84587 - PROTEZIONE DALLE MALATTIE DELLE COLTURE BIOLOGICHE

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di trattare i fondamenti della lotta biologica in modo da fornire agli studenti indicazioni utili per individuare forme di contenimento eco-sostenibili, alternative alla sola lotta chimica, per ottenere piante che, in tutte le fasi della filiera produttiva, possano associare elevati parametri produttivi ad una scarsa sensibilità alle varie affezioni. Particolare attenzione verrà inoltre rivolta alla lotta, basata esclusivamente su metodi di diagnosi preventiva e sul risanamento, ai patogeni nel materiale utilizzato per la propagazione vegetativa.

Contenuti

MODULO 1 (30 ore) - Parte generale

1. ASPETTI GENERALI DELL'AGRICOLTURA BIOLOGICA (18 ore)

Principi generali di agricoltura biologica ed elementi di epidemiologia: agricoltura biologica ed agricoltura biodinamica, differenze tra lotta biologica, integrata e convenzionale, espansione ed interesse commerciale delle colture biologiche, principi attivi concessi, proibiti e sottoposti a restrizione nella lotta biologica, limiti di applicazione della lotta biologica, evoluzione dei processi epidemici: tipi di patogeni, ciclo di infezione, conservazione e disseminazione dei patogeni, patogeni trasmessi da vettori, relazione biologica vettore-patogeno, azione antropica nella diffusione delle malattie.

Pratiche di gestione generale delle malattie in agricoltura biologica: concetto di biodiversità, effetti della riduzione delle specie e delle monocolture sulle malattie, biodiversità come “tampone biologico” contro agenti di stress biotici ed abiotici, effetti della biodiversità sulla stato di nutrizione e sull’utilizzo delle risorse idriche, incremento della biodiversità nel filloplano e nella rizosfera come forme di controllo biologico con varie modalità, possibili effetti negativi della biodiversità; altre pratiche di gestione generale: rotazioni come “necessità” dell’agricoltura biologica, criteri per selezionare le specie per le rotazioni più appropriate e sequenza delle rotazioni, vantaggi di tale pratica; tipi di concimazione in agricoltura biologica, sovescio, effetto di macro e micronutrienti nello sviluppo delle malattie, corrette lavorazioni del terreno; gestione delle risorse idriche, modalità di irrigazione, tipi di bagnatura e influenza sulle malattie del filloplano e rizoplano, danni legati all’erosione del terreno ed alla perdita di nutrienti e della risorsa idrica.

Principi generali delle possibili misure preventive di controllo dei patogeni: elementi di legislazione fitosanitaria, organismi preposti al controllo, patogeni da quarantena. Eradicazione dei coltivi: il caso Xylella e il virus del mosaico del pomodoro. Rimozione delle strutture di conservazione dei patogeni e di parti ammalate delle piante con operazioni meccaniche. Impiego di varietà resistenti come forma fondamentale di lotta preventiva. Cenni sulle modalità di campionamento e i principali metodi di diagnosi che consentono una diagnosi affidabile e sensibile anche delle infezioni latenti. Utilizzo di materiale di propagazione sano, termoterapia e coltura di meristemi per il risanamento dalle infezioni virali e la produzione di materiale virus-esente.

Principi generali delle possibili applicazioni di metodi di lotta diretta in agricoltura biologica: basi biologiche della resistenza dei patogeni agli agrofarmaci, limiti della lotta biologica diretta, valutazioni dei rischi della lotta biologica. Prodotti naturali di origine minerale (rame, zolfo, polisolfuri, bicarbonati, altri prodotti), cenni sull’azione, le formulazioni, le problematiche legate alla fitotossicità ed il rischio tossicologico per l’ambiente legato a questi principi attivi. Lotta biologica mediante microrganismi antagonisti (m.a.): meccanismi di azione, interazione tra m.a e microflora del filloplano e del rizoplano, micorrize e terreni soppressivi, esempi di formulazioni di m.a disponibili commercialmente (su vite, orticole). Utilizzo di virus per il controllo di batteri (terapia fagica) e funghi (micovirus), controllo del cancro corticale del castagno. Cenni sulla resistenza sistemica indotta (ISR) e sulla resistenza sistemica acquisita (SAR), induttori di resistenza ammessi in agricoltura biologica. Il fenomeno biologico del “recovery” ed il suo possibile uso terapeutico nel controllo di alcune malattie da fitoplasmi di vite e fruttiferi.

