Modelli epidemiologici per la gestione sostenibileper sostenibile delle produzioni vitivinicoledelle vitivinicole
1. Università di Napoli
Federico II
28 Morzo 2014
Giuliano Bonanomi
Dipartimento di Agraria
Università degli Studi di Napoli Federico II
E-mail: giuliano.bonanomi@unina.it
Telefono: 081 2539015
Modelli epidemiologiciModelli epidemiologici
per la gestione sostenibileper la gestione sostenibile
delle produzioni vitivinicoledelle produzioni vitivinicole
2. Epidemiologia
Epidemiologia: è la disciplina che si occupa dello studio della
distribuzione e frequenza di malattie e di eventi di rilevanza fitosanitaria. Si
occupa di analizzare le cause, il decorso e le conseguenze delle malattie.
Epidemia: Si definisce epidemia il diffondersi di una malattia infettiva
che colpisca quasi simultaneamente una collettività di individui con una ben
delimitata diffusione nello spazio e nel tempo, e che causi un numero dei
casi in aumento rispetto ai valori attesi.
Pandemia: è la diffusione di una malattia che interessa più aree
geografiche del mondo con un alto numero di casi.
L’endemia è la costante presenza di una malattia in una popolazione o
in un determinato territorio. e dalla pandemia,.
3. I modelli previsionali
“Schema teorico in grado di
rappresentare l’interazione tra gli
elementi del sistema (Clima-Pianta-
Patogeno) e di prevedere
l’evoluzione di un processo infettivo”
Trasformano in un’equazione matematica i rapporti che
intercorrono tra coltura, patogeno e condizioni ambientali
4. Simulano e prevedono la comparsa e lo sviluppo delle malattie o
l’andamento dello sviluppo di un fitofago o un patogeno.
Non sostituiscono il fitoiatra, ma gli forniscono ulteriori strumenti
decisionali, in aggiunta a quelli che normalmente egli impiega per
formulare le proprie decisioni
Devono rispondere a reali esigenze pratiche, messe in luce
attraverso un confronto con gli utilizzatori ed in particolare con i
tecnici coinvolti – a vario titolo – nei programmi di produzione
integrata
I modelli previsionali
5. I modelli previsionali per la
gestione fitosanitaria integrata
UNIONE EUROPEA
Direttiva 2009/128/CE (art. 14)
D. Lgs. 150 del 14 agosto 2012 (art. 19 e All. III)
1° gennaio 2014
Utilizzatori professionali
Attuazione dei principi generali della difesa integrata obbligatoria
“Applicazione di tecniche di prevenzione e monitoraggio delle
infestazioni, delle infezioni e delle infestanti, l’utilizzo dei mezzi
biologici di controllo dei parassiti, il ricorso a pratiche di
coltivazione appropriate e l’uso di prodotti fitosanitari che
presentino il minor rischio per la salute umana e l’ambiente”
9. Inoculo inizialeInoculo iniziale
L’inoculo iniziale è determinato dalle precessioni colturali,
dalle lavorazione adottate e dalla gestione delle stoppie
(incendio o meno). Il modello richiede come dato di input dei
dati reperibili mediante questionari.
Anni dall’ultima coltura
di grano
Intensitàinoculo
Aratura
Bruciatura residui
10. Dispersione e infezioneDispersione e infezione
L’inoculo viene disperso sulla corte di infezione a seguito di
un evento piovoso di almeno 2 mm / ora.
In letteratura la fase cruciale per l’infezione è considerata
l’antesi. In particolare, periodi prolungati di elevata umidità e
temperature comprese fra 15 e 30 °C favoriscono il patogeno.
Il modello è stato implementato in base ai dati riportati in
De Wolf et al (2003, Phytopathology 93:428-435). In dettaglio,
l’infezione è possibile in presenza di un periodo continuo con
RH di almeno il 90% e di durata variabile fra 48 e 72 ore.
Brevi periodi con RH inferiore determinano un livello di
mortalità delle spore presenti sulla corte di infezione. Studi
più recenti supportano tali dati (Kriss et al. 2012 Eur J Plant
Pathol 133: 975-993)
11. Dispersione e infezioneDispersione e infezione
Come output il modello è in grado di indicare se le
condizioni ambientali sono tali da permettere lo sviluppo
dell’infezione e con quale incidenza
Umidità relativa (%)
Incidenzadimorte
12. Sito sperimentale n° 1
Località PAUROSO
827 m s.l.m.
