Difesa sostenibile delle colture - Edagricole
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Difesa sostenibile
delle colture
difesa_preliminari.indd I 25/02/16 16:08COLLANA EDAGRICOLE UNIVERSITÀ & FORMAZIONE
Agricoltura sostenibile [a cura di Michele Pisante]
Microbiologia enologica [a cura di Giovanna Suzzi e Rosanna Tofalo]
Igiene degli alimenti [a cura di Maria Schirone e Pierina Visciano]
L’acqua in agricoltura [a cura di Marcello Mastrorilli]
Difesa sostenibile delle colture [a cura di Paola Battilani]
Fertilizzazione sostenibile [a cura di Carlo Grignani]
Agricoltura di precisione [a cura di Raffaele Casa]
Politica agraria e di sviluppo rurale [a cura di Angelo Frascarelli]
DIRETTORE SCIENTIFICO
Michele Pisante
COMITATO SCIENTIFICO
Marco Acutis, Aniello Anastasio, Paolo Balsari, Paola Battilani, Marco Bindi, Raffaele Casa, Luisella Celi,
Riccardo D’Andria, Guido D’Urso, Stefania De Pascale, Rosa Draisci, Angelo Frascarelli, Dario Frisio,
Carlo Grignani, Maria Lodovica Gullino, Paolo Inglese, Rosalba Lanciotti, Marcello Mastrorilli,
Fabio Molinari, Giuliano Mosca, Erasmo Neviani, Michele Perniola, Maria Schirone, Fabio Stagnari,
Giovanna Suzzi, Rosanna Tofalo, Chiara Tonelli, Sandra Torriani, Giovanni Vannacci, Pierina Visciano
difesa_preliminari.indd II 25/02/16 16:08Difesa sostenibile
delle colture
Principi, sistemi e tecnologie
applicate alle produzioni agricole
a cura di
Paola Battilani
difesa_preliminari.indd III 25/02/16 16:081ª edizione: marzo 2016
© Copyright 2016 by «Edagricole - Edizioni Agricole di New Business Media srl»
via Eritrea 21 - 20157 Milano
Redazione: Piazza G. Galilei, 6 - 40123 Bologna
5504
Proprietà letteraria riservata - printed in Italy
La riproduzione con qualsiasi processo di duplicazione delle pubblicazioni tutelate dal diritto d’autore è vietata e penalmente perseguibile (art. II
della legge 22 aprile 1941, n. 633). Quest’opera è protetta ai sensi della legge sul diritto d’autore e delle Convenzioni internazionali per la prote-
zione del diritto d’autore (Convenzione di Berna, Convenzione di Ginevra). Nessuna parte di questa pubblicazione può quindi essere riprodotta,
memorizzata o trasmessa con qualsiasi mezzo e in qualsiasi forma (fotomeccanica, fotocopia, elettronica, ecc.) senza l’autorizzazione scritta
dell’editore. In ogni caso di riproduzione abusiva si procederà d’ufficio a norma di legge.
Realizzazione grafica: Emmegi prepress, via F. Confalonieri, 36 - 20124 Milano
Impianti e stampa: Rotolito Lombarda S.p.A. via Sondrio, 3 - 20096 Seggiano di Pioltello (MI)
Finito di stampare nel marzo 2016
ISBN 978-88-506-5504-5
difesa_preliminari.indd IV 29/02/16 16:28Invito alla lettura
Gli obiettivi di sviluppo sostenibile, la necessità di ridurre la fame nel mondo e salvaguarda-
re gli ecosistemi terrestri, sottolineano l’urgenza e l’importanza delle innovazioni applicate
ai sistemi colturali,verso l’intensificazione sostenibile delle produzioni. A livello mondiale,
secondo le stime della FAO, il 42,5 per cento delle calorie umane e il 37 per cento delle
proteine, derivano dai principali cereali coltivati: grano, mais e riso che, ormai da parecchio
tempo, manifestano segnali di cedimento della produttività per diverse cause, dai cambia-
menti climatici alla perdita di fertilità dei suoli, alla riduzione della biodiversità e minore
resilienza dei fattori ecologici.
