Zeolitite a chabasite per la coltivazione e la difesa della vite. Dr. Domenico Prisa. Trento 8 Ottobre 2016

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1 Zeolitite a chabasite per la coltivazione e la difesa della vite Dr. Domenico Prisa Trento 8 Ottobre 2016

2 Il concetto di sostenibilità La definizione più diffusa è quella fornita nel 1987 dalla Commissione Indipendente sull'ambiente e lo Sviluppo (World Commission on Environment and Development), presieduta da Gro Harlem Brundtland, secondo la quale: L umanità ha la possibilità di rendere sostenibile lo sviluppo, cioè di far sì che esso soddisfi i bisogni dell attuale generazione senza compromettere la capacità delle generazioni future di rispondere ai loro Agricoltura sostenibile: tutte le strategie di prevenzione accettabili dal punto di vista ecologico, economico e sociale Applicare le condizioni ambientali e colturali ottimali: temperatura, luce, substrato, nutrizione, distanze di coltivazione Definire protocolli aziendali di prevenzione Controllare il materiale vegetale in ingresso Riconoscere precocemente sintomi o fisiopatie

3 Motivi per applicare strategie sostenibili 1 Pochi principi attivi registrati sulle piante ornamentali - Non è quindi più possibile alternare i principi attivi - Aumentano i rischi dell insorgere di fenomeni di resistenza (capacità di una popolazione di sopravvivere al trattamento con un prodotto chimico che è stato letale per le generazioni precedenti) 2 Molti principi attivi chimici hanno perso la loro efficacia 3 I nuovi principi attivi chimici non sono ancora ben sperimentati sulle colture ornamentali (nuove cultivar) -aumento del rischio di fitotossicità (azione dannosa del fitofarmaco sulla pianta, solventi, coadiuvanti rappresentano dal 30 al 98% del prodotto commerciale) 4 Tutela e sicurezza della salute dell operatore 5 Riduzione dell inquinamento ambientale Applicando tecniche di tipo ecosostenibile non si verificano più fenomeni di fitotossicità e resistenza

4 Zeolititi:chabasite Zeolititi in particolare la chabasite Aumento della ritenzione idrica del terreno Aumento della concentrazione degli elementi nutritivi nella zona adiacente agli apparati radicali Aumento della capacità di scambio e dell areazione del suolo Incremento delle radici laterali e dei peli radicali Controllo-fert 1 Chabasite-fert 1/2 Favorisce la colonizzazione da parte di microrganismi benefici Importantissimo la purezza del prodotto che viene utilizzato

5 Zeolititi:chabasite Struttura microcristallina con microcavità che contengono acqua e cationi che possono essere scambiati con altri metalli pesanti, micotossine ioni ammonio che possono essere trattenuti ed eliminati Ottima capacità di scambio cationico che permette un processo rallentato dei nutrienti che limita al minimo le perdite naturali per dilavamento (ad es. fosfati tricalcici) Assorbimento dell umidità e limitazione delle malattie, con i microcristalli che formano una barriera contro l oidio, monilia, botrytis, e devitalizzano le uova d insetti e acari che rimangono sotto la superficie del minerale o quelle che rimangono sopra Presenza di silicio fortifica e crea un aumento di spessore delle foglie migliorando l attività del processo fotosintetico Chabasite in grado di assorbire, chelare, e rimuovere dalla vegetazione sostanze dannose e tossiche fungendo da serbetoio per le sostanze nutritive Chabasite miscelata con agrofarmaci ne garantisce una riduzione d impiego e allunga I periodi di permanenza sulle foglie dei prodotti

6 Zeolititi:chabasite Riduzione dell utilizzo dei chelati di ferro quando miscelati con la chabasite Riduzione degli stress nelle piante trattate con chabasite anche in miscela con concimi granulari e minori attacchi nei primi anni di coltivazione da parte di fitoplasmi e pseudomonas Minore sviluppo in lunghezza delle radici trattate con chabasite, ma maggiore presenza di peli radicali e quindi di volume (maggiori risorse nutritive per la pianta nello sviluppo, fioritura, maturazione della frutta)

7 Applicazioni della chabasite in viticoltura (vivaio) Trattamenti Peso fresco vegetativo (g) Peso fresco radicale (g) Controllo 56.5 b 45.6 b Chabasite 15% 72.9 a 61.4 a Tesi Pn µmol CO 2 m -2 s -1 CI ppm Gs mmol m 2 s 1 Tr mmol H 2 O m -2 s -1 W.U.E. ph µmol CO 2 /mmol H 2 0 Controllo 3.57 b a a 1.68 a 2.18 b Chaba 10% 4.52 a a a 1.69 a 2.90 a Incremento della fotosintesi netta e della W.U.E. Ph