41°02’00.99’’N
15°27’10.82’’E
14. Sito sperimentale n° 3
Località SERRONE
513 m s.l.m.
41°03’16.98’’N
15°30’32.45’’E
15. VALIDAZIONE DEL MODELLO
Sito pauroso 2012 - fioritura 20 maggio
Tempo (ore consecutive dalle ore 00.00 del giorno 1 maggio 2012)
Piogge
(mm/ora)
Temperaturae
umiditàrelativa
Eventididispersionedelles
sporeeinfezionedellaspiga
1 2 3
Legenda
Inizio fioritura frumento
Evento dispersione spore FusariumForte abbassamento RH
Ampiezza periodo
temporale
16. Piogge
(mm/ora)
Tempo (ore consecutive dalle ore 00.00 del giorno 1 maggio 2012)
Temperaturae
umiditàrelativa
Eventididispersionedelles
sporeeinfezionedellaspiga
VALIDAZIONE DEL MODELLO
Sito serrone 2012 - fioritura 10 maggio
17. Piogge
(mm/ora)
Tempo (ore consecutive dalle ore 00.00 del giorno 1 maggio 2012)
Temperaturae
umiditàrelativa
Eventididispersionedelles
sporeeinfezionedellaspiga
1 2
VALIDAZIONE DEL MODELLO
Sito Diga 2012 - fioritura 11 maggio
18. Piogge
(mm/ora)
Tempo (ore consecutive dalle ore 00.00 del giorno 1 maggio 2012)
Temperaturae
umiditàrelativa
Eventididispersionedelles
sporeeinfezionedellaspiga
VALIDAZIONE DEL MODELLO
Sito Diga 2012 - fioritura 15 maggio
19. Piogge
(mm/ora)
Tempo (ore consecutive dalle ore 00.00 del giorno 1 maggio 2013)
Temperaturae
umiditàrelativa
Eventididispersionedelles
sporeeinfezionedellaspiga
VALIDAZIONE DEL MODELLO
Sito Pauroso 2013 - fioritura 28 maggio
20. Piogge
(mm/ora)
Tempo (ore consecutive dalle ore 00.00 del giorno 1 maggio 2013)
Temperaturae
umiditàrelativa
Eventididispersionedelles
sporeeinfezionedellaspiga
VALIDAZIONE DEL MODELLO
Sito Pauroso 2013 - fioritura 3 giugno
21. Modelli epidemiologiciModelli epidemiologici
per la gestione sostenibileper la gestione sostenibile
delle produzioni vitivinicole:delle produzioni vitivinicole:
Peronospora (Plasmopara viticola)
Oidio (Erysiphe necator)
Tignoletta (Lobesia botrana)
25. Plasmopara viticola
E’ possibile ridurre il numero di trattamenti
attraverso l’utilizzo dei modelli epidemiologici?