Questi riscontri, diffusamente confermati ed aggravati dalla crescita demografica e dalla
limitata disponibilità di terreni coltivabili, richiedono interventi razionali per abilitare gli
agricoltori, ostacolati da un accesso inadeguato alle innovazioni, a produrre in modo più
efficiente e in modalità tali da non aumentare ulteriormente il debito ecologico dell’uma-
nità. Ma il progresso delle conoscenze deve essere accompagnato anche dall’ampliamento
delle competenze, che solo attraverso la formazione continua può trovare soluzioni nuove
e consapevoli che, tuttavia, richiedono sistematici adattamenti. E questo nuovo libro sulla
difesa sostenibile delle colture, oltre ad offrire l’indispensabile strumento per favorire il
trasferimento aggiornato delle conoscenze, rappresenta un compendio ampio per poter
invertire le tendenze in atto ed aumentare le rese produttive unitarie, attraverso approcci
integrati di difesa delle colture, minore ricorso ai mezzi di difesa chimica e, nelle condi-
zioni idonee, sfruttando il potenziale dei processi naturali, non ancora del tutto esplorati.
Malgrado la preminenza scientifica, questo cambiamento di paradigma spesso denota che,
mentre i benefici sono chiari, non sempre sono immediati anche per la carente propensione
a gestire le criticità emergenti in fase di applicazione.
Da qui l’originale impostazione del libro, suddiviso in quattordici capitoli con molteplici
rimandi ad accurati risultati di ricerche, validati dalle comunità scientifiche di riferimen-
to, che permettono di affrontare i singoli argomenti in modo tematico e complementare
in una visione d’insieme di estrema attualità. Emerge da ogni pagina l’obiettivo trasversale
di come difendere le colture dalle avversità, ridurre l’impatto ambientale, incrementare il
V
difesa_preliminari.indd V 25/02/16 16:08Invito alla lettura
reddito degli agricoltori, senza trascurare la sicurezza degli operatori e dei consumatori.
Certamente, un merito particolare va riconosciuto alla curatrice dell’opera, con l’abilità e la
perseveranza che le sono proprie, ha tracciato un percorso proiettato nell’immediato futuro
per l’agricoltura del mondo che vogliamo.
La capacità di riunire intorno al progetto editoriale, ricercatori di diverse discipline ed
esperienze, rappresenta quell’ulteriore valore aggiunto per un’opera completa che tratta i
principali aspetti e metodi applicativi di difesa delle colture. Particolare risalto alla defini-
zione delle interazioni pianta- parassita-ambiente, all’analisi della normativa vigente, all’il-
lustrazione dei moderni mezzi di lotta e gli agenti di bio-controllo, senza trascurare alcuni
fondamentali aspetti evolutivi come i modelli previsionali, gli approcci genomici, genetici
e biotecnologici per la resistenza e la difesa delle colture. Spiega le modalità di gestione
e controllo delle malerbe, prevenzione da pericolosi contaminanti come le micotossine,
estende opportunamente la protezione delle produzioni agricole anche al post-raccolta e,
per completare, descrive gli indicatori di sostenibilità con utili e chiari esempi applicativi.
Dalla lettura o consultazione, per studio ma anche per aggiornamento professionale, il libro
rappresenta una guida da cui ciascuno potrà trarre sicuro beneficio, per i diversi aggiorna-
menti ed approfondimenti riportati in apposite schede, avvalorati da una rilevante biblio-
grafia e sitografia, elencate al termine di ciascun capitolo.
Per la collana editoriale Edagricole “Università e Formazione”, nata solo tre anni fa con
deciso impegno istituzionale, questo testo rappresenta il quinto contributo ad alta intensità
di conoscenze disciplinari che, nel condividere le idee per migliorare il flusso delle infor-
mazioni, promuovono l’avanzamento delle tecnologie su basi scientifiche, riconoscendo
l’insostituibile ruolo degli agricoltori e dei professionisti che operano in agricoltura come
innovatori.
