Fungi e malattie delle piante: caratteristiche, ciclo di vita e controllo - Prof. Camardo , Appunti di Patologia Vegetale

Scarica Fungi e malattie delle piante: caratteristiche, ciclo di vita e controllo - Prof. Camardo e più Appunti in PDF di Patologia Vegetale solo su Docsity! DIFESA DELLE DERRATE: MODULO PATOLOGIA VEGETALI 25.09.2023 Patologia post raccolta dei prodotti vegetalilibro usato maggiormente. Esame finale (no prove intermedie) su blackboard in appelli ufficiali. 27 domande (25 a risposta multipla con 3/4 opzioni, valgono 1 punto; 2 domande a risposta aperta che valgono 3 punti). Se rispondo alle domande multiple in maniera sbagliata, viene tolto -0.25. Se rispondo a domande aperte in maniera sbagliata, viene tolto -0.75. Non rispondendo il punteggio è 0. L’esame dura 40min. appelli: 22/01-5/02 alle 14.30 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Anno internazionale della salute delle piante: 2020. I parassiti uccidono le piante, mangiano il nostro cibo e distruggono il nostro ambiente. Ma chi sono questi parassiti?? - Insetti - Batteri - Funghi - Virus - Piante invasive, le malerbe che entrano in combattimento con le nostre piante, La popolazione deve intensificare la battaglia contro i parassiti; sensibilizzare l’opinione pubblica contro il problema di parassiti. Questa giornata rivolta alla salute delle piante ha 6 obiettivi: 1. Aumentare la consapevolezza del pubblico generico e degli stakeholders (coloro che hanno un interesse verso una tematica) a livello regionale, globale e nazionale. 2. Rafforzare gli sforzi delle comunità locali, globali e nazionali nei confronti del cambiamento climatico 3. Aumentare le conoscenze della popolazione rispetto alla salute delle piante 4. Favorire gli enti, favorire il dialogo tra stakeholder 5. Disseminare le informazioni fare comunicazione 6. Stabilire dei legami forti tra gli attori coinvolti I risultati attesi dalla giornata internazionale sono: - Se le piante sono in salute, produco più raccolto, diminuisco a livello globale la fame. - Le piante in salute garantiscono una minore perdita di biodiversità, naturale o creata dall’uomo, e crea un ambiente migliore - Piante in salute vuol dire avere più ricavo per gli agricoltori perché ho più ricavo e quindi meno povertà - Avere piante in salute comporta avere un commercio sicuro e comporta un maggiore sviluppo economico. CHI BENEFICIA DELL’ANNO INTERNAZIONALE DELLA SALUTE DELLE PIANTE? - Le persone - Nazioni unite - Agenzie A partire dal 2020 è stata istituita la giornata mondiale della salute delle piante, per accrescere la consapevolezza globale sul modo in cui la tutela della salute delle piante può aiutare a porre fine alla fame, ridurre la povertà, proteggere le biodiversità e l’ambiente e, promuovere lo sviluppo economico. È importante perché le piante sono la vita: sono per l’80% del cibo che mangiamo e per il 98% dell’ossigeno che respiriamo. I viaggi e i commerci internazionali sono associati all’introduzione e alla diffusione di parassiti delle piante. I parassiti invasivi sono uno dei principali motivi della perdita di biodiversità. I parassiti e malattie sono associati all’aumento delle temperature: la lotta verso quest’ultimi ha generato un aumento dell’uso dei pesticidi. Report Istat 2022 riporta dati sul cambiamento di consumo dei prodotti nei prossimi 5 anni. Saranno in aumento verdura fresca o cotta; frutta e legumi, seguiti da pesce e carni bianche. Ci sarà una diminuzione di consumo di latte, formaggi, salumi e affettati e carni rosse. Questo perché si favorisce l’uso di risorse vegetali rispetto a quelle animali. Prossimamente potrebbe aggiungersi l’insetto come fattore in aumento. Aumento di consumo di legumi perché sono in sostituzione alla carne e alle proteine. L’OMS suggerisce 5 porzioni di frutta e verdura al giorno (400gr/gg: 150-300kg/persona anno). La quantità consigliata è notevole. L’uso di queste quantità è dovuto anche a una ricerca sempre più consapevole e il fatto che ci si tenga alla sicurezza alimentare. Negli ultimi decenni l’agricoltura ha subito profondi mutamenti, positivi e negativi: - Introduzione di nuove cultivar: gli avanzamenti tecnologici hanno portato all’introduzione di nuove cultivar, più produttive, rispondono maggiormente alle esigenze di stakeholder, più resistenti a malattie e stress ambientali. Rispondano bene allo sviluppo di nuove tecnologie. - Sviluppo tecnologico, per raccoglierlo e stoccarlo in maniera adeguata, tecnologie per ridurre l’uso di pesticidi. Migliorano le performance di produzione. Fattori che incidono negativamente - Incremento della popolazione, la proiezione è che la popolazione arrivi a 10 miliardi; questo porta a una maggiore richiesta di produzione per l’alimentazione ma c’è un limite: la superficie per la coltivazione viene così introdotta la vertical farming, colture fuori suolo, coltivate su bancali che sfruttano la verticalità, ambiente protetto. Aspetto positivo: si controllano i parassiti, no problemi di attacchi parassitari perché sono sviluppati a livello tecnologico. Impatto negativo: la qualità è standardizzata e i costi sono molto elevati. - Cambiamento climatico generato da 2 effetti: o Variazione dell’intensità dei parametri che misuriamo (temperatura- precipitazione- umidità) o Probabilità con cui gli eventi si verificano. Si creano “nuove stagioni” in cui le precipitazioni non sono né controllabili né prevedibili. Bisogna creare una nuova agricoltura che sia in grado di resistere al cambiamento climatico. Si innalzano le temperature perché aumenta la CO2, estraiamo materiale fossile che contiene CO2 che rimane in atmosfera, che accumula calore e poi lo rilascia.  bisogna catturare la CO2 attraverso piante, filtrare l’aria, immagazzinare la CO2; ridurre le emissioni. Si innalzano le temperature in seguito alla corrente del golfo. Gli OBIETTIVI DELLA SUPPLY-CHAIN (catena di passaggio composta da: chi produce, dal processo, dalla distribuzione e chi compra). La derrata deve soddisfare alcuni parametri. Due scenari: 1. Garantire una commercializzazione prolungata di prodotti raccolti in grande quantità ma in breve tempo. Es: FRAGOLE. Le MALATTIE BIOTICHE sono malattie trasmissibili e infettive, la cui evidenza della loro presenza ci aiuta nella diagnosi. Le malattie vengono classificate e riusciamo a fare una diagnosi attraverso i sintomi di ciò che compare, si usano diverse tecniche: 1. Analisi sintomatologica : basata sul sintomo 2. Analisi biologica : l’ospite ha un sintomo e prelevo una porzione dell’ospite, lo analizzo e cerco di capire chi ha causato la malattia 3. Analisi sierologica : reazione chimica tra antigene e anticorpo. 