio ottico, ma solo a quello elettronico a trasmissione;<br />
hanno un proprio genoma (ssRNA, dsRNA, ssDNA, dsRNA); sono parassiti obbligati (né crescita,<br />
né metabolismo autonomo; richiedono la presenza <strong>di</strong> cellule vitali dell’ospite); sono incapaci <strong>di</strong><br />
penetrare autonomamente la vittima (necessitano <strong>di</strong> vettori per gli spostamenti e per l’inoculazione).<br />
Tra i vettori spiccano insetti e nemato<strong>di</strong>; il traffico <strong>di</strong> piante infette è un fondamentale elemento <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>ffusione; si trasmettono anche per innesto.<br />
17
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
AGENTI DI MALATTIA - II<br />
BATTERI<br />
Organismi procariotici, unicellulari, con moltiplicazione asessuale per scissione binaria. Delle circa<br />
1600 specie conosciute, circa 300 causano malattie alle piante e la maggior parte sono incluse nei<br />
generi Xanthomonas e Pseudomonas.<br />
Ad eccezione <strong>di</strong> quelli cosiddetti esigenti per fonti nutrizionali, tutti i batteri fitopatogeni sono<br />
saprofiti facoltativi, asporigeni ed hanno per lo più forma a bastoncino.<br />
Rispetto ai funghi, sono relativamente meno importanti per le per<strong>di</strong>te che possono causare. Ciò per<br />
<strong>di</strong>versi motivi: non formano particolari strutture <strong>di</strong> resistenza; non sono capaci <strong>di</strong> penetrazione<br />
<strong>di</strong>retta (sfruttano solo le aperture naturali o le ferite); sono termofili e preferiscono ambienti subalcalini<br />
(il pH dei liqui<strong>di</strong> cellulari della pianta è generalmente acido); la loro <strong>di</strong>ffusione a lunga<br />
<strong>di</strong>stanza è ostacolata dall'aggregazione in masse mucillaginose (<strong>di</strong>fficilmente staccabili e<br />
trasportabili dal vento).<br />
Nonostante le limitazioni, i batteri possono essere molto <strong>di</strong>struttivi anche per la loro capacità <strong>di</strong><br />
produrre, in un breve periodo, un elevato numero <strong>di</strong> cellule. La loro pericolosità è, poi, accresciuta<br />
dal fatto che, tra i fitofarmaci consentiti, solo i composti rameici hanno un certo minimo effetto nel<br />
prevenire le infezioni.<br />
FANEROGAME PARASSITE<br />
Piante parassite obbligate, in cui la funzione clorofilliana è completamente assente.<br />
Nei vasi e nelle cellule perivasali dell'ospite viene inviato l'austorio per asportarne acqua, sali<br />
minerali ed idrati <strong>di</strong> carbonio. Di importanza agraria, oltre al vischio, sono specie appartenenti alla<br />
famiglia delle Orobancaceae e al genere Cuscuta.<br />
FITOPLASMI<br />
Organismi procariotici privi <strong>di</strong> parete (pleomorfi), appartenenti alla classe dei Mollicutes. Alcune<br />
caratteristiche: parassiti completamente obbligati, intracellulari ed infeudati al floema; riproduzione<br />
per scissione e gemmazione; isolamento e coltivazione <strong>di</strong>fficili; patogenicità accertata (senza<br />
<strong>di</strong>mostrazione dei Postulati <strong>di</strong> Koch) per la loro costante associazione con le piante malate, per gli<br />
effetti nocivi sulle cellule invase, per la trasmissione dei sintomi da un in<strong>di</strong>viduo ad un altro e per la<br />
loro regressione dopo trattamento con antibiotici; trasmissione per cicaline in modo persistente<br />
propagativo.<br />
La lotta è problematica. Trattamenti insettici<strong>di</strong> contro i vettori sono, in generale <strong>di</strong> scarsa efficacia<br />
(sono sufficienti poche punture per avere la trasmissione della malattia). E’ <strong>di</strong>mostrata l’efficacia<br />
<strong>di</strong> trattamenti con antibiotici (tetracicline), il cui uso è, però, proibito.<br />
18
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
CICLO ED EVENTI DELLA PROGRESSIONE DI UNA<br />
MALATTIA CRITTOGAMICA A LOCALIZZAZIONE<br />
FOGLIARE<br />
19
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
IL “TRIANGOLO DELLA MALATTIA”<br />
OSPITE SUSCETTIBILE<br />
resistenza/suscettibilità<br />
pre<strong>di</strong>sposizione (età, ferite)<br />
con<strong>di</strong>zioni generali, vigoria<br />
PATOGENO VIRULENTO<br />
quantità <strong>di</strong> popolazione<br />
livello <strong>di</strong> virulenza<br />
vettori<br />
AMBIENTE FAVOREVOLE<br />
fattori climatici<br />
fattori edafici<br />
fattori biologici<br />
Ambiente favorevole<br />
Malattia<br />
IL TUTTO NEL TEMPO!<br />
Patogeno virulento<br />
Ospite suscettibile<br />
Malattia<br />
C<br />
Malattia<br />
A B<br />
Malattia<br />
D<br />
20
1. L’ambiente:<br />
2. L’ospite<br />
3. Il patogeno<br />
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
CARATTERI PECULIARI DELLA PATOLOGIA<br />
VEGETALE IN AMBIENTE URBANO<br />
• microclima<br />
• inquinamento aria e suolo<br />
• pratiche colturali (potature)<br />
• trattamenti chimici<br />
• valore e significato<br />
• rischi <strong>di</strong> caduta alberi<br />
• possibilità <strong>di</strong> monitoraggio<br />
• Equilibri microbici<br />
21
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
LA GESTIONE DELLE MALATTIE<br />
1. Identificazione del problema: DIAGNOSI<br />
2. Elaborazione della STRATEGIA <strong>di</strong> intervento:<br />
• Riduzione della quantità iniziale <strong>di</strong> inoculo<br />
• Riduzione del tasso <strong>di</strong> moltiplicazione<br />
3. Messa in atto dei PRINCÌPI <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa:<br />
• Esclusione/era<strong>di</strong>cazione<br />
• Resistenza verticale<br />
• Profilassi<br />
• Terapia<br />
• Resistenza orizzontale<br />
• Avoidance<br />
4. Utilizzazione dei MEZZI <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa<br />
• Legislativi<br />
• Agronomici<br />
• Chimici<br />
• Biologici<br />
• Fisici<br />
• Genetici<br />
5. In<strong>di</strong>viduazione delle SOGLIE ECONOMICHE (livello <strong>di</strong> intensità della malattia<br />
che produce una riduzione nel valore della coltura superiore al costo<br />
dell’incremento degli interventi <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa)<br />
6. Sviluppo <strong>di</strong> tecniche <strong>di</strong> MONITORAGGIO<br />
22
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
LA DIAGNOSI DELLE MALATTIE<br />
È identificazione dell’agente causale (eziologico) <strong>di</strong> uno stato morboso, in<br />
base ai sintomi oggettivi ed eventualmente anche ai risultati <strong>di</strong> indagini <strong>di</strong><br />
laboratorio.<br />
Criteri per la <strong>di</strong>agnosi<br />
D. sintomatica (su base semeiotica): esame dei sintomi (sindrome) e confronto<br />
con quanto noto in letteratura; si opera su campioni o in campo, su aree<br />
“campione”; esame dell’intera pianta (o, meglio, <strong>di</strong> in<strong>di</strong>vidui <strong>di</strong>versi) in varie fasi.<br />
Si definiscono patognomonici i sintomi caratteristici ed esclusivi <strong>di</strong> una<br />
malattia, tali da accre<strong>di</strong>tare la <strong>di</strong>agnosi; si definiscono <strong>di</strong> sospetto quelli che si<br />
limitano ad in<strong>di</strong>rizzare il ragionamento <strong>di</strong>agnostico verso una determinata causa.<br />
Convergenza e <strong>di</strong>vergenza sintomatologia.<br />
D. funzionale: manca <strong>di</strong> specificità: è basata sulle alterazioni della funzionalità<br />
della pianta (es. fotosintesi).<br />
D. biologica: in<strong>di</strong>viduazione dell’agente me<strong>di</strong>ante indagini microbiologiche,<br />
microscopiche, immunologiche, saggi <strong>di</strong> trasmissione.<br />
I POSTULATI DI KOCH<br />
1. L’organismo sospettato deve essere costantemente associato con la<br />
malattia.<br />
2. Esso deve essere isolato dall’ospite infetto ed allevato in coltura pura.<br />
3. La malattia deve essere riprodotta quando l’organismo sospettato è<br />
inoculato dalla coltura pura in un ospite sano.<br />
4. L’organismo sospettato deve essere reisolato dall’ospite (malato) infettato<br />
artificialmente.<br />
D. ex-juvantibus: sulla base del rime<strong>di</strong>o risultato efficace si in<strong>di</strong>vidua il fattore<br />
<strong>di</strong> stress; ad es.: fertilizzanti e carenze nutrizionali; aria filtrata ed inquinanti<br />
aero<strong>di</strong>spersi.<br />
Convergenza e <strong>di</strong>vergenza sintomatologica<br />
23
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
APPROCCIO DIAGNOSTICO:<br />
DISTRIBUZIONE DEI SINTOMI<br />
1. Nella popolazione vegetale:<br />
2. Nella pianta<br />
omogenea<br />
a bande<br />
a “macchie <strong>di</strong> leopardo"<br />
secondo un gra<strong>di</strong>ente<br />
senza alcun criterio<br />
omogenea<br />
secondo un gra<strong>di</strong>ente (alto/basso; nord/sud)<br />
senza alcun criterio<br />
3. Nella foglia<br />
omogenea<br />
al margine<br />
nelle regioni internervali<br />
a bande<br />
senza alcun criterio<br />
bifacciali o no<br />
Nel caso <strong>di</strong> lesioni fogliari:<br />
colore<br />
forma (lesioni in<strong>di</strong>viduali, aree estese; lesioni irregolari, tondeggianti, allungate)<br />
<strong>di</strong>mensioni<br />
24
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Curve teoriche <strong>di</strong> crescita <strong>di</strong> una popolazione <strong>di</strong> un organismo; la<br />
<strong>di</strong>fferenza tra il “potenziale biotico” <strong>di</strong> Chapman e la crescita<br />
effettiva è rappresentata dai fattori <strong>di</strong> resistenza ambientali.<br />
Densità della popolazione<br />
Potenziale<br />
biotico<br />
Resistenza<br />
ambientale<br />
Tempo<br />
Carico massimo<br />
dell’ambiente<br />
Curva <strong>di</strong> crescita logistica<br />
25
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
STRATEGIE DI DIFESA DELLE PIANTE<br />
1. RIDUZIONE DELLA POPOLAZIONE INIZIALE DEL<br />
PATOGENO: in<strong>di</strong>cato per patogeni a “strategia riproduttiva K”: hanno tempi <strong>di</strong><br />
colonizzazione lunghi, a causa <strong>di</strong> un basso tasso <strong>di</strong> riproduzione, ma sono capaci <strong>di</strong><br />
mantenere il livello della popolazione vicino alla capacità portante del sistema (K);<br />
tendono ad impiegare la propria energia soprattutto per il mantenimento (sono capaci<br />
<strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenziare strutture durevoli, quali sclerozi e clamidospore) ed occupano un<br />
ambiente affollato (suolo), con con<strong>di</strong>zioni stazionarie e il più possibile costanti; sono<br />
agenti <strong>di</strong> malattie telluriche “ad interesse semplice”.<br />
2. RIDUZIONE DEL TASSO DI CRESCITA DEL PATOGENO:<br />
in<strong>di</strong>cato per patogeni a “strategia riproduttiva r”: investono gran parte del potenziale<br />
biologico nella riproduzione e poco nel suo mantenimento; pertanto presentano cicli<br />
vitali molto brevi e prole numerosa (agenti <strong>di</strong> “malattie ad interesse composto”,<br />
quali oi<strong>di</strong>i, ruggini e peronospore); colonizzano ambienti poco affollati (foglie), instabili ed<br />
impreve<strong>di</strong>bili; presentano ampie oscillazioni delle popolazioni.<br />
Popolazione del patogeno<br />
Nessun<br />
intervento<br />
<strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa<br />
Soglia economica<br />
Riduzione tasso<br />
<strong>di</strong> crescita<br />
Tempo<br />
Riduzione<br />