Michele Pisante
Direttore Scientifico della Collana Editoriale Edagricole
VI
difesa_preliminari.indd VI 25/02/16 16:08Gli autori
Riccardo Baroncelli
Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali, Università degli Studi di Pisa
Paola Battilani
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Paolo Bertolini
CRIOF, Dipartimento di Scienze Agrarie, Alma Mater Studiorum Università degli Studi di Bologna
Agostino Brunelli
Dipartimento di Scienze Agrarie, Alma Mater Studiorum Università degli Studi di Bologna
Tito Caffi
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Maura Calliera
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Marco Camardo Leggieri
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Marina Collina
Dipartimento di Scienze Agrarie, Alma Mater Studiorum Università degli Studi di Bologna
Piero Cravedi
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Ettore Capri
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Filippo De Curtis
Dipartimento di Agricoltura, Ambiente e Alimenti, Università degli Studi del Molise
Anna Di Natale
Servizio Fitosanitario Regionale e Lotta alla Contraffazione Regione Siciliana,
Osservatorio per le Malattie delle Piante di Acireale (CT)
Francesco Faretra
Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti (Di.S.S.P.A.),
Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”
VII
difesa_preliminari.indd VII 25/02/16 16:08Gli autori
Annibale Folchi
Dipartimento di Scienze Agrarie, Alma Mater Studiorum Università degli Studi di Bologna
Antonio Pietro Garonna
Dipartimento di Agraria, Università degli Studi di Napoli “Federico II”
Paola Giorni
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Maria Lodovica Gullino
Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari (DI.S.A.F.A.), Università degli Studi di Torino
Antonio Ippolito
Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti (Di.S.S.P.A.),
Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”
Lucrezia Lamastra
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Alessandra Lanubile
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Sara Elisabetta Legler
Horta, spin off Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Giuseppe Lima
Dipartimento di Agricoltura, Ambiente e Alimenti, Università degli Studi del Molise
Nadia Lombardi
Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante (CNR-IPSP),
Portici (NA)
Matteo Lorito
Dipartimento di Arboricoltura, Botanica e Patologia vegetale, Università degli Studi di Napoli “Federico II”
Adriano Marocco
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Roberta Marra
Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante (CNR-IPSP),
Portici (NA)
Valentina Maschietto
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Emanuele Mazzoni
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Fabio Molinari
Consulente, già professore associato di Entomologia Agraria Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Elisa Novelli
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Michela Panini
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
VIII
difesa_preliminari.indd VIII 29/02/16 08:45Gli autori
Euro Pannacci
Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali, Unità di Ricerca di Agronomia
e Coltivazioni erbacee, Università degli Studi di Perugia
Vittorio Rossi
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DI.PRO.VES),
Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza
Agostino Santomauro
Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti, Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”
Simona M. Sanzani
Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti, Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”
Sabrina Sarrocco
Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali, Università degli Studi di Pisa
Valeria Terzi
Consiglio per la Ricerca in agricoltura e l'analisi dell'Economia Agraria (CREA-GPG),
Centro di Ricerca per la Genomica Vegetale, Fiorenzuola d’Arda (PC)
Giorgio Tumino
Consiglio per la Ricerca in agricoltura e l'analisi dell'Economia Agraria (CREA-GPG),
Centro di Ricerca per la Genomica Vegetale, Fiorenzuola d’Arda (PC)
Giovanni Vannacci
Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali, Università degli Studi di Pisa
Francesco Vidotto
Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari (DI.S.A.F.A.), Università degli Studi di Torino
Maurizio Vurro
Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari, Bari
IX
difesa_preliminari.indd IX 25/02/16 16:08difesa_preliminari.indd X 25/02/16 16:08
Indice generale
Invito alla lettura ......................................................................................................................... Pag. V
Gli Autori .................................................................................................................................... “ VII
1. Interazioni pianta-parassita-ambiente, dalla conoscenza, alla razionalizzazione
della difesa (Sabrina Sarrocco, Riccardo Baroncelli, Giovanni Vannacci) ................................. “
1.1. Introduzione ........................................................................................................................... “ 1
1.2. Interazioni multiple: dalle molecole agli ecosistemi............................................................... “ 2
1.2.1 Piante e patogeni, una relazione complicata ............................................................. “ 4
1.2.2 Ambiente e malattie ................................................................................................... “ 5
1.2.3 Epidemiologia e studi di popolazione ........................................................................ “ 7
1.3 Razionalizzazione della difesa ................................................................................................. “ 8
1.3.1 Diagnostica: riconoscere è meglio per curare............................................................. “ 9
1.3.2 Approcci genetici ....................................................................................................... “ 9
1.3.3 Approcci chimico-fisici ............................................................................................... “ 11
1.3.4 Approcci biologici ...................................................................................................... “ 11
1.4. Conclusioni ............................................................................................................................ “ 12
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 13
2. Indicatori di sostenibilità (Maura Calliera, Lucrezia Lamastra, Elisa Novelli, Ettore Capri) .. “ 17
2.1 Per una difesa veramente sostenibile .................................................................................... “ 17
2.1.1 Definizioni ................................................................................................................... “ 17
