Cancro Batterico del Kiwi verde: nuove strategie di controllo

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1 Cancro Batterico del Kiwi verde: nuove strategie di controllo A. Quattrucci 1, M. Renzi 1, A. Rossetti, L. Ricci 1, C. Taratufolo, A. Mazzaglia 1. G.M. Balestra 1 1 Dipartimento di Protezione delle Piante, DIPROP, Facoltà di Agraria, Università degli Studi della Tuscia, Via S. Camillo de Lellis, 01100, Viterbo, balestra@unitus.it Recenti risultati nella lotta a Pseudomonas syringae pv. actinidiae evidenziano che ridotte concentrazioni di sali di rame (11,9% nitrato) unitamente a opportune strategie nutrizionali limitano lo sviluppo della batteriosi e non sono fitotossici per la pianta. Il cancro batterico dell actinidia nel corso degli ultimi anni ha acquisito una sempre maggiore rilevanza in Italia con un aumento dei danni causati nelle aree coltivate ad actinidia in particolare nel Lazio (Fig. 1 e 2). L agente causale, Pseudomonas syringae pv. actinidiae (PSA) (Takikawa et al., 1989), risulta in grado di attaccare piante di actinidia appartenenti a differenti specie (A. chinensis, A. deliciosa) e la batteriosi è stata già segnalata su differenti cvs. di A. deliciosa di kiwi a polpa verde (Balestra et al., 2009). Al momento, la difesa fitosanitaria da batteriosi per l actinidia si basa essenzialmente sull'applicazione di buone pratiche agronomico-colturali e sull'impiego costante e tempestivo di formulati rameici (Balestra, 2004). In funzione del crescente problema, la lotta al cancro batterico è attualmente in evoluzione e differenti sperimentazioni sono in corso. Proseguendo la divulgazione di risultati inerenti differenti aspetti (biologia, epidemiologia, difesa) riguardanti sia l agente del cancro (P. s. pv. actinidiae), sia altre popolazioni batteriche (P. s. pv. syringae, P. viridiflava) anch esse in grado di determinare danni su piante di Actinidia spp. (Balestra e Varvaro, 1997a, 1997b; Rossetti e Balestra 2007, Balestra et al., 2009), come del ruolo di formulati a base di rame (Fratarcangeli et al., 1

2 2010), gli Autori, stanno investigando sulla possibilità di contenere il problema del cancro batterico anche su piante di A. deliciosa a polpa verde. Di seguito si riassumono i risultati di prove effettuate mediante un formulato a base di nitrato di rame (Fig. 3), da solo ed in associazione ad elementi nutritivi/biorigeneranti/induttori di resistenza (N, P, Fe, Mn, Zn/estratti di alghe/zeatina, acidi umici, acidi fulvici/acido fosfonico), al fine di verificare la sua azione diretta nei confronti di isolati di P. s. pv. actinidiae come la sua efficacia tramite un approccio combinato (nutrizionale/fitosanitario) nel controllo del cancro batterico su piante di kiwi a polpa verde. Materiali e Metodi Le prove venivano effettuate nel periodo sia in laboratorio, per verificare la capacità del sale di rame (nitrato 11,9% addizionato ad estratti di alghe nitrato di manganese, acido fosforoso) nell inibire la crescita di differenti isolati di P. s. pv. actinidiae, sia in pieno campo in Provincia di Latina su piante di A. deliciosa cv. Hayward, dove precedentemente era stata accertata la presenza dell agente causale del cancro batterico. Attività del nitrato di rame nei confronti di PSA L attività battericida del nitrato di rame veniva saggiata in vitro, mediante appropriate tecniche (Quattrucci e Balestra, 2006) su ceppi noti di P. s. pv. actinidiae (CFBP 7285, CFBP 7286, CFBP 7287). Gli isolati di PSA venivano impiegati alla concentrazione di 1 x10 4 ufc/ml, 1 x10 6 ufc/ml, 1 x10 8 ufc/ml (in natura la concentrazione, è di circa 1 x ufc/ prima di rinvenire i sintomi) ed il nitrato di rame veniva impiegato rapportandolo alla dose di campo (100 gr/hl). 2