popolazione<br />
iniziale<br />
Epoca <strong>di</strong> raccolta<br />
26
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
I SETTE PRINCIPI DI DIFESA DELLE PIANTE<br />
DIFESA ANTIPARASSITARIA<br />
RIDUZIONE<br />
POPOLAZIONE INIZIALE<br />
RIDUZIONE TASSO<br />
DI CRESCITA<br />
PATOGENO VITTIMA AMBIENTE<br />
ESCUSIONE ERADICAZIONE TERAPIA PROTEZIONE “AVOIDANCE”<br />
RESISTENZA<br />
VERTICALE<br />
RESISTENZA<br />
ORIZZONTALE<br />
27
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
DIFESA ANTIPARASSITARIA<br />
INDUZIONE DI<br />
RESISTENZA<br />
* GENETICA<br />
* BIOLOGICA<br />
* CHIMICA<br />
* FISICA<br />
PROFILASSI TERAPIA<br />
* CHIMICA<br />
* FISICA<br />
* BIOLOGICA<br />
PROTEZIONE ERADICAZIONE LEGISLAZIONE<br />
* CHIMICA<br />
* FISICA<br />
* BIOLOGICA<br />
* MANIPOLAZIONE<br />
AMBIENTALE<br />
* CHIMICA<br />
* MEZZI AGRONOMICI<br />
* FISICA<br />
* QUARANTENA<br />
* CERTIFICAZIONE<br />
28
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
MEZZI DI DIFESA DELLE PIANTE<br />
• Agronomici: Effetti degli interventi agrotecnici normalmente<br />
eseguiti o leggermente mo<strong>di</strong>ficati in modo da rendere più <strong>di</strong>fficoltoso<br />
il successo degli organismi nocivi. Tecniche <strong>di</strong> irrigazione,<br />
avvicendamenti colturali, potature, innesto, lavorazioni; ottimo<br />
partner<br />
• Chimici: Applicazione in fase preventiva o curativa <strong>di</strong> prodotti<br />
(fitofarmaci) per contrastare lo sviluppo degli organismi nocivi, in<br />
maniera <strong>di</strong>retta o in<strong>di</strong>retta.<br />
• Fisici: Apporto <strong>di</strong> energia con agenti fisici (aria e/o acqua calda,<br />
fuoco libero, ra<strong>di</strong>azioni) per risanare piante (o loro parti) o per<br />
trattare ambienti infestati (es. terreno); imposizione <strong>di</strong> con<strong>di</strong>zioni<br />
ambientali sfavorevoli agli organismi nocivi (frigoconservazione).<br />
• Genetici: Selezione e miglioramento genetico per l’ottenimento <strong>di</strong><br />
materiale resistente agli organismi nocivi (ma che mantenga le<br />
caratteristiche pregevoli <strong>di</strong> partenza, in termini agronomici e<br />
commerciali); reperimento dei caratteri <strong>di</strong> resistenza nel materiale<br />
selvatico; ingegneria genetica.<br />
• Biologici: Sfruttamento dell’azione <strong>di</strong> organismi viventi (<strong>di</strong>versi dalla<br />
pianta), residenti o introdotti, che svolgono predazione o<br />
antagonismo nei confronti degli organismi nocivi, oppure inducono<br />
uno stato (temporaneo) <strong>di</strong> resistenza nell’ospite.<br />
• Legislativi: Iniziative formali finalizzate ad escludere l’introduzione<br />
<strong>di</strong> un organismo nocivo (esclusione) o a circoscriverne la <strong>di</strong>ffusione<br />
(era<strong>di</strong>cazione); certificazione del materiale.<br />
DIFESA INTEGRATA!!<br />
29
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
DIFESA CON MEZZI AGROTECNICI<br />
Coniugare le esigenze agronomiche e commerciali con quelle della<br />
<strong>di</strong>fesa;<br />
raramente i mezzi agronomici risolvono da soli un problema, ma<br />
sono ottimi partner in una ottica integrata.<br />
• Scelta della coltura, del sito, del sesto <strong>di</strong> impianto,<br />
dell’orientamento dei filari e dell’epoca <strong>di</strong> semina<br />
• Sanità del materiale<br />
• Norme igieniche<br />
• Tecniche <strong>di</strong> irrigazione<br />
• Rotazioni ed avvicendamenti<br />
• Lavorazioni<br />
• Nutrizione<br />
• Gestione delle infestanti<br />
• Pacciamatura<br />
• Innesto<br />
• Potatura – Dendrochirurgia – Riparazione ferite<br />
• L’ambiente <strong>di</strong> serra<br />
30
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
TRASPORTO DEGLI INOCULI FUNGINI A<br />
DISTANZA<br />
Gli organismi fitopatogeni capaci <strong>di</strong> movimento proprio<br />
sono pochi e comunque sono in grado <strong>di</strong> percorrere solo<br />
modestissime <strong>di</strong>stanze.<br />
La <strong>di</strong>ffusione degli inoculi è affidata all’azione<br />
in<strong>di</strong>pendente o combinata <strong>di</strong><br />
acqua (pioggia, acqua <strong>di</strong> irrigazione)<br />
vento<br />
animali (uomo compreso)<br />
La pioggia raccoglie i propaguli flottanti nell’aria<br />
e li trasporta a terra e sulla vegetazione; solleva<br />
con gli schizzi quelli presenti a terra;<br />
ri<strong>di</strong>stribuisce quelli presenti sulla vegetazione.<br />
I propaguli <strong>di</strong> tipo asciutto (xerospore) sono<br />
leggerissimi e sono <strong>di</strong>staccati dai loro supporti (es.<br />
coni<strong>di</strong>ofori) e trasportati dalle correnti orizzontali<br />
e verticali a lunga <strong>di</strong>stanza (migliaia <strong>di</strong> km) anche<br />
ad alta quota (27 km!).<br />
Vettori animali possono essere “involontari”<br />
(imbrattamento esterno del corpo <strong>di</strong> insetti, es. api)<br />
o più specializzati (es. grafiosi dell’olmo e<br />
scoliti<strong>di</strong>). Il ruolo dell’uomo è fondamentale:<br />
traffico <strong>di</strong> materiale vegetale infetto, anche a<br />
lunga <strong>di</strong>stanza;<br />
operazioni colturali, in particolare la potatura.<br />
31
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA<br />
DEGLI ORGANISMI NOCIVI<br />
Due modelli <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione:<br />
Lunga-lunghissima <strong>di</strong>stanza<br />
Locale<br />
Principali mezzi <strong>di</strong> <strong>di</strong>sseminazione a lunga <strong>di</strong>stanza<br />
dei funghi fitopatogeni:<br />
Correnti aeree: il caso della ruggine del caffè<br />
Vettori animali (es. uccelli)<br />
Commercio <strong>di</strong> piante (frutti, semi, ecc.) e loro<br />
derivati (legname)<br />
UNIFICAZIONE MICROBICA DEL MONDO<br />
(“GLOBALIZZAZIONE”)<br />
INIZIATA CON LA PESTE DEL ‘300<br />
32
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
MERCATO UNICO E CONTROLLI FITOSANITARI<br />
Dal 1993 all’interno della Comunità Europea non ci sono barriere doganali:<br />
occorre garantire la libera circolazione delle merci, ma contestualmente<br />
garantire la mancata <strong>di</strong>ffusione all’interno del territorio comune degli organismi<br />
nocivi definiti “da quarantena”.<br />
Il criterio innovatore è rappresentato dalla responsabilizzazione del Paese<br />
produttore, al quale è demandato il compito <strong>di</strong> garantire la sanità del materiale.<br />
Elemento chiave del processo è il PASSAPORTO DELLE PIANTE, un documento<br />
(<strong>di</strong> norma una etichetta) che deve accompagnare il materiale; esso può essere<br />
applicato sul materiale esente da parassiti dal produttore, previa<br />
autorizzazione del competente Servizio Fitosanitario (che ispeziona l’azienda<br />
almeno una volta all’anno).<br />
I vivaisti devono essere accre<strong>di</strong>tati ed osservare una serie <strong>di</strong> prescrizioni<br />
(tenuta <strong>di</strong> registri, controllo dei punti critici del processo produttivo, impegno a<br />
segnalare casi sospetti).<br />
E’ istituito un “fondo <strong>di</strong> solidarietà” per fronteggiare eventuali comparse <strong>di</strong><br />
nuove malattie a seguito degli scambi commerciali.<br />
33
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Sanità del materiale<br />
Malattie trasmesse per seme (seed-borne): il commercio <strong>di</strong> seme<br />
infetto consente la rapida <strong>di</strong>ffusione <strong>di</strong> malattie in nuove aree; una volta<br />
inse<strong>di</strong>atosi, il patogeno può <strong>di</strong>ffondersi anche con altri mezzi:<br />
• acqua (pioggia, acqua <strong>di</strong> irrigazione)<br />
• vento<br />
• animali (uomo compreso)<br />
patogeni trasmessi per seme<br />
crittogame virus batteri<br />
Soia 26 7 7<br />
Grano 32 6 1<br />
Pomodoro 19 5 7<br />
Riso 42 5 0<br />
Fagiolo 26 6 10<br />
34
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
CONDIZIONI CHE CONSENTONO L’ADOZIONE DI<br />
PROVVEDIMENTI DI LOTTA OBBLIGATORIA<br />
(era<strong>di</strong>cazione)<br />
Introduzione recente dell’organismo nocivo (e,<br />
quin<strong>di</strong>, limitata <strong>di</strong>ffusione)<br />
Campo <strong>di</strong> ospiti limitato e non comprendente specie<br />
spontanee<br />
Significato economico/ecologico della sua presenza<br />
Garanzie <strong>di</strong> essere in con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> prevenire una<br />
eventuale reintroduzione<br />
35
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
DECRETO DI LOTTA OBBLIGATORIA CONTRO IL<br />
CANCRO COLORATO DEL PLATANO<br />
Decreto Ministero Politiche Agricole del 17.4.1998<br />
G.U. 125 dell’1.6.1998<br />
• Accertamenti sistematici (annuali) sui platani pubblici e privati,<br />
a cura dei servizi fitosanitari regionali.<br />
• Segnalazione della presenza della malattia in aree ritenute<br />
indenni all’Autorità centrale (Roma).<br />
• Abbattimento delle piante infette e <strong>di</strong> quelle imme<strong>di</strong>atamente<br />
a<strong>di</strong>acenti (“contermini”), con <strong>di</strong>struzione ed eliminazione totale,<br />
a spese dei proprietari; il caso si applica anche alle piante<br />
tutelate da altre norme.<br />
• Le operazioni <strong>di</strong> potatura dovranno essere limitate<br />
all’in<strong>di</strong>spensabile ed essere autorizzate.<br />
36
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
NOTE TECNICHE PREVISTE DALLA<br />
CIRCOLARE MI.P.A. 18.6.98<br />
(DECRETO LOTTA OBBLIGATORIA CONTRO CANCRO COLORATO DEL PLATANO)<br />
parte I<br />
ABBATTIMENTO PLATANI INFETTI:<br />
solo nei perio<strong>di</strong> asciutti; ricoprire il terreno circostante con robusti teli<br />
<strong>di</strong> plastica (o utilizzare un aspiratore); bagnare la segatura con<br />
soluzione <strong>di</strong>sinfettante; dopo il taglio le ceppaie, ove possibile, vanno<br />
estratte con cavaceppi o ruspa e le buche <strong>di</strong>sinfettate, altrimenti si<br />
procede alla loro devitalizzazione con <strong>di</strong>serbanti ed anticrittogamici; la<br />
segatura <strong>di</strong> risulta sarà <strong>di</strong>strutta sul posto e il terreno circostante la<br />
ceppaia adeguatamente <strong>di</strong>sinfettato. Le autorità fitosanitarie possono<br />
concedere deroghe per l’abbattimento dei contermini monumentali.<br />
TRASPORTO LEGNAME INFETTO:<br />
Se non <strong>di</strong>strutti sul posto, i residui degli abbattimenti devono essere<br />
allontanati rapidamente, seguendo le precauzioni:<br />
• trattamento con <strong>di</strong>sinfettante<br />
• copertura del carico con teloni<br />
• autorizzazione del Servizio Fitosanitario.<br />
SMALTIMENTO LEGNAME INFETTO<br />
• <strong>di</strong>struzione con fuoco sul luogo (o in area a<strong>di</strong>acente);<br />
• combustione in inceneritori <strong>di</strong> rifiuti (con consegna <strong>di</strong> copia della<br />
bolla <strong>di</strong> conferimento);<br />
• conferimento ad industria <strong>di</strong> trasformazione (con consegna <strong>di</strong> copia<br />
della bolla <strong>di</strong> conferimento);<br />
• smaltimento in <strong>di</strong>scarica con imme<strong>di</strong>ata copertura (con consegna <strong>di</strong><br />
copia della bolla <strong>di</strong> conferimento);<br />
• conferimento all’industria per il trattamento Kiln Dried<br />
(essiccazione a caldo in forno sino a U.R.