2.1.2 Aspetti storici ............................................................................................................. “ 18
2.1.3 Aspetti legislativi sulla sostenibilità dei prodotti fitosanitari ..................................... “ 18
2.2 Misurare la sostenibilità ......................................................................................................... “ 20
2.2.1 Indicatori di gestione e di processo ........................................................................... “ 21
2.2.2 Indicatori dell’uso sostenibile dei prodotti fitosanitari ............................................... “ 22
2.2.3 Indicatori per lo sviluppo sostenibile aziendale ......................................................... “ 26
2.2.3.1 Risorsa atmosfera ........................................................................................... “ 27
2.2.3.2 Risorsa acqua ................................................................................................. “ 28
2.2.3.3 Risorsa sociale ed economica ........................................................................ “ 30
2.2.3.4 Indicatore della risorsa suolo-pianta .............................................................. “ 30
2.3 Conclusioni ............................................................................................................................ “ 31
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 32
3. La normativa tra impegni e opportunità (Anna Di Natale) .............................................. “ 35
3.1. Evoluzione della difesa fitosanitaria in agricoltura ................................................................ “ 35
3.1.1 Da lotta a calendario a protezione integrata .............................................................. “ 36
3.2. Evoluzione della normativa in materia di prodotti fitosanitari ............................................... “ 37
3.3. I prodotti fitosanitari .............................................................................................................. “ 37
3.3.1 Il processo di autorizzazione dei prodotti fitosanitari ................................................. “ 38
3.3.1.1 Usi minori dei prodotti fitosanitari .................................................................. “ 41
3.3.1.2 Autorizzazioni eccezionali ............................................................................... “ 42
3.3.1.3 Il sistema sanzionatorio .................................................................................. “ 42
XI
difesa_preliminari.indd XI 29/02/16 15:03Indice generale
3.3.2 Prodotti per utilizzatori non professionali ................................................................... Pag. 42
3.3.3 Nuova classificazione dei prodotti fitosanitari ............................................................ “ 44
3.3.3.1 Etichettatura ................................................................................................... “ 44
3.3.3.2 Scheda dei dati di sicurezza ........................................................................... “ 46
3.4 Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari ................................................................................ “ 46
3.4.1 Direttiva Europea ....................................................................................................... “ 46
3.4.2 Decreto di recepimento ............................................................................................. “ 47
3.4.3 Il Piano di Azione Nazionale ....................................................................................... “ 47
3.4.3.1 La formazione ................................................................................................. “ 49
3.4.3.2 Informazione e sensibilizzazione .................................................................... “ 49
3.4.3.3 Controllo funzionale e la taratura delle macchine irroratrici ........................... “ 49
3.4.3.4 Difesa fitosanitaria a basso apporto di prodotti fitosanitari ........................... “ 49
3.4.3.5 Aree sensibili, verde urbano ........................................................................... “ 50
3.4.3.6 Manipolazione e stoccaggio dei prodotti fitosanitari .................................... “ 51
3.4.4 Strumenti per gli agricoltori ....................................................................................... “ 51
3.5 Il Sistema Nazionale di Qualità di Produzione Integrata ....................................................... “ 52
3.6 Conclusioni ............................................................................................................................ “ 52
3.7 Legislazione di riferimento .................................................................................................... “ 53
4. Lotta agronomica e fisica (Maria Lodovica Gullino) ............................................................. “ 57
4.1 Lotta agronomica .................................................................................................................. “ 57
4.1.1 Manipolazione dei parametri ambientali .................................................................... “ 57
4.1.1.1 Modificazioni della temperatura .................................................................... “ 58
4.1.1.2 Modificazioni dell’umidità relativa .................................................................. “ 58
4.1.1.3 Spaziatura delle piante e loro conformazione ................................................ “ 60
4.1.2 Tecniche colturali ........................................................................................................ “ 60
4.1.2.1 Scelta della coltura, del sito e dell’epoca di impianto ................................... “ 61
4.1.2.2 Modalità di semina ......................................................................................... “ 62
4.1.2.3 Lavorazioni e pacciamatura ............................................................................ “ 62
4.1.2.4 Rotazioni (avvicendamenti colturali) e consociazioni ...................................... “ 63
4.1.2.5 Irrigazione ....................................................................................................... “ 64
4.1.2.6 Potatura .......................................................................................................... “ 64
4.1.2.7 Concimazioni e uso di ammendanti ............................................................... “ 64
4.1.2.8 Le colture fuori suolo ...................................................................................... “ 65
4.1.2.9 Impiego di materiale di propagazione sano o risanato ................................. “ 68
4.2 Lotta fisica ............................................................................................................................. “ 70
4.2.1 Disinfestazione con mezzi fisici di terreno, substrati e soluzioni circolanti ................. “ 70