4. Analisi biotecnologica : si prendono parti di DNA o rna dell’agente Ciò che varia nelle diverse analisi è il grado di approfondimento delle analisi, utile per la processazione dei campioni. I POSTULATI DI KOCH Quando non si conosce la causa della malattia bisogna fare affidamento ai postulati di Koch; ci consentono di stabilire la relazione di causa-effetto che lega un microrganismo a una malattia. Esistono dei presupposti; il supposto agente patogeno deve: 1. Essere presente nella pianta malata 2. Devo essere in grado di isolare l’agente patogeno e coltivarlo in purezza, per poterlo studiare bene 3. Devo essere in grado di prendere il patogeno, coltivato precedentemente in purezza e iniettarlo nella pianta sana che, essendo stata infettata deve riprodurre i sintomi della malattia che ha avuto il primo organismo colpito. 4. Essere re-isolato dalla pianta malata artificialmente infettata. Possono avere dei LIMITI: alcune malattie a volte non rispondono alla causa-effetto. Una malattia viene associata ad un singolo agente e viceversa quindi non sono tenuti in conto altri fattori che, si aggiungono all’agente principale. Quando il patogeno interagisce con l’ospite lo fa per avere nutrimento: si instaura una forma di interazione di natura trofica, si nutre. I parassiti vivono a spese di altri organismi viventi per ottenere fonti nutritive. I saprofiti instaurano un’azione trofica dalla materia organica morta. PARASSITISMO: RAPPORTO BIOTROFICO E NECROTROFICO: Nel rapporto biotrofico, un patogeno instaura un legame con gli organismi vivi. I parassiti che instaurano questo tipo di interazione vengono chiamati parassiti obbligati. - Hanno uno stretto range di possibili ospiti - Non possono crescere come saprofiti (si nutrono di sostanza morta, in decomposizione). - Attaccano ospiti sani e colpiscono una pianta in salute in qualsiasi stato vegetativo - Hanno un decorso molto lento, per vivere più a lungo: se muore l’ospite muore anche il patogeno - Penetrano direttamente nell’ospite Nel rapporto necrotrofico: - Hanno un ampio range di ospite che viene immediatamente ucciso - Possono crescere come saprofiti - Prediligono tessuti giovani, tessuti più facili da attaccare, deboli o senescenti - Uccidono rapidamente l’ospite rilasciando tossine o enzimi - Penetrano attraverso fori o aperture naturali - Possono crescere come saprofiti SLIDE 10 PRESENTAZIONE 4 LEGGERE E BASTA! COME SI EFFETTUA UNA DIAGNOSI? La diagnosi è la possibilità di diagnosticare una malattia attraverso l’identificazione dei sintomi associata all’agente eziologico ed infine fare una diagnosi per affermare di cosa si tratta. QUALI SONO I PRINCIPALI SITNOMI? - Quando ho delle decolorazioni o colorazioni anormali o Clorosi: insufficienza di clorofilla. Caduta anticipata delle foglie e colore giallastro o Decolorazioni: quando il pigmento è sostituito da un secondo pigmento o Colorazioni anormali - Producono modificazioni a livello della struttura o Fillomania: le parti del fiore si trasformano in foglia o Virescenza: quando si ha una variazione del colore del petalo o Blastomania: attivazione di gemme dormienti o Appassimento: disidratazione transitoria o Avvizzimento: è una disidratazione permanente o Filloptosi: caduta di foglie o Antoptosi: caduta di fiori o Carpoptosi: caduta di frutti - Si possono avere deficienze ed eccessi di sviluppo : nanismo o gigantismo - Essudati : possono essere mucosi, gommosi, resinosi - Necrosi : è l’effetto finale di molte malattie; è una lesione localizzata sul frutto e sulla foglia. Possono portare alla distruzione della foglia, al marciume secco o mummificazione. 03.10.2023 La SENESCENZA è un processo geneticamente e altamente regolato; è un evento irreversibile e governato da segnali interni che dipendono dalla pianta (non solo tempo o cambiamento di temperatura). È un processo di decadimento della cellula. Il concetto di senescenza può essere riferito sia alla pianta che al frutto. A livello cellulare accade un qualcosa di importante, i cloroplasti vengono trasformati in cromoplasti. La clorofilla si scompone in flavonoidi, carotenoidi e antocianine. Ci interessa!! Senescenza diversa da maturazione. La MATURAZIONE è: - Un momento irreversibile - Collocato tra la fine della fase di sviluppo e l’inizio della senescenza - Prevalgono i processi degenerativi COME SI MISURA LA MATURAZIONE? Attraverso degli indici: - Cronologici: i giorni passati dalla antesi (fioritura) - Fisico: variazione di colore e consistenza. Colore (sostituzione di cloroplasti), consistenza (riguarda l’alterazione della parete vegetale in cui le pectine vengono solubilizzate e l’amido viene degradato). Pectine e amido danno la consistenza ma quando vengono solubilizzati il frutto rammollisce. - Chimico: aumento di zuccheri (frutto più serbevole; zuccheri provenienti dalla degradazione dell’amido) e diminuzione di acidità. Cambiano quindi il sapore e l’aroma (diventano più dolci) aumentano anche gli acidi organici (fanno parte delle sostanze che producono l’aroma nel frutto) Modificazione dei frutti durante la maturazione dal punto di vista CHIMICO FISICO: cambiamento del colore, della consistenza, del sapore e dell’aroma. - COLORE: si ha la perdita di clorofilla e dell’apparato fotosintetico - CONSISTENZA: varia perché c’è un’alterazione della parete cellulare che diventa più morbida perché c’è una parziale solubilizzazione della pectina o cellulosa; si degrada l’amido. - SAPORE ED AROMA: si ha l’aumento e l’accumulo di zuccheri; inizia la produzione di una miscela di sostanze volatili. Dal punto di vista METABOLICO: accadono 3 grandi cambiamenti su: - ALTERAZIONE PATHWAY ESISTENTI: il frutto inizia a respirare maggiormente, andando a consumare gli zuccheri prodotti. Viene prodotto l’etilene, importante nella conservazione dei prodotti post raccolta - SINTESI EX NOVO DI ENZIMI: enzimi che non esistevano. Metabolismo dell’amido - VARIAZIONE NELL’ESPRESSIONE GENICA: la cellula si organizza in maniera diversa per effettuare queste operazioni metaboliche Nel tempo la produzione di CO2 genera una classificazione dei frutti: - Climaterici: in una fase iniziale c’è il rallentamento della respirazione poi con la produzione di etilene endogeno c’è un aumento della respirazione. - A climaterici: durante la maturazione la respirazione cala e diventa stazionaria. Ci sono due punti importanti: - Picco climaterico - Minimo pre-climaterico I frutti climaterici richiedono etilene per portare a termine la maturazione. Es: mele vengono raccolte in un momento agro!! Diverso dal momento. I frutti a climaterici non completano la maturazione quando sono staccati dalla pianta. I frutti nel post-raccolta anche se non attaccati alla pianta si comportano come organismi vivi e continuano a seguire il metabolismo respiratorio. O2 atmosferico+ glucosioCO2+H2O C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 686 Kcal/mol Sono definite il CALORE VITALE: calore prodotto nel corso della conservazione, ed indica quanto calore che deve essere asportato durante la refrigerazione. Si rallenta il metabolismo respiratorio ed aumento la serbevolezza del prodotto: caratteristiche che rendono piacevole il prodotto ed essere consumato. La serbevolezza del prodotto è inversamente al metabolismo respiratorio. L’intensità respiratoria Il processo è di degradazione