3 Prove di campo In un impianto di A. deliciosa, cv. Hayward di 11 anni di età e sito nel Comune di Cisterna di Latina venivano costituite 3 tesi (A, B, C) di 30 piante ciascuna (ognuno suddivisa in 3 blocchi da 10). Tesi A: di controllo, non sottoposta a nessun trattamento fitosanitario; Tesi B: il nitrato di rame veniva distribuito a livello fogliare tramite atomizzatore ed applicato ad una dose di 100 gr/hl ad inizio e fine Aprile, metà Maggio (70 gr/hl) ed inizio Luglio (70 gr/hl) ; inoltre, lo stesso sale di rame veniva inoltre distribuito allo stesso dosaggio (70 gr/hl) dopo la potatura verde, e nelle fasi di post raccolta (150 gr/hl) ed a caduta foglie (150 gr/hl). Tesi C: qui il nitrato di rame veniva distribuito negli stessi momenti ed agli stessi dosaggi a livello fogliare della tesi B. Separatamente, sempre a livello fogliare, si fornivano elementi nutritivi (N, P, Fe, Mn, Zn (3+35+0,2+2,8+1 %) in grado anche d innescare meccanismi di autodifesa (150 ml/hl) ed inoltre, si interveniva (inizio Aprile e Maggio) in fertirrigazione (35g/pianta con 10 litri di acqua), con un formulato (a base di zeatina, acidi umici, fulvici, azoto organico) in grado di stimolare le difese endogene delle piante come di superare fenomeni di stanchezza del terreno e di stimolare lo sviluppo radicale. Ogni tesi veniva separata dalle altre mediante due file di rispetto non trattate. I rilievi di campo erano effettuati settimanalmente ed i campionamenti venivano effettuati a Maggio, Giugno, Luglio e Settembre. Ad ogni campionamento si prelevavano a random (diversa posizione, altezza, sviluppo) 50 foglie/pianta/tesi (A, B, C); inoltre, ad ogni campionamento dal 10% dei sintomi fogliari riconducibili a PSA, venivano effettuati isolamenti, identificazioni e caratterizzazioni secondo procedure note (Renzi et al., 2009). Per ogni gruppo/tesi venivano raccolti 100 frutti per un analisi quantitativa. Nello specifico si investigava sullo sviluppo fogliare (cm 2 ), sulla % di foglie con sintomi da cancro batterico, sui cancri che venivano a svilupparsi, su eventuali effetti fitotossici e sugli effetti dei trattamenti sul peso dei frutti di kiwi a polpa verde. I valori ottenuti venivano analizzati per ottenere l'indice di confidenza; tramite software (GraphPad Prism 4) veniva effettuata 3

4 l'analisi della varianza (ANOVA), mentre la significatività dei risultati veniva determinata impiegando il Tukey's HSD test (P 0.05) (Kinkel et al., 1996). Risultati Attività del nitrato di rame nei confronti di PSA Il sale di rame nitrato risultava in grado di inibire lo sviluppo dei differenti isolati di PSA. L attività battericida si evidenziava nei confronti dei differenti isolati di P. s. pv. actinidiae saggiati, indipendentemente dalla loro concentrazione (Fig. 4). Prove di campo Lo sviluppo fogliare, all interno di ognuna delle tesi (A, B, C), è stato omogeneo. Da Aprile alla prima metà di Maggio era contenuto mentre, dalla seconda metà di Maggio a tutto Giugno, faceva registrare i valori massimi; successivamente, gli stessi risentivano negativamente delle elevate temperature estive. Nel mese di Giugno la superficie fogliare sulle piante di controllo (A) registrava valori medi minimi di 98 cm 2 e massimi di 148 cm 2 ; sulle piante della tesi B si registravano valori medi minimi di 108 cm 2 e massimi di 185 cm 2 ; sulle piante della tesi C si registravano valori medi minimi di 111 cm 2 e valori medi massimi di 230 cm 2. Foglie con sintomi da PSA: sintomi caratteristici (spots) determinati da P. s. pv. actinidiae venivano riscontrati nelle differenti le tesi. Sulle piante non sottoposte ad alcun trattamento (tesi A) i valori di PSA, intesi come % di foglie colpite dalla batteriosi, erano sempre maggiori rispetto ai valori registrati sulle piante delle altre tesi (B, C). La maggior incidenza della malattia sulle piante di controllo si registrava nel mese di Maggio (35%); quindi si osservava una parziale diminuzione dei danni a livello dei tessuti fogliari in concomitanza con l aumentare delle temperature (28% Giugno, 26% Luglio), per poi tendere ad un nuovo 4