26. I modelli sviluppati per Plasmopara viticola
Complessità
+
-
Affidabilità
+
-
Regola dei 3 10 (Italia)
Ètat Potentiel d’Infection
EPI (Francia)
Plasmopara Risk (UK)
Milvit (Francia)
Plasmo (Italia)
Vinemild (Svizzera)
D-model (Australia)
DMCast (USA)
UCSC (Italia)
27. I modelli sviluppati per Plasmopara viticola
Regola dei 3 10 (Italia)
Ètat Potentiel d’Infection
EPI (Francia)
Plasmopara Risk (UK)
Milvit (Francia)
Plasmo (Italia)
Vinemild (Svizzera)
D-Model (Australia)
DMCast (USA)
UCSC (Italia)
Meccanicistici - dinamici
Statistico - empirici
28. Regola 3 10
Lunghezza germoglio > 10 cm
10 mm di pioggia in 24-48 ore
Temperatura media giornaliera di 10°C
VANTAGGI: semplicità, pochi parametri di input
SVANTAGGI: non implementando le differenti fasi del
ciclo biologico il modello può risultate inaffidabile
36. 1 8 15 22 29 5 12 19 26 3 10 17 24 30
Aprile Maggio Giugno
Trattamenti effettuati
- 3 trattamenti
- 3 trattamenti
2006
2007
3
Malattia sul
grappolo
incidenza gravità
Strategia aziendale
Strategia secondo modello
0%
5%
0.0%
0.1%
0%
0%
0.0%
0.0%3
6
6
- 3 trattamenti
4
0%
1%
0.0%
0.0%
7
- 6 trattamenti1
0%
0%
0.0%
0.0%
7
2006
2007
Il modello UCSC: applicazioni
37. Il modello UCSC (Rossi et al. 2008 Ecological Modelling) è
stato testato con successo in 7 Regioni italiane
Il modello UCSC ha mostrato buoni risultati in numerose
condizioni climatiche, sebbene in alcune aree del Centro-Sud
Italia non è risultato sempre affidabile
VANTAGGI: affidabile in un’ampia gamma di
condizioni climatiche
SVANTAGGI: complessità, necessario network di
centraline meteo efficienti (temperatura, pioggia, RH,
bagnatura fogliare, VPD con frequenza oraria) e un
sistema di supporto per l’analisi e trasmissione dati
38. Un nuovo modello per Plasmopara viticola
www.landconsultingweb.eu
42. Plasmopara viticola: conclusioni
I modelli empirici sono troppo semplici per
rappresentare la complessità di fenomeni come
l’interazione “pianta-patogeno-ambiente”
I modelli meccanicistici sono più complessi ma
sono degli strumenti utili per la gestione eco-
compatibile del vigneto
Per un efficace utilizzo dei modelli meccanicistici è
necessaria la creazione di sistemi di supporto (DSS)
che favoriscano l’interazione tra modellisti e
utilizzatori del sistema
50. Cleistotecio di E. necator visto al SEM. Il cleistotecio è un corpo
fruttifero, di origine sessuale, completamente chiuso.
51. I cleistoteci germinano eiettando le ascospore quando le temperature si
stabilizzano intorno ai 10°C e a seguito di piogge di almeno 2,5 mm.
Le ascospore raggiungono le foglie più vicine alla corteccia e germinano in
condizioni di elevata umidità. In condizioni ottimali le ascospore germinano
in 4 ore e in 12 ore formano l’appressorio. Le infezioni si verificano in un
intervallo di T° comprese tra i 6 e i 33 °C.
Erysiphe necator (oidio della vite)
Alle infezioni primarie può seguire un periodo di latenza piuttosto lungo (25-30
gg) prima che si differenzino i conidi che daranno luogo alle infezioni
secondarie.
I conidi germinano in condizioni di umidità relativamente bassa (anche 20%
UR) e nello stesso intervallo di temperature.
Le condizioni ottimali per lo sviluppo della malattia sono costituite da
temperature comprese tra i 23 e i 28 °C e UR compresa tra il 75-85%. In queste
condizioni un ciclo infettivo si compie in 5 giorni.
In estate quindi si possono verificare esplosioni epidemiche della malattia
52. Le bacche divengono via via più resistenti alle infezioni fino a
diventare praticamente immuni dopo l’invaiatura.
La germinazione dei conidi sugli acini si arresta intorno a 8° Brix,
mentre le infezioni in atto proseguono fino a 15° Brix.
La comparsa di attacchi tardivi su foglie e su tralci costituisce rischio per
future infezioni. E’ soprattutto questo micelio che dà origine ai cleistoteci
svernanti.
Fattori che ostacolano la malattia: temp. >30°C, lignificazione dei
tralci, invecchiamento delle foglie, maturazione del grappolo, UV,
piogge frequenti.
60. DANNI
Sulla pianta: minore rigoglio vegetativo, minore produzione,
maggiore sensibilità al freddo, morte delle gemme durante
l’inverno. Attacchi gravi possono determinare, l’anno successivo,
una diminuzione della produzione anche del 50-60%.
Sull’uva: minore concentrazione zuccherina (8-10%), maggiore
acidità totale, ritardo della maturazione. Eventuali spaccature degli
acini favoriscono attacchi degli agenti dei marciumi.
