I PASSI per la REALIZZAZIONE dei BOLLETTINI FITOSANITARI della REGIONE LAZIO La pubblicazione dei bollettini per le avversità della vite nella stagione 2017 fa parte di un progetto pilota realizzato dalla Regione Lazio con lo scopo di fornire indicazioni ai viticoltori laziali sui momenti in cui è necessario o opportuno eseguire i trattamenti fitosanitari, in ottemperanza all applicazione della difesa integrata obbligatoria (D.lgs 150/2012), così come previsto dall azione A.7 del PAN e dal D.Lgs n. 150/2012, in recepimento della direttiva 128/2009 dell UE, che chiama le regioni italiane ad attuare una difesa integrata e un agricoltura più sostenibile. I PARTNER DEL PROGETTO La realizzazione del sistema di allerta e la pubblicazione dei bollettini ha visto il coinvolgimento e la collaborazione: - del Servizio Fitosanitario Regionale, che gestisce la rete di monitoraggio territoriale e pubblica, sulla base dei dati acquisiti, i bollettini fitosanitari; - di Horta srl, Spin-off dell Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza, che fornisce il supporto tecnico-scientifico e mette a disposizione: a) i modelli previsionali e le funzioni presenti nel sistema web di supporto alle decisioni (DSS) vite.net, già collaudato nelle varie aree viticole nazionali e utilizzato da diversi servizi e tecnici regionali; b) il sistema per il rilievo dei dati di campo monitora.net. I dati agro-meteorologici necessari ai modelli previsionali sono forniti e trasmessi, a cadenza oraria, dall ARSIAL (Agenzia Regionale per lo Sviluppo e l'innovazione dell'agricoltura del Lazio) L. R. n. 40 del 09/10/1996; le previsioni meteo orarie sono fornite da Horta. La pubblicazione dei bollettini si è resa possibile grazie all approvazione del Progetto Lazio DiSu : Innovazione a salvaguardia dell ambiente, finanziato dalla Regione Lazio e dall UE (fondi FSE - POR 2014/2020Il Dott. Agr. Anselmi Andrea, curatore del progetto, ha raccolto i dati attraverso le attività di monitoraggio e la consultazione della piattaforma web vite.net e ha redatto i bollettini fitosanitari.
Figura 1. Rappresentazione schematica delle diverse attività, sistemi e dei soggetti convolti nella realizzazione dei Bollettini. LE AZIENDE PILOTA Il gruppo di lavoro ha individuato 7 aziende pilota in importanti aree viticole del territorio laziale, scelte sulla base: i) delle caratteristiche pedoclimatiche, di impianto e varietali rappresentative della zona; ii) della vicinanza alle stazioni metereologiche regionali dell ARSIAL, necessarie per la registrazione e trasmissione delle variabili meteo. Figura 2. Collocamento delle aziende pilota nel territorio laziale
Per le 7 aziende pilota sono stati definiti e realizzati dei piani di monitoraggio relativi alle principali avversità della vite (peronospora, oidio, botrite, tignoletta, mal dell esca ecc..); nelle stesse sono state delimitate parcelle non trattate dove rilevare e verificare l andamento delle medesime avversità (tesi non trattata, Figura 4) per poi applicare i modelli di previsione e le diverse funzionalità del DSS vite.net, al fine di produrre gli output di modellistica avanzata, necessari ai bollettini. Figura 3. Attività di monitoraggio L attività di monitoraggio in campo (scouting) consente di verificare la corrispondenza tra dati rilevati e dati previsionali e permette quindi di avere un quadro aggiornato dello stato fitosanitario della coltura in riferimento delle avversità oggetto di osservazione. Consente di accertare la comparsa di eventuali altri organismi dannosi al fine di contenerne/evitarne la diffusione. Figura 4. Parcella non trattata in una delle 7 azienda pilota
Per impedire l effetto deriva dei prodotti fitosanitari impiegati nelle aree limitrofe alle parcelle non trattate sono state utilizzate, durante l esecuzione dei trattamenti, apposite coperture temporanee (Figura 5). Figura 5. Copertura temporanea per evitare l'effetto deriva dei prodotti fitosanitari sulla parcella non trattata PERCHÉ IL SISTEMA DI SUPPORTO ALLE DECISIONI VITE.NET PER LA REDAZIONE DEI BOLLETTINI? Le attività di monitoraggio in campo sono necessarie ma non sufficienti per l attuazione di una difesa guidata/integrata. È per questo che il DM 22 01 2014 (paragrafo A.7.2.1, comma 3 e 4) dispone che le Regioni siano tenute ad attivarsi per l utilizzo di sistemi di allerta e modelli previsionali sullo sviluppo delle avversità. La redazione dei bollettini fitosanitari ha previsto, per l appunto, l uso del DSS vite.net Questo DSS è uno strumento capace di fornire informazioni dettagliate riguardanti ogni singolo vigneto. I dati acquisiti per mezzo di sensori (per esempio i sensori e le stazioni metereologiche) e con attività di scouting svolte da personale qualificato (anche facilitate dall uso di smartphone) confluiscono in tempo reale via GPRS a un server remoto. Il DSS, acquisisce le informazioni, le controlla, le analizza attraverso dei modelli matematici, le interpreta secondo delle regole definite dagli esperti e, infine, fornisce informazioni sullo stato fitosanitario del vigneto e previsioni circa l andamento epidemiologico degli organismi dannosi.