5 incremento (29%) in Settembre. Sulle piante della tesi B (nitrato di rame) l incidenza % da PSA, da Maggio a Settembre, era rispettivamente del 16%, 10%, 10%, 12%; sulle piante sottoposte al protocollo C la % di foglie sintomatiche era del 14% a Maggio, del 10% a Giugno, del 7% a Luglio, dell 11% a Settembre (Fig. 5). E da evidenziare inoltre che, sulle piante di controllo (A) non sottoposte a nessun protocollo fitosanitario, l azione dannosa da parte del patogeno risultava particolarmente evidente a carico dei differenti organi vegetativi con la formazione di cancri; nello specifico, venivano tagliate 4 piante intere e 9 tralci nella tesi A e, 4 e 3 tralci, rispettivamente nelle tesi B e C; tutti i tagli venivano effettuati entro la metà di Maggio. Presenza di PSA nei sintomi su foglie: nel periodo Maggio-Settembre, dagli isolamenti effettuati dai sintomi caratteristici da PSA sulle foglie campionate e successive prove di identificazione, caratterizzazione molecolare e di patogenicità (Fig. 6), gli isolati batterici ottenuti evidenziavano la presenza del patogeno nel 98% dei casi. Nei mesi di Luglio e di Agosto l isolamento di P. s. pv. actinidiae si riduceva drasticamente (20%), confermando la difficoltà del patogeno nel sopravvivere (foglie) nei periodi stagionali caratterizzati da elevate temperature e ridotte % di UR. Effetti fitotossici dei protocolli sperimentali sulla vegetazione: nelle tesi sperimentali B e C, dall inizio della fase vegetativa al momento della raccolta, non veniva registrato alcun danno fitotossico a carico dei differenti organi vegetativi (foglie, giovani rami, tralci, boccioli, fiori) sia su piante maschili sia femminili, e nessuna alterazione (macchie, deformazioni, riduzioni di pezzatura) veniva riscontrata a carico dei frutti di A. deliciosa cv. Hayward. 5

6 Peso dei kiwi a polpa verde: i frutti cv. Hayward mostravano una diversità di peso significativamente differente tra i campioni prelevati nella tesi A e quelli prodotti dalle piante presenti nelle tesi B e C. Tenendo in considerazione che le prove sono state effettuate in un impianto affetto da cancro batterico, i frutti provenienti dalla tesi A facevano registrare un peso medio solo di 92±1,7 grammi mentre, il peso medio ottenuto dai frutti appartenenti alle tesi B e C, era rispettivamente di gr. 105±1,2 e di gr. 115±1,5. Conclusioni Data la vastità dell areale coltivato ad actinidia nel Lazio, le segnalazioni, i sopralluoghi, per quanto numerosi, ancora non hanno permesso di determinare una visione d insieme della diffusione e dell effettiva incidenza del cancro batterico. Ciò nonostante, la maggior superficie coltivata ad actinidia nel Lazio interessa la specie A. deliciosa cv. Hayward e pertanto, i risultati sperimentali qui riportati, possono rappresentare una prima interessante indicazione a supporto e tutela dei produttori di kiwi a polpa verde. Nel presente studio, pur se dopo un solo anno di sperimentazioni che comunque si stanno ripetendo, differenti sono gli aspetti che rendono i risultati conseguiti meritevoli di attenzione. Il sale di rame nitrato, pur ad una concentrazione ridotta (11,9%), ha evidenziato una spiccata capacità nell inibire lo sviluppo di isolati di PSA ad elevata virulenza. L impiego del nitrato di rame, da un punto di vista vegetazionale, non ha alterato il normale sviluppo delle piante di actinidia sottoposte a sperimentazione. I protocolli adottati (tesi B e C) hanno evidenziato di poter contribuire ad un contenimento della batteriosi come di favorire un ottimo sviluppo vegetazionale ed un miglioramento quantitativo delle produzioni di kiwi a polpa verde. Nello specifico, l approccio adottato (tesi B e C) ha inteso affrontare la fitopatia sia tramite interventi sulle porzioni vegetali aeree in modo da fornire elementi nutritivi ed in grado di proteggere la fillosfera delle piante di actinidia dal rischio di infezioni e re-infezioni da 6