Sul vino: si ha modificazioni degli aromi già con il 3-5% di acini
infetti.
62. Powdery Mildew Risk Index
Il modello, sviluppato in California, presenta due
sottomodelli relativi alle ascospore e ai conidi
Ascospore: il modello calcola il livello di rischio il
modello tiene conto della temperatura (media
giornaliera) e la bagnatura fogliare.
0
10
20
30
40
0 5 10 15 20 25 30
Temperatura °C (media giornaliera)
Oredibagnaturafogliare
Heavy infection
63. Powdery Mildew Risk Index
Conidi: Il modello viene inizializzato da tre giorni
consecutivi con temperatura compresa fra 21 e 29°C
per sei ore consecutive. Per ognuno di questi giorni
assegna 20 punti all’indice. Al contrario, se ci sono
giorni senza 6 ore con quelle temperature, 10 punti
vengono sottratti al valore cumulativo. Temperature
oltre i 32°C sottraggono 10 punti giornalieri. Ogni
trattamento con agrofarmaci azzera il valore
dell’indice.
Indice < 30 = rischio basso
Indice 31-59 = rischio medio
Indice 60-100 = rischio elevato
71. LobesiaLobesia botranabotrana: ciclo biologico: ciclo biologico
Lobesia botrana compie solitamente 3 generazioni annue,
eccezionalmente 4. L’insetto sverna come crisalide protetta da un
bozzolo sericeo nascosto sotto il ritidoma della vite o di altre piante
ospiti.
L'attività degli adulti è prevalentemente crepuscolare e favorita da
temperature superiori ai 15 °C con un optimum intorno ai 25 °C,
mentre per lo sviluppo embrionale sono sufficienti 9 °C. Le femmine
mostrano un incremento dell'attività di volo e dell'ovideposizione
con valori di umidità relativa compresi tra il 40 e il 70%; al di sotto
del 40% la percentuale di uova schiuse diminuisce notevolmente
A partire dalla seconda metà di aprile si ha il primo volo degli
adulti. Dopo 3–4 giorni, le femmine fecondate ovidepongono
sui bottoni fiorali o su altre parti dell’infiorescenza. La prima
generazione larvale viene detta antofaga. La 2ª e 3ª generazione
(carpofaga) vivono a spese degli acini.
72. LobesiaLobesia botranabotrana: il modello: il modello TouzeauTouzeau
Il modello, del 1981 sviluppato in Francia, è basato sulla
relazione tra accumulo progressivo di ore di caldo (DD –
temperature medie giornaliere dal 1° gennaio) e sviluppo del ciclo
del fitofago.
73. LobesiaLobesia botranabotrana: il modello: il modello TouzeauTouzeau
Il modello presenta delle soglie per valori di ore di caldo a cui
corrispondono fasi di sviluppo del ciclo del fitofago.
74. Conclusioni generaliConclusioni generali
I modelli matematici rappresentano uno strumento
potenzialmente utile per la difesa integrata
I modelli devono essere testati e validati nelle
condizioni locali. Inoltre, per divenire uno strumento
fruibile devono basarsi su piattaforme informatiche in
grado di raggiungere con facilità il numero maggiore
possibile di utenti
Per un efficace utilizzo dei modelli meccanicistici è
necessaria la creazione di sistemi di supporto (DSS)
che favoriscano l’interazione tra modellisti e
utilizzatori del sistema
75.
76. Periodo Prodotto Principio attivo
Patogeno
trattato
Note
Pre-fioritura e post
fioritura (non
trattare in fioritura)
Poi tratta dopo
piogge abbondanti
seguite da periodi
umidi fino a luglio.
Ridomil Gold MZ
Methalaxyl +
mancozed
Peronospora
Puoi scegliere uno o
l’altro, il primo è più
efficace. I prodotti
sono sistemici quindi
rimangono efficaci
anche dopo piogge
di rilevante entità
Ridomil Gold R Methalaxyl + rame Peronospora
Da luglio in poi, per
risparmiare, puoi
usare questi due
prodotti (1-3
trattamenti totali)
vari Mancozeb Peronospora
Sono più economici
rispetto al Ridomil
ma da dare ogni 12-
15 giorni o dopo le
piogge perché non
sono sistemici
vari Ziram Peronospora
vari Ossicolruro di rame Peronospora
Per l’oidio devi
coprire tutta la
stagione (per la
peronospora il
pericolo maggiore è
fino a luglio).
