Patologia Vegetale. Prof. Aldo Zechini D Aulerio

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3 Prof. Aldo Zechini D Aulerio Patologia Vegetale Con la collaborazione di Angelo Macrì tecnico di laboratorio del Dipartimento di Protezione e Valorizzazione Agroalimentare, Bologna

4 Copyright MMVII ARACNE editrice S.r.l. via Raffaele Garofalo, 133 A/B Roma (06) ISBN I diritti di traduzione, di memorizzazione elettronica, di riproduzione e di adattamento anche parziale, con qualsiasi mezzo, sono riservati per tutti i Paesi. Non sono assolutamente consentite le fotocopie senza il permesso scritto dell Editore. I edizione: gennaio 2007

5 Indice - Presentazione pag. 7 - Importanza delle malattie crittogamiche nell agricoltura moderna pag. 9 - Generalità sui funghi pag. 19 Malattie generali: - Antracnosi pag Carboni pag Cancri corticali pag Carie del legno pag Ernia delle radici pag Fumaggine pag Maculature fogliari pag Mal bianco pag Mal della bolla pag Mal del piede pag Mal del piombo pag Marciume basale pag Marciume dello stelo pag Marciume radicale pag Muffa bianca pag Muffa blu pag Muffa grigia pag Peronospora pag Ruggini pag Ruggini bianche pag Ticchiolatura pag Tracheomicosi pag Vaiolatura pag Tavole foto pag. 52 Malattie singole specie: - Pesco pag Melo pag Vite pag. 58

6 6 Indice - Cereali pag Barbabietola pag Pomodoro pag Abete pag Acero pag Alisso pag Anemone pag Azalea e Rododendro pag Betulla pag Ciclamino pag Cipresso pag Crisantemo pag Felci pag Garofano pag Geranio pag Gerbera pag Gladiolo pag Ippocastano pag Margherita pag Margheritina pag Noce pag Olmo pag Orchidea pag Palme pag Piante grasse pag Quercia pag Rosa pag Stella di Natale pag Viola pag. 114

7 Presentazione 7 Le piante, di interesse agrario e ornamentale, sono sempre più soggette a malattie, sia per l introduzione di patogeni provenienti da altri ambienti, sia per la creazione di nuove cultivar più sensibili. È quindi opportuno approfondire le conoscenze sulla Patologia Vegetale con particolare riferimento alla sintomatologia delle diverse infezioni ed ai metodi di lotta. La lotta chimica vede oggi molte restrizioni normative per l applicazione dei fitofarmaci, molti dei quali producono effetti negativi sull ambiente. È necessario pertanto conoscere metodi alternativi di lotta che vanno dalla induzione di resistenza delle piante alla utilizzazione di microrganismi antagonisti ed all impiego di sostanze naturali non inquinanti. È bene anche conoscere i meccanismi biologici dei funghi patogeni così da impostare una difesa preventiva legata alle situazioni ambientali favorevoli ai microrganismi che debbono anche venire modificate nella coltivazione. Con questi intendimenti ho ritenuto di scrivere questo lavoro che potrà essere utile sia agli studenti di Agraria sia agli operatori del settore sia infine agli hobbisti ed amanti delle piante ornamentali.

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9 Capitolo I Importanza delle malattie crittogamiche nell agricoltura moderna Negli ultimi decenni i problemi legati alla presenza di patogeni fungini sulle colture agricole sono estremamente aumentati nei Paesi industrializzati e ciò è dovuto a vari ordini di motivi: a) richiesta di sempre maggiore perfezione sia riguardo le piante di interesse alimentare che ornamentale per cui qualunque alterazione anche minima rischia di comprometterne gravemente il valore commerciale e quindi la sopravvivenza stessa dell azienda produttrice. La presenza anche marginale di patologie fungine deve essere quindi prevenuta con tecniche sempre più perfezionate; b) introduzione di nuove specie patogene fungine provenienti da aree geografiche anche lontane, pervenute insieme a specie botaniche importate, poco aggressive nel luogo di origine ma estremamente pericolose nel nostro ambiente per la possibilità di aggredire nuovi ospiti locali privi di capacità di resistenza; c) introduzione e coltivazione di specie botaniche esotiche o creazione con tecniche genetiche di differenti cultivar o varietà di colture già esistenti con possibilità di stimolare la patogenicità di specie fungine finora non particolarmente pericolose per le piante autoctone tradizionali; d) capacità mutante di miceti fitopatogeni anche a causa di trattamenti chimici che paradossalmente favoriscono la resistenza di alcuni ceppi, con la trasformazione di tali funghi in organismi con nuova modalità aggressiva per le piante e con minore sensibilità a molecole fungicide; e) esistenza fra le specie fungine di patotipi o formae speciales che si possono definire razze fisiologiche in quanto si sono evolute all interno della specie mantenendone le caratteristiche morfologiche ma con patogenicità potenziata nei confronti di una singola pianta, motivo per cui è più difficile condurre la lotta;