7 parte del batterio fitopatogeno (nitrato di rame addizionato a nitrato di manganese ed acido fosforico complessati con aminoacidi estratti da alghe marine) (tesi B), sia mediante la fertirrigazione, favorendo uno sviluppo equilibrato, stimolando lo sviluppo radicale e le risposte endogene delle piante rispetto a P. s. pv. actinidiae (tesi C). Come peraltro già riscontrato rispetto a differenti patogeni (Gozzo, 2003), l induzione di resistenza mediante composti naturali può costituire un supporto alle strategia di difesa di differenti coltivazioni e pertanto, come elicitori, questi composti sembrano in grado di attivare le difese delle piante di actinidia rispetto a PSA. I tagli (parziali o totali), maggiormente incidenti nella tesi di controllo (A), evidenziano l insediarsi del patogeno all interno delle piante in determinate fasi (termine della stagione precedente/inizio ripresa vegetativa); similarmente, la riduzione dei sintomi osservati a livello fogliare durante i mesi estivi (Luglio-Agosto), nella maggioranza dei casi sembrano riconducibili ad infezioni avvenute in precedenza (autunno/inverno-inizio primavera), e non ad infezioni in atto. Se poi a questo risultato si aggiungono i positivi risultati ottenuti da un punto di vista produttivo in termini quantitativi, peraltro già validati rispetto agli altri patogeni di natura batterica (P. s. pv. syringae, P. viridiflava) (Fratarcangeli et al., 2009), sembra auspicabile sperimentare queste strategie anche su altre cvs./spp. di actinidia. Un altro risultato positivo, a conferma di precedenti (Balestra e Bovo, 2003, Rossetti et al., 2009), è stata l assenza di effetti fitotossici/incidenze negative sullo sviluppo vegetazionale come sulle produzioni finali, impiegando formulati contenenti sali di rame (in questo caso nitrato) confermando, in un quadro di strategie combinate, la loro validità nel concorrere efficacemente al contenimento di P. s. pv. actinidiae. Ovviamente, l impiego dei sali di rame deve essere oculato, sia nel numero/epoche dei trattamenti, come nel dosaggio e nelle tecniche di distribuzione. Infine, il fatto che l agente del cancro batterico dell actinidia privilegi (sia come infezioni a livello epifitico, sia per penetrare nelle piante) determinate fasi stagionali (autunno, inverno, inizio ripresa vegetativa), permettono di mirare sempre più 7

8 gli interventi fitosanitari/nutrizionali, mantenendo comunque alta l attenzione e la protezione degli impianti da rischi di re-infezioni in momenti (gelate, grandinate, potatura, raccolta, caduta foglie), maggiormente favorevoli a P. s. pv. actinidiae. Ringraziamenti La presente ricerca è stata condotta con il supporto tecnico di Giovanni Lucci di TIMAC AGRO Italia S.p.A., ed in parte è stata finanziata dalla Regione Lazio (Assessorato Agricoltura) mediante il Progetto triennale ( ) Cancro batterico dell actinidia (Pseudomonas syringae pv. actinidiae): messa a punto di strategie di difesa. 8

