Limiti e prospettive delle applicazioni di lotta biologica in post-raccolta

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1 Limiti e prospettive delle applicazioni di lotta biologica in post-raccolta

2 Nessuna interazione (0) Interazione positiva (+) Interazione negativa (-)

3 Effetti sull organismo 1 Effetti sull organismo 2 Vantaggio Svantaggio Nessuno Vantaggio Mutualismo (obbligatoria) o Protocooperazione (non obbligatoria (*) Parassitismo e/o predazione (*) Commensalismo (*) Svantaggio Parassitismo e/o predazione (*) Competizione (interferenza diretta o a livello di risorse) Amensalismo Nessuno Commensalismo(*) Amensalismo Coesistenza o Neutralismo (*) Simbiosi= interazione vantaggiosa per almeno una delle parti

4 Consumatori Fitofagi Zoofagi Predatori Parassiti Parassitoidi Onnivori Zoofagia largamente diffusa nella classe degli insetti si manifesta attraverso comportamenti vari esistono MODELLI ETOLOGICI PREVALENTI, collegati da numerosi e molteplici CASI DI TRANSIZIONE

5 uso di predatori, parassitoidi e patogeni per contenere la densità di una popolazione di un altro organismo ad un livello inferiore a quello che si sarebbe avuto in loro assenza (De Bach, 1964) MODERNA ACCEZIONE impiego di organismi viventi e dei loro prodotti, allo scopo di proteggere le piante dagli agenti biotici dannosi

6 ORGANISMI CHE SI NUTRONO D'INSETTI Nell ambito degli Artropodi si distinguono PREDATORI si nutrono allo stadio larvale e/o di adulto di più esemplari preda PARASSITOIDI si nutrono allo stadio larvale a spese di un solo esemplare ospite la larva possiede organi locomotori sviluppati la larva è priva di organi locomotori e ha uno stretto rapporto biologico con la vittima

7 PREDAZIONE ectofagia PARASSITOIDISMO endofagia PARASSITISMO

8 PREDATORI dimensioni maggiori rispetto alla specie vittima attività predatoria negli stadi di larva e/o adulto si nutrono di più esemplari della preda larve provviste di organi locomotori (ricerca attiva) No interazioni fisiologiche con la vittima

9 PARASSITOIDI (entomoparassiti, parassiti protelici) dimensioni uguali o minori rispetto all`ospite entomofagi soprattutto negli stadi larvali Si sviluppano in rapporto a un solo individuo vittima larve prive di organi locomotori stretto rapporto con la fisiologia della vittima

10 PARASSITI dimensioni minori rispetto alla vittima (generalmente di una classe diversa) svolgono più generazioni a carico di un solo individuo vittima non causano la morte dell ospite si adattano ai cambiamenti dell ospite e si integrano nella sua biologia

11 Parametri biologici Strategia evolutiva Interazioni fisiologiche Localizzazione dell`ospite Numero di esempl./ospite PARASSITI PARASSITOIDI PREDATORI Adattamento all`ospite con impatto minimo Risposta all ospite con impatto minimo sulla sua fisiologia Attraverso il contatto con l ospite o mediante trasporto da parte di altri organismi Da svariati a molti Attiva localizzazione e regolazione dell ospite Regolazione dell ospite Affidata agli adulti che vivono liberi e localizzano così gli ospiti Da uno a svariati Attiva localizzazione e consumo dell ospite Nessuna interazione fisiologica Affidata sia agli stadi preimmaginali che agli adulti Meno di uno

12 Parametri biologici Dimensioni rispetto all ospite Sviluppo Risposte dell`ospite Effetti derivanti dall`ospite PARASSITI PARASSITOIDI PREDATORI Inferiori Simili Superiori Molte generazioni /ospite Di norma sopravvive Fecondità e dimensioni indipendenti dalle dimensioni e dalla qualità dell ospite Una generazione /ospite Ucciso lentamente Fecondità e dimensioni dipendenti dalle dimensioni e dalla qualità dell ospite Molti ospiti necessari per compiere una generazione Ucciso rapidamente Fecondità e dimensioni dipendenti dal numero e dalla qualità degli ospiti