Figure 6 Vite.net è formato da una componente per il monitoraggio continuo del vigneto e dal DSS vero e proprio che, utilizzando sistemi di modellistica avanzata, analizza i dati provenienti dal vigneto e, in tempo reale, fornisce informazioni e supporto della gestione del vigneto. Il DSS vite.net presenta, integrati tra loro, diversi modelli e differenti funzionalità (Figura 7). Tutti i modelli vengono implementati e aggiornati con gli autori degli stessi, ai fini di una maggiore correlazione tra il modello originale e quello operativo, e validati con cura nei vari areali viticoli. I modelli riguardano sia le principali malattie come peronospora, oidio, muffa grigia e black rot, sia gli insetti (Lobesia botrana, Planococcus ficus e Scaphoideus titanus), sia le avversità abiotiche (basse temperature e carenza idrica). Figura 7. Nella schermata principale di vite.net è possibile individuare, nel riquadro di sinistra, gli indicatori di sintesi del rischio per le malattie fungine e i relativi indicatori del livello di protezione garantito dall ultimo trattamento effettuato nello specifico vigneto.
Nel riquadro in alto, a destra, la fenologia della vite, in basso il bilancio idrico del vigneto e, nei bottoni di destra, l accesso a dati e previsioni meteo, al registro dei trattamenti, ai modelli per gli insetti e per i danni da freddo. Per il progetto in regione Lazio, il DSS permette di: 1. Avere previsioni circa le allerte d infezione delle principali malattie fungine della vite e il loro sviluppo, attraverso i modelli epidemiologici. Questo permette di indicare previsionalmente nel bollettino quando e se intervenire con i trattamenti. 2. Indirizzare e guidare le attività di monitoraggio da effettuare, attraverso la consultazione dei modelli matematici (sviluppo epidemiologico) e fenologici degli insetti e della varietà di riferimento. Ciò consente di: A. ottimizzare le risorse del personale da impiegare nei periodi di interesse reale per l attività di monitoraggio in campo; B. individuare la corretta attività di monitoraggio per lo stadio evolutivo del fitofago; ad esempio, disporre le trappole in maniera tempestiva, ossia poco prima della comparsa dello fenofase del fitofago d interesse, con conseguente risparmio nell uso delle trappole stesse e per le ore di lavoro; C. suggerire il prodotto fitosanitario più corretto per lo stadio evolutivo dell orgasmo dannoso e/o la fase fenologica della pianta previsti dal modello, da riportare nel bollettino. Figura 8. Output del DSS vite.net relativo alla emissione delle foglie e allo sviluppo riproduttivo di uno specifico vigneto. La linea verticale rappresenta la data di consultazione del DSS; quanto si trova alla destra della linea è calcolato in base alle previsioni meteorologiche specifiche per il vigneto. 3. Dare indicazioni sulla necessità di eventuali interventi irrigui, in base al modello del bilancio idrico del DSS. 4. Pianificare, gestire e registrare i dati di monitoraggio per i principali organismi dannosi, attraverso la funzione Monitoraggio. Questo funzione permette di: A. individuare precocemente focolai e emergenze fitosanitarie; B. prendere decisioni territoriali informate circa la protezione delle colture (es. soglie di attenzione, soglie d intervento, ecc.);
C. prendere decisioni circa deroghe e interventi straordinari; D. creare archivi storici per analisi ed interpretazioni (comprensione dei macrofenomeni e delle dinamiche degli organismi dannosi); E. accertare l inserimento dati dei tecnici e le loro attività -> verifica e valutazione; F. pubblicare, ad uso di agricoltori e tecnici, la cartografia fitosanitaria; G. Conoscere in tempo reale la situazione fitosanitaria del territorio e avere proiezioni previsionali di ampi areali, attraverso le mappe tematiche del sistema (rappresentazioni spaziali geo-referenziate), sulla base dei dati registrati attraverso le attività di monitoraggio e degli output dei modelli (Figura 9). Figure 9. Rappresentazione su mappa dei dati di monitoraggio per "Peronospora - Incidenza su foglia". ESEMPIO DI ALCUNI MODELLI EPIDEMIOLOGICI In tutti i grafici di dettaglio presenti nel sistema, la data corrispondente al momento della consultazione, viene indicata da una linea verticale nera: i dati alla destra di questa linea corrispondono alle simulazioni realizzate utilizzando le previsioni meteorologiche riferite alla stazione di riferimento, mentre i dati alla sinistra della stessa sono dati ottenuti dalle variabili meteo registrate dalla stazione agrometeorologica, opportunamente validati. Rischio oidio. Il modello matematico definisce il periodo in cui si possono sviluppare le infezioni primarie (ascosporiche) di Erysiphe necator e l evoluzione dell inoculo (rappresentato dai cleistoteci svernanti) durante tutta la stagione viticola. Il modello indica poi i giorni in cui sono presenti le