2.LA GESTIONE DELLE MALATTIE TRASMESSE PER VIA AEREA, TELLURICA, MEDIANTE IL SEME E VETTORI NATURALI (7 ORE).

Gestione biologica e controllo delle malattie e dei patogeni trasmessi per via aerea: gravità ed importanza economica dei patogeni epigei (airborne), cenni sulla relazione tra disponibilità di micro- e macronutrienti e suscettibilità alle malattie, interazioni tra fattori quali: decomposizione della biomassa al suolo, biodiversità ambientale, presenza di epifiti ed endofiti per la riduzione ed il controllo dei patogeni epigei. Necessità di un controllo diretto con principi attivi autorizzati, uso ottimale e mezzi di distribuzione di tali p.a., uso dei modelli previsionali.

Gestione biologica e controllo delle malattie e dei patogeni trasmessi attraverso il terreno: differente qualità, stato di salute del suolo e impatto delle malattie telluriche nei terreni biologici e convenzionali, fattori associati alla soppressione dei patogeni epigei nelle colture biologiche. I nematodi come importanti agenti di biocontrollo e biodecomposizione nel suolo; nematodi patogeni e vettori di virus, modalità di gestione biologica di tali organismi mediante rotazione, terreni soppressivi e controllo biologico. Lotta diretta ai patogeni tellurici mediante biofumigazioni, solarizzazione e uso del vapore.

Gestione biologica e controllo delle malattie e dei patogeni veicolati dal seme infetto o mediante altri vettori naturali: importanza economica dei patogeni trasmessi da seme, produzione biologica di seme sano come caposaldo dell’agricoltura biologica, principali patogeni trasmessi per seme nelle graminacee e nelle specie orticole da reddito. Correlazione tra localizzazione del patogeno nei tessuti del seme e forme di controllo; metodi di controllo biologico: termoterapia con acqua e aria calda, effetti depressivi sulla germinabilità del seme, altri trattamenti fisici, utilizzo di sostanze naturali e microrganismi antagonisti. Principali tipi di vettori aerei, strategie ecocompatibili di controllo dei vettori: utilizzo di varietà non appetibili, rimozione di piante ospiti spontanee, rotazioni selettive.

3.MODALITA’ DI DIAGNOSI DI PATOGENI DIFFUSI CON IL MATERIALE DI PROPAGAZIONE (5 ORE).

Diagnostici biologici, sierologici e molecolari con particolare riferimento a patogeni diffusi con il materiale di propagazione: uso di piante indicatrici erbacee e legnose per la diagnosi; utilizzo della microscopia elettronica per studi ultrastrutturali su preparati purificati di virus e nei tessuti; metodi immunoenzimatici: ELISA e sue applicazioni; metodi molecolari: PCR e real time PCR.

MODULO 2 (10 ORE) – PARTE SPECIALE

1.PRINCIPI DI FRUTTICOLTURA, ORTICOLTURA E VITICOLTURA BIOLOGICA (10 ORE).

Frutticoltura biologica, gestione e controllo delle malattie: coltivazione biologica del melo, requisiti agronomici di base e scelta di varietà resistenti alle malattie. Cenni alle principali malattie del melo, causate da differenti tipi di patogeni (ticchiolatura, oidio, cancri, affezioni del frutto, colpo di fuoco, scopazzi). Riduzione del potenziale d’inoculo dei patogeni mediante mezzi fisici e meccanici; lotta diretta mediante presidi consentiti in agricoltura biologica: principi attivi di origine minerale (rame, zolfo, polisolfuri, bicarbonato di potassio), controllo biologico con antagonisti e con il fenomeno biologico del “recovery” (procarioti patogeni).

Albicocco e pesco in agricoltura biologica; cenni alle principali affezioni di queste drupacee (bolla, corineo, monilia, oidio, altri funghi, malattie causate da batteri e fitoplasmi, virus della sharka (PPV). Controllo delle malattie mediante interventi di carattere agronomico e scelte varietali; principi attivi consentiti per una lotta diretta: formulati rameici, prodotti a base di zolfo, altri preparati, anche a base di microrganismi antagonisti. Metodi innovativi per il controllo di virus e fitoplasmi (induttori di resistenza, fenomeno del “recovery”).

