In vista di un possibile impiego del rotenone in Italia come mezzo alternativo di lotta ammissibile anche in apicoltura biologica, è stata condotta

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1 Riassunto La società delle api è complessa ed affascinante: ogni individuo ha alcuni compiti specifici e perché l organizzazione del lavoro risulti efficiente esistono articolati sistemi di comunicazione chimica (feromoni) e simbolica (danze). L uomo ha imparato da tempo a sfruttare questo laborioso insetto e via via si è evoluto un sistema di allevamento razionale che consente di massimizzare le produzioni, principalmente di miele, fornendo alle api riparo, nutrimento ed assistenza, soprattutto per quanto riguarda il controllo di parassitosi e malattie. La condizione innaturale ma necessaria in cui si trovano le api allevate, con molte famiglie riunite in un apiario, facilita enormemente la diffusione dei nemici dell alveare a causa dei fenomeni di deriva e saccheggio che si verificano, quindi sarebbe impensabile trascurare gli aspetti sanitari dell apicoltura intensiva. Negli ultimi trent anni il flagello dell apicoltura mondiale, basata sull allevamento di diverse sottospecie ed ibridi di Apis mellifera L., è stato un acaro che parassitizza covata ed api adulte, Varroa destructor Anderson & Trueman. In seguito all attività dell uomo la varroa si è spostata da A. cerana Fabr., alla quale non provoca danni evidenti, all ape occidentale, e si è rapidamente diffusa in tutto il mondo causando gravi perdite economiche agli allevatori. In periodi con abbondanza di covata questo parassita determina la nascita di api con una aspettativa di vita ridotta e si comporta come vettore di innumerevoli patologie, soprattutto virali. I danni diretti più evidenti si osservano da settembre, quando si verificano infestazioni multiple in conseguenza della riduzione di covata presente; le api nate da cellette con più d una femmina feconda non sono in grado di affrontare l inverno che caratterizza i nostri climi e le colonie non trattate per contenere le popolazioni di varroa soccombono. Allo stato attuale la lotta chimica con prodotti a base di principi attivi di sintesi (Apivar ed Apistan) o con prodotti di origine naturale (timolo ed acidi organici) è irrinunciabile, anche se può essere efficacemente integrata con mezzi manipolativi quali il telaino trappola a tre scomparti. Nuove promettenti prospettive sono in arrivo dal campo della lotta biologica con virus, funghi e B.T. Un altro principio attivo di origine naturale, riportato in numerosi studi relativi alla lotta contro V. destructor, è il rotenone. La sua azione è abbattente e di breve durata, principalmente per contatto, ma anche per ingestione. 1

2 In vista di un possibile impiego del rotenone in Italia come mezzo alternativo di lotta ammissibile anche in apicoltura biologica, è stata condotta presso la sezione di Entomologia del Di.Va.P.R.A. un indagine di laboratorio mirante a determinare le soglie di tossicità per l ape e per il parassita. La sperimentazione ha avuto luogo da fine maggio a metà settembre Le prove sulle api sono state condotte per ingestione e per contato indiretto in gabbiette entomologiche di plexiglas con rilevamenti della mortalità fino a 72 ore, mentre quelle sulla varroa hanno richiesto verifiche per contatto diretto ed indiretto in capsule Petri di plastica con due controlli a 24 e 48 ore. In entrambi i casi il materiale biologico è stato posto in una stanza buia con temperatura ed umidità controllate (30 C ed 80% U.R.) per simulare le condizioni ambientali dell alveare. Nelle prove per ingestione le api hanno avuto a disposizione per un ora sciroppo zuccherino contenente rotenone, mentre in quelle per contatto indiretto sono state esposte per tre ore a foglie precedentemente irrorate con una sospensione di rotenone in acqua e fatte asciugare. In prove successive per contatto indiretto sulle varroe si sono adottati come supporti del prodotto carta da filtro e paraffina, mentre in quella per contatto diretto si sono impiegati farina e caolino; in entrambi i casi l esposizione è durata quattro ore. Le concentrazioni saggiate oscillano fra 50 e ppm ed i risultati ottenuti nelle prove tossicologiche sulle api hanno evidenziato livelli di mortalità non significativamente superiori a quella naturale per le concentrazioni di 200 ppm per ingestione e 100 ppm per contatto. La sperimentazione effettuata sulle varroe a tali concentrazioni ha consentito di confermare l efficacia acaricida del rotenone, grazie ad una elevata mortalità degli individui in tutte le prove. Resta la necessità di completare questa indagine effettuando prove sperimentali direttamente negli alveari, al fine di accertare l effettiva mortalità di api ed acari in situazioni esterne a quelle di laboratorio e di verificare l eventuale accumulo di residui nei prodotti dell alveare che esporrebbe il consumatore a rischi non trascurabili. 2