10 10 Capitolo I f) crescenti limitazioni internazionali all uso di sostanze chimiche fungicide in agricoltura, con sempre maggiore difficoltà di disporre di molecole efficaci a combattere specifiche malattie o a prevenire infezioni nel terreno; g) diffusione di nuovi metodi di coltivazione (ambienti protetti, colture intensive e monospecifiche, tecniche di forzatura nel settore ornamentale) che inducono condizioni climatiche e ambientali più favorevoli allo sviluppo fungino, in particolare per specie prima meno diffuse e poco aggressive. Conseguentemente la Patologia Vegetale, intesa come studio sulla biologia dei patogeni e come strategia di difesa contro le malattie, è divenuta sempre più specializzata e tecnicamente evoluta, potendo u- sufruire oggi di conoscenze scientifiche e strumenti di lotta che non erano presenti fino a poche decine di anni fa. Vari sono quindi i metodi a disposizione dei ricercatori e in parte degli agricoltori per prevenire e combattere i danni prodotti dai miceti fitopatogeni. a) Metodi agronomici: utilizzare sempre materiale di propagazione (semi, bulbi, tuberi, talee ecc.) rigorosamente sano, avendo cura di scartare tutto ciò che presenta anche la minima alterazione. Coltivare le piante nel migliore dei modi per favorirne il rigoglio e la sanità, rispettando tutti i parametri ambientali ottimali per la crescita di ogni coltura specifica e mantenendo una adeguata spaziatura fra le piante per evitare la creazione di ristagni di aria. In ambienti protetti evitare la eccessiva bagnatura delle foglie durante le irrigazioni e favorire l aerazione dei locali per evitare ristagni di vapore acqueo; utilizzare sempre terreno sterile o comunque sicuramente esente da microrganismi patogeni. In pieno campo favorire la rotazione delle colture e di tanto in tanto attuare una sterilizzazione del suolo con fumiganti specifici (formalina, dazomet ecc.). Evitare sempre ristagni di acqua nel terreno. Effettuare le potature con attrezzi sterilizzati con alcool o con fuoco. Utilizzare portainnesti sani e resistenti alle malattie: questa pratica già ampiamente nota per le piante arboree soprattutto da frutto va ora estendendosi anche alle piante erbacee (melanzana, pomodoro, specie