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
NOTE TECNICHE PREVISTE DALLA<br />
CIRCOLARE MI.P.A. 18.6.98<br />
(DECRETO DI LOTTA OBBLIGATORIA CONTRO CANCRO COLORATO DEL PLATANO)<br />
parte II<br />
POTATURE PLATANI IN AREE INFETTE<br />
E’ necessario prima procedere alla eliminazione dei focolai infetti, a<br />
meno che non vi siano situazioni pericolose per l’incolumità pubblica:<br />
in questo caso occorre procedere alla <strong>di</strong>sinfezione delle superfici <strong>di</strong><br />
taglio superiori a 10 cm <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro e ricoprendole con mastici o colle<br />
vinaviliche e alla <strong>di</strong>sinfezione degli attrezzi <strong>di</strong> taglio passando da una<br />
pianta all’altra con sali <strong>di</strong> ammonio quaternario all’1% o con so<strong>di</strong>o<br />
ipoclorito al 2% o con alcool etilico al 60%.<br />
POTATURE PLATANI IN AREE NON INFETTE<br />
Limitare gli interventi ai casi <strong>di</strong> effettiva necessità ed eseguirli in<br />
perio<strong>di</strong> asciutti durante il riposo vegetativo; le superfici <strong>di</strong> taglio<br />
devono essere <strong>di</strong>sinfettate e, nel caso <strong>di</strong> tagli superiori a 10 cm <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>ametro, ricoperte con mastici o colle vinaviliche; è necessario<br />
provvedere alla <strong>di</strong>sinfezione degli attrezzi <strong>di</strong> taglio passando da una<br />
pianta all’altra con sali <strong>di</strong> ammonio quaternario all’1% o con so<strong>di</strong>o<br />
ipoclorito al 2% o con alcool etilico al 60%.<br />
REIMPIANTI<br />
Sono sconsigliati reimpianti <strong>di</strong> platano nei siti ove sono state<br />
abbattute piante infette.<br />
Nel caso <strong>di</strong> nuovi impianti, al fine <strong>di</strong> ridurre eventuali interventi<br />
successivi <strong>di</strong> contenimento e garantire uno sviluppo equilibrato, è<br />
consigliabile:<br />
• <strong>di</strong>stanziare le piante <strong>di</strong> almeno 12 m<br />
• <strong>di</strong>stanziarle <strong>di</strong> almeno 6 m dal fronte fabbricati<br />
• prevedere cordoli a protezione delle porzioni basali<br />
• limitare le operazioni <strong>di</strong> scavo dannose alle ra<strong>di</strong>ci.<br />
38
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Ruolo del terreno<br />
o Effetti sullo sviluppo della pianta<br />
Tessitura<br />
Profon<strong>di</strong>tà<br />
Contenuto idrico<br />
pH<br />
Ruolo del pH:<br />
• Effetto <strong>di</strong>retto sul patogeno<br />
• Effetto sulla pianta ospite<br />
• Effetto sugli antagonisti<br />
Alcuni esempi classici:<br />
• ernia del cavolo (Plasmo<strong>di</strong>ophora brassicae) è inibita a pH<br />
superiori a 7<br />
• scabbia della patata (Streptomyces scabies) è inibita a pH<br />
inferiori a 5,2<br />
Su garofano l’abbassamento <strong>di</strong> pH ha 2 effetti contrastanti:<br />
(a) riduce gli attacchi <strong>di</strong> Phytophthora nicotianae<br />
(b) aumenta gli attacchi <strong>di</strong> Fusarium oxysporum<br />
39
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
SOPRAVVIVENZA DELL’INOCULO<br />
Per superare i perio<strong>di</strong> nei quali le piante ospiti<br />
sono assenti o non recettive e/o le con<strong>di</strong>zioni<br />
ambientali sono ostili, i parassiti <strong>di</strong>spongono <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>versi mezzi:<br />
Parassiti facoltativi: sviluppo a spese della<br />
sostanza organica (per lo più residui della<br />
vegetazione)<br />
Parassiti obbligati: <strong>di</strong>fferenziazione <strong>di</strong> organi <strong>di</strong><br />
resistenza (oospore, teleutoconi<strong>di</strong>, clamidoconi<strong>di</strong>,<br />
sclerozi, ife a pareti ispessite), la cui vitalità<br />
può raggiungere una decina <strong>di</strong> anni<br />
40
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
SPORE, SCLEROZI,<br />
CLAMIDOSPORE<br />
PROPAGULI<br />
DORMIENTI<br />
NELLE GEMME, NELLA<br />
CORTECCIA, NEI SEMI<br />
STATO<br />
INATTIVO<br />
FORME VEGETATIVE<br />
QUIESCENTI<br />
NEI VETTORI<br />
NEI VETTORI<br />
COME PARASSITI<br />
SU OSPITI<br />
ALTERNATIVI<br />
STATO<br />
ATTIVO<br />
COME EPIFITI SU<br />
OSPITI VIVENTI<br />
COME SAPROFITI<br />
NEI TESSUTI IN<br />
DECOMPOSIZIONE<br />
41
• Effetto <strong>di</strong>retto sul patogeno<br />
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Umi<strong>di</strong>tà del terreno<br />
es. Oomiceti – ruolo essenziale per produzione e germinazione sporangi<br />
e per mobilità zoospore<br />
• Effetto sugli antagonisti<br />
es. scabbia della patata (Streptomyces scabiei) - con alti livelli <strong>di</strong><br />
umi<strong>di</strong>tà del suolo è inibita dallo sviluppo <strong>di</strong> batteri antagonisti<br />
• Effetto sull’ospite<br />
Influenza sulla durata del periodo <strong>di</strong> maggiore suscettibilità<br />
MANIPOLAZIONI POSSIBILI:<br />
irrigazione/drenaggio<br />
densità <strong>di</strong> impianto<br />
pacciamatura<br />
42
Prestare attenzione a:<br />
personale (es. unghie sporche)<br />
attrezzi-macchine<br />
indumenti-guanti-calzature<br />
materiali vari<br />
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
NORME IGIENICHE<br />
Eseguire interventi sulla vegetazione a partire dalle aree con piante più<br />
giovani e, comunque, verosimilmente meno infette (es. alberature<br />
stradali)<br />
Prestare attenzione nello spostare macchine da un campo all’altro se il<br />
terreno è umido<br />
Monitoraggio<br />
“Barriere fitosanitarie” (es. tappeti impregnati <strong>di</strong> calce)<br />
Divieto <strong>di</strong> fumare (TMV)<br />
43
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
SUCCESSIONI COLTURALI<br />
Ruolo delle tra<strong>di</strong>zioni empiriche: Perù – patata – nemato<strong>di</strong> galligeni –<br />
Incas: “non ripetere la coltura prima <strong>di</strong> 7 anni “ – conquistatori<br />
spagnoli → crisi della coltura.<br />
Gli scopi preminenti delle successioni sono <strong>di</strong> natura agronomica, legati<br />
alla razionalizzazione delle operazioni, alla lotta alle infestanti, al<br />
mantenimento della fertilità, alla gestione dell’acqua; da un punto <strong>di</strong><br />
vista economico garantiscono maggiore stabilità all’azienda<br />
ASPETTI FITOSANITARI: “affamamento del parassita”<br />
Comportamenti dei parassiti:<br />
• Monofagi ospite-specifici: le forme speciali <strong>di</strong> Fusarium oxysporum<br />
• Di norma polifagi, ma con ceppi ospite-specifici: Rhizoctonia<br />
solani, Fusarium solani<br />
• Polifagi: Verticillium, Sclerotinia, Agrobacterium, Pythium<br />
Alternanza <strong>di</strong> cultivar resistenti (ma poco produttive) con altre poco<br />
resistenti, ma produttive.<br />
44
Piante malate (%)<br />
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Andamento della percentuale <strong>di</strong> piante <strong>di</strong> girasole colpite dalla<br />
“peronospora” (- - -) e della produzione <strong>di</strong> acheni ( ___ ) in funzione<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
della lunghezza della rotazione.<br />
1 2 3 4 5 6 7<br />
Durata della rotazione (anni)<br />
26<br />
24<br />
22<br />
20<br />
18<br />
16<br />
Produzione <strong>di</strong> acheni (q ha -1 )<br />
45
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
INNESTO<br />
Storicamente limitato alle sole specie legnose, per lo più da frutto, con<br />
obiettivi <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne agronomico:<br />
o avere mole ridotta<br />
o ringiovanire piante invecchiate<br />
o <strong>di</strong>ffondere rapidamente una cultivar<br />
Aspetti fitosanitari:<br />
fondere le caratteristiche pregevoli del nesto (“gentile”, produttivo ma<br />
non resistente) con quelle del portinnesto (“piede” resistente a fattori<br />
biotici e abiotici)<br />
A fronte dei maggiori costi:<br />
INNESTO IN ORTICOLTURA<br />
• riduzione degli investimenti unitari (più vigoria)<br />
• prolungamento del ciclo<br />
• aumento delle rese<br />
Campi applicativi:<br />
Pomodoro e melanzana: Solanum spontanei o ibri<strong>di</strong><br />
Melone: ibri<strong>di</strong><br />
Anguria: ibri<strong>di</strong><br />
Zucchino: ibri<strong>di</strong><br />
46
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
POTATURA<br />
Come intervento sanitario <strong>di</strong>retto, in aggiunta ai ruoli relativi<br />
all’armonizzazione della crescita<br />
Ruolo <strong>di</strong>retto nell’asportazione <strong>di</strong> organi infetti (es. mummie da<br />
Monilia, cancri del legno).<br />
Norme igieniche: gli attrezzi (forbici, motoseghe) come vettori<br />
<strong>di</strong> microrganismi patogeni<br />
Epoca del taglio, in relazione alle capacità <strong>di</strong> cicatrizzazione ed<br />
all’attività biologica dei patogeni<br />
Trattamento delle superfici <strong>di</strong> taglio<br />
Slupatura: vecchia pratica che consisteva nell’asportazione delle<br />
zone <strong>di</strong> legno cariate<br />
47
Negli animali:<br />
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
RISPOSTA ALLE FERITE<br />
CICATRIZZAZIONE: progressiva sostituzione delle cellule<br />
morte (o danneggiate) con altre, giovani e sane<br />