4.2.2 Concia fisica dei semi ................................................................................................. “ 73
4.3 Considerazioni conclusive ..................................................................................................... “ 73
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 74
5. Fungicidi e insetticidi (Agostino Santomauro, Piero Cravedi e Francesco Faretra) .............. “ 75
5.1 Caratteristiche salienti dei principali fungicidi e insetticidi ................................................... “ 75
5.1.1 Fungicidi ..................................................................................................................... “ 75
5.1.2 Insetticidi .................................................................................................................... “ 80
5.1.2.1 Insetticidi di prima generazione ..................................................................... “ 80
5.1.2.2 Insetticidi di seconda generazione .................................................................. “ 80
5.1.2.3 Insetticidi più recenti ....................................................................................... “ 82
5.1.2.4 Regolatori di crescita degli insetti .................................................................. “ 84
5.1.2.5 Preparati microbiologici ................................................................................. “ 85
5.2 La formulazione dei prodotti fitosanitari ............................................................................... “ 87
5.3 La distribuzione di prodotti fitosanitari .................................................................................. “ 89
5.4 I prodotti fitosanitari e la protezione sostenibile delle colture .............................................. “ 89
5.5 Bibliografia ............................................................................................................................ “ 90
5.6 Glossario ................................................................................................................................ “ 91
XII
difesa_preliminari.indd XII 25/02/16 16:08Indice generale
6. La resistenza agli insetticidi e ai fungicidi e la difesa delle colture
(Emanuele Mazzoni, Marina Collina, Michela Panini, Agostino Brunelli) .................................... Pag. 93
6.1 L’impatto della resistenza agli agrofarmaci sulle strategie di difesa delle colture ................. “ 93
6.1.1 I casi di resistenza in Italia .......................................................................................... “ 94
6.1.2 L’impatto economico .................................................................................................. “ 95
6.2 I meccanismi della resistenza e le tecniche per studiarla ...................................................... “ 95
6.2.1 Cos’è la resistenza ...................................................................................................... “ 95
6.2.2 I meccanismi di resistenza .......................................................................................... “ 96
6.2.3 Le tecniche per studiare la resistenza ........................................................................ “ 96
6.3 I fattori che favoriscono la comparsa di resistenza ................................................................ “ 99
6.4 Le tecniche e le strategie per contrastare la resistenza ......................................................... “ 99
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 100
7. La lotta biologica nella difesa sostenibile delle piante (Nadia Lombardi,
Antonio Pietro Garonna, Roberta Marra, Matteo Lorito) ............................................................ “ 103
7.1 Lotta biologica in patologia vegetale ed entomologia agraria: nuovi orientamenti ............. “ 103
7.1.1 Agricoltura biologica e Agricoltura sostenibile .......................................................... “ 103
7.1.2 La food safety e la food security ................................................................................ “ 104
7.1.3 Direttive legislative ..................................................................................................... “ 105
7.1.4 La seconda rivoluzione verde ..................................................................................... “ 106
7.2 Cenni storici ........................................................................................................................... “ 108
7.3 Meccanismi di azione dei microrganismi più utilizzati ........................................................... “ 113
7.4 Caratteristiche degli organismi entomofagi e loro meccanismi di azione ............................. “ 116
7.5 I principi attivi più utilizzati nei formulati commerciali ........................................................... “ 118
7.5.1 Agrobatteri ................................................................................................................. “ 118
7.5.2 Attinomiceti ................................................................................................................ “ 121
7.5.3 Pseudomonadi ........................................................................................................... “ 122
7.5.4 Bacilli .......................................................................................................................... “ 122
7.5.5 Funghi antagonisti ...................................................................................................... “ 122
7.5.5.1 Ampelomyces quisqualis ................................................................................ “ 122
7.5.5.2 Trichoderma ................................................................................................... “ 122
7.5.5.3 Fusarium ......................................................................................................... “ 123
7.5.5.4 Pythium oligandrum ....................................................................................... “ 123
7.5.5.5 Coniothyrium minitans ................................................................................... “ 123
7.5.6 Organismi entomopatogeni ....................................................................................... “ 124
7.5.6.1 I Baculovirus ................................................................................................... “ 124
7.5.6.2 Batteri ............................................................................................................. “ 124
7.5.6.3 Funghi ............................................................................................................ “ 124
7.5.6.4 Nematodi ....................................................................................................... “ 124
7.6 Altri esempi di agenti di biocontrollo che hanno avuto successo commerciale ................... “ 125
