La gestione del rischio resistenza : concetti generali ed esperienze del GIRE

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1 Veneto Agricoltura - Forum fitoiatrici, 6 dicembre 2006 DISERBO DELLE COLTURE E GESTIONE DELLA RESISTENZA AGLI ERBICIDI La gestione del rischio resistenza : concetti generali ed esperienze del GIRE Maurizio Sattin CNR Istituto di Biologia Agro-ambientale e Forestale Sede di Legnaro Agripolis, Legnaro (PD)

2 La resistenza è in espansione e può causare: perdite di produzione incremento dei costi sia per gli agricoltori che per le società produttrici di fitofarmaci incremento dell uso di fitofarmaci con conseguente aumento del rischio per gli utilizzatori, i consumatori e l ambiente totale o parziale perdita di costosi e sofisticati strumenti tecnici come sono i fitofarmaci

3 Gli erbicidi sono potenti agenti di selezione popolazione selezione evoluzione Variabilità genetica, pressione di selezione, adattabilità (fitness), sistema riproduttivo, ecc

4 Peculiarità del settore malerbologico: un numero di generazioni ridotto (tranne qualche rara eccezione, solo una all 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

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7 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 (es. inibitori PSII), utilizzati ad una dose che normalmente li controllerebbe Per cui.. per ogni specie ci possono essere più biotipi in relazione al tipo ed al numero di gruppi di erbicidi coinvolti nella resistenza di ciascun biotipo Per ogni biotipo ci possono essere più popolazioni

8 Inibitori PSII Inibitori ALS Ormonici Inibitori ACCasi

9 N biotipi resistenti per MdA

10 Specie con popolazioni resistenti in Italia Specie Anno segnalazione Numero popolazioni resistenti N pop. con resistenza multipla Erbicida o Gruppo di erbicidi Gruppo HRAC Colture interessate Regioni interessate Amaranthus cruentus 1978 (*) - Atrazina C1 Mais Veneto, Friuli, Lombardia Solanum nigrum 1978 (*) - Atrazina C1 Mais Veneto, Friuli, Lombardia Chenopodium album 1982 (*) - Atrazina C1 Mais Piemonte Avena sterilis Inib. ACCasi A Grano duro Puglia, Basilicata, Sicilia 18 Inib. ALS B Alisma plantago-aquatica Inib. ALS B Riso Piemonte, Lombardia Schoenoplectus mucronatus Inib. ALS B Riso Piemonte, Lombardia Lolium spp Inib. ACCasi Inib. ALS A B Grano duro Toscana, Puglia, Umbria e Lazio Papaver rhoeas Inib. ALS ormonici B O Grano duro Puglia, Lazio, Umbria, Toscana, Basilicata Sicilia Phalaris paradoxa Inib. ACCasi A Grano duro Lazio, Puglia, Marche Amaranthus retroflexus Terbutilazina, C1 Mais Veneto Metamitron Cyperus difformis Inib. ALS B Riso Piemonte, Lombardia, Veneto e Emilia Romagna Echinochloa crus-galli Propanile quinclorac C2 O Riso Piemonte, Lombardia e Toscana Amaranthus retroflexus Inib. ALS B Soia Friuli

11 erbicidi Sistema colturale bersaglio Variabilità genetica rischio di resistenza Analisi e gestione del rischio a livello normativo (EU, stato, regione) società produttrici e comm. azienda agricola gruppi di lavoro specifici (GIRE)

12 Analisi del rischio di resistenza scopo Ridurre il rischio di sviluppo della resistenza e perciò allungare il periodo di uso efficiente dei prodotti sia per a vantaggio dell agricoltore, dell industria e dell ambiente

13 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 della resistenza, comprensivo del pattern d impiego alle autorità regionali per regolarne l impiego

14 Analisi rischio di resistenza quadro normativo Fino pochi anni fa il rischio resistenza non era considerato nel processo di registrazione in Europa Con la direttiva 91/414/CEE dell U.E., recepita in Italia nel 1995, che disciplina l immissione in commercio di prodotti fitosanitari, il rischio di resistenza deve essere considerato Nel 1999 EPPO pubblica (e aggiorna nel 2002) le linee guida Standard PP 1/213(1) intitolate Resistance risk analysis per incoraggiare ed armonizzare l applicazione e la valutazione dei dati nei Paesi Europei

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16 Chi richiede la registrazione deve: Fornire i dati necessari all analisi del rischio di resistenza Se necessario, proporre delle strategie per la mitigazione del rischio Programma di monitoraggio successivo all introduzione del nuovo p.a.