8 Applicazioni della chabasite nella radicazione delle barbatelle % Radicazione Sangiovese (%) Merlot (%) Barbera (%) Cabernet sauvignon (%) Nebbiolo (%) Chaba 100g buca 80% 75% 80% 82% 72% controllo 65% 56% 70% 71% 58%

9 La coltivazione della vite Merlot Tesi Lunghezza dei tralci (cm) Peso fresco vegetativo (g) Peso fresco radicale (g) Grappoli per pianta (n ) Peso dei grappoli per pianta (kg) Controllo concimato EMa + Chabasite b b b b 0.87 b a a a a 157 a

10 La coltivazione della vite controllo trattato

11 I film protettivi: chabasite micronizzata Ultimi anni presa di coscienza dei rischi associati ai prodotti chimici per la difesa delle piante ha portato alla ricerca di tecniche alternative Nuova metodologia detta Particle film tecnology : barriera protettiva sulla vegetazione per mezzo di polveri varie Film protettivo deve avere requisiti fondamentali: - essere chimicamente inerte (particelle inferiori ai 10 μm) -Deve creare uno strato uniforme che altera e ostacola il comportamento dell insetto però non deve ostacolare gli scambi gassosi del vegetale -Deve permettere le trasmissione delle radiazioni necessarie per la fotosintesi ed escludere, in qualche misura gli ultravioletti e gli infrarossi - Deve essere facilmente rimovibile in pre-raccolta

12 Meccanismi d azione della chabasite micronizzata I tessuti vegetali ricoperti da questo film risultano irriconoscibili al tatto, alla vista e all olfatto degli insetti Principale meccanismo d azione della chabasite è la repellenza degli adulti con riduzione dell attività trofica e dell ovideposizione Movimento degli insetti, l attività trofica e altre attività fisiche, quali l ancoraggio al vegetale, possono venire gravemente compromesse per l adesione delle particelle di zeolitite al corpo degli insetti stessi Effetto significativo sulla riduzione dell incidenza di attacchi di batteri e funghi come ad esempio Erwinia amylovora e Venturia inaequalis Prolungamento dell effetto dei trattamenti fitosanitari come rame e zolfo sulle foglie e frutti (circa 10 gg in più) Effetto sull assorbimento dell umidità che provoca la germinazione delle spore dei funghi e intervento sull assorbimento degli odori che possono attirare gli insetti

13 Meccanismi d azione delle polveri Insetto o inoculo Particelle Acqua Barriera Foglia Funzioni del film protettivo: - Artropodi respinti o contenuti, da un film di particolato idrofobico che non permette il riconoscimento al tatto e alla vista del vegetale - Movimenti e nutrizione vengono notevolmente ostacolati - Attacchi dei microrganismi fitopatogeni possono essere prevenuti rivestendo la pianta con un film di particolato che ostacola l inoculo sulla superficie fogliare -Previene le malattie microbiche e fungine impedendo all acqua di formare uno strato liquido a diretto contatto con la superficie fogliare (assenza di umidità)

14 Peronospora Plasmopara viticola Oomicete importato accidentalmente dall America in Francia nel 1878 Causa la peronospora, ciclo fortemente condizionato dal clima (regola dei 3 dieci): Temperatura minima giornaliera maggiore di 10 C Germogli lunghi almeno 10cm con aperture stomatiche ben differenziate Pioggia di almeno 10 mm Zoospore provviste di flagelli si muovono nell acqua e raggiungono le aperture stomatiche e lo penetrano, quando si hanno condizioni di umidità relativa maggiore del 92% e temperatura attorno ai 13 C si forma la muffa bianca Necrotizzazione delle foglie Ingiallimento dei grappolini con caratteristica forma S e disseccamento Disseccamento parziale o totale dei grappoli con forma ad uncino

15 Test effettuati su peronospora (vite) Materiali e metodi 30 piante x 6 replicati Disegno a blocchi randomizzati Ambiente sperimentale: Pistoia-Pisa Trattamenti: 6 kg di chabasite/ha, 1 intervento ogni 20 giorni Aprile-Settembre Trattamento Control Solfato di rame, mancozeb % piante colpite da peronospora 56.0 ± 3.1 a 12.4 ± 1.5 b Zeolitite a chabasite 12.0 ± 1.0 b