Nelle piante:<br />
COMPARTIMENTAZIONE: isolamento e inglobamento delle<br />
ferite e delle parti infette nei comparti costituiti da:<br />
• cerchie annuali – legno <strong>di</strong> chiusura<br />
• in ogni cerchia: raggi parenchimatici<br />
• singole cellule<br />
48
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
COMPARTIMENTAZIONE DELLE FERITE<br />
NEL LEGNO<br />
ALEX SHIGO: CODIT (COmpartimentalisation of Decay in Trees): 4 tipi <strong>di</strong><br />
barriere attive che circoscrivono le infezioni <strong>di</strong> carie, in seguito sia al<br />
rafforzamento <strong>di</strong> comparti esistenti (pareti cellulari, cerchi annuali raggi<br />
midollari), sia attraverso suberificazioni, lignificazioni, depositi <strong>di</strong> sostanza<br />
inibenti, sia – infine – me<strong>di</strong>ante la creazione <strong>di</strong> nuove barriere fisiche (tessuti<br />
cicatriziali, tille, depositi <strong>di</strong> gomme o resine, strati suberificati o lignificati) e<br />
chimiche (sostanze inibenti).<br />
1. OCCLUSIONE ELEMENTI VASCOLARI con resine, gomme e tille, contro la<br />
<strong>di</strong>ffusione longitu<strong>di</strong>nale del parassita<br />
2. RAFFORZAMENTO CERCHIE ANNUALI con deposito <strong>di</strong> strati <strong>di</strong> legno<br />
denso, per limitare lo sviluppo delle carie verso l’interno (in senso ra<strong>di</strong>ale)<br />
3. SUBERIFICAZIONE E LIGNIFICAZIONE cellule raggi midollari, per<br />
limitare lo sviluppo della carie in senso tangenziale<br />
4. ZONA DI REAZIONE XILEMATICA, a separare lo xilema presente al<br />
momento della lesione da quello che si formerà in seguito, opponendosi alla<br />
<strong>di</strong>ffusione della carie dall’interno all’esterno; mo<strong>di</strong>ficazione anello <strong>di</strong> crescita,<br />
prodotto dal meristema cambiale, che viene ad essere costituito da legno con<br />
cellule più piccole, rivestite <strong>di</strong> suberina e resistenti.<br />
49
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
• Ruolo centrale nella <strong>di</strong>fesa<br />
DIFESA CHIMICA<br />
• Tipi <strong>di</strong> fitofarmaci (in base al “bersaglio” e alle possibilità <strong>di</strong><br />
traslocazione nella pianta)<br />
• Presupposti dell’efficacia <strong>di</strong> un fitofarmaco:<br />
Attività intrinseca<br />
Disponibilità (<strong>di</strong>namica quantitativa: deposito-<strong>di</strong>stribuzioneresiduo/persistenza)<br />
Compatibilità per la pianta (a breve e lungo termine)<br />
Aspetti tossicologici acuti (operatore)<br />
Aspetti tossicologici cronici (consumatore)<br />
Aspetti ambientali<br />
Aspetti operativi (stoccaggio, <strong>di</strong>stribuzione)<br />
Aspetti economici<br />
• Formulazioni<br />
• Caratterizzazione <strong>di</strong> un fitofarmaco<br />
• Progettazione & sviluppo <strong>di</strong> un fitofarmaco<br />
• Resistenza acquisita (e per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> efficacia)<br />
• Effetti indesiderabili <strong>di</strong> un fitofarmaco:<br />
Fitotossicità<br />
Ambiente-Operatore-Consumatore<br />
50
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
DIFESA CHIMICA: ASPETTI GENERALI<br />
POSITIVI:<br />
• Possibilità <strong>di</strong> interventi rapi<strong>di</strong> (errori <strong>di</strong> <strong>di</strong>agnosi,<br />
variazioni <strong>di</strong> tattiche)<br />
• Spettro ampio <strong>di</strong> azione (anche miscele tra prodotti ad<br />
attività <strong>di</strong>versa)<br />
• Relativa facilità <strong>di</strong> impiego<br />
NEGATIVI:<br />
• Di or<strong>di</strong>ne biologico:<br />
• Inefficace contro virosi<br />
• Effetti limitati nel tempo<br />
• Rottura degli equilibri negli ecosistemi microbici<br />
• Insorgenza <strong>di</strong> ceppi resistenti<br />
• Di or<strong>di</strong>ne economico: costo del trattamento (prodotto<br />
+ manodopera + macchine)<br />
• Di or<strong>di</strong>ne ecologico: residui <strong>di</strong> xenobiotici nell’ambiente<br />
• Di natura igienico-sanitaria:<br />
• Sicurezza degli operatori<br />
• Residui nelle derrate<br />
51
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Specifiche <strong>di</strong> un anticrittogamico ideale<br />
Considerazioni <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne biologico<br />
• deve garantire un contenimento della malattia efficace ed affidabile<br />
• non deve presentare rischi <strong>di</strong> fitotossicità ai dosaggi raccomandati<br />
• non deve interferire significativamente con altri componenti<br />
dell’ecosistema<br />
Considerazioni <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne tossicologico<br />
• non deve rappresentare un rischio durante l’applicazione e la<br />
conservazione<br />
• i suoi residui nelle porzioni eduli non devono costituire un pericolo<br />
per il consumatore<br />
Considerazioni <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne economico<br />
• vi deve essere convenienza economica nell’applicazione<br />
52
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
CLASSIFICAZIONE DEI FITOFARMACI<br />
• In base allo spettro <strong>di</strong> azione<br />
A seconda del bersaglio che colpiscono: insettici<strong>di</strong>, acarici<strong>di</strong>,<br />
nematoci<strong>di</strong>, limaci<strong>di</strong>, anticrittogamici, ecc.<br />
• In base alle capacità <strong>di</strong> penetrare nella<br />
pianta<br />
Si parla <strong>di</strong> prodotti “<strong>di</strong> copertura” nei casi in cui il fitofarmaco<br />
rimane sulla superficie esterna della pianta;<br />
i prodotti che sono capaci <strong>di</strong> assorbimento e traslocazione<br />
all’interno dei tessuti dell’ospite sono definiti “sistemici”;<br />
esistono <strong>di</strong>versi livelli <strong>di</strong> sistemia: citotropismo (solo pochi<br />
limitati gruppi <strong>di</strong> cellule, a<strong>di</strong>acenti al sito <strong>di</strong> applicazione),<br />
translaminarità, sistemia ascendente, ambimobilità.<br />
53
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Diagramma <strong>di</strong> flusso relativo alle procedure tecniche <strong>di</strong><br />
EFFICACIA<br />
FITOIATRICA<br />
DOSI DI<br />
IMPIEGO<br />
STUDIO DELL’IMPATTO<br />
SULL’ECOSISTEMA<br />
EVENTUALI LIMITAZIONI<br />
O DIVIETI DI IMPIEGO<br />
registrazione <strong>di</strong> un fitofarmaco<br />
FITOFARMACO<br />
ACUTA<br />
CLASSE DI<br />
PERICOLOSITA’ E<br />
NORME PER LA<br />
DISTRIBUZIONE<br />
STUDIO ANDAMENTO<br />
RESIDUI<br />
TEMPO DI CARENZA<br />
PROVE DI<br />
TOSSICITA’<br />
CRONICA<br />
DOSE<br />
GIORNALIERA<br />
ACCETTABILE<br />
LIMITE TEORICO<br />
TOSSICOLOGICO<br />
NEGLI ALIMENTI<br />
QUANTITA’ MASSIMA<br />
RISCONTRABILE<br />
NEGLI ALIMENTI<br />
54
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Possibili interrelazioni tra anticrittogamico, fungo fitopatogeno<br />
e pianta ospite:<br />
sopra: schema convenzionale: il prodotto esplica la propria<br />
azione (letale o inibente) per contato <strong>di</strong>retto con il bersaglio (la<br />
pianta è solo “teatro” del confronto);<br />
sotto: un prodotto ad azione non convenzionale stimola la pianta<br />
a <strong>di</strong>fferenziare forme <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa che ostacolano lo sviluppo del<br />
patogeno.<br />
anticrittogamico fungo<br />
anticrittogamico<br />
pianta<br />
pianta<br />
fungo<br />
55
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
INFLUENZA DELLA STRUTTURA E DELLA FISIOLOGIA<br />
DELLA PIANTA SULLA DINAMICA QUANTITATIVA DEI<br />
FITOFARMACI<br />
STRUTTURA<br />
• Forma (geometria, architettura) della pianta (eretta, prostrata)<br />
• Forma delle foglie (larghe, strette, corte, lineari)<br />
• Posizione e densità delle foglie (orizzontali/verticali, pendule;<br />
chioma più o meno densa)<br />
• Superficie fogliare (più o meno bagnabile: cerosa, pubescente,<br />
liscia, scolpita)<br />
• Età delle foglie (quelle vecchie hanno meno cere)<br />
Rotolamento (“run-off”) e scorrimento (“drain-off”) delle gocce, a seconda se la<br />
• Essudati fogliari<br />
superficie “si bagna” o meno.<br />
FISIOLOGIA<br />
Sinapsis arvensis, con un angolo <strong>di</strong> contatto <strong>di</strong> 63°,<br />
trattiene acqua 14 volte <strong>di</strong> più rispetto ad Avena sativa (130°)<br />
56
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
TRASLOCAZIONE DEI FITOFARMACI<br />
Vie <strong>di</strong> ingresso nella pianta:<br />
• Ra<strong>di</strong>ci<br />
• Foglie<br />
• Semi<br />
• (Fusti-culmi)<br />
Assorbimento ra<strong>di</strong>cale<br />
• <strong>di</strong>ffusione apoplastica (spazi intercellulari)<br />
• osmosi simplastica, a partire dai peli<br />
• strisce <strong>di</strong> Caspary (endoderma)<br />
• una volta raggiunto lo xilema, ingresso nel flusso<br />
traspiratorio, sino alla camera sottostomatica<br />
Assorbimento fogliare<br />
• penetrazione cuticolare (stomatica 2%)<br />
• percorso simplastico/apoplastico <strong>di</strong> collegamento<br />
• ingresso nel floema <strong>di</strong>stribuzione<br />
57
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
PRESUPPOSTI DELL’EFFICACIA DI UN<br />
ANTICRITTOGAMICO<br />
1. Fungitossicità intrinseca<br />
• Valutazione dell’attività in vitro; germinazione delle spore/curve<br />