7.6.1 Funghi micorrizici ....................................................................................................... “ 125
7.6.2 Rizobatteri promotori della crescita (Plant-Growth-Promoting Rhizobacteria -
PGPR) ......................................................................................................................... “ 126
7.6.3 Bioinsetticidi da insetti parassitoidi ............................................................................ “ 126
7.7 Selezione e sviluppo di un microrganismo antagonista ........................................................ “ 127
7.7.1 Isolamento .................................................................................................................. “ 127
7.7.2 Applicazione in vivo ................................................................................................... “ 128
7.7.3 Produzione ................................................................................................................. “ 128
7.7.4 Fermentazioni ............................................................................................................. “ 128
7.7.5 Raccolta e condizionamento ...................................................................................... “ 129
7.7.6 Formulazione .............................................................................................................. “ 129
7.7.7 Nuovi concetti per la selezione microbica ................................................................. “ 130
7.8 Metodi di applicazione dei prodotti di biocontrollo ............................................................. “ 131
7.9 Funghi antagonisti: il caso Trichoderma ................................................................................ “ 132
7.9.1 Attuali prodotti e applicazioni .................................................................................... “ 134
XIII
difesa_preliminari.indd XIII 29/02/16 15:06Indice generale
7.10 Considerazioni conclusive ..................................................................................................... Pag. 135
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 138
8. I feromoni nella gestione degli insetti (Fabio Molinari) .................................................... “ 143
8.1 Premessa ............................................................................................................................... “ 143
8.2 Cenni storici ........................................................................................................................... “ 143
8.2.1 Le prime evidenze ...................................................................................................... “ 143
8.2.2 La scoperta ................................................................................................................. “ 144
8.2.3 Verso impieghi pratici ................................................................................................. “ 144
8.3 I Semiochimici ....................................................................................................................... “ 145
8.4 Utilizzo dei feromoni .............................................................................................................. “ 146
8.4.1 Monitoraggio ............................................................................................................. “ 147
8.4.2 Cattura di massa (mass trapping) ............................................................................... “ 150
8.4.2.1 Applicazione del mass trapping ..................................................................... “ 151
8.4.2.2 Fattori che influenzano il successo del mass trapping ................................... “ 151
8.4.2.3 Valutazione dell’efficacia ................................................................................ “ 153
8.4.3 Metodo Attratticida (Lure&Kill o Attract&Kill) ............................................................ “ 153
8.4.4 Inibizione degli accoppiamenti .................................................................................. “ 154
8.4.4.1 Attrazione o assuefazione? ............................................................................. “ 155
8.4.4.2 Tecnologie di distribuzione dei feromoni ....................................................... “ 156
8.4.4.3 Valutazione dell’efficacia ................................................................................ “ 158
8.5 Casi di applicazione ............................................................................................................... “ 160
8.5.1 Melo e pero ................................................................................................................ “ 160
8.5.2 Pesco, susino, albicocco ............................................................................................. “ 163
8.5.3 Vite ............................................................................................................................. “ 163
8.5.4 Olivo ........................................................................................................................... “ 166
8.6 Conclusioni ............................................................................................................................ “ 164
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 164
9. L’applicazione dei sistemi di supporto alle decisioni nella moderna difesa integrata
delle colture (Tito Caffi, Sara Elisabetta Legler, Vittorio Rossi) ................................................ “ 171
9.1 Il processo decisionale nella difesa sostenibile ..................................................................... “ 174
9.2 Gli strumenti a supporto delle decisioni ............................................................................... “ 177
9.2.1 I servizi di allerta ......................................................................................................... “ 178
9.3 I Sistemi di Supporto alle Decisioni ....................................................................................... “ 181
9.3.1 Limitazioni tecniche dei DSS ...................................................................................... “ 182
9.3.2 Atteggiamento degli utilizzatori ................................................................................. “ 183
9.4 Una nuova generazione di Sistemi di Supporto alle Decisioni .............................................. “ 184
9.5 Conclusioni ............................................................................................................................ “ 187
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 187
10. La genetica e le biotecnologie per la resistenza agli stress biotici (Adriano Marocco,
Valentina Maschietto, Alessandra Lanubile) ............................................................................. “ 191