9 Bibliografia Balestra G.M. (2004). Il contenimento delle batteriosi dell actinidia mediante l impiego dei formulati rameici. Rivista di Ortoflorofrutticoltura 10, Balestra G.M., L. Varvaro (1997a). Pseudomonas syringae pv. syringae causal agent of disease on floral buds of Actinidia deliciosa (A. Chev) Liang et Ferguson in Italy. J. Phytopathology, 145, Balestra G.M., L. Varvaro (1997b). Epiphytic survival and control of Pseudomonas viridiflava on Actinidia deliciosa. Acta Horticolturae, 444 (2), Balestra G.M., M. Bovo (2003). Efficacy of copper compounds in the control of bacterial diseases on kiwifruit plants. Acta Horticulturae, 610, Balestra G.M., A. Mazzaglia, A. Quattrucci, M. Renzi, L. Ricci, A. Rossetti (2009). Cresce la diffusione in Italia del cancro batterico dell actinidia. L Informatore Agrario, 24, Fratarcangeli L., A. Monticelli, A. Bellincontro, R. Forniti, F. Mencarelli, A. Quattrucci, G.M. Balestra (2009). Prime osservazioni sul ruolo di un concime fogliare contenente rame nel contenimento di Pseudomonas syringae pv. syringae e Pseudomonas viridiflava su Actinidia deliciosa nel Lazio. Italus Hortus, 16 (5), Fratarcangeli L., A. Rossetti, A. Mazzaglia, G.M. Balestra (2010). Il ruolo del rame nella lotta al cancro batterico del kiwi. L Informatore Agrario, 8, Gozzo F. (2003). Systemic acquired resistance in crop protection: from nature to a chemical approach. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51, Kinkel L.L., M. Wilson, S.E. Lindow (1996). Utility of microcosm studies for predicting phylloplane bacterium population sizes in the field. Applied and Environmental Microbiology, 9, Quattrucci A. e G.M. Balestra (2006). Biological control of bacterial pathogens on tomato plants. 1 Int. Symp. on Biocontrol of Bacterial Plant Diseases, Darmstadt, Germania Ottobre. Renzi M., A. Mazzaglia, L. Ricci, L. Gallipoli, G.M. Balestra (2009). Cancro batterico dell actinidia: biologia, diffusione e lotta chimica. Rivista di Ortoflorofrutticoltura, 11, Rossetti A, G.M. Balestra (2007). Diffusione e sopravvivenza di batteri fitopatogeni su Actinidia in Italia. Rivista di Ortoflorofrutticoltura, 11, Rossetti A, L. Fratarcangeli, G.M. Balestra (2009). Patogeni di natura batterica: dinamica, controllo, attività criogena, suscettibilità al rame, analisi varietale e diffusione nel Lazio, pp In: Progetto Regione Lazio PRAL 118/2003: Il Kiwi nel Lazio: Innovazioni in punti critici della filiera dalla pianta al consumatore. Takikawa Y., S. Serizawa, T. Ichikawa, S. Tsuyumu, M. Gato (1989). Pseudomonas syringae pv. actinidiae: the causal bacterium of canker of kiwifruit in Japan. Annals of the Phytopathological Society of Japan, 5, st 9

10 Fig. 1. Foglie di A. deliciosa cv. Hayward gravemente attaccate da Pseudomonas syringae pv. actinidiae. 10

11 Fig. 2. Tipico imbrunimento interno di A. deliciosa cv. Hayward affetta da cancro batterico. 11

12 Fig. 3. Soluzioni di nitrato di rame (11,9%) nella formulazione classica (sin.) ed in quella incolore (ds.). 12

13 Fig. 4. Sviluppo di Pseudomonas syringae pv. actinidiae (isolato CFBP 7285, 1 x 10 6 ufc/ml) in assenza (sin.) ed in presenza di nitrato di rame (ds.). 13

14 Fig. 5. Valori medi della % di foglie con sintomi (spots) da cancro batterico nelle differenti tesi (A: Controllo; B: nitrato di rame + estratti di alghe + nitrato di manganese + acido fosforoso; C: nitrato di rame + estratti di alghe + nitrato di manganese + acido fosforoso + zeatina + acidi umici + acidi fulvici + azoto organico + carbonio organico + idrossido di potassio) su piante di Actinidia deliciosa cv. Hayward. Per ogni valore ottenuto nei singoli campionamenti sono riportati i limiti di confidenza per P 0,05 sotto forma di barre di errore. 14