“dose-risposta”/ED50; sviluppo del micelio su substrato<br />
agarizzato “avvelenato”; fungistatici e veri fungici<strong>di</strong><br />
• Selettività fungitossica:<br />
esclusione del tossico dalla cellula o dal sito <strong>di</strong> azione<br />
mancata attivazione suicida<br />
mancanza del sito <strong>di</strong> azione<br />
detossificazione<br />
2. Disponibilità<br />
• Deposito: quantità applicata<br />
struttura e architettura chioma<br />
caratteristiche anatomiche delle foglie<br />
modalità <strong>di</strong> somministrazione (<strong>di</strong>mensioni)<br />
rotolamento/scorrimento<br />
adesività<br />
deriva<br />
• Distribuzione: livello <strong>di</strong> copertura<br />
densità delle gocce o delle particelle<br />
uniformità <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione<br />
bagnabilità (natura delle superfici, tensione superf.)<br />
• Residuo: rapporto tra deposito iniziale e quantità presente<br />
al momento, a seguito <strong>di</strong> asportazione meccanica e<br />
degradazione chimica e fisica<br />
tenacità intrinseca<br />
fattori meteorici (pioggia, vento, luce)<br />
sfregamento tra organi e accrescimento<br />
3. Tollerabilità<br />
Fitotossicità: fattori<br />
intrinseci alla pianta, permanenti (intolleranza) o<br />
temporanei (ferite, tessuti giovani)<br />
ambientali (temperatura)<br />
relativi al prodotto: dose, miscele incompatibili<br />
58
Probits Percentuale<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
7,0<br />
6,0<br />
5,0<br />
4,0<br />
A<br />
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
2 3 4 5 6<br />
Scala aritmetica<br />
0,2 0,4 0,6 0,8 2 3 4 5 6<br />
Curve “dose-risposta” relative alla germinazione delle spore <strong>di</strong> un<br />
fungo in funzione della quantità <strong>di</strong> anticrittogamico <strong>di</strong>sponibile:<br />
(a): dose e risposta espresse in scala aritmetica;<br />
(b): dose in scala logaritmica e risposta in scala aritmetica;<br />
(c): dose in logaritmi e risposta in scala “probits”;<br />
(d): dose in logaritmi e risposta in scala <strong>di</strong> probabilità<br />
Percentuale<br />
Scala <strong>di</strong> probabilità<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
99<br />
95<br />
90<br />
80<br />
C D<br />
50<br />
20<br />
10<br />
5<br />
1<br />
0,2 0,4 0,6 0,8<br />
Logaritmi<br />
Logaritmi Scala logaritmica<br />
B<br />
59
Efficacia (% <strong>di</strong> non germinati)<br />
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Modelli <strong>di</strong> “rette <strong>di</strong> azione” <strong>di</strong> tre anticrittogamici nei<br />
confronti dei coni<strong>di</strong> <strong>di</strong> un fungo<br />
Si noti che le concentrazioni sono espresse su scala logaritmica<br />
98<br />
90<br />
70<br />
50<br />
30<br />
10<br />
2<br />
a b<br />
0,0001 0,001 0,01 0,1 1,0<br />
Concentrazione (ppm)<br />
c<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
Probits<br />
60
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
SELETTIVITA' DEGLI ANTICRITTOGAMICI<br />
1. Nei confronti <strong>di</strong> patogeni <strong>di</strong>versi<br />
• Esclusione del prodotto (S assorbito soltanto dalle erisifacee)<br />
• Mancanza <strong>di</strong> attivazione o detossificazione<br />
• Mancanza del sito <strong>di</strong> azione (inibitori biosintesi ergosterolo solo<br />
efficaci su organismi che lo sintetizzano)<br />
• Mancanza <strong>di</strong> affinità del sito <strong>di</strong> azione<br />
2. Nei confronti del patogeno e dell'ospite<br />
• Selettività geografica (il prodotto rimane all'esterno, non entra in<br />
contatto con il citoplasma della pianta, e quin<strong>di</strong> può essere un generico<br />
citotossico)<br />
• Selettività in base al meccanismo <strong>di</strong> azione (vengono colpiti processi<br />
biochimici peculiari del patogeno, o che nel patogeno avvengono a ritmi<br />
molto più elevati, come certe biosintesi)<br />
61
Efficacia<br />
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Dose<br />
Funzione “dose-risposta” <strong>di</strong> un ipotetico fitofarmaco<br />
62
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
FORMULAZIONI DEI FITOFARMACI<br />
La formulazione commerciale rappresenta la forma fisica più efficace per<br />
la conservazione, applicazione ed estrinsecazione dell’attività biologica.<br />
Una tipica formulazione commerciale è costituita da:<br />
∗ principio attivo (p.a.) (tecnico)<br />
∗ inerti (<strong>di</strong>luenti e veicolanti)<br />
∗ coa<strong>di</strong>uvanti<br />
Difficoltà <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione: la quantità <strong>di</strong> p.a. da somministrare sono in<br />
genere basse, e non facilmente manipolabili se non opportunamente<br />
<strong>di</strong>luite.<br />
Rischi per l’operatore nella manipolazione <strong>di</strong> composti puri.<br />
Necessità <strong>di</strong> migliorare l’efficacia (copertura e tenacità) con l’impiego <strong>di</strong><br />
appropriati ad<strong>di</strong>tivi:<br />
∗ Adesivanti: colle vegetali, colle animali, resine sintetiche<br />
∗ Tensioattivi: bagnanti, che riducono l’energia all’interfaccia acqua/aria<br />
della goccia.<br />
63
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
FORMULAZIONI DI FITOFARMACI DA<br />
APPLICARE TAL QUALI<br />
Polveri secche: miscele <strong>di</strong> p.a. (max 10%, con l’eccezione dello zolfo) e<br />
<strong>di</strong>luenti (idrosilicati <strong>di</strong> Al e Mg), veicolanti ed antiagglomeranti;<br />
<strong>di</strong>mensioni delle particelle: 3-30 µm; vantaggi: buona penetrazione nel<br />
fogliame, semplicità <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione (poco peso); svantaggi:<br />
manipolazione non facile, deriva, scarsa persistenza. Modalità <strong>di</strong><br />
preparazione: (a) macinazione meccanica separata del p.a. e del <strong>di</strong>luente;<br />
(b) impregnazione dell’inerte con il p.a. liquido o sciolto in un solvente<br />
volatile.<br />
Granuli: <strong>di</strong>mensioni tra 250 µm e 2-3 mm; p.a. (max 10%) + supporto inerte<br />
(argille); per trattamenti al terreno. Modalità <strong>di</strong> preparazione: (a)<br />
impregnazione del p.a. sull’inerte (assorbente: argilla, residui vegetali/tutoli<br />
mais); (b) intonacamento <strong>di</strong> granuli impermeabili (sabbia) con p.a. <strong>di</strong>luito +<br />
adesivante; (c) estrusione <strong>di</strong> un impasto omogeneo <strong>di</strong> p.a. + supporto inerte<br />
(argilla) – asciugamento e taglio a misura.<br />
Fumiganti: p.a. liqui<strong>di</strong> o soli<strong>di</strong> che al momento della <strong>di</strong>stribuzione<br />
sviluppano gas; per trattamenti al terreno, <strong>di</strong> norma in assenza <strong>di</strong> piante.<br />
Vaporizzatori termici: formulati liqui<strong>di</strong>, polverulenti o soli<strong>di</strong> (tavolette)<br />
<strong>di</strong> p.a. termostabili, che vengono scaldati e danno luogo a vapori o fumi,<br />
che si condensano e ricadono verso il basso; per trattamenti in ambienti<br />
confinati (serre, magazzini).<br />
Aerosol: p.a. è <strong>di</strong>luito con una base propellente (es. propano) sotto pressione<br />
(“bombolette”); per trattamenti localizzati.<br />
64
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
FORMULAZIONI DI FITOFARMACI DA APPLICARE<br />
IN ACQUA<br />
Polveri bagnabili (o sospensibili): <strong>di</strong>mensioni delle particelle:
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
PRINCIPIO ATTIVO<br />
tecnico<br />
DISPERDENTI<br />
BAGNANTI<br />
SOLVENTI<br />
ADESIVANTI, ecc.<br />
VOLONTARI<br />
(coformulanti)<br />
FORMULATO<br />
COMMERCIALE<br />
ALTRI COMPONENTI<br />
IMPUREZZE<br />
INVOLONTARI<br />
PRODOTTI DI<br />
DEGRADAZIONE<br />
66
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
I TENSIOATTIVI<br />
Sostanze che – sciolte in acqua – impartiscono ad essa proprietà quali:<br />
bagnare più facilmente le superfici (bagnanti)<br />
penetrare nei materiali porosi (penetranti)<br />
<strong>di</strong>sperdere le particelle solide (<strong>di</strong>sperdenti)<br />
emulsionare i grassi (emulsionanti)<br />
In pratica si tratta <strong>di</strong> proprietà ben collegate tra <strong>di</strong> loro, derivate dalla<br />
riduzione dell’energia all’interfaccia acqua/aria e acqua/solido<br />
Sono molecole costituite da:<br />
un gruppo allungato (catena <strong>di</strong> HC), idrofobo<br />
una testa polare (OH, COOH), idrofila<br />
Esse si concentrano alla superficie della goccia, abbassandone la tensione<br />
superficiale.<br />
L’acqua ha la massima coerenza interna (forza <strong>di</strong> coesione) rispetto ad<br />
ogni altro liquido; ogni molecola che si inserisce a livello superficiale in<br />
una goccia ne abbassa la tensione superficiale.<br />
Chimicamente si conoscono tensioattivi:<br />
ANIONICI: sali so<strong>di</strong>ci <strong>di</strong> aci<strong>di</strong> sulfonici o carbossilici, contenenti<br />
una lunga catena alifatica o aromatica<br />
CATIONICI: sali <strong>di</strong> ammonio quaternario<br />
NON IONICI: esteri poliglicoli dell’acido laurico<br />
67
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
superficie fogliare<br />
superficie fogliare<br />