10.1 Meccanismi di difesa ............................................................................................................. “ 191
10.2 Basi genetiche dell’adattamento a stress biotici ................................................................... “ 192
10.3 Genetica della resistenza determinata da recettori extracellulari PRR .................................. “ 194
10.4 Genetica della resistenza determinata da recettori intracellulari .......................................... “ 194
10.5 Geni di resistenza nei genomi vegetali e modelli di funzionamento .................................... “ 195
10.6 Tipi di resistenza .................................................................................................................... “ 199
10.7 Selezione convenzionale, selezione assistita con marcatori molecolari
e piante transgeniche per la resistenza ................................................................................. “ 200
10.8 Conclusioni ............................................................................................................................ “ 203
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 203
11. Genomica a supporto della difesa (Valeria Terzi, Giorgio Tumino) .................................. “ 207
XIV
difesa_preliminari.indd XIV 29/02/16 15:05Indice generale
11.1 Introduzione .......................................................................................................................... Pag. 207
11.2 Genomica strutturale: il sequenziamento del genoma di piante, patogeni ed insetti
per la difesa delle colture agrarie .......................................................................................... “ 207
11.3 Genomica comparativa nei patogeni: l’evoluzione dei genomi e l’evoluzione
dei comportamenti trofici nei microrganismi ......................................................................... “ 210
11.4 Genomica comparativa nelle piante: l’evoluzione dei genomi e l’evoluzione
dei cluster di geni per la resistenza ....................................................................................... “ 212
11.5 La diagnostica molecolare ..................................................................................................... “ 212
11.6 Genomica funzionale: informazioni sulle interazioni pianta-patogeno possono
derivare dagli studi di trascrittomica ..................................................................................... “ 214
11.7 Dal mappaggio di geni singoli e di QTL (Quantitative Trait Loci) alla “genetical genomics” “ 215
11.8 Epigenomica e risposta agli stress biotici ............................................................................. “ 217
11.9 Il genoma degli insetti e la difesa ......................................................................................... “ 218
11.10 Chemogenomica ................................................................................................................... “ 219
11.11 Genomic Selection ................................................................................................................ “ 219
11.12 La “biologia dei sistemi” per la pianta del futuro ................................................................. “ 220
11.13 Ingegneria genetica per la difesa .......................................................................................... “ 221
11.14 Conclusioni e prospettive ...................................................................................................... “ 222
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 223
12. Gestione sostenibile delle malerbe nelle colture agrarie (Maurizio Vurro,
Francesco Vidotto, Euro Pannacci) ........................................................................................... “ 225
12.1 Introduzione .......................................................................................................................... “ 225
12.2 Le malerbe: specie più diffuse, invasive ed aliene ................................................................ “ 227
12.3 Influenza delle pratiche agronomiche nella gestione delle malerbe ..................................... “ 229
12.3.1 Preparazione del letto di semina ................................................................................ “ 229
12.3.1.1 Aratura ed erpicatura ................................................................................... “ 230
12.3.1.2 Minima lavorazione ...................................................................................... “ 230
12.3.1.3 Non lavorazione ........................................................................................... “ 231
12.3.1.4 Falsa semina ................................................................................................. “ 231
12.3.2 Concimazione ............................................................................................................. “ 231
12.3.3 Irrigazione ................................................................................................................... “ 232
12.3.4 Rotazione .................................................................................................................... “ 234
12.4 Sostenibilità del diserbo chimico .......................................................................................... “ 235
12.4.1 Soglie economiche e sistemi decisionali .................................................................... “ 235
12.4.2 Periodo critico ............................................................................................................ “ 236
12.4.3 Epoca e modalità di applicazione degli erbicidi ........................................................ “ 236
12.4.4 Impiego di erbicidi a dosaggi adeguati ..................................................................... “ 237
12.4.5 Impiego di coadiuvanti in aggiunta agli erbicidi ........................................................ “ 238
12.4.6 Impiego di erbicidi in miscela .................................................................................... “ 239
12.5 Innovazione e sostenibilità del diserbo meccanico e fisico delle malerbe ............................ “ 240
12.5.1 Diserbo meccanico ..................................................................................................... “ 240
12.5.1.1 Mezzi meccanici a prevalente azione di controllo nell’interfila della coltura “ 241
12.5.1.2 Mezzi meccanici a prevalente azione di controllo nella fila della coltura ..... “ 243
12.5.1.3 Mezzi meccanici a duplice azione di controllo (fila ed interfila) ................... “ 244
12.5.2 Mezzi fisici .................................................................................................................. “ 245
12.5.2.1 Pacciamatura ................................................................................................ “ 245