11 Importanza delle malattie crittogamiche nell agricoltura moderna 11 ornamentali) che vengono coltivate su portainnesti anch essi erbacei che le proteggono soprattutto da marciumi basali e tracheomicosi. b) Lotta meccanica: eliminazione immediata (con incenerimento) dei soggetti infetti in occasione di patologie non curabili, anche se ai primissimi stadi della malattia. Asportazione e distruzione del materiale infetto presente nel terreno (foglie cadute, residui vegetali ecc.) ed e- ventualmente usare fuoco per distruggere quanto non asportato. Tagliare immediatamente tutte le porzioni secche su piante arboree quando presentino carie o cancri ed effettuare dendrochirurgia per asportare il legno infetto dai tronchi. Eliminare se possibile ogni frammento di legno rimasto a terra ed anche la segatura originatasi dai tagli. I tagli dovranno essere immediatamente protetti con spennellature di fungicidi e ricopertura con mastici impermeabilizzanti. c) Lotta con sostanze naturali: Si effettua impiegando sostanze presenti in natura o estratte da vegetali o insetti: non creano inquinamento ambientale perché biodegradabili e sono in grado di contenere o prevenire lo sviluppo di miceti patogeni. Si tratta di olii essenziali (menta, timo, lavanda), estratti vegetali (aglio, rosmarino, equiseto, neem, tabacco), cheratina proveniente dall esoscheletro di insetti, saponine, sostanze minerali quali talco, argille, acido borico, sale da cucina ecc.. Tali sostanze, spruzzate sulla parte aerea delle piante, inibiscono lo sviluppo del micelio fungino o modificando il Ph fogliare o interagendo con i meccanismi biologici della germinazione delle spore. Si tratta di molecole ad azione esclusivamente preventiva in quanto rimangono all esterno degli organi vegetali e non hanno alcuna efficacia quando il micete patogeno è penetrato all interno dell ospite. Hanno anche scarsa permanenza in quanto risultano dilavabili dalla pioggia, fotoossidabili ed attualmente non si conoscono additivi adeguati che possano prolungarne la permanenza senza alterarne le caratteristiche. Hanno più efficacia nelle prove di laboratorio che in campo; tuttavia la sperimentazione in questo settore è molto aumentata in quanto si cerca di mettere a punto prodotti che integrati da qualche sostanza additiva, possano rappresentare una valida alternativa alla lotta chimica molto più inquinante. d) Lotta chimica: E il metodo più usato e oggi ancora più efficace in quanto prevede l utilizzo di fungicidi di sintesi in grado di combattere

12 12 Capitolo I specificamente le diverse malattie. Un fungicida, definito formulato commerciale, è composto da tre parti: 1) Principio attivo: molecola di sintesi in grado di produrre una azione tossica contro il micete o inibendone la germinazione delle spore o bloccandone i processi fisiologici vitali del micelio e quindi lo sviluppo. 2) Coadiuvante: elemento che aggiunto al principio attivo ne aumenta l efficacia o perché favorisce l adesione alle foglie (adesivante, bagnante) o la dispersione del prodotto (emulsionante, diluente) o infine la permanenza sugli organi vegetali. 3) Sostanza inerte: funziona da supporto del principio attivo, ne aumenta la massa e quindi la possibilità di un adeguato dosaggio (es. talco). In base alla pericolosità nei confronti dell uomo e degli animali domestici i fitofarmaci in commercio vengono suddivisi in diverse categorie (D.L n. 290): molto tossico, tossico, nocivo, irritante (ognuna con una diversa simbologia); le prime tre categorie possono venire acquistate solo da chi possiede specifico patentino rilasciato dall Assessorato Provinciale all Agricoltura per attestare adeguate competenza all uso. I prodotti commerciali sono disponibili in diverse formulazioni: polveri bagnabili (sospensioni o soluzioni in acqua), polveri secche (distribuite come volatili), granuli, concentrati liquidi (emulsionabili o solubili in acqua), paste solubili, capsule a cessione lenta (emulsionabili in acqua). Il tempo di rientro indicato nella confezione è l intervallo di tempo che bisogna lasciare trascorrere dopo il trattamento prima di rientrare in campo senza mezzi protettivi; il tempo di carenza è il tempo minimo che deve trascorrere dall ultimo trattamento alla raccolta del prodotto per il consumo. In caso di miscelazione di più prodotti il tempo di carenza da applicare è quello del fitofarmaco con tempo più lungo. In base al loro meccanismo di azione i fitofarmaci si dividono in tre gruppi distinti 1) copertura per contatto (rimangono all esterno degli organi vegetali e agiscono preventivamente contro le malattie bloccando la germi-

