Controllo delle malattie (peronospora e oidio) mediante l’utilizzo di sostanze naturali e

microorganismiIlaria Pertot

Fondazione Edmund Mach

ilaria.pertot@fmach.it

Alternative ai prodotti fitosanitari di sintesi chimica in viticoltura: perché

• Risposta alle normative (in EU Dir. 128/2009)

• Riduzione dell’input di prodotti di sintesi chimica nell’ambiente

• Riduzione del residuo nelle uve

• Riduzione del rischio di inibizione del processo fermentativo

• Riduzione dell’esposizione dell’operatore

• Aspetti legati al marketing di prodotto

• Motivazione ideologiche o personali

• (Indiretta) Sostituzione del rame in viticoltura biologica

Alternative ai prodotti fitosanitari di sintesi chimica in viticoltura: quali

Contro funghi patogeni della vite

• Fungicidi a base microbiologica (sostanza attiva = microrganismo o parte di esso)

• Fungicidi estratti da piante o alghe (botanicals; sostanza attiva = estrazione senza modifica delle molecole estratte)

• Fungici estratti da animali o prodotti di derivazione animale

• Fungicidi a base di sostanze naturali (molecole o elementi presenti in natura)

• Fungicidi a base di molecole sintetizzate chimicamente, ma identiche a quella naturali

Devono essere registrati come prodotti fitosanitari (EU: Reg 1107/2009)

Alternative ai prodotti fitosanitari di sintesi chimica in viticoltura: quali

Tipologia Esempi

A base microbiologica (fungicidi microbiologici) Trichoderma spp., Bacillus spp.,Aureobasidium spp., Ampelomyces quisqualis, estratti di lievito

Estratti da piante o alghe Laminarina, olio di arancio (limonene)

Composti di derivazione animale Siero di latte, chitina

Molecole o elementi esistenti in natura Rame, zolfo, zeoliti, bicarbonato di potassio

Molecole sintetizzate chimicamente, ma identiche a quelle naturali

Timolo, geraniolo, eugenolo

Molecole sintetizzate chimicamente identiche a quelle naturali, ma rare in natura

Fosfonati

Biofungicidi microbiologici

• Ampelomyces quisqualis

• Aureobasidium pullulans (lievito)

• Bacillus spp. (batterio)

• Candida oleophila

• Gliocladium catenulatum

• Coniothyrium minitans

• Phlebiopsis gigantea (ceppi diversi)

• Pseudomonas spp.

• Pseudozyma flocculosa

• Trichoderma spp. (fungo filamentoso)

• Verticillium albo-atrum (precedentemente V. dahliae)

Verificare autorizzazioni specifiche nei diversi stati

Meccanismi d’azione dei fungicidi microbiologici

•Diretto (produzione di enzimi e antibiotici)•Induzione di resistenza (attivazione di ISR o SAR nella

pianta)•Iperparassitismo (colonizzano e si nutrono del

patogeno)•Competizione per spazio e nutrienti

Meccanismi d’azione dei fungicidi microbiologici

Generalmente coesiste più di un meccanismo

Importante conoscere il meccanismo del biofungicida e la dinamica delle infezioni del patogeno

•Azione diretta: concetto simile a quello dei fungicidi di sintesi chimica

•Induzione di resistenza: max 40-50% efficacia

•Iperparassitismo: mai eliminazione del patogeno, riduzione inoculo

•Competizione: riduzione inoculo e prevenzione

Chi può indurre resistenza

• Laminarina• Bacillus spp. • Trichoderma spp. • Pseudomonas spp. • Estratto di salice • Proteine o idrolizzati• Reynoutria sachalinensis ISR: indotta da microrganismi, parti di essi, alcune molecole naturali, non ha costi metaboliciSAR: attivazione risposte di difesa, costi metaboliciISR o SAR possono solo ridurre la malattia (fino a 40-50%), in genere la pianta è già attivata in natura se non in condizioni molto pulite (es. coltura idroponica)

