L’utilizzo di sostanze naturali per la protezione delle colture

1. L’utilizzo di sostanze naturali per la protezione delle colture I Bioerbicidi

2. La lottabiologica L’uso di organismi viventi e dei loro prodotti, allo scopo di proteggere le piante dagli agenti biotici dannosi (Tremblay, 1990)

3. Batteri Funghi Virus Insetti e acari Nematodi Animali erbivori La lotta biologica alle piante infestanti

4. Strategie Classica o inoculativa Inondativa

5. La lottabiologica classica o inoculativa Si realizza introducendo il patogeno in un’area limitata rispetto a quella di diffusione della pianta infestante. Se sussistono idonee condizioni ecologiche, l’epidemia si diffonderà consentendo di controllare l’infestante sull’intera superficie colonizzata.

6. Due anni fa, circa un acro di terra della nostra azienda era infestato dallo stoppione (Cirsium arvense (L.) Scop.) ma, al momento in cui le piante erano in fioritura, una ruggine le ha attaccate e nessun seme è riuscito a maturare. Abbiamo arato la terra in autunno e, l’altro anno, abbiamo visto appena una pianta. Se questa ruggine potesse essere sparsa per lo stato, lo stoppione ne verrebbe sostanzialmente controllato (Halsted, 1894).

7. Inoculo

10. Puccinia chondrillina

11. La lottabiologica inondativa Rilascio di quantità massicce di organismi fitopatogeni in grado di generare rapidamente una malattia di gravità tale da controllare le infestanti. Gli organismi utilizzati, indigeni o esotici, sono inseriti in preparati commerciali, impiegati per rilasci massivi, che per la loro analogia con gli erbicidi chimici sono chiamati micoerbicidi, nel caso di funghi fitopatogeni, o più genericamente bioerbicidi.

14. Formulato commerciale a base di Colletotrichum gloesporioides f.sp. aeschynomene, registrato in USA nel 1982 per la lotta selettiva contro Aeschynomene virginica, nelle colture di riso e soia. Il prodotto, commercializzato sotto forma di formulato polverulento, contiene il 15 % di spore ed è in grado di infettare foglie, piccioli, fusti, semi e plantule. Le lesioni compaiono dopo 3 giorni nel caso di applicazione in serra, e dopo 7-10 giorni se in campo (TeBeest, 1992).

15. Registrato in USA nel 1981, è un formulato commerciale a base di Phytophthora palmivora E. J. Butler ed è utilizzato per la lotta contro la Morrenia odorata negli agrumeti. Viene venduto come sospensione liquida contenente 6x105 clamidospore ml-1, da applicare sul terreno. Causa necrosi dei fusti e la morte delle piante in 1-6 settimane a seconda dell’età delle stesse

16. BioMal E’ stato il primo bioerbicida registrato e commercializzato in Canada, a partire dal 1992. E’ un bioerbicida a base di C. gloeosporioides f. sp. malvae e viene utilizzato contro Malva pupilla Sm. (Mortensen, 1996). Lubao-2 Autorizzato in Cina, è un formulato commerciale costituito da un isolato di C. gloeosporioides, impiegato per la lotta contro Cuscuta spp. nelle coltivazioni di soia. (Vurro e Bottalico, l.c.) Stumpout Utilizzato in Sud Africa su molte specie di Acacia, come Acacia pycnantha e A. mearnsi, importate dall’Australia e che hanno dato luogo ad infestazioni su vaste aree. E’ un formulato costituito dalle basidiospore del fungo Cylindrobasidium laeve (Morris et al., 1999). BioChon A base di Condrosterum purpureum, viene utilizzato per il controllo di alcune infestanti arboree (de Jong et al., 1990).

17. Altri “bioerbicidi” in via di sviluppo (Charudattan, 2001)

19. LE SOSTANZE DI ORIGINE NATURALE Piante superiori Batteri Insetti Funghi

20. Insetti Cantaridina da Lytta vesicatoria

21. Batteri

22. Attinomiceti Streptomyces viridochromogenes (bialaphos, precursore della fosfinotricina)

23. Le fitotossine Sostanze prodotte da funghi patogeni e che risultano tossiche per le piante Specifiche (tossiche solo per la specie che ospita il fungo produttore) Aspecifiche (tossiche anche per specie diverse dall’ospite del fungo produttore)

24. Pathogens of grass weeds producing phytotoxins De-O-Methyldiaportin (Drechslera siccans) Ophiobolin (Drechslera spp.) Eremophilans (Drechslera avenae) Pyrenophorol (Drechslera avenae)

25. Accrescimento

26. Saggi fogliari

28. Scale of the phytotoxic effects Leaves 2 4 0 1 3 Plantlets 2 3 1 0

29. Phytotoxicity symptoms D. siccans culture filtrate Control

30. Phytotoxic effects on the roots D. siccans culture filtrate Control

31. Conidi Estratto + Conidi Estratto

32. Lolium multiflorum 400.000 conidi/ml +estratto 400.000 conidi/ml

33. Piante superiori Le piante superiori sono in grado di produrre “prodotti secondari”, cioè metaboliti non facenti parte dei processi metabolici principali coinvolti, fra l’altro, in meccanismi di difesa da funghi patogeni, insetti e nematodi, oltre ad essere utilizzati dalla pianta per competere con altri individui (competizione interspecifica). In quest’ultimo caso si parla di prodotti allelopatici, in quanto fitotossici per altre specie o persino per la specie che li produce (autotossici).

34. Sostanze prodotte da piante superiori

35. Glutine di mais La farina di glutine di mais è un efficace erbicida di pre-emergenza per numerose infestanti a foglia larga e gradinacee. Il vantaggio è costituito dal fatto che è una sostanza non tossica, relativamente economica e biodegradabile. Poiché contiene una notevole quantità di azoto può essere considerato ed utilizzato sia come erbicida che come fertilizzante. Benché agisca su un numero elevato di malerbe c’è una variazione di efficacia sufficiente per considerarlo in qualche maniera selettivo. È stato utilizzato con successo su tappeti erbosi e su coltura di fragola, bisognerebbe sperimentarlo su altre colture. Essendo un prodotto naturale potrebbe trovare utilizzo in agricoltura biologica (www.aiab.it)

36. Estrazione dei metaboliti Cover-crops Pacciamatura o interramento della biomassa

37. Oli essenziali da piante officinali Dudai et al., 1999

40. LE SOSTANZE NATURALI: VANTAGGI Attività sostanzialmente indipendente dalle condizioni ambientali Nuove strutture chimiche Meccanismi d’azione diversi di quelli già conosciuti Possibilità di costituire la base per la sintesi di nuove molecole ad attività erbicida • Maggiore sicurezza ambientale

41. Compatibilità ambientale delle fitotossine

42. Scoperta di nuovi erbicidi

43. Herbicide resistant grass weeds in Italy www.weedscience.com

44. Fitotossine aventi meccanismo d’azione diverso da quello degli erbicidi in commercio