condizioni ambientali per il rilascio delle ascospore e calcola la presenza di ascospore in funzione della temperatura e della bagnatura fogliare, e il tasso d infezione da parte delle ascospore in funzione di temperatura e deficit di pressione del vapore. Per le infezioni secondarie, il sistema fornisce un indice di rischio calcolato sulla base dell influenza delle condizioni meteo e della fase fenologica della pianta (strettamente legata alla resistenza ontogenetica dei grappoli) sui processi di sporulazione e infezione da parte dei conidi. Per la redazione dei bollettini sono stati controllati, giornalmente dal momento del germogliamento, i grafici di dettaglio per le infezioni ascosporiche (Figura 10), i quali rappresentano e descrivono le diverse fasi del ciclo epidemiologico del patogeno dando informazioni dettagliate circa: - l andamento della dose di inoculo, primo grafico (rappresenta la proporzione di cleistoteci che non ha ancora rilasciato le ascospore, proporzione espressa sul totale dei cleistoteci in grado di rilasciare ascospore nel corso della stagione); - il grado di dispersione delle ascospore, secondo grafico (le barre verdi rappresentano gli eventi di rilascio delle ascospore dai cleistoteci e la loro altezza indica la quantità relativa di ascospore rilasciate per ogni evento); - la sintesi degli eventi, terzo grafico (vedi dettaglio di seguito); - l indice di infezione, quarto grafico (le barre rosse esprimono la gravità relativa dell'infezione primaria, calcolata sulla base della numerosità di ascospore che ha causato l'infezione). -
Figura 10. Grafici di dettaglio del DSS vite.net relativi al modello per l oidio (infezione ascosporica). Il grafico relativo alla sintesi degli eventi è stato osservato con particolare attenzione, in quanto permette di ottenere informazioni chiave per impostare la difesa. In Figura 11 sono riportati tutti gli eventi che compongono la successione del ciclo d'infezione ascosporico: il rilascio delle ascospore (quadrato verde), la loro dispersione (triangolo giallo), l'infezione (diamante rosso) e la fine del periodo di latenza (linea verde), ossia quando dovrebbero essere visibili i sintomi della malattia in vigneto.la presenza del diamante indica una probabile infezione e, quindi, la necessità di valutare un intervento fitosanitario. Figura 11. Output del DSS vite.net relativo alla sintesi degli eventi per l oidio della vite (infezione ascosporica). Dal momento in cui sono stati osservati, nelle parcelle non trattate, i primi sintomi delle infezioni ascosporiche è iniziata anche la consultazione dei grafici relativi alle infezioni conidiche, di cui non si riporta dettaglio per brevità. Rischio peronospora. Uno specifico modello matematico fornisce una stima molto attendibile sul momento in cui le prime famiglie di oospore di Plasmopara viticola escono dalla dormienza e sono quindi pronte a germinare, come pure sulla durata del periodo delle infezioni primarie. In questo lasso di tempo, il modello simula: i) la germinazione di tutte le famiglie di oospore in funzione della temperatura e dell umidità, e segnala i periodi in cui sono disponibili oospore germinate; ii) la sopravvivenza degli sporangi in rapporto alle condizioni di temperatura e umidità; iii) il rilascio delle zoospore qualora, in presenza di sporangi vitali, vi sia una sufficiente bagnatura della lettiera di foglie; iv) l effetto della pioggia nel veicolare le zoospore vitali sulla vegetazione suscettibile; v) il momento dell infezione da parte delle zoospore, in funzione della combinazione di temperatura e bagnatura fogliare, e la gravità relativa delle infezioni; vi) il procedere del periodo d incubazione e la probabile comparsa dei sintomi di peronospora in vigneto (Figura 12). Un secondo modello simula poi la produzione di sporangi sulle lesioni di peronospora eventualmente presenti nel vigneto, la loro sopravvivenza e il verificarsi d infezioni secondarie nel corso della stagione.
