Stato della resistenza agli erbicidi in Italia

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1 La resistenza a prodotti fitosanitari: una sfida per la moderna protezione integrata delle colture Roma, 21 giugno 2012 Stato della resistenza agli erbicidi in Italia Maurizio Sattin CNR Istituto di Biologia Agro ambientale e Forestale (IBAF) Legnaro (Padova) Gruppo Italiano di lavoro sulla Resistenza agli Erbicidi (GIRE)

2 Peculiarità del controllo delle malerbe: un numero di generazioni ridotto (tranne qualche rara eccezione, solo una all anno) anno) la maggior parte delle specie infestanti presentano una limitata capacità di dispersione nello spazio un erbicida è generalmente efficace verso più piante infestanti presenza della banca dei semi nel terreno

3 Situazione Il tasso di introduzione di nuovi erbicidi continua a diminuire Recentemente non è stato introdotto, e non è previsto a breve medio termine alcun nuovo MdA Nuova direttiva quadro sull uso uso sostenibile degli fitofarmaci e nuovo regolamento in sostituzione della direttiva 91/414 Perdita di p.a. in commercio Minori opportunità di diversificare e ruotare MdA Il processo di autorizzazione dei fitofarmaci comprende l analisi l del rischio di resistenza Obbligo di implementare la difesa integrata dal 2014

4 Impatto della Direttiva 128/2009 Dovrà essere recepita dai PAN Art. 14 e Allegato III (Principi generali di difesa integrata) La rotazione come strumento fondamentale per la prevenzione e/o la soppressione degli organismi nocivi Monitoraggio con metodi e strumenti adeguati Implementazione di strategie antiresistenza per mantenere l efficacia l dei prodotti Attenzione alla riduzione delle dosi: La dose di campo è fissata sulle specie bersaglio meno sensibili Dosi sub letali favoriscono la lenta selezione di resistenza non target target site e resistenza multipla

5 Biotipo resistente Gruppo di individui che condividono molte caratteristiche fisiologiche, tra le quali la capacità di sopravvivere ad uno o più erbicidi, appartenenti ad un particolare gruppo, utilizzati ad una dose che normalmente li controllerebbe. Da non confondere con tolleranza che è la naturale ed ereditabile capacità di una pianta di sopravvivere ad un trattamento erbicida.

6 Evoluzione cronologica del n di biotipi e di specie R in Italia Echinochloa spp 5 biotipi R Lolium spp 3 biotipi R Amaranthus spp 3 biotipi R GIRE

7 Stato della resistenza in Italia 29 biotipi resistenti 21 specie infestanti (6 dicotiledoni e 15 monocotiledoni, 13 Poaceae) 15 regioni interessate > ha Biotipi resistenti

8 Membri GIRE CNR IBAF D.A.A.P.V., Univ. di Padova Centro ricerche sul riso ENR BASF Bayer Cheminova Dow DuPont Makhteshim Monsanto SIPCAM Syngenta Terremerse Gruppo Iitaliano di lavoro sulla resistenza agli erbicidi

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10 Attività del GIRE Complaint monitoring (testate più di 1500 popolazioni con erbicidi a dosi) Continuo aggiornamento della banca dati sulla resistenza agli erbicidi in Italia Messa a punto di strategie condivise per la gestione della resistenza agli erbicidi Comunicare agli operatori del settore aggiornamenti e linee guida per la gestione della resistenza (sito web, più di10 articoli pubblicati, schede tecniche e linee guida, riunioni con i rappresentanti delle Regioni)

11 Gruppo Italiano di lavoro sulla Resistenza agli Erbicidi LINEE GUIDA per la gestione della resistenza FATTORI DI RISCHIO RESISTENZA RICONOSCERE GESTIRE COS È LA RESISTENZA AGLI ERBICIDI? È la capacità naturale ed ereditabile di alcuni individui presenti in una popolazione di sopravvivere alla dose di erbicida normalmente impiegata per il loro controllo. In tutte le popolazioni infestanti è presente un numero molto limitato di piante in grado di sopravvivere naturalmente al trattamento erbicida. L uso ripetuto, nello stesso appezzamento, di erbicidi con il medesimo meccanismo d azione elimina tutte le piante sensibili consentendo alle piante resistenti di sopravvivere e moltiplicarsi, selezionando così nel tempo una popolazione resistente.