I limiti dell’induzione di resistenza

•Meccanismo con cui la pianta percepisce la presenza di un ‘nemico’ e alza le sue difese di base (risposte immediate, SAR; risposte all’attacco ma amplicate; ISR; spesso sovrapposizione di meccanismo)

•Molto efficace in condizioni ‘pulite’ (assenza di patogeni/parassiti) ad es. coltura idroponica

•In campo la pianta è già ‘indotta’ naturalmente da molti stimoli (caduta di efficacia durante la stagione)

Induzione di resistenza contro peronospora ed oidio

• Induzione di resistenza, più efficace nei confronti di oidio rispetto a peronospora

• Efficacia limitata (massimo 40-50% nelle condizioni migliori )

• Inadatta nella fase epidemica della malattia

• Non porta vantaggi se in combinazione per ridurre i dosaggi di prodotti di sintesi

• Utilizzabile per trattamenti precauzionali in caso di bassa pressione del patogeno

• Attenzione alle false promesse dei messaggi commerciali

Estratto proteico sperimentale: oidio vite

• Buon controllo con livello basso delle infezioni e tardive

• Perdita di efficacia nella fase epidemica esponenziale della malattia

• Efficacia sempre minore rispetto allo zolfo

Trattamenti settimanali, presenza di fitotossicità in NB

a

ab

b

Laminarina: peronospora vite

• Efficacia insufficiente

• Perdita di efficacia fin dall’inizio anche se sviluppo rallentato della malattia

0

5

10

15

20

25

30

Pero

no

sp

ora

su

fo

glia (

%)

Laminarina Cu UNT

a

b

a

Iperparassitismo

• Caso tipico di Ampelomyces quisqualis (oidio della vite, ma anche altre colture)

• L’antagonista cresce sul o nel patogeno, invade i tessuti, si nutre di esso e lo uccide (lentamente), ma mai completamente

• Riduzione delle infezioni

• Riduzione dell’inoculo

Foto: www.pure-ipm.eu

A. quisqualis: poco efficace ad inizio stagione, meglio in agosto per ridurre inoculo svernante

Trattamenti eseguiti con nebulizzatore pneumatico a spalla con volumi di 1000 l/ha. Fosfonato di potassio (Century BASF)

strategia BBCH 53-69 sfogliatura BBCH 73-77 cimatura

T1 4 Fosfonato (3 l/ha) SI 3 Fosfonato (4 l/ha) SI

T2 4 Fosfonato (3 l/ha) SI 3 Fosfonato (4 l/ha) NO

T3 8 Fosfonato (3 l/ha) SI SI

T4 SI 6 Fosfonato (4 l/ha) SI

T5 SI 6 Fosfonato (4 l/ha) NO

strategia BBCH 53-69 sfogliatura BBCH 73-77 cimatura sfemminellatura

T1 4 Fosfonato (3 l/ha) SI 3 Fosfonato (4 l/ha) SI SI

T2 4 Fosfonato (3 l/ha) SI 3 Fosfonato (4 l/ha) SI NO

T3 8 Fosfonato (3 l/ha) SI SI SI

T4 SI 6 Fosfonato (4 l/ha) SI SI

T5 SI 6 Fosfonato (4 l/ha) SI NO

FAD alta vigoria

SD bassa vigoria

Fosfonati

Risultati: residuo nei grappoli alla raccolta

Alta vigoria Bassa vigoria

In conclusione:

Peronospora Oidio

Induttori di resistenza (laminarina, proteine ed idrolizzati, Reynoutria sachalinensis, estratto di salice, ecc.)