Angoli <strong>di</strong> contatto <strong>di</strong> una goccia <strong>di</strong> acqua sulla superficie<br />
fogliare<br />
68
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
GLI ADESIVANTI<br />
Sono ad<strong>di</strong>tivi che favoriscono la formazione del deposito e la tenacità del<br />
residuo;<br />
sono poco idrosolubili;<br />
reagiscono con i rivestimenti fogliari.<br />
COLLE VEGETALI: a base <strong>di</strong> amido, derivati della cellulosa,<br />
gomme naturali e resine <strong>di</strong> varia natura.<br />
COLLE ANIMALI: prodotti proteici: caseinato <strong>di</strong> Ca (da latte<br />
scremato in polvere); albumine del sangue<br />
RESINE SINTETICHE: lattice <strong>di</strong> PVC<br />
69
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
EFFETTI INDESIDERATI DELL’USO DEI<br />
FITOFARMACI<br />
Il principio <strong>di</strong> partenza è che non esiste un fitofarmaco dotato <strong>di</strong> una tale selettività da<br />
esplicare attività fitoiatrica senza interferire con il metabolismo <strong>di</strong> altri<br />
organismi.<br />
RISCHI PER L’OPERATORE<br />
La tossicità per l’uomo dei fitofarmaci è variabile, ma comunque degna <strong>di</strong> grande<br />
attenzione. Esistono problemi <strong>di</strong> tipo:<br />
• acuto: esposizione <strong>di</strong> breve durata a livelli elevati <strong>di</strong> prodotto: è tipicamente<br />
legata a fenomeni accidentali (guasti) durante l’esecuzione del trattamento;<br />
occorrono <strong>di</strong>spositivi in<strong>di</strong>viduali <strong>di</strong> protezione e norme <strong>di</strong> buon comportamento;<br />
le vie <strong>di</strong> intossicazione sono inalatorie (naso-bocca), ingestive (bocca) e dermali<br />
(pelle); rischio <strong>di</strong> coinvolgimento <strong>di</strong> estranei;<br />
• cronico: esposizioni <strong>di</strong> lunga-lunghissima durata, <strong>di</strong> natura professionale.<br />
RISCHI PER IL CONSUMATORE<br />
Il trattamento <strong>di</strong> derrate alimentari (frutta, verdura) implica la presenza <strong>di</strong> residui <strong>di</strong><br />
fitofarmaci che “finiscono nella pancia”; aspetti legislativi e controlli; prevenzione<br />
con il coinvolgimento degli operatori.<br />
RISCHI PER L’AMBIENTE<br />
I fitofarmaci interagiscono con <strong>di</strong>verse componenti della biosfera, in relazione alla<br />
loro persistenza ambientale; la vita me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> una molecola varia da pochi giorni ad<br />
alcune (parecchie) settimane, ed oltre. Il percorso ambientale è quin<strong>di</strong> quanto mai<br />
variabile.<br />
70
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Sintesi delle indagini richieste per lo stu<strong>di</strong>o della tossicità<br />
dei fitofarmaci<br />
1. Tossicità acuta<br />
• DL50 orale su ratto e/o topo<br />
• DL50 dermale su coniglio<br />
• CL50 (inalatoria) su ratto<br />
• Irritazione oculare e cutanea su coniglio<br />
• Sensibilizzazione cutanea su cavia<br />
• Neurotossicità acuta ritardata su pollo (per inibitori della colinesterasi)<br />
2. Tossicità sub-cronica<br />
• Somministrazione orale (nella <strong>di</strong>eta) per 90 gg. in un ro<strong>di</strong>tore (ratto) e in un<br />
non-ro<strong>di</strong>tore (cane o maiale)<br />
• Prove cutanee ripetute per 21 e 90 gg. (ratto, coniglio o cavia)<br />
• Inalazione per 90 gg. (ratto)<br />
• Neurotossicità su pollo e mammiferi (90 gg.)<br />
3. Tossicità cronica<br />
• Somministrazione orale (nella <strong>di</strong>eta) per 1-3 anni in un ro<strong>di</strong>tore (ratto) e in un<br />
non-ro<strong>di</strong>tore (cane o maiale)<br />
• Cancerogenesi su ratto e topo<br />
4. Teratogenesi<br />
• Somministrazione in corso <strong>di</strong> gravidanza (ratto e coniglio)<br />
• Riproduzione per due generazioni su ratto e topo<br />
5. Mutagenesi e carcinogenesi<br />
• Prove in vitro ed in vivo<br />
6. Tossicocinetica<br />
• Caratteristiche generale su ratto previa somministrazione per os<br />
• Assorbimento cutaneo su ratto<br />
7. Tossicità sugli animali domestici<br />
71
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Classica interpretazione dei dati <strong>di</strong> tossicità animale acuta<br />
Definizione DL50 (mg kg -1 ) Equivalente per persona<br />
Supertossico 15.000 Oltre un litro<br />
Sostanze naturali o farmaci DL 50<br />
mg kg -1<br />
Tossina del botulismo<br />
Ittiotossina <strong>di</strong><br />
Spheroides rubripes<br />
Saxitossina<br />
(neurotossina da<br />
crostacei marini)<br />
Solanina<br />
10 -3<br />
10 -2<br />
10 -1<br />
10 0<br />
10 5<br />
Fitofarmaci<br />
Al<strong>di</strong>carb<br />
TEPP<br />
101 102 103 104 Parathion<br />
Fosfamidon<br />
Nicotina<br />
Dinoseb<br />
Endosulfan<br />
Caffeina<br />
DDT<br />
Dimetoato<br />
2,4-D<br />
Carbaryl<br />
Thiram<br />
Acido acetilsalicilico (aspirina)<br />
Bicarbonato <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o<br />
Ipoclorito <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o<br />
Cloruro <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o<br />
Etanolo<br />
Saccarosio<br />
Ziram<br />
Atrazina<br />
Malathion<br />
Glifosate<br />
Maneb<br />
Captano<br />
Benomyl<br />
72
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
CLASSIFICAZIONE E SIMBOLI DI INDICAZIONE DI<br />
PERICOLO DEI PRODOTTI FITOSANITARI<br />
(normative europee, D.L. 194 del 17.03.1995)<br />
73
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
TOSSICOLOGIA CRONICA<br />
NO OBSERVED EFFECT LEVEL<br />
(NOEL)<br />
E’ LA MASSIMA CONCENTRAZIONE GIORNALIERA DI PRODOTTO<br />
ASSUNTA NEL LUNGO PERIODO IN GRADO DI NON PROVOCARE<br />
ALCUNA MODIFICAZIONE ALL’ESAME CITO-ISTOLOGICO,<br />
NESSUNA VARIAZIONE SIGNIFICATIVA DELLE COSTANTI<br />
FISIOLOGICHE E BIOCHIMICHE, NONCHE’ VARIAZIONI CHE<br />
ABBIANO COMUNQUE UN SIGNIFICATO PATOLOGICO PER<br />
L’INDIVIDUO.<br />
ACCEPTABLE DAILY INTAKE<br />
(ADI)<br />
E’ LA QUANTITA’ DI PRODOTTO CHE PUÒ ESSERE INGERITA<br />
GIORNALMENTE DALL’UOMO, PER TUTTA LA VITA, SENZA ALCUN<br />
RISCHIO SIGNIFICATIVO.<br />
74
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
ESEMPIO DI VALUTAZIONE DELLA “DOSE GIORNALIERA<br />
ACCETTABILE” DI UN FITOFARMACO<br />
Prove <strong>di</strong> tossicità<br />
a lungo termine<br />
Valutazione della<br />
“dose senza effetto”<br />
Scelta del “coefficiente <strong>di</strong> sicurezza”<br />
Estrapolazione all’uomo<br />
(calcolo A.D.I.)<br />
Scelta del “peso corporeo me<strong>di</strong>o”<br />
Estrapolazione a ”uomo me<strong>di</strong>o”<br />
Valutazione del “coefficiente<br />
alimentare”<br />
Limite max. <strong>di</strong><br />
accettabilità<br />
negli alimenti<br />
Somministrazione con la <strong>di</strong>eta<br />
protratta per almeno due anni<br />
esempio numerico<br />
5 mg kg -1 <strong>di</strong> peso corporeo giorno -1<br />
(animale)<br />
100<br />
0,05 mg kg -1 <strong>di</strong> peso corporeo giorno -1<br />
(uomo)<br />
60 kg<br />
3 mg -1 uomo giorno -1<br />
0,4 kg (ortofrutticoli)<br />
7,5 ppm (mg kg -1 alimento)<br />
75
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Cinetiche <strong>di</strong> deca<strong>di</strong>mento dei fitofarmaci;<br />
a sinistra: andamento <strong>di</strong> tipo costante (cinetica <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne zero)<br />
(es. 100 molecole all’ora si degradano);<br />
a destra: curva <strong>di</strong> tipo esponenziale (cinetica <strong>di</strong> 1° or<strong>di</strong>ne) (es. si<br />
degrada l’1% al giorno: il residuo zero NON ESISTE!)<br />
Residuo<br />
Residuo<br />
Per<strong>di</strong>ta<br />
Residuo<br />
(a) (a)<br />
Tempo Tempo<br />
Residuo<br />
(b)<br />
Deposito iniziale Deposito iniziale<br />
Per<strong>di</strong>ta<br />
(c)<br />
Deposito iniziale Deposito iniziale<br />
(b)<br />
(c)<br />
76
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
FITOTOSSICITÀ DEI FITOFARMACI<br />
Selettività ospite/bersaglio<br />
• Di natura geografica: il prodotto non entra in contatto con il<br />
citoplasma della pianta, perché non vi è assorbimento (e quin<strong>di</strong> rimane in<br />
superficie all’esterno); non vi è però selettività <strong>di</strong> azione (il prodotto è<br />
ugualmente tossico per la cellula del fungo e la cellula dell’ospite);<br />
• Di natura biochimica: il prodotto viene tollerato dal citoplasma della<br />
pianta, perché esplica azione tossica nei confronti <strong>di</strong> bersagli molecolari<br />
che sono assenti nella pianta e presenti nel fungo.<br />
In<strong>di</strong>ce chemioterapico<br />
dosis curativa (minima efficace)/dosis tolerata (massima tollerata)<br />
Deve essere il più basso possibile, mai vicino all’unità!<br />
Tipi <strong>di</strong> danno:<br />
Acuti: localizzati – ustioni, necrosi<br />
Cronici: generalizzati – riduzioni <strong>di</strong> sviluppo, cascola<br />
Fattori coinvolti:<br />
Intrinseci alla pianta:<br />
Permanenti: intolleranza; tipo <strong>di</strong> organi<br />
Temporanei: ferite; età tessuti<br />
Ambientali: temperatura<br />
Relativi al prodotto: dose; miscele incompatibili<br />
Cause <strong>di</strong> incompatibilità<br />
Carte <strong>di</strong> miscibilità<br />
77
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
MISCIBILITA’ TRA FITOFARMACI<br />