Figura 12. Output del DSS vite.net relativo al dettaglio del modello per la peronospora della vite (infezione primaria). Come per l oidio, anche per la peronospora si è proceduto a controllare i grafici di dettaglio pche rappresentano e descrivono le diverse fasi delle infezioni primarie, fornendo informazioni dettagliate circa: - l andamento della dose di inoculo (rappresenta la proporzione di oospore che non ha ancora superato la fase di dormienza, e quindi non ha ancora iniziato il processo di germinazione);
- il grado di germinazione delle oospore (il grafico mostra l'avanzamento del processo di geminazione delle oospore, processo che termina con la formazione degli zoosporangi); - la sintesi degli eventi (vedi dettaglio di seguito); - l incubazione e la comparsa dei sintomi (la linea rossa si riferisce al tempo di incubazione che avanza in funzione della temperatura e dell umidità relativa a partire dal momento in cui si sono realizzate tutte le condizioni per un infezione primaria); - la dinamica delle infezioni (l'indice di infezione (barre verticali) esprime la gravità relativa dell'infezione primaria, calcolata sulla base della numerosità della famiglia di oospore che ha causato l'infezione). Anche per la peronospora, il grafico che richiede un particolare approfondimento è la sintesi degli eventi, in quanto permette di ottenere delle informazioni utili per impostare la difesa. In Figura 13 sono riportati tutti gli eventi che compongono la successione del ciclo d'infezione primario: la germinazione delle oospore (cerchio blu), il rilascio delle zoospore (quadrato verde), la loro dispersione (triangolo giallo), l'infezione (diamante arancione o rosso) e la fine del periodo di incubazione (linea verde). Figura 13. Output del DSS vite.net relativo alla sintesi degli eventi per la peronospora della vite (infezione primaria). Nei giorni in cui non sono presenti simboli non è atteso alcune evento infettivo. Quando sono visibili solo alcuni simboli ma manca il diamante rosso che indica la probabile infezione, il ciclo d'infezione ha avuto inizio ma non si è completato; non è pertanto atteso un evento infettivo. Può, ad esempio, accadere che le oospore siano germinate (cerchio blu), che queste abbiano rilasciato le zoospore (quadrato verde) ma che le zoospore non siano riuscite a raggiungere la pianta (il simbolo di dispersione è quindi assente). Solo la presenza del diamante indica una probabile infezione. Il colore del diamante può essere arancione o rosso: la probabilità che l'infezione si realizzi aumenta passando dall'arancione al rosso. Così come per l oidio, dal momento in cui sono stati osservati, nelle parcelle non trattate, i primi sintomi di peronospora è iniziata anche la consultazione dei grafici relativi alle infezioni secondarie, di cui non si riporta dettaglio per brevità. CONCLUSIONI
Il Progetto, oltre a rispondere concretamente al PAN e al D.Lgs n. 150/2012 circa le misure di supporto per l attuazione della difesa integrata obbligatoria, ha permesso di aumentare il numero delle aziende servite dai programmi regionali di assistenza tecnica per la produzione integrata e biologica, senza incrementare il numero dei tecnici impegnati. Il sistema descritto in questa nota rappresenta uno strumento strategico, in grado di garantire innovazione tecnologica e divulgazione delle informazioni essenziali a supporto delle decisioni fitosanitarie anche tra i piccoli agricoltori. L innovazione introdotta con i Progetto non è legata esclusivamente ai nuovi strumenti di cui dispone oggi la Regione (modelli previsionali e piattaforme web di consultazione, database, sistemi di allerta, mappe tematiche e registri informatici), ma anche e soprattutto a un nuovo modello di lavoro che potrà essere esteso a altre attività Fitosanitarie. L obiettivo, a lungo termine, è quello di estendere il servizio ad altre colture agricole importanti per il territorio laziale, con conseguente maggiore valorizzazione delle produzioni regionali e tutela del territorio.