+ +++*

Bacillus spp.(vari) + +

Trichoderma spp. (vari) ++ +

Ampelomyces quisqualis - +++**

Timolo, eugenolo, geraniolo + +

Limonene + +++

Zeolite - +

Bicarbonato di potassio, Bicarbonato di sodio - ++++

Fosfonato di sodio, fosfonato di potassio +++++ ++

Dagostin et al., 2011, Nesler et al., 2015, INNOVA Project

* Bassa pressione malattia ed applicazioni tardive**inoculo svernante

Altri usi

• Botrytis cinerea

• Mal dell’esca della vite (prevenzione)

Competizione di spazio e nutrienti

• Si basa sul fatto che ferite e zone d’ingresso del patogeno sono colonizzate dal microorganismo antagonista, che può anche produrre enzimi litici e tossine nel punto di colonizzazione

• Sul consumo di sostanze necessarie alla germinazione/crescita del patogeno (esempio B. cinerea ha bisogno di zucchero per germinare)

• Sull’occupazione di spazio/nutrienti che sarebbero usati dal patogeno (riduzione inoculo)

Aureobasidium pullulans contro Botrytis cinerea in microferita su buccia (www.bio-ferm.com)

Aureobasidium pullulans

Fungo: Ascomycota, famiglia Dothioraceae, genere Aureobasidium (27 specie), “black yeast”, ha un alto grado di poliformismo

Ubiquitario, saprofita, polifago (terreno, acque di fiume, materiale vegetale, aria)

Battericida contro Erwina amylovora

Fungicida contro Penicillium expansum (pomacee), Botrytis cinerea (vite)

Range termico simile: optimum a 29°C (DSM 14940) e a 27°C (DSM 14941), non si moltiplicano a T > 33° C

Aureobasidium pullulans

www.mold.ph

www.mycology.adelaide.edu.au

www.zor.zut.edu.pl

Bacillus spp.

Fungicida e battericida vite

• Bacillus subtilis str. QST 713 (Serenade)

• Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum D747 (AMYLO-X)

Altre colture

• Bacillus pumilus QST 2808

In registrazione:

• Bacillus amyloliquefaciens MBI 600

• Bacillus amyloliquefaciens strain FZB24

B. subtilis, B. amyloliquefaciens

• Batteri gram positivi

• Formano spore

• Conservazione prolungata e miscibilità

• Meccanismo d’azione: • Diretto: mediante produzione di diversi metaboliti antibiotici (più di venti) tra

cui i lipopeptidi (surfactina, iturina, fengicina) e altri antibiotici (subtilina, bacillosina, ecc.)

• Induzione di resistenza (soprattutto nei trattamenti radicali (elicitoresurfactina)

• Competizione per spazio e nutrienti (in misura minore)

• Botrytis cinerea e marciume acido

B. subtilis, B. amyloliquefaciens

Cellule vitali rosse, endospore verdi

en.wikipedia.orgwww.nyrture.com

www.southernbiological.com

Trichoderma spp.

Fungicida contro le malattie del legno

• T. gamsii (formerly T. viride) strain ICC080

• T. asperellum (formerly T. harzianum) strains ICC012, T25 and TV1 (Remedier, in IT)

• T. atroviride strain I-1237 (Esquive, in FR)

• T. atroviride strain SC1 (Vintec, in FR, DE, in IT dal 2017)

• T. asperellum (strain T34)

• T. atroviride (formerly T. harzianum) strains IMI 206040 and T11

• T. harzianum strains T-22 and ITEM 908

• T. polysporum strain IMI 206039

Trichoderma spp.

• Trichoderma spp. sono i funghi più facilmente isolabili dal suolo e sono presenti in genere in legno e materiale vegetale in decomposizione, ma anche sulle radici di molte piante

• Opportunisti, simbionti non virulenti, spesso parassiti o antagonisti di molti patogeni vegetali

• Trichoderma spp. sono tra le specie più studiate e sviluppate commercialmente come biofungicidi, biofertilizzanti o ammendanti del suolo

• Azione diretta: enzimi litici e antibiotici

Da Vinale et al. 2008

Combinare i microrganismi?