16 Muffa grigia Parassita che oltre la vite attacca anche altre specie vegetali Gli organi di propagazione vengono disseminati per vento e acqua, invadono i tessuti vegetali penetrando attraverso lesioni e germinano Tessuto vegetale invaso viene disgregato da enzimi prodotti dal fungo Temperatura ottimale 15 C e di almeno di 15 ore di bagnatura regola dei due 15 Piogge prolungate ed elevata umidità relativa sono le condizioni ottimali allo sviluppo del patogeno Sintomo della malattia è il marciume, che si manifesta in maniera diversa nei vari organi: fiori, germogli, fiori, grappoli Prevenzione: orientamento filari, sesto d impianto, tenere inerbito il vigneto, buona aerazione della vegetazione, evitare eccessive concimazioni azotate, impedire l ingresso del patogeno nei tessuti evitando ferite o lesioni ( chabasite importante)

17 Effetti della zeolitite sulla protezione da muffa grigia Controllo della muffa grigia su vite con zeolitite a chabasite 2009 cv Grecanico 2010 cv Catarratto Tesi Infestazione media dei grappoli Tesi Infestazione media dei grappoli sfogliatura 27 a sfogliatura 20 b Controllo 22 b Controllo 25 a Caolino + sfogliatura 18 c Caolino + sfogliatura 16 c Zeolitite a chabasite 13 d Zeolitite a chabasite 11 d

18 Effetti dei film protettivi sulle piante Studi effettuati su colture frutticole hanno dimostrato che la fotosintesi e il raccolto non sono ridotti a causa dello strato di film protettivi Incremento della riflessione della radiazione solare con riduzione significativa delle temperature delle chiome e delle lesioni solari che possono comportare perdite di produzione Prime applicazioni dei film protettivi per la difesa dei fitofagi sono state effettuate negli Stati Uniti nel (xylella su vite) Attualmente in America si tratta il 70% delle piante con film protettivi rispetto al 17% del 2000 Primi successi sono stati ottenuti nella lotta alla psilla del Pero (Cacopsylla piricola), che porta necrosi fogliare, defogliazioni e riduzioni della produzione. L insetto sviluppa resistenza agli insetticidi

19 Effetti della zeolitite sulla protezione della vite Effetto significativo sull acqua della foglia, sulla succulenza e densità dei tessuti fogliari Abbassamento della temperatura della foglia sia in caso di vigneti irrigati sia di quelli non irrigati Foglie trattate con zeolite hanno mostrato elevati tassi diurni di assimilazione di anidride carbonica in caso di siccità Allevia gli effetti negativi dello stress da siccità Aumento del contenuto (25%) di resveratrolo e zuccheri nelle viti trattate con zeolitite Maggior controllo dell attacco da parte di insetti e funghi

20 Effetti della zeolitite sulla protezione da oidio Malattia trofica delle piante causata da funghi Ascomycota della famiglia delle Erysiphaceae nella fase asessuata del ciclo, in passato identificata con il genere di funghi imperfetti Oidium. Il rapporto trofico che lega gli agenti dell'oidio alle piante ospiti è un parassitismo obbligato La relazione anatomo-fisiologica che lega il patogeno all'ospite è costituita da austorii che attraversano l epidermide penetrando nelle cellule del tessuto sottostante. La conseguenza macroscopica del comportamento generale delle Erysiphaceae è la formazione di un feltro, di colore biancastro e di aspetto polverulento, sulla superficie degli organi colpiti, dovuta all'intreccio di ife e all'emissione di un numero elevato di spore. Gli organi colpiti più frequentemente sono quelli assimilanti o con intensa attività vegetativa, quali le foglie, i germogli erbacei, i frutti in accrescimento. Nel corso dell'attacco, le aree colpite subiscono dapprima una decolorazione, visibile rimuovendo il feltro micelico, poi la necrosi dei tessuti

21 Test effettuati su oidio Materiali e metodi 100 piante x 6 replicati Disegno a blocchi randomizzati Ambiente sperimentale: Livorno Trattamenti:, 1 intervento ogni 20 giorni Trattamento % piante colpite Control zolfo 86.3 ± 3.4 a 42.4 ± 2.3 b Chabasite 1Kg/100L 37.2 ± 1.5 c

22 Fillossera Alterazioni radicali, si formano galle nodose sulle radichette e tuberosità sulle radici più Vecchie Riduzione dell apparato radicale Progressivo deperimento della pianta che riduce le produzioni Afide di origine americana, introdotto in Europa attorno al 1850 Ciclo su vite Americana, svernamento come uovo sui tralci Femmine partenogeniche che pungono le foglie determinando lo sviluppo di galle Nelle generazioni successive nascono alcune femmine dotate di lungo rostro che Lasciano le foglie migrando sull apparato radicale, dove inizia una serie di generazioni radicicole Deperimento delle piante fino a morte. Su vite americana genera delle galle fogliari Trattamento % piante colpite Control Actara 55.4 ± 1.2 a 8.2 ± 1.3 b chabasite 4Kg/ha 8.8 ± 1.5 b

