Feromoni per una difesa sostenibile

Feromoni per una difesa sostenibile

Fonte articolo: "L'informatore Agrario"
di Fabio Molinari, Alberto Schiaparelli
Foto Fondazione Agrion

L’impiego dei feromoni rappresenta uno dei principi alla base delle difesa integrata contro gli insetti dannosi delle colture.

Possono essere impiegati per il monitoraggio delle popolazioni, la cattura massale o per inibire gli accoppiamenti in alternativa all’utilizzo degli insetticidi.

FEROMONI: DAL MONITORAGGIO ALLA CONFUSIONE SESSUALE

Le linee guida nazionali di produzione integrata prevedono, nella difesa fitosanitaria delle diverse colture, l’impiego di tutti i sistemi di inibizione degli accoppiamenti e dei metodi attratticidi. Per il monitoraggio stabiliscono che l’impiego delle trappole (a feromoni e cromotropiche) diventi «obbligatorio tutte le volte che le catture sono ritenute necessarie per giustificare l’esecuzione di un trattamento», precisando, a seconda del fitofago, il numero minimo di trappole da utilizzare in rapporto alla superficie.

Tra i mezzi di lotta ai fitofagi che maggiormente hanno rivoluzionato la difesa delle colture, i feromoni occupano un posto di rilievo. Esamineremo, iniziando dal monitoraggio, la loro evoluzione nei diversi settori applicativi, fino a quello della lotta diretta contro specie chiave per le principali colture frutticole e per la vite, che ha subìto negli ultimi dieci anni una crescita esponenziale grazie ai risultati positivi ottenuti e come risposta alle crescenti esigenze igienico-sanitarie e ambientali.

Monitoraggio:

Rappresenta storicamente il campo d’impiego più diffuso, interessando tutte le principali colture e costituendo tuttora uno degli strumenti indispensabili, insieme ai modelli previsionali, per una razionale difesa integrata. Le prime prove effettuate in Italia si possono far risalire agli inizi degli anni 70 a opera di numerosi Autori, tra i quali Maini (1973), Frilli (1974), Giunchi et al. (1975) che utilizzarono la trappola Pherocon IC, denominata wing trap (ad ala), innescata con i feromoni Codlemone, Orfamone, Grapamone e Anamone, della società americana Zoecon, nata nel 1968, ora diventata Trécé Inc. e rappresentata in Italia dalla Sipcam fin dal 1972 (Formigoni, 1975) e dal 2012 anche dalla Certis Europe.

Nel nostro Paese le ricerche in questo settore sono cominciate negli stessi anni presso l’Istituto Guido Donegani di Novara, allora della Montedison, e proseguite fino ai giorni nostri nell’ambito di Isagro Ricerca, che ne ha ereditato e sviluppato il know how.
Contemporaneamente allo studio dei feromoni iniziò quello dei modelli di trappola che portò al brevetto, nel 1976, della Traptest, chiamata impropriamente a «pagoda». Questi modelli «omnidirezionali» si differenziano dagli altri con solo due aperture o «unidirezionali», indicati come a «delta» o a «tunnel», nei quali la più sottile traccia odorosa esercita un maggiore potere attrattivo verso certi insetti, come i maschi di carpocapsa (Cydia pomonella) (Accinelli et al., 1998).
Oggi è possibile monitorare con numerosi tipi di trappole a feromoni un centinaio di specie di lepidotteri, oltre ad alcune cocciniglie, ditteri tefritidi e coleotteri, in agricoltura, selvicoltura (Schiaparelli et al., 2004, 2007) e nelle industrie alimentari (Pagani et al., 2009–2010).
I feromoni impiegati prevalentemente sono i sessuali, ma non mancano quelli di aggregazione, in particolare per i coleotteri.
Per alcuni fitofagi, per aumentare la capacità attrattiva, vengono impiegate trappole cromotropiche o cromoattrative gialle o azzurre, innescate con feromone sessuale, come per la mosca delle olive (Bactrocera oleae) o con paraferomone (trimedlure) come per la mosca mediterranea della frutta (Ceratitis capitata); oppure di aggregazione, come per il tripide Frankliniella occidentalis, ad esempio con la trappola Trip Kit della Biogard o la Thripline ams, della Syngenta Bioline. Per il dittero drosofilide Drosophila suzukii sono disponibili, tra gli altri, i modelli Pherocon SWD, della Trécé, attivato con una miscela di sostanze volatili e Droso-Trap, della Biobest, contenente un’esca alimentare. Per i tefritidi mosca delle ciliegie (Rhagoletis cerasi) e mosca delle noci (Rhagoletis completa), le trappole gialle vengono innescate con erogatori di sale ammoniacale. Per la piralide del mais (Ostrinia nubilalis) le trappole a «cono di rete», come il modello Coretrap, della Riff98, sono innescate sia con lo specifico feromone (ceppi E, Z, EZ) sia con fenilacetaldeide (PAA) (Maini e Burgio, 1999). Per la diabrotica (Diabrotica virgifera virgifera) sono disponibili trappole gialle innescate con feromone sessuale. Per la cimice asiatica (Halyomorpha halys) si cita il modello StinK bug trap, della Rescue, con feromone di aggregazione, distribuito dalla Serbios.