T: Trichoderma atroviride SC1 in prechiusura grappoloA: Aureobasidium pullulansall’invaiaturaB: Bacillus subtilis una settimana prima e in preraccoltaTAB: i tre trattamenti nelle tre fasi

Botrytis cinerea, vite

Esca e Petri disease: patogeni associati

• Esca, Esca giovane: Phaeomoniella chlamydospora (Pch), Phaeoacremonium aleophilum (Pal) disturbo vascolare

Fomitiporia mediterranea, F. australiensis, si possono trovare nel legno morto (Esca propria, carie bianca, non correlata con i sintomi fogliare)

• Petri disease, malattia delle barbatelle: principalmentePhaeomoniella chlamydospora, ma anche Phaeoacremonium aleophilum

Vie per l’infezione

•Pal and Pch producono conidi da inizio stagione fino a tarda estate

•Conidi trasportati dall’aria (vento, pioggia)

•Ferite, in particolare le ferite di potatura possono essere colonizzate da Pal e Pch

•Pal e Pch possono crescere nel tessuto vascolare

•Importante proteggere le piante dopo le potature e quando la presenza dei conidi di Pal e Pch è elevata

Pal

Sp

rea

d o

f sp

ore

smonth

Pch

Nu

mb

er

of sp

ore

s

month

Pal spore pressure in Puglia (2007) and Pch spore pressure in Umbria (2010),

modified from Frisullo S. et al. (2010)

PRUNING

PRUNING

T. ATROVIRIDE SC1

T. ATROVIRIDE SC1

Modo di applicazione

• Applicazione: trattamento con T. atroviride sulle ferite

• Applicare sulle ferite quando il rischio infezione è elevato, sulle piante a partire da vivaio e comunque molto prima che la malattia compaia

Protezione continua in vigneto

b

b

a a

b b

0

10

20

30

40

50

60

70

Pal Pch Pal Pch Pal Pch

Standard T. atroviride SC1 Untreated

Infe

cte

d p

lan

ts (

%)

Efficacia in vivaio molto elevata

Idrossichinolina non è efficace, e sembra alzare leggermente l’infezione (probabilmente uccide i microrganismi di biocontrollo naturalmente presenti)

Vantaggi nell’uso

• Non lasciano residui

• Non interferiscono con la fermentazione

• Possono essere applicati vicino alla raccolta

• Meccanismo complesso: può essere inserito nelle strategie anti-resistenza

• Valido strumento nell’agricoltura biologica e nell’IPM

• Vantaggi per l’operatore (non è tossico)

• Non dà fitotossicità

Limiti nell’uso

• Non sono miscibili con altri fungicidi (Bacillus spp. in genere è miscibile con fungicidi escluso il rame)

• Non si può conservare la sospensione per lungo tempo• La botte dell’atomizzatore va risciacquata con cura prima dell’uso• Il prodotto va (spesso) conservato preferibilmente al freddo ed ha

scadenza• Ampelomyces quisqualis: riduzione dell’inoculo• Aureobasidium pullulans: inefficace se infezioni già in atto, lavora

meglio da invaiatura in poi• Se non usato tutto il prodotto va richiuso con attenzione

possibilmente ermeticamente (teme l’umidità)

Estratti vegetali

Botanical active substance (estratti vegetali di origine botanica)

Gruppo estremamente eterogeneo di sostanze (da polvere di piante ad estratti integrali o che hanno subito trasformazioni)

Gli estratti possono essere raffinati (singolo principio attivo) o essere sotto forma di miscele complesse di componenti di cui solo alcuni attivi

I principi attivi possono essere sintetizzati chimicamente (non c’è distinzione in UE relativamente all’origine, ma solo tra molecole e microganismi)

Esempi registrati (nessuno su vite)

• D-limonene

• Timolo

• Eugenolo

• Geraniolo

• Estratto di tea tree (M. alternifolia, M. linariifolia e M. dissitiflora) - 4 principali costituenti terpinen-4-ol (30-48%), γ-terpinene (10-28%) α-terpinene (5-13%), 1,8-cineol (tracce-15%)

• Estratto di Reynoutria sachalinensis (precedentemente registrato come Milsana, ora Regalia)

Grazie per l’attenzione!