Thiovit Jet,
Microthiol disperss o
simili
Zolfo Oidio
Alterna i prodotti
riportatiTopas 10 EC Pencazonolo Oidio
Blin Pen Penconazolo Oidio
Uno, massimo due
trattamenti da
agosto in poi
all’invaitura, prima
della chiusura del
grappolo
Switch
Cyprodinil +
Fludoxinil
Botrytis
(muffa grigia)
Applica solo alla
zone del grappolo,
non sulle foglie
Da fine giugno Steward Indoxacarb Tignoletta
Trattare solo se rilevi
che esiste il
problema
77. PROTEZIONE CONTRO L’OIDIO
Forme di allevamento utili a favorire l’aerazione e l’insolazione dei
grappoli (Pergola vs. Guyot o cordone speronato)
•Ridurre le zone umide nel vigneto
•Moderare lo sviluppo vegetativo, ridurre gli apporti nutrizionali
•Sfogliature dei grappoli dopo l’allegagione su varietà sensibili
•Eliminazione tempestiva dei tralci bandiera
•Esposizione dei grappoli al sole e all’effetto dei trattamenti
•Interventi precoci per vigneti con alto rischio epidemico
(germogli bandiera: tratt. dalla 2-3 foglia e fino all’invaiatura)
•Interventi più tardivi per zone in cui l’inoculo primario è portato dai
cleistoteci: 2,5 mm di pioggia e t°>10°C, oppure sempre con
antioidici specifici in fase di prefioritura (occhio ai sintomi),
eventualmente intervenire con prodotti penetranti.
78. ZOLFO
POSSIBILE IMPIEGO DELLO ZOLFO DURANTE TUTTA LA STAGIONE
VEGETATIVA PER ZONE A BASSO RISCHIO EPIDEMICO
La capacità terapeutica mediante l’emissione di vapori tossici è
condizionata da:
temperatura: sublimazione delle particelle solide, azione che cresce con
l’aumento della temperatura, da 10 – 12 °C fino a 40°C. Sopra i 30° si può
avere fitotossicità da vapori di zolfo.
umidità: azione ridotta in presenza di elevata UR dell’aria
vento: il vento provoca la dispersione dei vapori tossici : l’azione diventa
più elevata in assenza di vento.
Sconsigliato l’uso in prossimità della maturazione dell’uva per gli effetti
negativi sui microorganismi vinari.
79. ALTRE MOLECOLE ATTIVE SU OIDIO (di copertura)
DINITROFENOLI: DinocapDinocap, (Meptyldinocap) fungicida multisito, azione
preventiva e curativa. Inibisce la respirazione cellulare; agisce anche a
basse temperature ( 4 –5°C), non induce resistenza, fitotossico a
temperature elevate. Ha azione acaricida collaterale.
BICARBONATO DI SODIO O DI POTASSIO. Ha attività antioidica diretta e
indiretta. Danneggia le membrane cellulari delle spore del fungo e,
innalzando il pH sulla superficie dell’ospite, crea un ambiente sfavorevole
alla loro germinazione. Si usa ad una concentrazione di 0.5-1,5%. Oltre
diventa fitotossico. L’attività è migliorata in miscela con olii minerali.
OLII MINERALI E VEGETALI. Agiscono, in via preventiva, ostacolando la
germinazione dei conidi. Devono essere distribuiti con accuratezza per
coprire uniformemente la vegetazione. Sono dilavati facilmente e si
degradano velocemente. Hanno un impiego orevalente in agricoltura
biologica.
http://www.envirochange.eu/download/free_publications/2007_oidio_della_vite.pdf
80. PRODOTTI PENETRANTI
Gruppo degli IBS (EBI)
PIRIMIDINE: Fenarimol, Nuarimol e Bupirimate. Citotropici-translaminari; hanno azione
preventiva e debolmente curativa. Persistenza di 10 giorni circa.