Per gli adulti di elateridi (Agriotes spp.) vengono impiegate particolari trappole a imbuto, come il modello Yatlorf, con feromone sessuale. La società Trécé Inc. ha sviluppato e prodotto per il monitoraggio di entrambi i sessi di carpocapsa l’erogatore Pherocon DA Combo impregnato con una miscela di codlemone (feromone sessuale) e decadienoato di etile (estere di pera, cairomone), sostanza volatile specifica per maschi e femmine. Le trappole innescate con questo erogatore risultano utili, in particolare, nel controllo dei frutteti in confusione sessuale, potendo rilevare tempestivamente l’eventuale presenza di femmine e valutare la necessità di effettuare trattamenti.

Cattura massale:

Il metodo della cattura massale (mass trapping) ha trovato pratica applicazione per alcune specie dannose in selvicoltura (processionaria del pino, coleotteri scolitidi), frutticoltura (lepidotteri cossidi), orticoltura (ad esempio nottua mediterranea, Spodoptera littoralis e tignola del pomodoro, Tuta absoluta) e nelle industrie alimentari (tignole delle derrate).
Si impiegano modelli a imbuto o a bacinella, questi ultimi di fattura industriale o artigianale, contenenti un tensioattivo e innescati con feromone integrato, a volte, da lampade per un effetto attrattivo addizionale, come la Ferolite, della Russell IPM.
Le trappole a imbuto per la cattura di massa sono state introdotte in Italia dalla Montedison verso la metà degli anni 80, prima la Mastrap e successivamente la Mastrap L, usata principalmente per la lotta alla processionaria del pino (Traumatocampa pityocampa), al rodilegno giallo (Zeuzera pyrina) e rosso (Cossus cossus; Pasqualini et al., 1984).
Negli anni seguenti numerosi sono stati i tipi di trappole per la cattura di massa dei fi tofagi menzionati distribuiti da diverse società. A esse si sono aggiunte quelle per il punteruolo rosso delle palme (Rhynchophorus ferrugineus) come RhynchoTrap e PunchTrap, con feromone di aggregazione e attrattivo alimentare. La cattura di massa, per alcune specie e in particolari situazioni colturali, può essere realizzata con trappole per il monitoraggio, posizionate in un numero adeguato per ettaro, che contengono attrattivi alimentari: è il caso, ad esempio, di DrosoTrap e VasoTrap, con componenti di colore rosso, per D. suzukii e dei diversi modelli per C. capitata come CeraTrap e TapTrap.

Metodo attratticida:

Il metodo attract and kill prevede che un insetto, una volta attratto, sia ucciso mediante un insetticida. I migliori risultati si ottengono nella lotta ai ditteri tefritidi: attualmente sono disponibili tre sistemi a pannelli, di cui due per la lotta alla mosca delle olive, Eco-Trap della Vioryl, distribuito da CBC (Europe)-Divisione Biogard, e Magnet Oli della Suterra e un altro per la mosca mediterranea della frutta, Magnet Med, sempre della Suterra, distribuito da Gowan Italia. Possiamo citare in questa sezione anche l’esca Adress, della Syngenta, capsula contenente un gel a base di lufenuron e sostanze attrattive per la lotta alla C. capitata, che induce sterilità negli adulti che se ne nutrono. Si utilizza in associazione con appositi supporti plastici (Di Franco et al., 2009). Per questa specie si cita, di recente registrazione, la Decis Trap, della Bayer CropScience, costituita da un contenitore di colore giallo con all’interno un dispenser di attrattivi alimentari, il cui coperchio ha la parete impregnata con deltametrina (Caponero et al., 2015; Leocata e Pirruccio, 2016).