3 1. Introduzione 1.1 Cenni di apicoltura L'ape è un Imenottero sociale organizzato in famiglie poliennali, matriarcali e monoginiche che arrivano ad avere all'inizio dell'estate anche più di individui. Le api allevate in Europa e diffuse in buona parte del mondo (Africa, Americhe ed Oceania) appartengono alla specie Apis mellifera L. che comprende razze tropicali, diffuse in Africa, e temperate, diffuse in Europa e Medio Oriente. Fra le razze europee, le più importanti da un punto di vista economico sono A. m. mellifera L., A. m. carnica Pollmann ed A. m. ligustica Spinola, quest'ultima originaria della penisola italiana anche se oggi è diffusa in molte zone del mondo. L'uomo ha da lungo tempo scoperto le proprietà nutrizionali e curative dei prodotti dell'alveare ma, solo a partire dalle civiltà mesopotamiche ed egizia, circa anni fa, lo sfruttamento del lavoro delle api è passato ad una forma di allevamento, che garantiva produzioni più cospicue rispetto alle precedenti tecniche di caccia e saccheggio delle colonie selvatiche; queste tecniche sono tuttora praticate in molti paesi in via di sviluppo di Africa e sud-est asiatico in cui mancano sia adeguate conoscenze sulla biologia dell'ape sia mezzi tecnici e finanziari per praticare un'apicoltura sviluppata. 3

4 1.1.1 La vita nell'alveare Divisione in caste e sviluppo preimmaginale In una famiglia si trovano tre forme distinte di individui (Fig. 1.1): una femmina feconda, la regina, molte migliaia di femmine sterili, le operaie, e qualche centinaio di maschi fertili, i fuchi, presenti solo nella bella stagione. Le caste sono due, e sono rappresentate dagli anfigonici, regina e fuchi, e dagli individui sterili, le operaie. A livello genetico i maschi si distinguono dalle femmine perché sono aploidi (n=16), sviluppandosi da uova non fecondate, mentre regina ed operaie sono diploidi (2n=32) e geneticamente uguali fra loro; le profonde differenze morfologiche e fisiologiche esistenti fra esse sono originate unicamente dal diverso regime alimentare durante lo sviluppo preimmaginale e dall azione di parecchi feromoni che interagiscono con complessi meccanismi. Fig. 1.1 Regina, operaia e fuco di A. mellifera L. 4

5 Lo sviluppo preimmaginale (Fig. 1.2) delle operaie si compie nelle cellette di covata che occupano entrambe le facce dei favi (per A. m. ligustica circa 400 celle/dm 2 su ciascun lato) nell'arco di 21 giorni, con una certa variabilità a seconda delle condizioni ambientali, passando per cinque età larvali, una fase prepupale ed uno stadio di pupa, fino ad arrivare allo sfarfallamento della giovane ape adulta; alle larve viene somministrato per i primi tre giorni un secreto ghiandolare di consistenza gelatinosa prodotto dalle operaie nutrici cui viene aggiunto, per i restanti due giorni antecedenti l'opercolatura, un impasto di polline, miele ed acqua. Le larve destinate a diventare regine vengono invece allevate in apposite celle reali, costruite a partire da cupolini distribuiti normalmente lungo i bordi dei favi, in caso di preparazione alla sciamatura naturale, o nel caso in cui la famiglia sia rimasta orfana, anche in mezzo ad essi, a partire da cellette contenenti uova precedentemente deposte dalla vecchia regina o larve di età non superiore ai tre giorni. Lo sviluppo preimmaginale dura 16 giorni e la dieta delle larve è costituita esclusivamente da gelatina reale, di composizione leggermente diversa rispetto a quella somministrata ad operaie e fuchi. Il lasso di tempo intercorrente fra la deposizione di un uovo non fecondato e lo sfarfallamento di un fuco è di 24 giorni, e lo sviluppo avviene in cellette simili a quelle da operaia, ma di dimensioni leggermente superiori e poste in zone periferiche dei favi. Anche l'alimentazione è analoga a quella ricevuta dalle larve di operaia. Fig. 1.2 Sviluppo preimmaginale di operaie, fuchi e regine. 5