Esigenza <strong>di</strong> trattamenti misti (anticrittogamico +<br />
anticrittogamico/insetticida/acaricida/fertilizzante), per aumentare<br />
lo spettro <strong>di</strong> azione e risparmiare interventi<br />
CAUSE DI INCOMPATIBILITA’<br />
REAZIONI CHIMICHE tra i componenti (principi attivi e/o<br />
coformulanti), che portano ad inattivazione dei componenti e/o a<br />
formazione <strong>di</strong> sostanze fitotossiche<br />
REAZIONI FISICHE, es. adsorbimento tra un principio attivo ed<br />
un coformulante dell’altro componente<br />
MISCELE GIA’ FORMULATE<br />
CARTE DI MISCIBILITA’<br />
MISCIBILITA’ “RESIDUA” almeno 3 settimane tra S e captano<br />
SINERGISMO TRA FITOFARMACI<br />
78
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
DECOMPOSIZIONE CHIMICA<br />
E FISICO-CHIMICA<br />
PIOGGIA<br />
FASE<br />
UMIDA<br />
NELLE NUBI<br />
PARTICOLATO<br />
STATO<br />
MOLECOLARE<br />
POLVERI<br />
FASE<br />
VAPORE<br />
SEDIMENTAZIONE<br />
DERIVA<br />
DEPOSITO<br />
SUPERFICIALE<br />
APPLICAZION<br />
E<br />
AMBIENTE<br />
AREA BERSAGLIO<br />
AMBIENT<br />
E<br />
79
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Depositi accidentali<br />
sulla cute<br />
Possibili effetti tossici.<br />
Metabolizzazione e<br />
detossificazione,<br />
effetti sulla microflora<br />
intestinale<br />
Consumo da parte <strong>di</strong><br />
altri animali, ulteriore<br />
accumulo negli anelli<br />
della catena alimentare<br />
Inalazione<br />
Apparato<br />
respiratorio<br />
Apparato<br />
circolatorio<br />
Apparato<br />
<strong>di</strong>gerente<br />
Escrezioni con<br />
le feci e le urine<br />
Ingestione<br />
Accumulo in<br />
tessuti <strong>di</strong>versi<br />
I residui <strong>di</strong> fitofarmaci<br />
e i loro metaboliti<br />
possono giunger al<br />
terreno e nell’ambiente<br />
acquatico<br />
80<br />
Secrezione ghiandolare,<br />
possibile contaminazione<br />
della prole e <strong>di</strong> altri consumatori
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
GLI ERRORI PIÙ COMUNI NELLA DISTRIBUZIONE<br />
DEI FITOFARMACI<br />
• MANCATA ADOZIONE DEI DISPOSITIVI PERSONALI DI<br />
PROTEZIONE DI MANI, BOCCA, NASO<br />
• L’OPERATORE FUMA, MANGIA O BEVE DURANTE IL<br />
TRATTAMENTO<br />
• INTERVENTI IMPROPRI CON LE ATTREZZATURE DI<br />
DISTRIBUZIONE SOTTO PRESSIONE<br />
• I TRATTAMENTI SONO ESEGUITI IN CONDIZIONI DI FORTE<br />
VENTO<br />
81
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
ACCORGIMENTI ED ACCESSORI UTILI<br />
NELLA DISTRIBUZIONE DEI<br />
FITOFARMACI<br />
• SERBATOI CHE EVIDENZIANO IL LIVELLO DEL LIQUIDO<br />
• CESTELLI PRE-MISCELATORI<br />
• SERBATOI SUPPLEMENTARI LATERALI PER IRRORATRICI A<br />
BARRA PER LIQUIDO TRACCIAFILE<br />
• TESTATE POLIUGELLO PER IL PASSAGGIO RAPIDO DA UN TIPO<br />
DI GETTO AD UN ALTRO<br />
• DISPOSITIVI ANTIGOCCIA<br />
• CABINE CON ARIA FILTRATA E CONDIZIONATA<br />
• DISPOSITIVI DI CONTROLLO (“SCATOLA NERA”)<br />
• PANNELLI RECUPERATORI<br />
82
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
RESISTENZA ACQUISITA AGLI<br />
Origine del problema<br />
Meccanismi<br />
ANTICRITTOGAMICI<br />
Per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> efficacia (acquisizione <strong>di</strong> resistenza + mantenimento<br />
fitness)<br />
Rime<strong>di</strong>:<br />
uso razionale dei sistemi<br />
evitare fenomeni <strong>di</strong> “training”<br />
miscelare un sistemico con uno o più protettivi<br />
alternare sistemici con meccanismi <strong>di</strong>fferenti<br />
monitorare le popolazioni dei patogeni<br />
83
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Diagramma a blocchi mostrante i possibili meccanismi <strong>di</strong><br />
acquisizione <strong>di</strong> resistenza agli anticrittogamici da parte dei<br />
PERMEABILITA’<br />
SI<br />
ATTIVITA’<br />
DELLA MOLECOLA<br />
TAL QUALE<br />
SI<br />
DETOSSIFICAZIONE<br />
NO<br />
DIMINUITA<br />
AFFINITA’<br />
SITO DI AZIONE<br />
NO<br />
CIRCONVENZIONE<br />
O<br />
COMPENSAZIONE<br />
NO<br />
FUNGITOSSICITA’<br />
patogeni fungini<br />
NO<br />
NO NO<br />
ATTIVAZIONE<br />
SI<br />
SI<br />
SI<br />
SI<br />
ESCLUSIONE<br />
MANCATA<br />
ATTIVAZIONE<br />
DETOSSIFICAZIONE<br />
INCOMPATIBILITA’<br />
RIPARAZIONE<br />
84
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
RISPOSTA DELLA PIANTA<br />
ALLA INOCULAZIONE<br />
INFETTABIL<br />
E<br />
(ospite)<br />
SUSCETTIBILE<br />
(il parassita<br />
invade<br />
facilmente l’ospite)<br />
SENSIBILE<br />
(la pianta reagisce<br />
violentemente)<br />
Sulla base del<br />
comportamento<br />
del parassita<br />
Sulla base della<br />
risposta della<br />
pianta<br />
IMMUNE<br />
(nonospite)<br />
RESISTENT<br />
E<br />
(l’invasione è<br />
limitata)<br />
TOLLERANTE<br />
(effetto visibile<br />
modesto o<br />
nullo)<br />
85
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
RISPOSTE DI UNA PIANTA AD UN<br />
AGGRESSORE<br />
IMMUNITA’: esenzione dall’infezione; la pianta è “nonospite”<br />
(es. vite e ruggini del grano); è un carattere<br />
assoluto (qualitativo: si/no)<br />
RESISTENZA/SUSCETTIBILITA’: livelli <strong>di</strong>versi <strong>di</strong><br />
risposta all’infezione (nelle combinazioni compatibili)<br />
RESISTENZA ORIZZONTALE: uniforme nei confronti <strong>di</strong><br />
tutti i patotipi (es. razze fisiologiche) del patogeno<br />
RESISTENZA VERTICALE: <strong>di</strong>fferenziale nei confronti <strong>di</strong><br />
vari patotipi (es. razze fisiologiche) del patogeno<br />
TOLLERANZA: sebbene infetta, la pianta manifesta pochi<br />
sintomi (o comunque produce in maniera “adeguata”)<br />
OSPITE ASINTOMATICO: è l’estrema forma della<br />
tolleranza<br />
IPERSENSIBILITA’: rapida morte delle cellule in vicinanza<br />
delle strutture <strong>di</strong> invasione<br />
86
INFEZIONE<br />
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
MECCANISMI DI ATTACCO DEI PARASSITI (I)<br />
Processo me<strong>di</strong>ante il quale un patogeno stabilisce un<br />
rapporto trofico intimo con le cellule dell’ospite.<br />
Vi è una prima fase (attiva o passiva) <strong>di</strong> penetrazione,<br />
nella quale si superano le barriere protettive esterne,<br />
seguita dalla colonizzazione, in cui si superano le<br />
barriere interne e si stabilisce il rapporto trofico.<br />
La penetrazione può avvenire attraverso:<br />
• aperture naturali (stomi) e anastomosi spontanee<br />
• lesioni indotte da vettori o accidentali (ferite)<br />
• perforazione attiva <strong>di</strong> strutture <strong>di</strong> superficie.<br />
I meccanismi <strong>di</strong> colonizzazione variano con il tipo <strong>di</strong><br />
nutrizione (biotrofica o necrotrofica) e sono con<strong>di</strong>zionati<br />
dalla localizzazione del parassita (esterno,<br />
intercellulare, intracellulare).<br />
Colonizzazione biotrofica: il parassita penetra attraverso<br />
le pareti cellulari, rispettando il plasmalemma e dando<br />
luogo ad una interfaccia attraverso la quale sostanze<br />
nutritive fluiscono verso l’invasore e sostanze ad azione<br />
con<strong>di</strong>zionante e regolatrice fluiscono verso l’ospite. Le<br />
cellule colonizzate si mantengono vitali a lungo (“isole<br />
ver<strong>di</strong>”).<br />
I principali comportamenti biotrofici dei funghi sono:<br />
sviluppo del micelio esterno ed invio <strong>di</strong> austori<br />
nelle sole cellule epidermiche (oi<strong>di</strong>i);<br />
sviluppo del micelio nella/sotto la cuticola e nella<br />
parete delle cellule epidermiche (Venturia);<br />
sviluppo del micelio intercellulare ed invio <strong>di</strong><br />
austori nelle cellule (ruggini, peronospore);<br />
sviluppo del micelio intracellulare (miceli<br />
basi<strong>di</strong>osporici <strong>di</strong> Ure<strong>di</strong>nales).<br />
87
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
MECCANISMI DI ATTACCO DEI PARASSITI (II)<br />
Colonizzazione necrotrofica: mentre nel biotrofismo la necrosi<br />
cellulare è un evento terminale (che deriva da esaurimento <strong>di</strong><br />
nutrienti ed accumulo <strong>di</strong> metaboliti tossici del patogeno) e si<br />
accompagna alla <strong>di</strong>fferenziazione delle strutture riproduttive<br />
del patogeno,<br />
nel necrotrofismo, invece, danno cellulare e necrosi precedono<br />
ed accompagnano la colonizzazione. L’uccisione delle cellule si<br />
verifica in seguito ad aggressione dell’apoplasto (insieme<br />
delle pareti cellulari e degli spazi intercellulari esterni al<br />
plasmalemma) o del simplasto (insieme dei protoplasti collegati<br />
dai plasmodesmi).<br />
Meccanismi <strong>di</strong> attacco dell’apoplasto<br />
L’attacco alla parete può avvenire per azione chimica (enzimi<br />
degradanti) o fisica (meccanica). La parete è costituita da<br />
cellulosa, polisaccari<strong>di</strong> pectici e proteina strutturale +<br />
eventuali impregnanti, come lignina e suberina.<br />
La lignina (sostanza amorfa con elevato grado <strong>di</strong><br />
polimerizzazione, costituita da unità fenil-propanoi<strong>di</strong>che<br />
legate in una rete tri<strong>di</strong>mensionale) è demolita solo da pochi<br />
patogeni, come i basi<strong>di</strong>omiceti agenti <strong>di</strong> carie bianca del legno<br />