13 Importanza delle malattie crittogamiche nell agricoltura moderna 13 nazione delle spore fungine): rameici, composti dello zolfo, alcuni ditiocarbammati (maneb, mancozeb) 2) citotropici-traslaminari (penetrano all interno del citoplasma delle cellule con cui sono venuti a contatto e al massimo possono attraversare la intera lamina fogliare): alcuni ditiocarbammati (tiram, ziram), anilidi (tolifluanide), guanidine (dodina), nitroaniline (dicloran), dicarbossimidici (vinclozolin, iprodione, procimidone) 3) sistemici (entrano all interno delle cellule vegetali ed attraversando il flusso linfatico si diffondono all intera pianta): benzimidazolici (benomil, carbendazim, tiabendazolo, tiofanate-metile), triazoli (bitertanolo, ciproconazolo, penconazolo, propiconazolo, triadimefon), tiofosfati (tolclofos-metile), imidazoli (procloraz), piperazine (triforine), fenilammidi (furalaxil, metalaxil, benalaxil, o- xadixil), carbammati (propamocarb), fosforganici (fosetilalluminio), strobilurine (azoxystrobin), anilinopirimidine (pirimetanil, ciprodinil), fenilpirroli (fludioxonil). La possibilità di impiego dei fungicidi ha subito in questi ultimi anni notevoli limitazioni legislative per garantire maggiormente la salute umana e la tutela ambientale; ciò vale maggiormente per le colture ad uso alimentare per cui bisogna attenersi scrupolosamente alle indicazioni presenti sulle confezioni che indicano il tipo di pianta in cui sono ammesse e con quale dosaggio. Una maggiore libertà di impiego esiste per il settore ornamentale, colture che hanno necessità di maggiori cure atte a garantire la perfezione estetica e che sono escluse dall alimentazione. E comunque fondamentale custodirli in luoghi inaccessibili per i non addetti ai lavori che potrebbero ricavare pericolo dal contatto o dall ingestione dei prodotti. e) Sterilizzazione del terreno e concia degli organi vegetali quiescenti. L utilizzo di mezzi fisici o chimici contro i patogeni terricoli può avvenire anche al di fuori del normale ciclo vegetativo delle colture al fine di modificare l ambiente e le condizioni per prevenire e impedire lo sviluppo dei miceti. Una pratica corretta consiste nell utilizzare tecniche per distruggere spore e miceti presenti nel substrato. Questo può avvenire con mezzi fisici o chimici. Un mezzo fisico adeguato è il calore che viene fornito al terreno con il me-

14 14 Capitolo I todo della solarizzazione, sfruttando l irraggiamento solare che riscalda il suolo, ricoperto da film trasparenti che creano un effetto serra che deve rimanere per almeno una decina di giorni. Altro sistema è quello di somministrare direttamente il calore al terreno con tubature riscaldate o che lasciano uscire vapore che si diffonde; il suolo deve essere mantenuto a C per minuti. La sterilizzazione chimica avviene con i fumiganti, sostanze somministrate allo stato liquido che subito gassificano diffondendo le loro molecole tra le particelle del terreno. La fumigazione viene effettuata su suolo libero da vegetazione e accuratamente smosso, a temperatura ambiente tra i 15 e i 25 C. Dopo la somministrazione il terreno va subito ricoperto da teli per evitare la evaporazione rapida; la copertura deve rimanere almeno una settimana e dopo la sua rimozione occorre attendere ancora qualche giorno prima della semina o messa a dimora delle piante per evitare effetti tossici. Fra i più efficaci fumiganti, dopo la messa al bando di bromuro di metile per motivi di impatto ambientale negativo, ricordiamo la formalina, molto tossica per uomo, animali e microflora utile, che viene impiegata in caso di gravi infezioni fungine, batteriche e infestazioni da nematodi e deve essere somministrata con molta cautela e con l ausilio di una maschera soprattutto nei luoghi chiusi. Altri prodotti sono dicloropropene, cloropicrina, metam-sodio, dazomet, ioduro di metile, tutti con azione fungicida e spesso anche battericida, nematocida e insetticida. La concia di organi vegetali quiescenti quali semi, bulbi, tuberi, ecc. costituisce una pratica importante avente lo scopo di devitalizzare patogeni fungini ed altri microrganismi all interno ed all esterno dei suddetti organi prima che questi vengano messi a dimora o immagazzinati. Tale disinfezione può avvenire; - con mezzi fisici - con fitofarmaci - con fumiganti Il primo metodo consiste nell immersione dei soggetti per circa un ora in acqua a C, temperatura sufficiente a devitalizzare le spore dei patogeni senza produrre danni sui tessuti vegetali dormienti. La concia chimica avviene con immersione in soluzione di