Inibizione degli accoppiamenti:

Si tratta di diffondere nell’aria quantità di feromone in modo che i maschi vengano «confusi» (confusione sessuale) o «distratti» (distrazione sessuale) nella fase di localizzazione delle femmine, che in natura avviene soprattutto grazie all’emissione del feromone da parte di queste ultime. L’attività di ricerca italiana sui feromoni per la lotta diretta ai fitofagi fu condotta all’Istituto Donegani dalla fine degli anni 70. Furono provate sia formulazioni in polvere bagnabile, da applicare con atomizzatore (Maini et al., 1982), sia erogatori a basso dosaggio (Capizzi et al., 1986). Le esperienze ripresero nella seconda metà degli anni 80 (Molinari e Cravedi, 1988; Boscheri et al., 1989; Pari et al., 1990; Niccoli et al., 1990; Serrati et al., 1990; Domenichini et al., 1990; Michelatti et al., 1990; Trematerra et al., 1994), tutte con erogatori a elevato rilascio introdotti da società come Basf, CBC (Europe) e Consep. A riguardo si citano anche quelle di Isagro Ricerca effettuate in diversi ambienti con l’erogatore Ecopom (Rama, 1997).

Modalità di funzionamento

È possibile inibire gli accoppiamenti rilasciando il feromone con diverse modalità: si può scegliere di diffondere nell’ambiente elevate quantità da pochi punti di erogazione (metodo della confusione sessuale) o basse quantità da molti punti (metodi del disorientamento o distrazione sessuale e della irrorazione di formulati microincapsulati). Altri sistemi per attuare la confusione sessuale sono l’autoconfusione e, più di recente, l’impiego di erogatori di aerosol.

Erogatori a elevato rilascio

Sono quelli che diffondono quantità di feromone relativamente elevate: ciascuno ne libera alcuni milligrammi al giorno, che rappresentano una dose orientativamente centinaia di volte superiore a quella emessa da una femmina. L’effetto, ottenuto posizionando da 300 a 1.000 punti di rilascio per ettaro, è complesso, ma fondamentalmente i maschi si trovano in un ambiente con forti sbalzi di concentrazione che provocano l’assuefazione all’attrattivo e la saturazione del sistema di percezione ed elaborazione del segnale. Applicati su superfici sufficientemente ampie, comunque superiori a 1 ha, nel giro di alcuni giorni distribuiscono il feromone in modo uniforme per 5-6 mesi e impediscono gli accoppiamenti anche con popolazioni alte.



Tra i primi a essere introdotti in Italia, in fruttiviticoltura, registrati dal 2003, troviamo i prodotti Isomate e Isonet della Shin-Etsu, distribuiti da CBC (Europe) - Divisione Biogard; i Rak della Basf; i CheckMate della Consep Membranes, diventata Suterra nel 2001 e che nel 2006 ha acquisito AgriSense, società con esperienza anche nel settore alimentare e civile; i Cidetrak della Trécé Inc., distribuiti da Certis Europe e registrati nel 2012. Quest’ultima società prevede la prossima registrazione di Cidetrak EGVM per la confusione sessuale della tignoletta della vite (Lobesia botrana) (Arbizzani et al., 2016).
Le specie attualmente controllate con questa tecnica sono: Cydia pomonella, Cydia molesta, Cydia funebrana, Lobesia botrana, Eupoecilia ambiguella, Zeuzera pyrina, Synanthedon tipuliformis, Anarsia lineatella e tortricidi ricamatori. Per questi ultimi e nelle zone dell’Alto Adige, come in Val Venosta, dove è prevalente la capua (Adoxophyes orana), la CBC (Europe) ha ottenuto un’autorizzazione in deroga negli ultimi anni per il formulato Isomate C LR MAX.
La stessa società ha registrato quest’anno Isonet T per la confusione della tignola del pomodoro (T. absoluta) (Sannino et al., 2014) e Isonet LA plus per le tignole della vite (L. botrana, E. ambiguella) e l’eulia (Argyrotaenia ljungiana) per le aree del Trentino dove è presente questo tortricide (Chiesa et al., 2016).
In seguito è prevista quella di Isomate OFM Rosso Flex BIO, per la tignola orientale del pesco (C. molesta), caratterizzato dall’essere biodegradabile e compostabile.
Suterra ha in sviluppo diffusori per altre specie di insetti, come CheckMate VBM-XL, per la cocciniglia farinosa della vite (Planococcus ficus), sperimentato in Puglia negli ultimi anni (Guario et al., 2015). Basf ha registrato a fine 2012 il Rak 2 MAX, una nuova formulazione migliorata nella durata e costanza dell’erogazione, per il controllo di L. botrana.