13 RAPPORTO CON L OSPITE ecto-parassitoidi endo-parassitoidi ecto-endoparassitoidi endo-ectoparassitoidi STADIO BIOLOGICO DELL OSPITE PARASSITIZZATO oofagi ovo-larvali larvali larvo-pupali pupali immaginali RAPPORTO OSPITE/N PARASSITOIDI gregari solitari superparassitismo multiparassitismo (o superparassitismo eterospecifico)

14 GAMMA DI OSPITI monofagi o specifici oligofagi polifagi obbligati facoltativi LIVELLO TROFICO DELL OSPITE ATTACCATO primari (su un ospite fitofago) iperparassitoidi (su parassitoidi primari o di categoria superiore) autoparassitoidi (su stadi della propria specie)

15 RAPPORTO PARASSITARIO e REGOLAZIONE DELLA FISIOLOGIA DELL OSPITE IDIOBIONTI attaccano l ospite nello stato e nel sito ove esso sarà parassitizzato, senza concedergli ulteriore sopravvivenza (es.: Trichogramma spp. parassitoidi oofagi) KOINOBIONTI attaccano l ospite nello stato e nel sito nei quali la parassitizzazione consentirà, per un periodo variabile (anche di mesi), la sua sopravvivenza (es: Chelonus eleaphilus, parassitoide ovo-larvale di Prays oleae)

16 Considerata forma primitiva Comportamenti simili a quelli dei predatori con la differenza che normalmente attaccano un solo ospite che viene paralizzato dalle femmine ovideponenti parassitizzano ospiti in stadi di sviluppo avanzati (considerato l arresto dell accrescimento) più vittime qualora gregarie entro mine, galle o nidi pedotrofici più generazioni rispetto all ospite

17 Considerata un evoluzione verso il parassitismo p.d. la larva, vivendo nel lacunoma di un unico ospite, ne può subire condizionamenti nel ritmo di crescita compresa l induzione dello stato di diapausa e quindi Sincronizzazione dei cicli tra i due simbionti Preferiscono i primi stadi di sviluppo (in accrescimento)

18 PREDATORI diffusi nell ambito dell intera classe degli insetti Eterometaboli Ortotteroidi, Rincoti Olometaboli Coleotteri, Neurotteri, Ditteri

19 Odonati Dermatteri Mantodei Ortotteri

20 Eterotteri Pentatomidi Antocoridi Antocoridi

21 Neurotteri Crisopidi Ditteri Sirfidi

22 Coleotteri Carabidi Coccinellidi

23 PARASSITOIDI solo tra gli Olometaboli Lepidotteri Coleotteri Ditteri Brachiceri Ciclorrafi (Tachinidi) Imenotteri Sinfiti (Orussidi) Imenotteri Apocriti

24 Imenotteri Eulofidi

25 Imenotteri Encirtidi

26 Imenotteri Afelinidi Imenotteri Tricogrammatidi

27 PROPAGATIVO INONDATIVO introduzione dalle aree di origine distribuzione massale mediante allevamenti INOCULATIVO colonizzazione periodica di specie già introdotte CONSERVATIVO Habitat management incremento ospiti alternativi pratiche agronomiche fitofarmaci selettivi

28 In ambito europeo, si registra un crescente interesse verso l applicazione di tecniche di lotta biologica nel contesto delle metodologie di Integrated Pest Management nelle derrate in post-raccolta

29 Le industrie alimentari sono ambienti caratterizzati da: condizioni termoigrometriche costanti e prossime all optimum Disponibilità pressoché illimitata di pabulum microambienti che proteggono gli infestanti filmati realizzati da Bayer Environmental Scie

30 sono numerose le esperienze di lotta biologica realizzate sulle produzioni in post-raccolta, riportate in diverse rassegne scientifiche degli ultimi decenni tra cui: Arbogast, 1984; Brower et al., 1996; Schöller et al., 1997; Žďárková, 2001; Schöller, 2010 Queste prevedono l impiego di agenti biotici di controllo quali batteri, funghi,nematodi, acari e insetti.