15 Importanza delle malattie crittogamiche nell agricoltura moderna 15 uno o più fungicidi in relazione alla patologia da prevenire. Spesso la miscela è costituita da un rameico, una fenilammide ed al massimo anche un benzimidazolico (es. tiofanate-metile). L immersione di solito avviene per una trentina di minuti; poi gli organi vegetali vanno accuratamente asciugati ed immagazzinati e spesso è opportuno ripetere l operazione di concia prima della messa a dimora. La fumigazione avviene con la immissione degli organi vegetali in contenitori dove vengono versate sostanze fumiganti, in particolare formalina (1%) o dazomet con il medesimo metodo già descritto per i fungicidi. f) lotta biologica: prevede tecniche di prevenzione e di contenimento delle malattie crittogamiche utilizzando microrganismi non compresi nel binomio ospite-parassita, in grado di ostacolare lo sviluppo dei miceti fitopatogeni. Questo può avvenire con diversi modi esercitati dai microrganismi antagonisti: - azione tossica sul fungo (antibiosi) - azione di parassitizzazione (predazione) - azione antagonista di colonizzazione del substrato in cui può svilupparsi il patogeno (competizione) L antibiosi avviene mediante la produzione e il rilascio da parte dell antagonista di sostanze metaboliche nei confronti dello sviluppo o della crescita del micete specifico che si vuole combattere (micotossine). Tali sostanze possono essere depositate nel suolo o sugli organismi vegetali da proteggere ed in alcuni casi possono essere riprodotte chimicamente per impiegarle al posto del fungicida (es. strobilurine prodotte da Strobiluromyces). L azione di micoparassitismo viene condotta da microrganismi che si nutrono a spese dei patogeni fungini e parassitizzano le ife uccidendole (es. Trichoderma sp.). L azione antagonista, più frequente, avviene grazie alla colonizzazione del suolo da parte di organismi ad habitat terricolo che consumano nel substrato tutte le sostanze organiche prima che queste possano essere utilizzate dai miceti patogeni che spesso nella fase iniziale vivono da saprofiti e solo dopo una moltiplicazione adeguata riescono ad avere la capacità di aggredire l ospite vegetale quasi sempre attraverso le radici. Un patogeno può rimanere in fa-

16 16 Capitolo I se di quiescenza nel terreno sotto forma di spore, rizomorfe o sclerozi e la rivitalizzazione richiede, oltre alla presenza del ospite a- deguato, anche la disponibilità di sostanze organiche (azotati, fosfati, vitamine) che vengono preventivamente consumate dagli antagonisti. Un altro importante tipo di competizione è quello riguardante lo spazio disponibile: chi arriva prima occupa i siti migliori e rende difficile la crescita di altri funghi. Pertanto le tecniche di lotta biologica debbono prevedere: mantenimento di equilibri ecologici già presenti sfavorevoli al patogeno, induzione di fattori biologici e pedologici alternativi sfavorevoli al patogeno (es. terreni repressivi), immissione di masse di microrganismi antagonisti in grado di colonizzare autonomamente e stabilmente il terreno (biomasse fermentate). Tali programmi prevedono spesso l utilizzo della lotta integrata cioè di un ricorso, seppur in modo molto più blando, a fungicidi in quanto l azione degli antagonisti da sola non è in grado di bloccare completamente la malattia. La lotta integrata prevede l utilizzo di microrganismi selezionati come resistenti al fungicida che poi viene somministrato a dosi più basse e con pochi trattamenti. Va comunque precisato che la lotta biologica ha una certa efficacia soprattutto contro patogeni ad habitat terricolo in quanto gli antagonisti hanno modo di diffondersi stabilmente nel substrato mentre ha ancora poche possibilità di impiego contro patogeni di parti aeree. Questo perché è difficile disporre di antagonisti efficaci che colonizzino stabilmente foglie, fiori, frutti senza produrre danni legati al loro metabolismo ed in grado di contrastare altri miceti. Un antagonista utilizzato con successo contro miceti sulle parti aeree è Ampelomyces quisqualis, in grado di opporsi allo sviluppo di mal bianco; altri funghi antagonisti sono utilizzati in fase sperimentale. Contro patogeni terricoli vengono impiegati con un certo successo Streptomyces griseoviridis (contro Fusarium oxysporum e Rhizoctonia solani), Trichoderma spp. (contro Armillaria, Pythium, Phytophthora, Sclerotium ecc.), Coniothyrium minitans (contro Sclerotinia e Sclerotium). Efficaci si dimostrano ceppi ipovirulenti di alcuni funghi che trasmettono questo carattere ai ceppi normali e ne bloccano la patogenicità. E il caso di Cryphonectria