Viticoltura biologica, una scommessa possibile: caratteristiche peculiari della coltivazione della vite in relazione alle malattie, cenni alle principali affezioni della vite (peronospora, oidio, botrite e altri marciumi, malattie del legno e dell’apparato radicale, virosi e fitoplasmosi) in relazione alle fasi fenologiche della vite. Scelta del sito, riduzione dell’inoculo dei patogeni mediante mezzi fisici e meccanici. Utilizzo di nuove varietà (ibridi interspecifici) resistenti alle principali malattie come fulcro della futura viticoltura biologica. Strategie di controllo dei patogeni fungini e degli oomiceti nei climi umidi e secchi: principi attivi consentiti, anche di natura microbiologica. Il rame come cardine della lotta diretta anche in viticoltura biologica: luci ed ombre. Esperienze di difesa biologica ed ecosostenibile con formulati rameici a basso dosaggio.

Orticoltura biologica, un sistema complesso che richiede conoscenze molto approfondite sulla natura della coltura, la biologia dei patogeni (numerosi) e le variabili ambientali: coltivazione di piante orticole secondo sistemi biologici: complessità del sistema biologico e conoscenze di base da acquisire, utilizzo di varietà resistenti, scelta accurate del sito e pratiche colturali, rotazioni e tempistica d’impianto, mezzi preventivi per evitare l’introduzione dei patogeni. Fonti d’inoculo e patogeni trasmessi per seme. Modalità di controllo diretto con mezzi fisici, principi attivi di origine minerale e microbiologica; piante che producono sostanze antagoniste ai patogeni. Produzione biologica in serra: principali colture, gestione delle rotazioni, apporto nutritivo, irrigazione e consume energetico. Metodi per il controllo di patogeni e malerbe nelle serre a produzione biologica.

Gestione della distribuzione dei prodotti biologici: catena di eventi connessi al trasferimento dei prodotti biologici dal produttore primario al consumatore: raccolta, trasporto, stoccaggio, manipolazione e commercializzazione. Deterioramento dei prodotti e cenni ai principali agenti di marciume e/o produzione di tossine alimentari in post-raccolta. Presenza di patogeni alimentari (Escherichia coli, Salmonella enterica) e residui di pesticidi: prodotti biologici versus prodotti da agricoltura convenzionale. Modalità di controllo dei patogeni nelle fasi di post-raccolta.

Testi/Bibliografia

Materiale sul contenuto delle lezioni (power points , articoli) verrà distribuito durante lo svolgimento del corso

Elementi di Patologia Vegetale di G. Belli, Piccin Editore (reperibile nella biblioteca del plesso)

Plant pathology – quinta ed., di G. Agrios (reperibile nella biblioteca del plesso)

Plant diseases and their management in organic agriculture di AA. VV., APS press (reperibile nella biblioteca del plesso.

Metodi didattici

Durante le lezioni verranno discusse problematiche generali e specifiche connesse con la possibilità di acquisire conoscenze di base sui 4 cardini fondamentali su cui si basa una razionale ed ecocompatibile protezione dalle malattie delle colture biologiche: : incremento della biodiversità dell’ecosistema in esame (coltura/e + ambiente circostante), buona amministrazione di varie pratiche agronomiche, lotta di tipo preventivo ai patogeni mediante l’uso di materiale di propagazione sano e/o resistente alle principali affezioni diffuse sul territorio, applicazione di metodi di lotta diretta.

Tali argomenti verranno trattati con particolare attenzione ai rapporti ospite/patogeno, alle modalità con cui una malattia si può diffondere nell’ambiente ed alla importanza economica dell’affezione in esame.
Il corso sarà affiancato da esercitazioni pratiche di laboratorio (da svolgersi presso le serre ed I laboratory del DipSA) in cui l’attenzione sarà particolarmente rivolta alla diagnosi di patogeni nel material di propagazione.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di accertamento consiste in un esame orale in cui verranno poste una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente delle problematiche presentate a lezione. Verranno posti quesiti sia sulla parte generale che su quella speciale.

Strumenti a supporto della didattica

Video proiettore, PC, serre e laboratori attrezzati con le più moderne strumentazioni per la diagnostica fitopatologica.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Carlo Poggi Pollini