12.5.2.2. Trattamenti termici ...................................................................................... “ 247
12.6 Prospettive e limiti dell'uso di microrganismi, insetti e sostanze naturali ............................. “ 255
12.6.1 Lotta biologica ........................................................................................................... “ 255
12.6.1.1 Metodo classico ........................................................................................... “ 255
12.6.1.2 Metodo inondativo ....................................................................................... “ 256
12.6.2 Impiego di sostanze naturali ...................................................................................... “ 259
12.6.2.1 Erbicidi di origine microbica ........................................................................ “ 259
12.6.2.2 Erbicidi di origine botanica .......................................................................... “ 260
XV
difesa_preliminari.indd XV 25/02/16 16:08Indice generale
12.6.2.3 Prospettive di impiego ................................................................................. Pag. 262
12.6.2.4 Erbicidi di sintesi da sostanze di origine naturale ........................................ “ 262
12.6.2.5 Considerazioni finali ..................................................................................... “ 264
12.7 Sistemi tecnologici di ausilio al controllo della flora infestante ............................................. “ 264
12.8 Conclusioni ............................................................................................................................ “ 269
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 270
13. La prevenzione delle micotossine in un contesto di difesa sostenibile
(Paola Battilani, Marco Camardo Leggieri, Paola Giorni) ......................................................... “ 281
13.1 Introduzione .......................................................................................................................... “ 281
13.2 I funghi micotossigeni ........................................................................................................... “ 282
13.3 Principali colture a rischio ...................................................................................................... “ 283
13.4 Interazione funghi-ospite-ambiente ...................................................................................... “ 286
13.5 Funghi micotossigeni in mais ................................................................................................ “ 287
13.5.1 Ciclo di infezione ........................................................................................................ “ 288
13.5.2 La prevenzione delle contaminazioni ......................................................................... “ 289
13.5.2.1 Le buone pratiche di produzione in campo ................................................. “ 289
13.5.2.2 Raccolta e conservazione ............................................................................. “ 292
13.5.3 Cosa c’è di nuovo dalla ricerca .................................................................................. “ 293
13.6 I modelli previsionali .............................................................................................................. “ 294
13.7 Conclusioni e prospettive ...................................................................................................... “ 294
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 295
14. La gestione sostenibile in postraccolta (Paolo Bertolini, Annibale Folchi, Antonio Ippolito,
Simona M. Sanzani, Giuseppe Lima, Filippo De Curtis) ........................................................... “ 299
14.1 Le perdite di prodotti ortofrutticoli in postraccolta ............................................................... “ 299
14.2 I mezzi fisici ............................................................................................................................ “ 300
14.2.1 Il freddo e la catena del freddo .................................................................................. “ 301
14.2.2 Prerefrigerazione ........................................................................................................ “ 302
14.2.3 La termoterapia .......................................................................................................... “ 303
14.2.4 L’Atmosfera Controllata (AC) e l’Atmosfera Modificata (AM) ..................................... “ 304
14.2.5 La depurazione dell’etilene ........................................................................................ “ 304
14.2.6 Il condizionamento igrometrico ................................................................................. “ 305
14.3 La lotta biologica ................................................................................................................... “ 306
14.4 Le sostanze GRAS come alternativa ai fungicidi di sintesi .................................................... “ 308
14.4.1 Sali organici e inorganici ............................................................................................ “ 308
14.4.2 Estratti vegetali .......................................................................................................... “ 309
14.4.3 Propoli ........................................................................................................................ “ 309
14.4.4 Jasmonati ................................................................................................................... “ 309
14.4.5 Glucosinolati .............................................................................................................. “ 310
14.4.6 Composti fenolici ....................................................................................................... “ 310
14.4.7 Composti volatili ........................................................................................................ “ 311
14.4.8 Composti di origine microbica e animale .................................................................. “ 312
14.5 La produzione Integrata ........................................................................................................ “ 312
14.6 Evoluzione dei residui di agrofarmaci nella filiera postraccolta ............................................ “ 314
Bibliografia ............................................................................................................................ “ 316
XVI
difesa_preliminari.indd XVI 29/02/16 15:04CLI
CCAQUI
PERACQUI
STAREI
LLI
BROONLI
NE
ACQUI
STAONLI
NE
CLI
CCAQUI PERSCOPRI
RETUTTIILI
BRI
DELCATALOGOEDAGRICOLE
CAT
ALOGOGENERALE
CLI
CCAQUI
PERAVEREMAGGI
ORI
INFORMAZI
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I
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