6 Compiti L'individuo fondamentale dell'alveare è la regina, l'unica in grado di deporre le uova, fecondate o meno, per garantire la sopravvivenza della colonia nel tempo. In casi eccezionali la deposizione può raggiungere valori di uova al giorno. Tutti gli individui di una famiglia sono figli della stessa regina, di conseguenza la sua attività influisce sulla consistenza della popolazione ed il suo genoma influenza tutte le caratteristiche genetiche delle api presenti; per questo nell'apicoltura razionale si pone particolare attenzione alla selezione e fecondazione delle regine. La regina produce una moltitudine di feromoni che regolano l'attività della colonia, ne garantiscono la coesione e consentono di stabilire le gerarchie anche grazie all'inibizione ovarica nei confronti delle operaie, alcune delle quali, dette operaie ovificatrici, potrebbero in particolari casi essere altrimenti in grado di deporre uova, ovviamente non fecondate. Le regine hanno un'aspettativa di vita di cinque anni, ma già a partire dal terzo l'efficienza di ovideposizione cala notevolmente, per cui nell'apicoltura professionale si tende a sostituirla ogni due anni. Il principale compito dei fuchi è quello di accoppiarsi con le regine vergini, benché possano contribuire anche al riscaldamento della covata ed alla circolazione degli alimenti all'interno dell'alveare. Gli accoppiamenti avvengono in volo, in luoghi ben definiti, in giornate calde, soleggiate e senza vento dalla primavera alla tarda estate, dove si radunano in gruppi con volo caotico migliaia di fuchi, provenienti da vari apiari nel raggio di quasi 10 km. Quando una regina vergine esce in volo da un alveare decine di maschi la inseguono come una nube a forma di cometa; uno alla volta, fino ad una ventina di fuchi si possono accoppiare con essa consentendole di immagazzinare fino a sette milioni di spermatozoi nella spermateca, sufficienti a garantirle tre o quattro anni di ovideposizione. Il fuco dopo l'accoppiamento è destinato a perire a causa della rottura dell'endofallo durante la fase di distacco dalla regina dopo l'accoppiamento stesso. La durata media della vita di un fuco è di una cinquantina di giorni e la piena maturità sessuale viene raggiunta intorno al trentesimo. I compiti delle operaie sono estremamente numerosi e vari, ed in linea di massima possono essere correlati all'età dell'ape adulta, benché anche individui in età differenti possano adattarsi a svolgere determinati compiti se ciò si rende necessario. Si parla di polietismo temporale delle operaie (Fig. 1.3). La vita dell'ape nello stadio immaginale può essere principalmente suddivisa in due fasi, ciascuna della durata teorica di 21 giorni: la 6

7 prima in cui svolge i lavori all'interno dell'alveare (ape di casa), e la seconda in cui diventa esploratrice e bottinatrice (ape di campo). L'ape di casa per i primi tre giorni successivi allo sfarfallamento si dedica fondamentalmente alla pulizia delle cellette che dovranno ospitare nuova covata; dal quarto al tredicesimo giorno diventa nutrice, occupandosi prima delle larve più anziane offrendo loro l'impasto di polline, miele ed acqua di cui necessitano ed in seguito somministrando gelatina reale, prodotta grazie alle ghiandole ipofaringee particolarmente sviluppate in questo periodo, alle larve di meno di tre giorni di età ed alle larve in fase di sviluppo nei cupolini reali. In seguito le ghiandole ipofaringee regrediscono mentre si attivano quelle ceripare, per cui l'ape diventa ceraiola e si dedica alla costruzione e riparazione dei favi destinati ad ospitare covata e scorte. Per i restanti quattro o cinque giorni prima di diventare bottinatrice svolge gli importanti compiti di ricezione ed immagazzinamento nei favi di nettare e polline, di difesa della colonia dagli intrusi (ape guardiana), e di ventilazione, essenziale per regolare temperatura, umidità e tenore di anidride carbonica all'interno dell'alveare. Durante tutto questo periodo l'ape compie dei voli di orientamento al fine di capire il posizionamento del proprio nido e per ispezionare la zona circostante alla ricerca di fonti di alimenti o acqua (ape esploratrice). Per altre tre settimane circa compie frequenti voli di bottinamento fino ad una distanza di 3 km dall'alveare per fornire alla colonia nettare, polline, acqua e propoli. Approssimativamente un terzo delle api di una colonia sono bottinatrici, anche se tale proporzione aumenta in famiglie molto consistenti. 7