ossidativa perché usa tanto ossigeno; vengono ossidati i carboidrati e gli acidi grassi. La funzione primaria è la produzione di ATP. Ci sono dei FATTORI CHE INFLUENZANO LA RESPIRAZIONE: 1. TEMPERATURA: l’aumento di temperatura aumenta il metabolismo respiratorio. Determina il prolungamento di vita posta raccolta nei prodotti. Attraverso la regolazione della temperatura riesco a inibire l’attività di alcuni enzimi e facendo così modifico la respirazione. Nei frutti tropicali l’effetto è più marcato, inducendo fisiopatie. Il range fisiologico va da 0 a 30°C. Quando aumento la temperatura aumenta in maniera esponenziale la velocità con cui la reazione avviene. Se io posso controllare il livello di etilene e CO2 riesco a identificare la relazione diretta tra patogeno e respirazione. Nei frutti non climaterici non mi aspetto un incremento di etilene MA quando viene colpito da patogeno c’è un aumento di etilene anche in questa tipologia. LE SOSTANZE PECTICHE Aumento della pectina solubile è correlato alla riduzione della pectina insolubile e provoca il rammollimento del prodotto. La pectina insolubile viene trasformata in pectina solubile. È una disgregazione di legame che provoca un rammollimento della catena e della parete del frutto. L’avanzamento dell’alterazione non è legato alla presenza del patogeno ma alla sua capacità di indurre il rammollimento. C’è una modificazione dei componenti biochimici dei tessuti infetti: - C’è una diminuzione o la scomparsa del glucosio perché il frutto respirando di più ne consuma in maggiore quantità - Dei funghi si nutrono di acidi organici che li diminuiscono fino alla scomparsa - Diminuzione delle proteine e aumento degli amminoacidi, responsabili dei cattivi odori. 16.10.2023 INTERAZIONE OSPITE-PATOGENO Guarderemo i meccanismi di attacco del patogeno e i meccanismi di difesa. MECCANISMI DI ATTACCO: chi va ad attaccare e come: il patogeno intacca la parete cellulare, unica barriera che il patogeno deve attraversare; composta da un numero variabile di molecole che conferiscono una rigidità ed una struttura. È costituita da membrane cellulari, una lamella mediana peptidica (composta da pectina) e intorno ad essa (sopra e sotto) c’è una parete secondaria e una primaria (costituiscono un doppio strato) fatte prevalentemente da cellulosa ed emicellulosa. Il patogeno per attaccare la “barriera” usa degli strumenti: - I funghi usano degli enzimi chiamati poliglatturonasi che agiscono direttamente su agenti polisaccaridi della cellulosa. Sono enzimi molto specifici. Una volta all’interno della membrana inizia lo scambio trofico. - I batteri quando riescono a penetrare usano enzimi aspecifici: liasi, ledono completamente la parete cellulare. Hanno un sistema meno selettivo. La differenza tra un attacco fungino e batterico: tutti i marciumi morti, liquido/molle sono causati da batteri. I funghi sono in grado di tollerare pH subacqueo e acido, grazie al fatto che sono in grado di far variare il pH all’interno della cellula in base alle loro esigenze. La maggior parte dei funghi sono necrotrofi, uccidono l’ospite. Si integra con ciò di cui parleremo nel ciclo di infezione. MECCANISMI DI DIFESA: 1. Meccanismo di resistenza strutturale, fisiologica e biochimica: prima barriera che l’organismo ha. Si riconoscono almeno 2 meccanismi: o Strutture pre-esistenti all’infezione:  Abbondanti cere: uva, prugna.  Struttura della parete cellulare è molto spessa: ha un fitto tomento sulle cellule epidermiche: anguria, melone  Hanno un ridotto numero di stomi e lenticelle: sono aperture necessarie per gli scambi gassosi. Stomi: localizzati su foglie, lenticelle sui frutti. Rappresentano anche una via facilitata per l’ingresso dei patogeni  Si ha la presenza di cellule con pareti inspessite e indurite che permette maggior vita al frutto 2. Meccanismo di tolleranza: o Strutture formate in risposta all’infezione ; è di tipo indotto: o Strutture cellulari: la singola cellula compie una risposta. Causa l’ispessimento della parete cellulare e guaine di callosio in corrispondenza dell’ifa di penetrazione o Strutture istologiche: l’insieme di cellule, il tessuto risponde. La pianta produce una risposta più massiva, può essere evidente attraverso la formazione di: barriere di sughero, strati di abscissione (distacco del tessuto colpito), tillosi (crea ostruzioni per evitare che il patogeno si sposti) e depositi gommosi (produzione di linfa gommosa che ostruisce !! del patogeno) Esistono delle sostanze, già presenti nell’organo prima dell’infezione e agiscono; sono Peptidi, proteine e metaboliti secondari; quindi molecole complesse: sostanze fenoliche, saponine, glucosidi cianogenici. Hanno un’azione tossica e fungono da antibiotici nei confronti del patogeno. Come esplicano la loro azione? Sono presenti nel vacuolo della cellula in forma glicosilata. localizzati nella parte superficiale del tessuto. Quando avviene un attaccato; il legame viene rotto vengono convertiti in attivi durante il processo di difesa. ULTIMO MECCANISMO DI DIFESA INDOTTO: sono delle risposte indotte nelle piante molto complesse: 1. LOCALI: riguardano il punto in cui avviene l’infezione. Per delimitare il processo infettivo la cellula o i tessuti infetti possono approntare strutture cellulari o istologiche, come pure rispondere con una complessa attività che determina la morte cellulare o necrosi della cellula. 2. SISTEMICHE: riguarda tutta la pianta indipendentemente dal punto dell’infezione. Legata alla sintesi ex novo di composti prevalentemente fenolici, come le fitoalessine che hanno un’azione tossica generica), o il rilascio di proteine correlate alla patogenesi chiamate: Pathogeneis Related Proteins, PR. Rilasciando queste proteine mette in allerta tutta la pianta che ci sono delle infezioni; rende maggiormente sensibile la pianta all’infezione e può produrre più sostanze per combattere le infezioni. QUALI SONO I FATTORI CHE FAVORISCONO LE MALATTIE POST RACCOLTA? 1. Suscettibilità ospite-patogeno: determinato patogeni del post raccolta prediligono uno specifico gruppo di ospiti. La preferenza piò essere legata all’anatomia del frutto. Ci sono ospiti che sono più suscettibili a determinati patogeni. 2. Inoculo del patogeno: è la parte di patogeno che consente l’innesto dell’infezione. L’inoculo migliore per la propagazione è la spora. Le fonti di inoculo possono essere: a. In campo: nel terreno, la lettiera (sostanza organica), foglie, sostanza organica, cancri, tessuti necrotici, le mummie (strutture che risiedono dopo che il fungo ha attaccato). b. Nel post raccolta: prodotti marcescenti, imballaggi sporchi (mela marcia sporca l’imballaggio che contamina le mele sane) attrezzature di lavorazione, acque di lavaggio (veicoli di sostanze contenenti patogeni), pareti, pavimento, atmosfera magazzino e celle conservazione 3. Tecniche colturali: a. Forme di allevamento: data alle colture arboree; b. Densità di impianto: quante piante investo per superficie di coltivazione. Ha effetto sulla resa della pianta e sulla presenza di malattie sulla pianta. c. Stato nutrizionale della pianta: una pianta malnutrita è più soggetta a malattie. Se una pianta ha azoto, H20, fosfato in quantità adeguate difficilmente sarà malata. 