12 GESTIONE DELLA RESISTENZA AGLI ERBICIDI La resistenza va gestita utilizzando i principi del controllo integrato (Integrated Pest Management IPM), basati sulle conoscenze biologiche delle specie infestanti, delle colture e dei mezzi agronomici e chimici disponibili per il loro controllo utilizzare il più possibile la rotazione colturale alternare o miscelare erbicidi con diverso meccanismo d azione tutti gli erbicidi con il medesimo meccanismo d azione costituiscono un gruppo come definito dal Herbicide Resistance Action Committee (HRAC) evitare l uso ripetuto ed esclusivo dei gruppi di erbicidi ad alto rischio di selezione per la resistenza (ad esempio inibitori dell ALS e dell ACCasi) usare le dosi indicate in etichetta in caso di mancato controllo non ritrattare con lo stesso prodotto aumentando la dose ma scegliere un erbicida con un diverso meccanismo d azione trattare le infestanti allo stadio ottimale, un trattamento tardivo ha il medesimo effetto di uno a dosi ridotte integrare il diserbo chimico con sistemi di controllo meccanici e accorgimenti di tipo agronomico (ad esempio falsa semina, aumento della densità di semina, utilizzo di cultivar competitive, concimazione corretta le minime lavorazioni e le elevate concimazioni contribuiscono ad aggravare il rischio di resistenza) valutare la possibilità di utilizzo di erbicidi non selettivi (ad esempio glifosate) in presemina tenere un accurato quaderno di campagna, annotando per ciascun appezzamento erbicidi e dosi utilizzate, date dei trattamenti e risultati ottenuti; qualsiasi gestione viene complicata dalla carenza di queste informazioni limitare la presenza di elevate densità di infestazione al momento del trattamento; limitare la diffusione della resistenza: pulire accuratamente i macchinari, raccogliere per ultimi gli appezzamenti interessati da fenomeni di resistenza gestire al meglio l intervallo tra una coltura e l altra favorendo la germinazione del maggior numero di infestanti per controllarle più efficacemente utilizzare sementi certificate individuare precocemente i focolai di infestanti sospette resistenti e contattare il GIRE o i tecnici delle società agrochimiche o i servizi fitosanitari regionali. OPZIONI GESTIONALI INFESTANTI RESISTENTI: SEI A RISCHIO? LIVELLO DI RISCHIO BASSO MEDIO ALTO Miscelazione o rotazione di erbicidi > 2 MDA (1) 2MDA 1 MDA Metodo di controllo delle infestanti Colturale meccanico e chimico Colturale e chimico Solo chimico N di trattamenti per stagione utilizzando il medesimo MDA Uno Due > Due Tipo di rotazione Completa Limitata No rotazione Tipo di lavorazione Normale Minima lavorazione Non lavorazione Situazione della resistenza ad un certo MDA Sconosciuta Limitata Diffusa Situazione della resistenza nelle vicinanze Assente Limitata Diffusa Infestazione Bassa Media Alta Efficacia del controllo negli ultimi 3 anni Buono Peggioramento Insoddisfacente Modificato da HRAC (1998) Guidelines to the management of herbicide resistance. (¹) MDA, Meccanismo d azione dell erbicida. SPECIE CON POPOLAZIONI RESISTENTI AGLI ERBICIDI IN ITALIA DIFFUSIONE DELLA RESISTENZA ALTA MEDIA BASSA SPECIE Lolium spp. - Loglio Papaver rhoeas - Papavero Schoenoplectus (Scirpus) mucronatus - Lisca Cyperus difformis - Zigolo Alisma plantago-aquatica - Mestolaccia Avena sterilis - Avena Sinapis arvensis - Senape Echinochloa crus-galli Giavone Phalaris paradoxa - Scagliola Amaranthus spp. - Amaranto Solanum nigrum Erba morella Chenopodium album - Farinaccio Sorghum halepense - Sorghetta