17 Importanza delle malattie crittogamiche nell agricoltura moderna 17 parasitica (agente del cancro del castagno), ceppi ipovirulenti di Fusarium oxysporum e Fusarium solani. Alcuni preparati a base di microrganismi antagonisti sono attualmente brevettati e disponibili in commercio. Ultimo aspetto di lotta biologica è la nuova sperimentazione con piante biocide soprattutto appartenenti alla famiglia delle Cruciferae che coltivate nel terreno emettono essudati radicali tossici per alcuni miceti patogeni. Tale sperimentazione deve essere ancora approfondita per valutare la reale durata ed efficacia di tale azione radicale. g) Lotta su basi genetiche: Quando una specie botanica naturalmente resistente subisce l attacco di un parassita, dopo la fase iniziale di riconoscimento, il patogeno produce una o più molecole per colpire le cellule dell ospite che al contrario fungono da stimolatrici (elicitrici) su recettori cellulari. Tali recettori a loro volta stimolano uno o più geni della pianta che iniziano a indurre la produzione di molecole con funzione immunitaria (fitoalessine) o di sostanze protettive (barriere di suberina, callosio o lignina) o tossiche per il microrganismo (es. saponine). Sfruttando tali conoscenze i ricercatori da vari anni tendono a mettere a punto tecniche biologiche per indurre resistenza a malattie in specie botaniche normalmente sensibili. Alcune sostanze naturali (laminarina, acido salicilico ecc.) somministrate alle piante ancora sane sono in grado di stimolare le difese immunitarie latenti. Tecnica più sofisticata è l inserimento in pianta sensibile di uno o più geni appartenenti ad altra specie, possibilmente vicina sistematicamente, induttori di resistenza. Occorre pertanto una adeguata mappatura genetica su piante resistenti per la identificazione delle sequenze di DNA contenute in geni responsabili della formazione di fitoalessine. Viene poi studiata la compatibilità genetica fra le due specie botaniche e successivamente grazie alla biotecnologia si crea un nuovo organismo geneticamente modificato (OGM) in cui il genoma risulta alterato e arricchito di geni induttori di resistenza. Le tecniche possono essere realizzate o con inglobamento e trasferimento del gene mediante un vettore biologico (es. plasmide di Agrobacterium tumefaciens) o con mezzi fisici quali il bombardamento delle cellule da modifi-

18 18 Capitolo I care con microproiettili contenenti sequenze di DNA da trasferire. Altra tecnica è quella di introdurre geni induttori di ipovirulenza (geni soft) in funghi patogeni per indurre una mutazione al fine che essi trasmettano il carattere ipovirulento ad altri microrganismi della stessa specie riducendo l aggressività di tutta la popolazione. Le piante geneticamente modificate sono ancora oggetto di studio ed al centro di molte polemiche tra favorevoli e contrari; eticamente le opinioni possono essere diverse ma se la modificazione genetica riguarda solo il fattore resistenza ciò non va ad incidere sugli altri aspetti del vegetale quali le caratteristiche organolettiche, le potenzialità nutritive ecc. Piante OGM potrebbero essere create come biofabbriche per la produzione di farmaci, ormoni, vaccini o si potrebbero impiegare specie transgeniche per metabolizzare e disattivare residui chimici tossici pericolosi. Oggi vengono coltivati soia e colza resistenti ad erbicidi, mais e cotone immuni da attacchi di insetti ed in Cina è presente riso resistente a malattie fungine e con particolari contenuti nutritivi. Va comunque ricordato che tecniche di lotta genetica vengono utilizzate da moltissimi anni col metodo del miglioramento genetico e che prevede ibridazione e successiva selezione per ottenere varietà migliori e resistenti. Già gli antichi Egizi ed i Maya esercitavano tecniche del genere per frumento e mais e più recentemente molto si è fatto per migliorare le piante da frutto e le orticole che fin dall inizio del secolo scorso sono state prodotte per le coltivazioni via via con caratteristiche migliorative rispetto alle colture precedenti. Tale pratica è sicuramente meno invasiva perché viene utilizzata attraverso l impollinazione forzata che non stravolge le caratteristiche di una specie botanica ma mette in evidenza alcuni geni migliorativi che in molti casi sono recessivi e quindi richiedono ripetute ibridazioni.