4. Condizioni post-raccolta: a. Temperatura: è ottimale per lo sviluppo in post-raccolta delle malattie è tra i 15-20°. L’abbassamento della temperatura è una prima linea di difesa per le piante anche se, alcuni patogeni riescono ad attaccare anche a basse temperature. Con basse temperature rallento la respirazione. b. Acqua: si può depositare sui nostri frutti come una pellicola sul frutto; va cercato di evitare perchè molte malattie possono prendere luogo. c. Sostanze stimolanti dell’ospite: alcune sostanze stimolano il patogeno a raggiungere l’ospite. Queste sostanze vengono rilasciate quando il frutto è ferito. d. Composizione atmosferica: tutte le patologie sono favorite dalla presenza di ossigeno. Quando vario l’atmosfera, portando la CO2 sopra al 10% inibisco la germinazione delle spore. 5. Stadio maturazione e sviluppo: incidono sulle infezioni. 6. Senescenza: i frutti senescenti sono più suscettibili ai patogeni. Sono più facilmente colonizzabili. 7. Ferite: i traumi, le spaccature, le vie di ingresso in seguito ad un trauma favorisce lo sviluppo di malattie. Possono essere causati da eventi meteorici o punture di insetto. 8. Infezioni da patogeni secondari: se il mio ospite viene colpito da un patogeno primario, l’ospite può essere colpito da un altro patogeno secondario. 9. Stress fisiologici: io altero la fisiologia del frutto, quest’ultimo viene danneggiato da fisiopatie. SOSTANZA ORGANICA: composti dove è presente il carbonio. SOSTANZA INORGANICA: tutto ciò che non ha carbonio. DOVE SI ORIGINANO LE CONTAMINAZIONI: - Materie prime in campo: possono derivare da: o Parassiti primari che colpiscono la pianta ed aprono la strada ai o Parassiti secondari, grazie alla debolezza della pianta dovuta al primo attacco dei parassiti o Possono essere prima saprofiti sulla lettiera che riescono a colonizzare il prodotto o Possono essere i parassiti residenti: sempre presenti nell’area di coltivazione. - Prodotti durante la lavorazione - Stoccaggio: Se non ho gestito bene la contaminazione questa può arrivare sul prodotto finito durante lo stoccaggio e la commercializzazione. Le contaminazioni in campo variano anche a seconda della zona geografica, dal periodo di coltivazione strettamente legato all’andamento meteorologico; dipende dalle tecniche di coltivazione ed infine la suscettibilità delle piante, avendo piante più o meno resistenti. ANOMALIE DA COMPOSIZIONE GASSOSA: - Carenza di ossigeno: in presenza di livelli tra lo 0.5 e 1%. Crea un collasso del tessuto e porta a degli imbrunimenti con contorni ben definiti. - Eccesso di anidride carbonica: si manifestano in atmosfera controllata e dipendono da quanto dura il contatto del prodotto con l’anidride carbonica. Sulle pomacee si manifesta con aree decolorate lisce, sull’actinidia(kiwi) avviene l’indurimento della columella, sulle crucifere provoca ingiallimento. - Gas a possibile azione fitotossica: o Ammoniaca: NH3 viene usata come liquido refrigerante; gli alimenti a contatto hanno delle macchie rosso-nerastre e porta ad un affossamento delle macule; avviene sui datteri. o Anidride solforosa: vietata in Italia; il trasporto di uva avviene con anidride solforosa che limita o Eccesso di etilene: manifestato su iceberg e verdure a foglia larga in cui riscontro macchioline necrosi rossastre. FISIOPATIE DA ILLUMINAZIONE: la luce è un fattore fondamentale per la pianta; permette: - Formazione pigmento clorofilliano - Respirazione - Traspirazione Mentre gli organi che si sviluppano al buio, sono sottoposti ad inverdimento in quanto i leucoplasti si trasformano in cloroplasti. Ad esempio le patate verde sono velenose in quanto avviene lo sviluppo di alcaloidi. PERDITE DA CAUSE DI NATURA FISICA E CHIMICA: Quando si manipolano frutti e ortaggi, questi sono sottoposti a una serie di sollecitazioni meccaniche che possono influenzare la loro qualità. La suscettibilità è incrementata dalla diffusione di prodotti “maturati sulla pianta” che devono essere commercializzati immediatamente. La suscettibilità ai danni meccanici dipende da: specie, cultivar, dimensioni, stadio maturazione, temperatura e condizioni di stoccaggio. I prodotti possono andare incontro a: - Lesioni da taglio e puntura: dovute a schegge di legno dei contenitori - Lesioni da impatto: raccolta meccanica - Lesioni da compressione: dovute a schiacciamenti da stoccaggio - Lesioni da vibrazioni e abrasioni causate dal trasporto verso il magazzino - Danni causati da agenti chimici come ammoniaca, anidride solforosa, bromuro di calcio e cloruro di calcio I prodotti sottoposti a questi danni non vengono commercializzati. Perdite causate da agenti biotici sono nell’ordine del 10-15% nel post raccolta e dipendono dai funghi che colpiscono gli organi vegetativi delle piante e i funghi (colpiscono maggiormente i frutti). I BATTERI: Sono microrganismi unicellulari, provvisti di parete e/o membrana. Sono organismi procarioti (non hanno un nucleo). Sono un'unica cellula nel quale si ha del materiale genetico. Si moltiplicano per schizogonia, ossia una scissione binari. Il numero delle cellule ogni volta raddoppia. In base alla presenza o meno della parete cellulare i batteri si colorano: Gram+ e Gram-. I positivi trattengono il cristalvioletto mentre negativi sono decolorati da alcol. La parete conferisce rigidità alla cellula e può essere avvolta da una capsula ricca di polisaccaridi. La membrana è composta di lipoproteine e riesce a svolgere diverse funzioni come la respirazione, la duplicazione di materiale genetico, la sintesi proteica e il trasporto. Sono presenti anche flagelli, pili e fimbrie. I flagelli vengono utilizzati per far muovere il batterio, e classifico i batteri in base alla presenza o meno di questi ultimi: - Atrico: non presenta flagelli - Monotrico: un solo flagello - Lofotrico: presenta più flagelli nello stesso polo della cellula batterica - Peritrico: i flagelli sono presenti su tutto il perimetro della cellula batterica I pili hanno la stessa funzione di locomozione ma sono più corti rispetto ai flagelli; le fimbrie hanno un diametro più grande e servono per scambiare materiale genetico. Posso classificare i batteri secondo la crescita di questi ultimi in laboratorio in base a: forma, elevazione, margine, colonie infossate e colonie levaniformi. Le colonie possono essere infossate (colonia cresce al di sotto) o elevate, le levaniformi: si stratificano sulla superficie. I batteri hanno un decorso molto rapido e turbano la normale fisiologia della pianta che viene colpita. Esistono 2 tipi di danno che derivano dai batteri e varia a seconda di dove il batterio colonizza l’ospite: - BATTERIOSI PARENCHIMATICHE: colpisce il parenchima, che è una struttura determinata della cellula vegetale. Il decorso parte dalla necrosi dei