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

18 Analisi del rischio di resistenza si articola in due fasi Valutazione del rischio d insorgenza, della resistenza e degli effetti che essa può produrre Gestione del rischio d insorgenza e possibili strategie per sfuggire o ritardare l insorgenza del fenomeno

19 Per valutare il rischio di resistenza per una determinata specie è necessario valutare i vari fattori che contribuiscono al rischio: fattori che favoriscono lo sviluppo del rischio intrinseco di resistenza, dipendono: dall erbicida ed alla sua interazione con la pianta dalle caratteristiche biologiche dell infestante fattori che sono in relazione con il pattern d uso dell erbicida e che vanno a determinare il cosiddetto rischio agronomico

20 Fattori che incrementano rischio intrinseco elevata persistenza dell attività dell erbicida un singolo modo d azione e/o sito d azione presenza di resistenza monogenica elevata facilità di metabolizzazione dell 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

21 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

22 Valutazione del rischio d'insorgenza della resistenza agli erbicidi in relazione al sistema colturale adottato OPZIONI GESTIONALI Miscelazione o rotazione di erbicidi nel sistema colturale Metodo di controllo delle infestanti nel sistema colturale N di trattamenti per stagione utilizzando il medesimo MDA LIVELLO DI RISCHIO Basso Medio Alto > 2 MDA(+) 2MDA 1 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 azione (*) Es, bruciatura delle stoppie, falsa semina, uso di specie e varietà competitive Modificato da HRAC (1998) Guidelines to the management of herbicide resistance e da HGCA (1999) Preventing and controlling herbicide-resistance grass weeds.

23 Concetto di analisi della sensibilità (sensitivity analysis) Descrive la risposta di una specie o di un biotipo ad un certo erbicida Esplora tutta la possibile variabilità Da indicazioni gestionali

24 Rappresentazione di sensitivity analysis 95 Dose erbicida

25 Concetto di baseline Descrive la risposta di una specie ad un erbicida mai utilizzato prima su tale specie o biotipo Serve per valutare successivamente eventuali variazioni di suscettibilità di popolazioni di una certa specie dovute all uso ripetuto dell erbicida E caratterizzato da variabilità

26 Rappresentazione di una baseline 100% Dose erbicida

27 Valutazione del rischio intrinseco di resistenza Diagramma dei processo di valutazione e gestione del rischio di resistenza ai fini della registrazione. Modificato da: EPPO Standard PP 1/213(2) Resistance risk analysis si Valutazione del rischio concreto di resistenza nell impiego senza restrizioni Il rischio concreto nel caso di impiego senza restrizioni è da considerare accettabile? no Introduzione di modificatori per ridurre il rischio Valutazione del rischio di resistenza Proporre una strategia di gestione (includendo uno o più modificatori ) Valutazione del rischio concreto di resistenza nell impiego con restrizioni Gestione del rischio di resistenza Il rischio concreto nel caso di impiego con restrizioni è da considerare accettabile? no Stabilire (sperimentalmente) delle linee di base (baselines) di sensibilità si Registrazione Monitoraggio, relazione alle autorità competenti e azioni di risposta ad eventuali cambiamenti di efficacia

28 Membri CNR IBAF Gruppo Italiano di lavoro sulla BASF Bayer CropScience Resistenza agli Erbicidi (GIRE) Centro Ricerche sul Riso Cooperativa Terremerse D.A.A.P.V., Univ. di Padova Dow AgroSciences DuPont de Nemours ISAGRO SIPCAM Syngenta Crop Protection

29 La missione del GIRE Facilitare un efficace gestione della resistenza favorendo la cooperazione e la comunicazione tra organismi pubblici, le industrie e gli operatori del settore allo scopo di:

30 Scopi Promuovere un attitudine responsabile all uso degli erbicidi Supportare e partecipare ad azioni che contribuiscano a migliorare le conoscenze sulla resistenza agli erbicidi, incluse le cause e le conseguenze Comunicare efficacemente le strategie di gestione della resistenza ed incoraggiare la loro implementazione attraverso la pubblicazione di linee-guida pratiche Stimolare la collaborazione tra ricercatori pubblici e privati

31 Riso

32 Grano duro

33 Cos è stato fatto (1) Monitoraggio delle specie interessate e attenzione all evoluzione di altre specie Testate più di 500 popolazioni con 3-4 erbicidi Raccolta informazioni storiche sugli appezzamenti interessati dalla resistenza Pubblicazioni sulle più diffuse riviste divulgative Riunioni (Società, Ente Risi) con gli agricoltori

34 Cos è stato fatto (2) Banca dati sulla situazione italiana (aggiornamento banca dati mondiale) Scambi di informazioni con analoghi gruppi di altri Paesi Riunioni con tecnici regionali Riunioni rivolte agli agricoltori

35 Risultati ottenuti Limitazione dell impatto e dell evoluzione della resistenza Deroghe ai disciplinari regionali Maggiore collaborazione e sinergie tra ricercatori pubblici e privati Maggiore consapevolezza del problema resistenza agli erbicidi Concentrazione delle limitate risorse disponibili Punto di riferimento nazionale ed internazionale sulla resistenza agli erbicidi in Italia

36 Il futuro Continuazione del monitoraggio Assestamento e migliore organizzazione Migliorare la capacità previsiva Migliorare la comunicazione e la visibilità Porsi come referenti agli organismi nazionali e regionali responsabili della registrazione

37 Conclusioni variare tutto ciò che si può! Utilizzare tutti i mezzi a disposizione Quando ci si accorge di avere uno strumento efficace, pensare a come preservarne l efficacia

38 Conclusioni L esperienza insegna che la resistenza non è un problema irrisolvibile, ma un fenomeno gestibile attraverso: la conoscenza degli aspetti teorici e gestionali del problema il controllo integrato un comportamento responsabile di tutti gli operatori del settore

39 Grazie per l attenzione!