31 specie maggiormente studiata Attività trofica su uova, larve e pupe di coleotteri e lepidotteri (Tribolium confusum, T. casteneum, Sitophilus zeamays, S. granarius, Lasioderma serricorne, Plodia interpuctella, Sitotroga cerealella) l optimum sinecologico risulta compreso tra 29 e 31 C. Rapporto preda/predatore: comportamento di II tipo.

32 Specie a diffusione cosmopolita, si riscontra in lettiere, nei cumuli di letame, nella paglia è segnalato quale predatore di coleotteri, acari e numerose specie di insetti, tra cui il dittero Musca domestica (L.) 3 mm

33 uno dei principali parassitoidi rinvenibili negli ammassi granari agente di controllo biologico di : S. granarius, S. zeamays, Rhyzopertha dominica, Stegobium paniceum, L. serricorne, Acanthoscelides obtectus, Callosobruchus maculatus. ectoparassitoide primario idiobionte attacca gli ultimi stadi larvali delle specie ospiti all interno dei semi dei cereali

34 potenziale agente di controllo biologico di S. granarius, L. serricorne, S. paniceum, R. dominica, A. obtectus e Ptinus clavipes. ectoparassitoide solitario di larve e pupe capacità di parassitizzazione fortemente influenzata dalla temperatura, e competizione intra e interspecifica iche-achgebiete/

35 distribuzione cosmopolita ectoparassitoide idiobionte gregario sviluppa a spese di larve di P. interpunctella, Ephestia kuehniella (Zeller), E. elutella (Hübner), Cadra cautella (Walker) paralizza e ovidepone anche su Galleria mellonella L. e Corcyra cephalonica (Stainton) fi

36 Ooparassitode impiegato da tempo in Germania P. interpunctella, E. kuehniella ed E. elutella. si presta ad essere utilizzato con grande facilità introduzione nelle industrie sotto forma di strisce di cartoncino sulle quali sono incollate centinaia di uova di lepidotteri parassitizzate

37 Preda acari appartenenti alle fam. Acaridae e Glycyphagidae (Acarus siro L., Tyrophagus putrescentiae (Schrank) e Lepidoglyphus destructor (Schrank) preda infatti specie che si muovono lentamente (A. siro) meno suscettibile agli acaricidi fosforganici rispetto alle proprie prede Copyright Bild: Dr. rer. nat. J.-Th. Franz

38 metodologia di lotta biologica impiegata. Di norma vengono effettuati (lanci inondativi di entomofagi con l impiego di insetti provenienti da allevamenti massali 111/j tb01516.x/abstract

39 Impiego combinato di più entomofagi in relazione alla specie target es. predatori + parassitoidi

40 Su larga scala diventa particolarmente importante disporre di elevate quantità di parassitoidi, agevolmente manipolabili e di facile distribuzione. In quest ottica vanno evidenziate alcune applicazioni realizzate contro le tignole delle derrate nella città di Berlino, sia in punti di commercio al dettaglio che persino nelle abitazioni private

41 normative che regolano l introduzione e l impiego di insetti utili ed altri invertebrati esotici per il controllo biologico D.P.R. 12 marzo 2003 n. 120 Vieta la reintroduzione, l introduzione e il ripopolamento in natura di specie e popolazioni non autoctone

42 In molti casi, nelle industrie alimentari si verificano infestazioni riconducibili a più specie di insetti e/o acari e questo rende particolarmente complessa l adozione del controllo biologico per la difficoltà di poter disporre spesso di un efficace agente biologico multitarget Trichogramma evanescens Westwood

43 Empty room treatment using predatory mites, parasitic wasps and entomopathogenic fungi against stored-product mites, beetles and moths; Preventive treatment of bulk commodities, in particular grain, using parasitic wasps and predatory mites against weevil and storage mites Preventive application of egg-parasitoid of the genus Trichogramma to protect packaged products from infestation by moths.

44 I silos o più in generale i granai, che sono i siti in cui di norma il cereale viene infestato da numerose specie di artropodi, possono rappresentare al contempo un ambiente idoneo per una efficace introduzione di idonei entomofagi.

45 Nelle industrie di prima e seconda trasformazione la presenza di polveri inquinanti, rende spesso inefficace o di difficile attuazione l applicazione di pesticidi contro gli infestanti. In tali casi può offrire apprezzabili risultati l applicazione della lotta biologica.