23 Tignola e Tignoletta Larve perforano gli acini e nelle regioni fredde generano le crisalidi svernanti, mentre Nelle zone più calde originano una terza generazione carpofaga 1 generazione non dannosa Aprono la strada a Botrytis e Aspergyllus carbonarius che produce ocratossina A, Velenosa per l uomo Intervenire a soglia del 5% di grappoli infestati Antagonisti: Beauveria bassiana, Spicaria farinosa Trattamento % piante colpite Control 66.5 ± 4.6 a Beauveria bassiana 21.5 ± 2.1 b chabasite 5Kg/ha 18.6 ± 0.5 c

24 Tripidi Materiali e metodi 50 piante x 6 replicati Disegno a blocchi randomizzati Ambiente sperimentale: Grosseto Trattamenti:, 1 intervento ogni 20 giorni Trattamento % piante colpite Control Spinosad 98.2 ± 4.4 a 22.2 ± 1.2 b Chabasite 1Kg/100L 20.1 ± 1.5 b

25 Mal dell esca Materiali e metodi 70 piante x 6 replicati Disegno a blocchi randomizzati Ambiente sperimentale: Chianti Trattamenti:, 1 intervento ogni 20 giorni Trattamento % piante colpite Control Trichoderma 56.2 ± 2.4 a 32.1 ± 3.2 b Chabasite 1Kg/100L + Ema 23.1 ± 1.5 c

26 Mosca (ceratitis capitata) Materiali e metodi 50 piante x 6 replicati Disegno a blocchi randomizzati Ambiente sperimentale: Chianti Trattamenti:, 1 intervento ogni 20 giorni Trattamento % piante colpite Control Esche + deltametrina 66.4 ± 3.3 a 12.1 ± 1.2 b Chabasite 1Kg/100L + neem 13.1 ± 1.5 b

27 Oziorrinco Materiali e metodi 100 piante x 6 replicati Disegno a blocchi randomizzati Ambiente sperimentale: Veneto Trattamenti:, 1 intervento ogni 20 giorni Trattamento % piante colpite Control Spinosad 44.4 ± 1.3 a 10.1 ± 1.4 b Chabasite 1Kg/100L + neem 9.2 ± 1.5 b

28 Cicaline Materiali e metodi 60 piante x 4replicati Disegno a blocchi randomizzati Ambiente sperimentale: Livorno Trattamenti:, 1 intervento ogni 20 giorni Trattamento % piante colpite Control Piretrine, buprofexin 24.4 ± 2.3 a 15.1 ± 1.4 b Chabasite 1Kg/100L + neem 14.2 ± 1.5 b

29 Ragnetto rosso Materiali e metodi 50 piante x 4replicati Disegno a blocchi randomizzati Ambiente sperimentale: Pisa Trattamenti:, 1 intervento ogni 20 giorni Trattamento % piante colpite Control Abamectina, exitiazox 40.4 ± 3.3 a 22.1 ± 1.8 b Chabasite 1Kg/100L + neem 24.2 ± 2.2 b

30 Applicazioni della chabasite in viticoltura Famiglia: Ampelidacee o vitacee Specie: Vitis vinifera Trattamento Produzione totale (t/h) N. Grappoli x pianta Peso totale a grappolo (g) Controllo b 18 b b Chabasite 100gr/pianta Trattamento con chabasite micronizzata 5Kg/ha + rame + zolfo a 25 a a Incremento dello sviluppo degli apparati radicali con maggiore assorbimento di Acqua e nutrienti, maggiore resistenza agli stress biotici e abiotici

31 Conclusioni Possibile applicazione di strategie ecosostenibili rispettose della salute dell uomo e dell ambiente Utilizzo della chabasite micronizzata per migliorare l efficacia dei metodi convenzionali per la difesa delle piante Riduzione degli attacchi di Botrytis cinerea, peronospora, oidio etc. Controllo anche di altri insetti (coleotteri e lepidotteri) e di batteri Effetto della chabasite nella stimolazione della parte vegetativa e radicale delle piante, maggiore resistenza agli stress idrici Importanza della purezza dei materiali che vengono utilizzati per evitare problemi di fitotossicità Grazie per l attenzione

32 Dott. D. Prisa Dottore in Biotecnologie Agro-Industriali spec. Vegetali e Microbiche P.H.D. in Crop Science Production alla scuola Superiore S.Anna di Pisa Collaboratore di ricerca al CRA-VIV di Pescia (PT) domenico.prisa@gmail.com Linkedin: domenico prisa Skype: domenico.prisa2 Tel Grazie