13 Conclusioni linee guida GIRE LA RESISTENZA ÈUN COSTO per l intero sistema! Ogni standardizzazione dei sistemi colturali incrementa il rischio di resistenza ai fattori che impongono la pressione di selezione L utilizzo degli erbicidi in condizioni non ottimali incrementa il rischio di resistenza Per gestire sistemi ad alto rischio (di resistenza agli erbicidi) c èc bisogno di maggiore professionalità

14 Linee guida specifiche per la gestione della resistenza in vari sistemi colturali Attualmente disponibili per: riso, cereali, colture sarchiate ed erba medica

15 Stato della resistenza in Italia Tre sono i sistemi colturali principalmente coinvolti: riso, grano duro e mais. Preoccupa anche l evoluzione l del Lolium nei vigneti e uliveti Tutti i più importanti meccanismi d azione d degli erbicidi (MdA) sono coinvolti Foto

16 Specie resistenti in riso Alisma plantago aquatica aquatica (1994), Shoenoplectus mucronatus (1995) e Cyperus difformis (2000) agli inibitori dell ALS ECHCG (2000), ECHER e ECHCO (2003) al propanile ECHER al propanile e quiclorac (2004) ECHCG agli inibitori dell ALS (2008) ECHCG agli inibitori dell ALS e dell ACCase (2009) Oryza sativa var. sylvatica ad imazamox (2010)

17 Specie resistenti in grano duro Poaceae Avena sterilis (1992), Lolium spp. (1995), Phalaris paradoxa (1998), Phalaris brachystachys (2001), Alopecurus myosuroides (2009) agli inibitori dell ACCase e poi Lolium spp. e A. sterilis R multipla anche a inibitori dell ALS Dicotiledoni Papaver rhoeas (1998) inibitori dell ALS e ormonici, Sinapis arvensis (2006) nibitori dell ALS

18 Specie resistenti nelle colture estive (mais, soia, pomodoro, melone) Amaranthus spp. (1978), Solanum nigrum (1978), Chenopodium album (1982) all atrazina atrazina Amaranthus retroflexus (1999) agli inibitori del PSII (in mais) e nel 2003 agli inibitori dell ALS (in soia) Sorghum halepense (2005) agli inibitori dell ACCasi Echinochloa crus galli (2005) agli iinibitori dell ALS Digitaria sanguinalis (2006) agli inibitori dell ACCasi

19 Spettro di resistenza Echinochloa spp. in riso Eterogeneità dei pattern di resistenza Inibitore ACCasi Inibitori ALS

20 Mappa della resistenza agli inibitori dell ALS e dell ACCasi Casi di resistenza in mais Casi di resistenza in riso N pop. testate N pop. resistenti Coltura Pattern di resistenza Mais Inibitori ALS 16 9 Riso Inibitori ALS 5 Riso Inibitori ALS/ Initori ACCasi

21 Resistenza multipla 4 poaceae Resistenza multipla Lolium spp. (ACCasi ed ALS) A. sterilis (ACCasi ed ALS) Echinochloa erecta (propanile e quinclorac) Echinochloa spp. (ACCasi ed ALS) Papaver rhoeas (ALS ed ormonici)

22 I casi più recenti e preoccupanti Lolium spp. (rigidum) al glifosate Riso crodo ad imazamox in varietà Clearfield Sistemi colturali meccanicistici

23 Un sistema colturale meccanicistico in provincia di Ravenna: medicaio a doppia produzione Durata: anni Il reddito degli agricoltori dipende dalle strutture aziendali per immagazzinare il foraggio e venderlo al miglior prezzo No irrigazione Doppia produzione: foraggio e seme 1 taglio (metà maggio): medica da foraggio + Lolium, quindi si tratta con un inibitore dell ACCasi (quizalofop) 2 taglio (fine luglio/inizio agosto): produzione di seme 3 taglio (fine settembre): medica da foraggio Rotazione: anni medica 1 33 anni cereali autunno vernini

24 Analisi del rischio di resistenza scopo Ridurre il rischio di sviluppo della resistenza e perciò allungare il periodo di uso efficiente dei prodotti a vantaggio dell agricoltore, dell industria e dell ambiente Può essere fatta a vari livelli Principio attivo Sistema colturale