tessuti parenchimatici, provocano maculature scure su foglie, frutti e fusti; produce una risposta di perplasie e ipertrofie (tumori, fasciazioni, nanismi, scopazzi, rizomania) e alcuni dei batteri riescono a rilasciare delle tossine che peggiorano la necrosi e decolorano - BATTERIOSI VASCOLARI E SISTEMICHE: colpiscono lo xilema che, ostruiscono il flusso della linfa, che genera un avvizzimento. Vengono definite sistemiche perché coinvolge tutto il sistema pianta. Le tipologie di danno si suddividono in: - Macchiettature - Maculature - Rogna: che sono escrescenze - Tumore batterico - Nanismo - Avvizzimento parziale - Appassimento - Avvizzimento Clavibacter, Pseudomonas e Xanthomonas, Streptomyces, Pectobacterium, Erwinia sono importanti generi batterici che hanno un’importanza fitopatologica per le derrate alimentari. FUNGHI: GRANDE IMPORTANZA PER L’UOMO: hanno una importanza notevole per l’uomo. L’interesse nasce con la scoperta della Penicillina (è un antibiotico attività antibiotica). Altri funghi instaurano rapporti simbiotici e consente l’espansione e la colonizzazione delle foreste grazie a questi funghi presenti alla base; ci sono degli acidi Aiutano a decomporre la materia organica. Hanno un’attività patogena nei confronti di altri organismi, usati per la lotta biologica. Sono importanti biotrasformatori degli alimenti, come i lieviti sui vini che trasformano zuccheri in alcol, il lievito del pane che consente la lievitazione. TASSONOMIA: Disciplina che si occupa della classificazione gerarchica di elementi viventi o inanimati grazie al genere e alla specie. È composta da dei livelli. È in rapidissima evoluzione grazie alla scoperta di nuove tecnologie ed ha portato ad una nuova classificazione. La nuova classificazione del mondo vivente: ha due grandi categorie: 1. PROCARIOTA: sono organismi senza nucleo; tutto ciò che è simile ai batteri. Eubacteria, Archea 2. EUCARIOTA: Protozoa, chromista, Plantae, Animalia, Mycota. Le linee rappresentano le distanze evolutive tra diversi regni; più è lunga la linea più c’è differenza tra i vari regni. I funghi appartengono al regno dei Mycota. Il regno dei funghi è un regno molto complesso per la varietà di specie 24.10.2023 Per poter classificare i funghi si utilizza l’ordine dei phyla: FUNGHI VERI – REGNO MYCOTA 1. Dikarya a. Ascomycota b. Basidiomycota 2. Zigomycota 3. Chytridiomycota 4. Mitomycetes Precedentemente classificati come funghi (anche se in patologia vengono ancora considerati così): - Myxomycota e Plasmodiophoromycota regno protozoa - Oomycota e Hyphochytridiomycotaregno chromista MORFOLOGIA DEI FUNGHI Tutti i funghi sono organismi eterotrofi (si nutrono di materia organica all’esterno dell’organismo stesso) e si dividono in: - Saprofiti - Necrotrofi/biotrofi: parassiti obbligati - Sono eucarioti, organismi pluricellulari e sono aploidi, per ciascun cromosoma abbiamo !!! - Il fungo è un organismo pluricellulare composto da ife, sono dei prolungamenti che quando iniziano a fondersi tra loro formano il micelio. - La parete cellulare è formata da chitina e glucani. - Come componente di riserva i funghi accumulano glicogeno. Perchè una malattia abbia luogo, il patogeno deve, prima di causare lo stadio di malattia deve causare 5 fasi: 1. Inoculazione 2. Penetrazione 3. Incubazione 4. Evasione 5. Disseminazione Alcune fasi avvengono al di fuori dell’ospite: FASI EPIFITICHE; come inoculazione e penetrazione, evasione e disseminazione. Alcune fasi avvengono dentro l’ospite: ENDOFITICA; come l’incubazione Le prime due fasi sono asintomatiche poi nell’incubazione l’ospite inizia a mostrare i sintomi e le ultime due fasi sono sintomatiche. 31.10.2023 1. INOCULAZIONE - Propagulo = unità di inoculazione del patogeno - Inoculo = insieme dei propaguli È la fase di contatto tra inoculo e propaguli, il patogeno. Deve raggiungere le superfici dell’ospite ovvero: - Fillosfera : foglie, frutti, fiori, germogli - Caulisfera : tronco e rami - Rizosfera : radici Divisa in due fasi: 1. CONTATTO  il contatto fra patogeno e la superficie della pianta. Ci deve essere una zona di interscambio, una volta che avviene contatto, se le condizioni lo permettono, il patogeno inizia la colonizzazione. È favorito da sostanze mucillaginose presenti sulla superficie dei propaguli che consente al propagulo di attaccarsi alla zona di interscambio. Come arriva propagulo? o Casuale o Accrescimento delle radici della pianta o Attraverso la soluzione circolante (= ho un film di acqua) in cui ci possono essere propaguli, zoospore e batteri flagellati o Accrescimento del micelio fungino fino a raggiungere sito di penetrazione interessato o Per mezzo di vettori sono insetti, vento, acqua, roditori, uomo ed alcuni animali 2. COLONIZZAZIONE  raggiungimento del sito di penetrazione. È influenzata da tanti fattori: o Composti chimici rilasciati dalla pianta o Gas respiratori o Residui organici vegetali o Essudati o Sostanze da ferita Può essere favorita o sfavorita da microrganismi (funghi, batteri e attinomiceti) presenti naturalmente nella zona di interscambio. Si instaurano rapporti di: - Neutralismo  non interagiscono - Commensalismo  microrganismi diversi che si nutrono dello stesso ospite ma non interferiscono - Mutualismo  non influiscono negativamente sull’inoculazione del patogeno - Competizione  nasce per le sostanze nutritive scarsamente disponibili - Antagonismo  sulla superficie dell’ospite ci possono essere microrganismi che producono sostanze tossiche. Posso sfruttare questa cosa a mio vantaggio - Parassitismo  ho un microrganismo già presente nella zona di interscambio che parassitizza patogeno La prima fase attraverso cui i funghi instaurano l’inoculazione è la GERMINAZIONE che si compone di una fase in cui la spora emette il tubetto germinativo (ifa di esplorazione) che si accrescerà e cercherà una zona di contatto con l’ospite. Può essere influenzata da:  Fattori intrinseci che dipendono dalla spora: prematurazione, maturazione, postmaturazione, latenza  Fattori estrinseci (sono i fattori ambientali): umidità, temperatura, luce, reazione del mezzo, substrato Dove penetra il tubetto germinativo? Il suo movimento è stimolato da: - Stimoli chemiotropici  tutte le sostanze chimiche che escono dagli stomi (gas respiratori) e dalle radici (zuccheri e amminoacidi) - Stimoli idrotropici  fuoriesce umidità relativa dagli stomi - Stimoli tigmotropici  dipende dalla topografia della superficie fogliare I batteri flagelllati raggiungono il sito di penetrazione tramite movimenti natatori e seguendo stimoli chemitropici. Ci deve 2. PENETRAZIONE: passaggio dalla fase epifitica alla fase endofitica. Può essere: a. Penetrazione attiva: ha bisogno di strutture specializzate come appressori o ife modificate. b. Penetrazione passiva: il patogeno usufruisce del velo di acqua per penetrare. Le aperture possono essere: 1. SOLUZIONI DI CONTINUITÀ  Naturali : stomi (scambio acqua con ambiente), stigmi e nettari  Fisiologiche : come i nettari e superfici di distacco di organi come ferite di uscita delle radichette;  Occasionali : come le ferite, ferite da trauma, spaccatura. 