Autoconfusione sessuale:

Il meccanismo d’azione è particolarmente suggestivo: il concetto è quello di attrarre i maschi verso capannine, simili alle comuni trappole con un erogatore di feromone al centro; invece del fondo collato, la base è costituita da un piano con pozzetti riempiti di polvere di cera, carica elettrostaticamente e contenente il feromone. I maschi non vengono catturati, ma quando attraversano la capannina sul loro corpo aderisce una certa quantità di polvere esca che, emettendo feromone, li rende incapaci di percepire i richiami (da cui il termine autoconfusione).
Viene ipotizzato anche che i maschi cosparsi di esca, volando, fungano da punti di rilascio che potrebbero distrarre gli altri maschi che non sono stati attratti dalle trappole (Howse, 2004). Dal 2008 sono registrati dalla Exosect Ltd. prodotti per carpocapsa, Exosex CM e per tignola orientale del pesco, Exosex OFM e dal 2012 è disponibile Exosex GVM LB per la tignoletta della vite.

Formulati in bombole per aerosol:

In Italia è stato registrato da Suterra, nel 2013, CheckMate Puffer CM-O per la carpocapsa (C. pomonella), su pomacee e noce. Si tratta di un formulato in bombole spray da inserire in un dispositivo elettronico temporizzato in grado di rilasciare il feromone in dosi e momenti prestabiliti. Consigliato in numero di 2-3 puffer/ha e per superfici-comprensori di almeno 4-5 ha.
I programmi di sviluppo di questa innovativa tecnologia, in continua espansione, i cui primi risultati positivi sono stati verificati su ampie aree del Trentino-Alto Adige (Angeli et al., 2012), hanno previsto il suo utilizzo su altri fi tofagi, come L. botrana, con il CheckMate Puffer LB (Boselli, 2014), registrato recentemente e C. molesta, con il CheckMate Puffer OFM, valutato su vasta scala in Emilia-Romagna, Piemonte, Basilicata e anch’esso registrato quest’anno. In stato avanzato di sviluppo è il CheckMate Puffer CMOFM per carpocapsa e tignola orientale del pesco.
Questa tecnica è stata adottata a fine 2015 anche da CBC (Europe) con la formulazione aerosol Isomate CM Mister per il controllo di carpocapsa, dotata di un innovativo meccanismo temporizzato di erogazione, con sensore di temperatura minima programmabile.



Erogatori a basso rilascio:

Sono erogatori che rilasciano quantità di feromone più simili a quelle emesse dalle femmine, con i quali si ottiene il cosiddetto disorientamento o distrazione, basato sulla creazione di false tracce. In questo caso i maschi non perdono la capacità di percepire il feromone, ma vengono costantemente «distratti» dal relativamente elevato numero di punti attrattivi (2.000-3.000/ha) che competono con le femmine (Maini e Accinelli, 2000). Hanno una durata che va da un mese e mezzo a due e sono particolarmente vantaggiosi su appezzamenti di dimensioni contenute, poiché l’inibizione degli accoppiamenti avviene a livello locale grazie all’attrazione dei dispenser. Interessante è l’uso in strategie integrate con insetticidi in concomitanza con le diverse generazioni del fitofago (Angeli et al., 2003; Molinari e Cravedi, 2005). Erogatori di questo tipo sono gli Ecodian, di Isagro, in materiale biodegradabile e compostabile (Mater-Bi), introdotti in frutticoltura dal 1999 contro i principali fitofagi e distribuiti da Sumitomo Chemical Italia e recentemente anche da Gowan Italia con il marchio Adivenir.
La società Isagro ha introdotto dal 2016 Ecodian SL, un sistema basato su un filo diffusore di cellulosa rivestito di Mater-Bi, a basso rilascio
di feromone, per applicazioni in floricoltura e orticoltura contro S. littoralis, in serra o in pieno campo (Reggiori et al., 2010).