25 Analisi del rischio di resistenza a chi serve? all industria produttrice/commecializzatrice per conoscere i potenziali rischi di sviluppo della resistenza, in modo da supportare correttamente la tecnica di applicazione del prodotto alle autorità preposte alla registrazione del prodotto per determinare il rischio d insorgenza d della resistenza, comprensivo del pattern d impiego alle autorità regionali per regolarne l impiegol anche ad agricoltori e tecnici se fatta a livello di sistema colturale

26 La quantità di dati richiesti e l intensità del processo di valutazione dipendono da L organismo/i (specie) bersaglio Il meccanismo d azione d del p.a. storia della resistenza La coltura

27 Fattori che incrementano rischio intrinseco elevata persistenza dell attivit attività dell erbicida erbicida un singolo modo d azione d e/o sito d azioned presenza di resistenza monogenica elevata facilità di metabolizzazione dell erbicida erbicida alta fecondità,, efficace dispersione della progenie alta variabilità genetica intrinseca meccanismi in grado di metabolizzare i p.a. esistenza di resistenza incrociata alta fitness del biotipo resistente ciclo di vita breve/molte generazioni

28 Fattori che incrementano rischio agronomico ampia diffusione di colture con rotazione breve presenza di monocoltura o monosuccessione monodiserbo,, dosaggi non adeguati minime lavorazioni necessità di un alto numero di applicazioni o lunga esposizione uso di colture poco competitive isolamento geografico di popolazioni resistenti mancanza di alternanza dei metodi di controllo

29 Valutazione del rischio d'insorgenza della resistenza agli erbicidi in relazione al sistema colturale adottato OPZIONI GESTIONALI LIVELLO DI RISCHIO Basso Medio Alto Miscelazione o rotazione di erbicidi nel sistema colturale > 2 MDA(+) 2MDA 1 MDA Metodo di controllo delle infestanti nel sistema colturale N di trattamenti per stagione utilizzando il medesimo MDA Colturale (*), meccanico (e chimico) Colturale e chimico Solo chimico Uno Due > due Tipo di rotazione Completa Limitata No rotazione Tipo di lavorazione Normale Minima lavoraz. Non lavoraz. Situazione della resistenza ad un certo MDA Sconosciuta Limitata Diffusa Situazione della resistenza nelle Assente Limitata Diffusa vicinanze Infestazione Bassa Media Alta Efficacia del controllo negli ultimi 3 anni Buono Peggioramento Insoddisf. (+) meccanismo d azioned (*) Es, bruciatura delle stoppie, falsa semina, uso di specie e varietà competitive Modificato da HRAC (1998) Guidelines to the management of herbicide ide resistance e da HGCA (1999) Preventing and controlling herbicide-resistance resistance grass weeds.

30 Concludendo La resistenza si sta espandendo e coinvolge molte specie infestanti (specialmente le poaceae), i più importanti sistemi colturali e quelli più standardizzati La resistenza va affrontata a livello di sistema colturale ed inserita nel contesto IPM, cioè multidisciplinare IWM e gestione della resistenza: esistono principi generali, ma le soluzioni sono locali I vincoli posti da una legislazione complessa e sistemi colturali più complessi implicano a tutti i livelli un aumento di professionalità

31 Concludendo. La resistenza è un problema gestibile attraverso IWM E prevedibile che la nuova e complessa normativa europea avrà effetti contrastanti sul rischio e la gestione della resistenza Regolamento 1107/2009 innalzamento del rischio e gestione della resistenza più complessa Direttiva 128/2009 diminuzione del rischio di resistenza (+ diversità, pressione di selezione) Ruolo chiave per la rotazione, il monitoraggio (territoriale e locale) ed il trasferimento di informazione Implementazione di strategie antiresistenza per mantenere l efficacia dei prodotti Attenzione alle dosi

32 Considerazioni conclusive Il controllo integrato delle malerbe dovrebbe essere adottato su larga scala. Il punto fondamentale è diversificare gli interventi in campo (mezzi chimici e non) La resistenza è un costo; le misure curative con resistenza in atto comportano un costo medio superiore di volte rispetto a quelle preventive Situazione critica in riso dove ci sono resistenze multiple agli inibitori dell ALS e dell ACCasi.

33 Grazie a tutti I collaboratori del CNR-IBAF ed ai membri del GIRE Grazie per l attenzione!