TRIAZOLI: Sono tutti sistemici acropeti e vengono assorbiti rapidamente; hanno
un’azione preventiva e curativa, alcuni anche eradicante. La loro efficacia va dai 12 ai
15 giorni.
Ciproconazolo, Esaconazolo, Fenbuconazolo, Miclobutanil, Penconazolo,
Propiconaziolo, Tebuconazolo, Tetraconazolo, Triadimenol.
Tutti sono commercializzati da soli o in miscela con zolfo.
ANILIDI: Boscalid (translaminare e poi sistemico). Blocca la catena respiratoria
inibendo la succinatoubichinone riduttasi. E’ commercializzato da solo o in miscela
con strobilurine.
QUINAZOLINONI: Proquinazid. Blocca la formazione degli appressori e ha una qualche
azione inibente sulla germinazione dei conidi. Ha un’azione preventiva.
FENOSSICHINOLINE: Quinoxyfen. Antioidico ad azione preventiva, inibisce la
germinazione di spore e di conidi e inibisce la formazione degli austori
Ottima persistenza viene assorbito dalle cere cuticolari, con ridistribuzione in fase di
vapore, scarsa mobilità nella pianta. A protezione dei grappoli.
SPIROKETALAMINE: Spiroxamina. Ha attività preventiva, curativa ed eradicante. Ha
sistemia acropeta e viene assorbito velocemente all’interno della pianta.
BENZOFENONI: Metrafenone. Blocca la formazione degli appressori e lo sviluppo delle
ife; i conidi perdono la capacità infettiva
81. ANALOGHI DELLE STROBILURINE e QoI
Antioidici e anche antiperonosporici, black rot, escoriosi. Inibiscono la
germinazione delle spore. Agiscono sulla catena respiratoria bloccando il
sito Qo del complesso enzimatico del citocromo bc1.
Azione preventiva; affinità per le cere; assorbimento graduale, e sistemicità
lenta; nel giro di 2 ore non sono più dilavati. Hanno una persistenza di 10-14
giorni.
Azoxystrobin: è il capostipite; se ne è già abusato.
Piraclostrobin: blocca la germinazione dell spore, lo sviluppo del micelio e
la sporulazione; locosistemico translaminare.
Trifloxistrobin: è assorbito molto velocemente; mesosistemico (traslocazione
lenta), translaminare.
Kresoxim-metile: fungicida di copertura (cere) ad impiego preventivo;
protezione di lunga durata
82. CONTROLLO BIOLOGICO
Ampelomyces quisqualis (parassita di E. necator)
Formulato commerciale: AQ10
Weeden, C.R., A. M. Shelton, and M. P. Hoffman. Biological Control: A Guide to Natural Enemies in North America. Http://www.nysaes.cornell.edu/ent/biocontrol/ accessed 18.4.08
Micoparassita specifico degli oidi. Parassitizza il micelio e i cleistoteci. Efficacia
variabile a seconda della specie e delle condizioni ambientali. Va impiegato in
alternanza con lo zolfo (è sensibile), dopo l’invaiatura e a cavallo della vendemmia
per parassitizzare il micelio e i cleistoteci dell’Oidio.
83. STRATEGIE DI INTERVENTO
ZONE AD ALTO RISCHIO DI INFEZIONI:
-Iniziare i trattamenti subito dopo il germogliamento con tralci di 3-5 cm con
Zolfo o Dinocap o miscele dei due e proseguire fino alla formazione dei
grappoli.
-Impiegare prodotti sistemici dall’inizio della fioritura fino alla prechiusura del
grappolo. (Combinare con la difesa antiperonosporica).
-Zolfo (in polvere o bagnabile) fino all’invaiatura evitando le ore calde della
giornata.
ZONE A RISCHIO MEDIO-BASSO:
Trattamenti cautelativi: subito prima della fioritura, allegagione e prechiusura
del grappolo con prodotti sistemici.
CRITERI DI LOTTA
La presenza della malattia va monitorata costantemente per evitare
esplosioni incontrollate.
Alternare i prodotti sistemici in base al loro meccanismo d’azione e non
impiegarli mai più di due-tre volte nel corso dell’annata. Usarli possibilmente
in miscela con prodotti di copertura.