(che ne utilizzano i prodotti <strong>di</strong> degradazione).<br />
Meccanismi <strong>di</strong> attacco del simplasto<br />
Spesso si ha produzione a <strong>di</strong>stanza <strong>di</strong> fitotossine ad azione<br />
necrogena (ma anche dotate <strong>di</strong> altre funzioni).<br />
88
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
MECCANISMI DI DIFESA<br />
1. PRE-INFEZIONALI (CONGENITI, PASSIVI, STATICI, NON-SPECIFICI)<br />
1.1 PREVENZIONE DELLA PENETRAZIONE<br />
CUTICOLA (SPESSORE/COMPOSIZIONE): IMPEDISCE INVASIONE O<br />
EVASIONE<br />
STOMI: ARCHITETTURA<br />
LENTICELLE: SUBERIFICAZIONE<br />
ESSUDATI RADICALI: ATTRATTIVITA’ SELETTIVA<br />
PATOGENO/ANTAGONISTI<br />
1.2 INIBIZIONE SVILUPPO/COLONIZZAZIONE<br />
SOSTANZE INIBITORIE (FENOLI)<br />
INADEGUATEZZA DI NUTRIENTI CHE IL PATOGENO NON<br />
SINTETIZZA<br />
pH/PRESSIONE OSMOTICA<br />
2. POST-INFEZIONALI (ATTIVI, DINAMICI, SPECIFICI)<br />
2.1 ATTIVITA’ ANTI-INFEZIONALI<br />
BARRIERE ISTOLOGICHE: SUBERINA, RESINE, GOMME, TILLE<br />
SOSTANZE FUNGITOSSICHE<br />
IPERSENSIBILITA’<br />
2.2 DETOSSIFICAZIONE DI METABOLITI FUNGINI<br />
2.3 INDUZIONE DI TOLLERANZA/RESISTENZA<br />
89
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
Distribuzione delle frequenze assolute della risposta <strong>di</strong> 84<br />
cultivar <strong>di</strong> garofano alle infezioni <strong>di</strong> “ruggine” (Uromyces<br />
caryophyllinus) a seguito <strong>di</strong> inoculazioni artificiali in campo.<br />
Frequenza assoluta<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
< 5 6-10 11-20 21-30 31-50 > 50<br />
Pustule per piante<br />
90
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
MEZZI BIOLOGICI<br />
Utilizzo <strong>di</strong> organismi (<strong>di</strong>versi dall’uomo e dalle piante resistenti) per:<br />
• rendere le piante resistenti ad un patogeno (resistenza biologicamente<br />
indotta, localizzata, non ere<strong>di</strong>tabile)<br />
• proteggere le piante (prevenzione) - meccanismi <strong>di</strong> coazione<br />
antagonistica:<br />
competizione,<br />
antibiosi,<br />
iperparassitismo (predazione)<br />
• curare le piante infette (“ipovirulenza esclusiva”).<br />
Differenze tra <strong>di</strong>fesa biologica in entomologia e in patologia<br />
vegetale.<br />
Utilizzo <strong>di</strong> microrganismi residenti o introdotti.<br />
• Terreni repressivi alle tracheofusariosi.<br />
• Trattamento con Agrobacterium ra<strong>di</strong>obacter contro il tumore<br />
batterico delle rosacee.<br />
• Ceppaie <strong>di</strong> conifere trattate con Peniophora gigantea.<br />
• Trichoderma viride antagonista naturale nel terreno.<br />
Approccio “integrato” – mild technology<br />
91
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
CONFRONTO TRA I MEZZI BIOLOGICI PER LA<br />
DIFESA DELLE PIANTE IN<br />
ENTOMOLOGIA AGRARIA<br />
E IN<br />
PATOLOGIA VEGETALE<br />
In ENTOMOLOGIA: insetti “utili” cercano attivamente<br />
la preda o la vittima, per nutrirsene; la loro sopravvivenza<br />
spesso <strong>di</strong>pende dall’efficacia <strong>di</strong> questa azione “<strong>di</strong> caccia”.<br />
In PATOLOGIA: microrganismi per lo più ad attitu<strong>di</strong>ne<br />
saprofitaria, che casualmente interagiscono (come<br />
antagonisti) con un patogeno, dal quale non <strong>di</strong>pendono<br />
sotto il profilo alimentare; incapacità <strong>di</strong> movimenti<br />
autonomi.<br />
92
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
MEZZI FISICI<br />
Applicazione del calore per denaturazione e coagulazione delle<br />
proteine dell’organismo nocivo.<br />
• Fiamma libera<br />
• Aria calda (calore secco)<br />
• Acqua calda<br />
• Vapore<br />
• Miscele aria + vapore<br />
L’”effetto boomerang” nel caso <strong>di</strong> trattamenti drastici <strong>di</strong> sterilizzazione<br />
(parziale) del terreno.<br />
La “solarizzazione” del terreno:<br />
parcelle livellate e bagnate sono coperte con un film plastico<br />
trasparente (polietilene) durante la stagione calda; ne deriva un<br />
innalzamento termico degli strati superficiali (anche 10°C);<br />
a parte un effetto <strong>di</strong> thermokill, la nuova con<strong>di</strong>zione porta a<br />
mo<strong>di</strong>ficazioni negli equilibri microbici, a vantaggio dei microrganismi<br />
benefici.<br />
La bagnatura è finalizzata a:<br />
aumentare la conduttività termica<br />
stimolare la attività vegetativa <strong>di</strong> forme quiescenti.<br />
93
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
STABILITA' DEGLI ALBERI<br />
1. APPROCCIO VISIVO (Visual Tree Assessment - VTA)<br />
In<strong>di</strong>catori <strong>di</strong> rischio: densità e colore chioma; caduta foglie e loro<br />
<strong>di</strong>mensioni; crescita annuale modesta; struttura: rami codominanti con<br />
corteccia inclusa; cavità, fen<strong>di</strong>ture, carie, cancri, marciumi;<br />
inclinazione.<br />
2. DIAGNOSI STRUMENTALE<br />
a. Metodologie penetrometriche (resistenza alla penetrazione <strong>di</strong> una<br />
punta/ago): Decay Detecting Drill, Resistograph<br />
(=dendrodensimetro, trapano)<br />
b. Shigometer: Ohmetro da campo: misura resistenza elettrica in fori<br />
trasversali, in funzione dell'umi<strong>di</strong>tà = carie, ma anche legno sano a<br />
basso contenuto <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà<br />
c. Frattrometro (elastomero): prelievo <strong>di</strong> una carota con succhiello e<br />
valutazione della resistenza alla rottura<br />
d. Metodologie soniche (le onde sonore si espandono + velocemente nel<br />
legno sano): martello ad impulso elettronico (velocità <strong>di</strong><br />
propagazione <strong>di</strong> un’onda <strong>di</strong> carico); Metriguard, Sylvatest,<br />
oscilloscopio + geofono, mutuate dall'ingegneria strutturale;<br />
e. Metodologie radar geofisiche (non <strong>di</strong>struttiva, fusto circondato<br />
dall'antenna radar - immagine video).<br />
3. VALUTAZIONE DEL PERICOLO<br />
Per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> consistenza meccanica del legno a causa della carie. Formule<br />
ingegneristiche consentono <strong>di</strong> stimare il pericolo <strong>di</strong> schianto in relazione al<br />
rapporto tra spessore del legno sano residup (t) e raggio (R) del tronco<br />
“normale”. Ad es., secondo Mattheck, se lo spessore residuo è almeno 1/3<br />
del raggio c'è ancora stabilità. Attribuzione della pianta ad una classe <strong>di</strong><br />
rischio fitostatico.<br />
Pericolo <strong>di</strong> schianto + Dimensioni parti + Valutazione del bersaglio =<br />
VALUTAZIONE PERICOLO<br />
SOLUZIONI<br />
1. Rimozione o consolidamento parti pericolanti<br />
2. Rimozione del bersaglio (transenne)<br />
3. Rimozione dell'albero<br />
94
Failure Risk Classification<br />
CLASSE A<br />
CLASSE B<br />
CLASSE C<br />
CLASSE<br />
C-D<br />
CLASSE D<br />
G. Lorenzini: <strong>Appunti</strong> <strong>di</strong> <strong>Patologia</strong> <strong>Vegetale</strong> - (parte generale)<br />
VENGONO INSERITI IN QUESTO GRUPPO TUTTI I SOGGETTI CHE NON MANIFESTANO NÉ<br />
DIFETTI Dl FORMA, DEGNI Dl NOTA, RISCONTRABILI CON IL V.T.A., NÉ SIGNIFICATIVE<br />
ANOMALIE RILEVABILI STRUMENTALMENTE. PER TUTTI QUESTI SOGGETTI E' NECESSARIO<br />
EFFETTUARE UN CONTROLLO VISIVO SPEDITIVO ANNUALE.<br />
I RISCHI Dl SCHIANTAMENTO E CADUTA SONO LEGATI AD EVENTI STATISTICAMENTE NON<br />
PREVEDIBILI.<br />
SU QUESTE PIANTE L'OSSERVAZIONE VISIVA (V.T.A.) E L'INDAGINE STRUMENTALE HANNO<br />
RILEVATO LIEVI DIFETTI Dl FORMA E PICCOLE ANOMALIE STRUTTURALI.<br />
I RISCHI Dl SCHIANTAMENTO E CADUTA SONO RICONDUCIBILI A QUELLI DEL GRUPPO A.<br />
TENENDO PRESENTE CHE I LIEVI PROCESSI DEGENERATIVI E LE ANOMALIE<br />
MORFOLOGICHE POSSONO AGGRAVARSI NEL TEMPO.<br />
PER QUESTI SOGGETTI Sl RENDE NECESSARIO UN'ANALISI VISIVA MINUZIOSA A SCADENZA<br />
ANNUALE.<br />
IN TUTTI I CASI Sl SONO RILEVATI SIGNIFICATIVI DIFETTI Dl FORMA E/0 STRUTTURALI<br />
VERIFICABILI STRUMENTALMENTE. IL RISCHIO PER QUESTI SOGGETTI PUO' ESSERE UN<br />
ULTERIORE AGGRAVAMENTO DELLE ANOMALIE RISCONTRATE NEL BREVE PERIODO.<br />
QUESTI ALBERI POTRANNO PASSARE IN UNA CATEGORIA Dl RISCHIO STATICO PIÚ’<br />
ELEVATA. Sl RENDE NECESSARIO UN MINUZIOSO CONTROLLO VISIVO A SCADENZA<br />
ANNUALE UNITAMENTE AD UN'INDAGINE STRUMENTALE.<br />
IN QUESTA CATEGORIA VENGONO INSERITE LE PIANTE CHE PRESENTANO GRAVI DIFETTI<br />
A LIVELLO MORFOLOGICO E/0 STRUTTURALE.<br />
L'ABBATTIMENTO Dl QUESTI SOGGETTI PUO' ESSERE EVITATO INTERVENENDO CON<br />
OPPORTUNE OPERAZIONI FINALIZZATE ALLA MESSA IN SICUREZZA DEGLI STESSI<br />
(RIDUZIONE DELLA CHIOMA, CONSOLIDAMENTO, ETC.).<br />
DEVE INOLTRE ESSERE EFFETTUATO UN MONITORAGGIO PERIODICO AL FINE Dl RILEVARE<br />
AGGRAVAMENTI DELLE CONDIZIONI RISCONTRATE DURANTE IL SOPRALLUOGO (A<br />
SCADENZA ANNUALE SALVO DIVERSE INDICAZIONI SPECIFICHE).<br />
FANNO PARTE Dl QUESTA CLASSE TUTTE LE PIANTE CHE PER DIFETTI MORFOLOGICI E<br />
STRUTTURALI RISCONTRATI DEVONO ASCRIVERSI ALLA CATEGORIA STATISTICAMENTE<br />
AD ALTO RISCHIO Dl CADUTA E SCHIANTAMENTO.<br />
PER QUESTI SOGGETTI, LA CUI PROSPETTIVA Dl VITA E' GRAVEMENTE COMPROMESSA,<br />
OGNI INTERVENTO Dl RISANAMENTO RISULTEREBBE VANO.<br />
LE PIANTE APPARTENENTI A QUESTO GRUPPO DEVONO ESSERE SOSTITUITE.<br />
95