2. SOLUZIONI PER VETTORI  Vettori: che penetrano l’ospite, come la puntura di un insetto o il morso di un animale che funge da vettore penetrativo per un propagulo 3. INCUBAZIONE: È una fase endofitica, il patogeno è all’interno dell’ospite. Fase in cui si manifestano i sintomi. Si compone di sottofasi: - Sviluppo: una fase di sviluppo del fungo e si iniziano ad accrescere o moltiplica all’interno dell’ospite. Nei funghi c’è l’accrescimento dei plasmodi, strutture di assorbimento. Nei procarioti (batteri) si moltiplicano, si ancorano ed emettono sostanze, producono enzimi litici. Formano colonie per schizogonia. - Invasione: è la diffusione del patogeno nell’ospite che prende nomi diversi in base a dove avviene. Nel caso dei funghi la diffusione può essere superficiale (epifitica: superficiale; cuticolare, intercellulare, intracellulare, vascolare (xilematica). Per i batteri può essere solo intracellulare o vascolare (xilematica). L’invasione può essere localizzata oppure generalizzata (o sistemica). L’invasione può essere: 1. Localizzata: interessa parte della pianta 2. Generalizzata: interessa gran parte della pianta o tutta la pianta  Azione trofica: assorbimento dei comporti necessari per il metabolismo del patogeno per: 1. per contatto con la fonte nutrizionale, che può essere diretto o per mezzo di austori (organi che consentono al fungo di nutrirsi e sono in grado di mantenere in vita l’ospite) 2. per demolizione dei componenti strutturali della cellula ospite (diffusione di enzimi) 3. per induzione di alterazioni metaboliche della cellula ospite (diffusione di tossine, diffusione di sostanze ormonali, trasferimento di determinanti metabolici). Fase latente: periodo che intercorre tra l’iniezione e la comparsa del sintomo. 4. EVASIONE: si caratterizza io modo diverso se si parla di funghi o batteri. Nei funghi corrisponde alla fuoriuscita di spore prodotte all’interno dell’ospite tramite disfacimento dei tessuti, differenziazione di spore sulla superficie dell’ospite e sviluppo superficiale di ife o rizomorfe. Nei batteri è la fuoriuscita delle cellule prodotte all’interno dell’ospite con produzione di essudati, disfacimento dei tessuti e azione dei vettori 5. DISSEMINAZIONE: due tipi di di disseminazione: 3. AIR BORN: se è operata dall’aria le spore 4. SPLASH BORN, se invece sono schizzi d’acqua che fanno staccare le spore dai corpi fruttiferi. di disseminazione: se è operata dall’aria le spore si chiamano air born, se invece sono schizzi d’acqua che fanno staccare le spore dai corpi fruttiferi si chiamano splash born. Questo ciclo può compiersi: 5. Una sola voltamalattie monocicliche, si chiama infezione primaria (fase tra inoculazione ed evasione ) che avviene una sola volta. Si conserva ma non ha la capacità du diffondersi. 6. Più di una voltamalattie policicliche, le spore prodotte nell’evasione diventano nuovi inoculi. - Come si conserva l’inoculo? Nei funghi si conservano come spore durevoli, corpi fruttiferi, sclerozi, nei batteri sotto forma di cellule. - Dove? Nel terreno, nei residui colturali, nelle parti di pianta, nelle piante infette e nei vettori - Quando? svernamento (se devono superare l’inverno), estivazione (se devono superare l’estate; come spore di patogeni del frumento) e assenza dell’ospite (se manca l’ospite si manifesta una forma di conservazione); QUADRI SINTOMATOLOGICI: una serie di caratteristiche del sintomo (manifestazione sintomatologiche) che accomunano determinati patogeni  Malattie biotrofiche: malattie per le quali un patogeno biotrofo (che mantiene in vita l’ospite) Provocato dal fungo austoriale colpisce l’ospite che manifesta sintomi poco evidenti come clorosi e riduzione della crescita.  Malattie auxoniche: il patogeno induce alterazioni e rilascia ormoni che altera il metabolismo ormonale. Sono causate da funghi, batteri, fitoplasmi e virus che generano anomalie della crescita (iperplasie, nanismo, rachitismo...)  Malattie vascolari: alterazione del ricambio idrico, di afflusso o deflusso della linfa nella pianta e sono funghi che provocano avvizzimenti COPIA  Malattie necrotiche: si genera la necrosi del tessuto (morte tessuto con macchie nere); causate da funghi e batteri tossigeni.  Malattie litiche: demolizione enzimatica della parete cellulare; causate da funghi e batteri produttori di enzimi litici e portano a un disfacimento del tessuto e quindi il risultato sono marciumi molli  Malattie ipnochereutiche: come le carie del legno; disfacimento della lignina; ad opera di funghi che producono questi enzimi. 07/11/2023 2. Gas atmosferici:  Atmosfera controllata: la composizione dell’aria è modificata rispetto all’aria normale. Si ha una bassa concentrazione di O2 , minore di 1% e alta concentrazione di CO2 > 4%. Queste concentrazioni permettono il rallentamento della maturazione del frutto e una maggiore resistenza alle alterazioni parassitarie e alle fisiopatie. L’atmosfera controllata concorre al mantenimento della qualità nutrizionale della struttura del frutto e dell’aroma, quindi al prolungamento della vita post-raccolta. Il principio di variare l’atmosfera controllata viene effettuato attraverso tre trattamenti specifici: 1. Trattamenti shock con CO 2: viene alzato il livello di anidride carbonica per tempi programmati in funzione della temperatura. Si ottiene un effetto positivo nei confronti dell’ospite e del patogeno, si inibisce la respirazione dell’ospite. 2. Ultra Low Oxygen (ULO): atmosfera modificata in modo da avere valori di ossigeno bassi a livello limite, livelli prossimi al limite della respirazione aerobica(0,5-1%). Ridurre l’ossigeno ha effetti sulla serbevolezza e la qualità dei prodotti ortofrutticoli. 3. Monossido di Carbonio ( CO): ha azione fungistatica; causa la morte del prodotto ma non ha effetti sull’uomo se lo ingerisce. 3. Umidità relativa: favorisce la germinazione delle spore ma genera la disidratazione del prodotto. Influenza e determina il bilancio idrico di frutti e ortaggi. La traspirazione è favorita da refrigerazione, ventilazione e da imballaggio. Con la bassa temperatura evito che il patogeno attacchi l’ospite ma avendo una buona % di umidità impedisce il calo di peso del prodotto. Le umidità relative superiore all’85% favoriscono i patogeni. 4. Etilene: si cerca di ridurre l’etilene dai luoghi di conservazione. Consente di evitare delle fisiopatie e di prolungare la conservabilità del prodotto nel caso dei frutti climaterici. Tecnologicamente si può lavorare:  in atmosfera normale: depurazione etilenica.  