Formulazioni «sprayable»:

Dal 2007 sono disponibili due formulati della Suterra, CheckMate CM-F per il controllo di C. pomonella e CheckMate OFM-F per C. molesta: si tratta dei primi prodotti registrati in Europa in forma liquida in cui sono sospese microcapsule contenenti il feromone. L’applicazione viene fatta con le attrezzature convenzionali utilizzate per i normali agrofarmaci con i quali sono miscibili (Sciarretta e Trematerra, 2002; Demaria et al., 2010). La Bayer ha messo in commercio nel 2015 Charan OFM, per C. molesta e Charan CM per C. pomonella, analoghi ai formulati Suterra. Sulla vegetazione le microcapsule costituiscono un grandissimo numero di punti di diffusione del feromone, che risulta quindi distribuito in modo uniforme, come una «nebbia» che può mascherare i richiami naturali.
Queste formulazioni offrono soprattutto una versatilità d’impiego, potendo inserirsi nei programmi di difesa con insetticidi quando sia utile l’uso del feromone soltanto in un periodo della stagione.

Espansione del metodo:

Dopo le prime esperienze di campo, la tecnica della confusione sessuale ha avuto nell’ultimo decennio una rapida crescita favorita da diverse cause, tra le quali l’insorgenza di resistenza ad alcuni insetticidi, la revoca di numerose sostanze attive in seguito alla revisione europea, la richiesta della gdo di alimenti con residui inferiori, in valore e numero, rispetto a quelli ammessi dalla normativa.
In Alto Adige il programma di sviluppo del metodo ha avuto inizio nel 1993, con 232 ha coperti, per raggiungere gli attuali 16.000, corrispondenti all’86% della superfi cie melicola. In Piemonte e in Trentino la superficie a melo interessata dalla confusione rappresenta rispettivamente il 51% (con 2.760 ha) e il 75% (con 7.900 ha) di quella totale.
In Trentino i feromoni vengono utilizzati per difendere dalle tignole il 100% della produzione viticola, coprendo 9.700 ha: un grande progresso dai 14 ha del 1991. Nella coltura del pesco i feromoni hanno mostrato notevole efficacia soprattutto nei confronti di C. molesta, e in due delle principali regioni produttrici la superficie interessata, in confronto alla totale, ha raggiunto il 94% (con 13.900 ha) in Emilia-Romagna e l’88% (con 4.270 ha) in Piemonte.
A livello nazionale i feromoni sono applicati, come mezzo diretto di lotta, su una superficie di circa 82.000 ha, suddivisa in 35.000 ha a melo, 20.000 ha a pesco e 27.000 ha a vite. Il valore del mercato della confusione è stimato in 15 milioni di euro al consumo (AA.VV., com. pers.).

La confusione sessuale nel futuro della difesa integrata:

La confusione sessuale e più in generale i sistemi di inibizione degli accoppiamenti non sono più considerati un’alternativa agli insetticidi, ma come una delle soluzioni da preferire per soddisfare i «principi generali di difesa integrata», elencati nell’Allegato III della direttiva 128/2009/CE sull’uso sostenibile dei prodotti fitosanitari, recepita con il dl n. 150 del 14-8-2012 e applicati dal gennaio 2014 nell’ambito del Piano d’azione nazionale (Pan) (AA.VV., 2014). L’obbligo, nell’ambito del processo di revisione europea, di preparare anche per i feromoni da utilizzare nella lotta
diretta agli insetti un dossier simile a quello richiesto per gli altri prodotti fitosanitari, costituisce un limite allo sviluppo di queste metodologie.
Allo stato attuale, l’iter per la revisione, iniziato nel 2005 e relativo ai feromoni appartenenti al gruppo dei «Feromoni dei lepidotteri a catena lineare» (Straight-Chained Lepidopteran Pheromones o SCLPs) si è concluso con la loro iscrizione, per 10 anni dall’1-9-2009, nell’Allegato I della direttiva 91/414/ CEE, ora trasferito nel reg. UE 540/2011.
In Italia i prodotti fitosanitari con feromoni devono ottenere la registrazione dal Ministero della salute secondo il reg. CE 1107/2009. Il dm 24-4-2012 li ha riregistrati provvisoriamente fino al 31-8-2019, data di scadenza dell’approvazione della sostanza attiva.

Fabio Molinari
Esperto di entomologia applicata
Alberto Schiaparelli
Agronomo

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