in atmosfera controllata: LECA (low ethylene controlled atmosphere). Si modula il rapporto CO2 e O2 In atmosfera normale i sistemi di riduzione che favoriscono la conservazione del prodotto senza sovramaturazione sono due:  assorbimento di etilene su pellet con permanganato di potassio (cattura l’etilene)  trattamento gassoso con 1-metilciclopropene (1-MCP): blocca nel frutto i recettori dell’etilene e se il frutto non ha recettori funzionanti non è in grado di rilasciare etilene La riduzione dell’etilene ha diversi effetti sull’ospite, provoca delle fisiopatie come, epinastia dei germogli, filloptosi (caduta foglie), abscissione rosetta agrumi, abscissione calice e imbrunimento della polpa e dei semi (melanzane), maculature fogliari, rammollimento, imbrunimento, depigmentazione, suberosità albedo agrumi. 5. Pressione atmosferica: conservazione ipobarica, trattamento molto costoso perché si depressurizzano le stanze e varia la pressione parziale dell’ossigeno, facendo diventare il prodotto meno reagente. I trattamenti sono lunghi, 4 ore e i prodotti devono essere tenuti tra 0,25 e 0,50 atm avendo reazioni sulla respirazione della pianta. Questo trattamento comporta la perdita degli aromi del prodotto. 6. Radiazioni:  radiazioni ionizzanti: vengono usati i raggi gamma, hanno un effetto sul patogeno, che grazie alla loro lunghezza d’onda, provocano la radiolisi dell’acqua, che crea dei radicali (ossigeno molto reattivo) che rovinano il DNA, rendendo non efficiente il funzionamento delle cellule. Colpisce i patogeni in modo diretto (sia da battericida che fungicida). I raggi gamma vengono creati da due sostante potenzialmente radioattive (Cobalto-60 e Cesio-137). Non è consentito sugli alimenti ma solo sulle spezie in Europa ma negli USA. Effetto fungicida/battericida diretto. In etichetta deve essere riportata la dicitura «irradiato» o «trattato con radiazioni ionizzanti». La dismutazione del DNA è un trattamento utilizzato per diverse finalità: 1. Utilizzato in ambito medico per le sterilizzazioni a secco 2. Previene germogliamento di patate, cipolle e agli 3. Ritarda maturazione e senescenza 4. Riduce la popolazione di funghi e batteri 5. Uccide, disinfetta e sterilizza insetti e microrganismi  Radiazione non ionizzante: raggi UV nello spettro C, nella parte più lunga dello spettro (190- 290 nm). Hanno la possibilità di creare una risposta di resistenza nell’ospite. Provoca piccoli danni al tessuto vegetale però, si ottengono effetti positiviORMESI DA RADIAZIONE: nonostante si generi un danno sul tessuto si genera un beneficio, il patogeno provoca la sintesi di PAL e Po 21.11.2023 - MEZZI CHIMICI: Fungicidi o agrofarmaci: sono prodotti chimici usati in agricoltura per uccidere i patogeni. Sono prodotti fitosanitari. Sono composti da:  Sostanza attiva: molecola che esplica l’azione tossica nei confronti del target (batterio, fungo ecc); è caratterizzata da un suo grado di tossicità ed è descritto da due indicatori: 1. Intervallo di sicurezza: tempo che deve trascorrere dalla somministrazione del prodotto al momento in cui il prodotto viene messo in commercio senza recare danni alla salute dell’uomo. Viene espresso in giorni. 2. LMR , limite massimo residuo: è il massimo residuo di sostanza tossica che posso trovare sul prodotto dopo l’intervallo di sicurezza. Si effettuano controlli a campione.  Coadiuvanti : elementi presenti nel prodotto che non hanno azione tossica ma aiutano la sostanza attiva ad essere più efficace. La aiutano a sciogliersi bene. A a distribuirsi equamente in un livello d’acqua elevato, ad emulsionarsi, ad aumentare o diminuire la pressione  Coformulanti : ciò che mi serve per portare la soluzione a volume di vendita. In base a come l’agrofarmaco interagisce con l’ospite il prodotto può essere suddiviso in: 1. Copertura: Si localizzano nel sito di applicazione, ricoprono la superficie dell’ospite. È un trattamento preventivo. 2. Sistemici: entrano nel sistema pianta e vengono assorbiti, si muovono in senso acropeto e/o basipeto 3. Citotropici: sono di contatto e vengono assorbiti ma non traslocati. Perché la difesa venga fatta in modo corretto bisogna già avere una corretta difesa effettuata in campo. Per scegliere la migliore strategia di difesa devo conoscere le modalità in cui il patogeno ha infettato l’ospite e devo essere a conoscenza dell’epoca in cui si manifesta. 5 fungicidi ammessi in Italia: 1. Anilidi : sono sostanze attive che agiscono per contatto con il patogeno, sono agrofarmaci di copertura. Inibisce la germinazione della spora 2. Benzimidazolici : penetrano all’interno del tessuto fogliare. Colpiscono diversi tipi di patogeni. 3. Dicarbossimmidici : proteggono la cultura inibendo l’accrescimento miceliare causando una modifica alla struttura. 4. Idrossianilidi : fungicidi di copertura e inibiscono la crescita del tubetto germinativo 5. Inibitori della sintesi degli steroli (IBS): inibiscono gli steroli nella membrana cellulare. Il mercato è in continua evoluzione? Siamo davanti al fenomeno della RESISTENZA, la riduzione della sensibilità di un agrofarmaco in seguito alla capacità che il patogeno ha di migliorare geneticamente ed adattarsi alla classe chimica, il risultato è una mutazione. Può essere di 2 tipi: 1. Semplice: resistenza del patogeno ad una sola classe chimica 2. Crociata positiva: conseguenza di un’evoluzione del mercato di classi chimiche simili tra loro. in questo modo il patogeno non è resistente solo alla classe per cui aveva sviluppato resistenza, ma anche ad altri fungicidi. In post-raccolta questo fenomeno è più probabile perché ci sono condizioni ambientali favorevoli allo sviluppo di patologie perché il fungo si deve adattare solo ai fungici non ad altri stress che si hanno nella fase di crescita. STRATEGIE DI PREVENZIONE: l’obiettivo è ridurre il grado di resistenza del fungo. 1. Devo utilizzare in successione o combinazione fungicidi con meccanismi di azione diversi 2. Quando ho classi chimiche a rischio di resistenza devo cercare di trattare quando il livello di infezione è basso perché, avendo già acquisito una resistenza se tratto l’ospite quando il livello è alto so già in partenza che non riuscirò a lottare totalmente il patogeno 3. Uso in pre-raccolta di sostanze attive diverse da quelle utilizzate in post-raccolta. 4. Applicazioni di lotta integrata 5. Monitoraggio continuo degli ambienti in cui effettuo la gestione dei prodotti orto-frutticoli. COME MONITORO LA RESISTENZA AI FUNGICIDI? Devo avere l’esatta conoscenza della presenza di eventuali ceppi così da organizzare meglio il controllo: 1. Dopo il campionamento delle spore, le sottopongo ad un saggio biologico per verificare il grado di resistenza ai fungicidi 2. Vengono poste le spore su un terreno colturale contente dosi crescenti del fungicida. 3. I parametri di riferimento per la valutazione della resistenza del patogeno sono EC50 e EC90, ovvero la concentrazione di fungicida capace di inibire rispettivamente del 50% o del 90% la crescita del micelio (o germinazione delle spore) ANTIFISIOPATIE: Sostanze per contrastare le fisiopatie: - Antitraspiranti e cosmetici : lucidano il prodotto e ricoprendolo, ne evitano la respirazione (tipo gli agrumi). Si usano cere di carnauba e gomma lacca. - Sali di calcio: elemento fondamentale nella fisiologia dei prodotti ortofrutticoli, quando manca nella cellula si possono avere degli scompensi e provocare fisiopatie. Il CaCl2 viene usato per ridurre la sensibilità a diverse fisiopatie. - Antiriscaldo: delle molecole chimiche se usate impediscono questa fisiopatia. Si possono effettuare dei trattamenti post raccolta con difenilammina (DPA) e Etossichina, applicate nelle acque di lavaggio, usando acqua tra 12 e 30°C. in presenza di etilene posso usare 1-methylcyclopropene (1- MCP) sotto forma gassosa, blocca recettori presenti nel ciclo di Yung e non sono più suscettibili al calore superficiale. Sempre in presenza di etilene si usa la conservazione in atmosfera controllata con basso ossigeno, o si rimuove l’etilene dagli ambienti di conservazione. - Antigermoglianti: morfogenesi, fisiopatia che provoca il germogliamento non desiderato. Quindi sono presenti delle sostanze antigermoglianti: cloroprofam, utile per il trattamento delle patate per bloccare i germogli e la radichetta della patata. Altro metodo fatto in campo, perché è necessario che il bulbo abbia delle fogliette verdi, la sostanza quindi viene assorbita ed evita che si manifesti nuovamente. DISINFETTANTI: sostanze chimiche utili per ridurre e le popolazioni di microrganismi presenti sulle macchine, sui prodotti ortofrutticoli e nelle acque. Le acque sono il mezzo attraverso cui nel post raccolta si veicolano più patogeni, vengono usate per: - Lavaggio (macchinari e prodotto) - Veicolazione prodotto - Refrigerazione prodotto Sostanze usate come disinfestanti: sono derivati del cloro perché fortissimo agente ossidante. Sono 4 i disinfettanti ammessi in post raccolta: 1. Cloro Cl 2 : gas molto reattivo, ed ha effetto acidificante LOTTA INTEGRATA La lotta integrata è un approccio che va ad integrare i 3 approcci che sono stati visti in precedenza; la lotta integrata si avvantaggia di un triangolo avente: - alla base tutte le misure di prevenzione - nel mezzo si hanno le basi decisionali: permettono di capire, attraverso sistemi di previsioni, quando la malattia avrà luogo e quindi darà indicazione sulle decisioni da prendere; - al di sopra di queste si ha la lotta non chimica: lotta biologica e lotta fisica; - lotta chimica. La piramide si basa sulle hurdle technology: questa si basa sulla teoria degli ostacoli ossia per evitare la contaminazione si pongono degli ostacoli ad intensità crescente. La lotta integrata è la tendenza attuale è di ottimizzare il controllo dei patogeni post raccolta con un approccio olistico che valorizzi al meglio tutti i mezzi di lotta disponibili (multi-strategy approach). Ciò che si può tenere sotto controllo sono: - pre-raccolta: 1. mezzi agronomici 2. mezzi genetici 3. mezzi chimici 4. mezzi biologici - post-raccolta: 1. misure igieniche 2. mezzi fisici 3. mezzi biologici 4. mezzi chimici 5. Confezionamento 6. trasporto. UTILIZZO DI MEZZI CHIMICI NEL POST-RACCOLTA L’utilizzo di prodotti chimici in post-raccolta avviene per: - immersione: si hanno delle vasche a falso fondo bucherellate, il prodotto viene inserito in pallet e vengino immersi nella soluzione con il prodotto chimico e poi viene sgocciolato e continua il ciclo di produzione; - modalità continue sul rullo: l’acqua con il prodotto chimico viene atomizzata dall’alto e il prodotto viene messo sul rullo cosicché possa scorrere mentre si effettua il trattamento - trattamento Drencher: viene usato per prodotti molto delicati ed è un misto dei primi due (pallet che scorrono su rulli trasportatori forati); - applicazione di trattamenti gassosi: le strutture variano a seconda del gas che si usa; si ha una camera a tenuta stagna con una griglia di raffreddamento e di condensatori con all’esterno (della camera) si ha un generatore con il gas che si usa e un sistema di purificazione dell’aria, - trattamento polverulento: si ha un nastro trasportatore vibrante connesso ad un cassone superiore che vibra grazie al movimento del rullo trasportatore la polvere che esce va a colpire il prodotto. Se non vengono rispettati gli intervalli di sicurezza e le dosi si hanno dei residui di fitofarmaci; tutti i prodotti immessi sul mercato devono rispettare i decreti. I fattori che favoriscono la degradazione di residui sono: fattori stagionali e modalità di conservazione del prodotto. La maggior parte dei fitofarmaci si localizza sulla superficie del prodotto, attraverso la spazzolatura e il lavaggio (anche con detergenti ionici) riducono il residuo del 70-75%. ASPETTI LEGISLATIVI Il quadro normativo è ampio e complesso e quello di riferimento è il Reg. (UE) 2031/2016 ossia quello che riguarda i composti fitosanitari. Un regolamento importante è il (CE) 1107/2009 dice quali sono i prodotti fitosanitari che possono essere immessi sul mercato (sia chimici che biologici). Il Reg. 396/2005 CE stabilisce i livelli massimi di ciascuna classe di fungicida ammesso su tutti i prodotti ad uso umano e zootecnico. La direttiva 128/2009 CE rappresenta il piano di azione nazionale (PAN), questo è il primo documento che tende a migliorare e ad utilizzare in modo più sostenibile i prodotti fitosanitari e prevede l’utilizzo di lotta integrata: - ridurre i rischi e gli impatti sulla salute umana, sull’ambiente e sulla biodiversità; - promuovere l’applicazione della difesa integrata, dell’agricoltura biologica e di altri approcci alternativi; - proteggere gli utilizzatori dei prodotti fitosanitari e la popolazione interessata; tutelare i consumatori; - salvaguardare l’ambiente acquatico e le acque potabili; - conservare la biodiversit e tutelare gli ecosistemi.à̀ PARTE SPECIFICA MARCIUME LENTICELLARE La malattia che causa il marciume lenticellare è: - fase telomorfa: Neofabraea alba - fase anamorfa: Phlyctema vagabunda → quando colpisce si hanno perdite del 20%; è una malattia specifica che colpisce mele ma può colpire anche pere Kaiser e Conference; è il principale responsabile del marciume lenticellare in Francia e Italia. SINTOMATOLOGIA La sintomatologia sono macchie circolari di colore marrone, depresse e incentrare su una lenticella di colore più chiaro. In presenza di queste macchie possono comparire miceli bianchi che corrispondo alla fase di evasione del patogeno. Se si taglia la mela il tessuto è marcescente, penetra verso l’interno e si vede la presenza della depressione. EPIDEMIOLOGIA Il patogeno è saprofita (sopravvive sulla sostanza organica in decomposizione). La disseminazione avviene in campo: si hanno degli acervuli in campo e mediante schizzi di pioggia le spore vengono disseminate nelle parti alte delle piante e avverrà l’infezione su fiori, foglioline o parti legnose. Le lenticelle sono il punto attraverso il cui il fungo penetra dento l’ospite; la forma delle lenticelle è molto importante; la connessione tra epidermide e strato suberoso della lenticella può essere: - debole: penetrazione più facile; - forte. Una volta che il patogeno è penetrato, questo rimane quiescente che può durare fino ad alcuni mesi (periodo di latenza molto lungo), avviene ciò perché: - all’interno delle mele ci sono dei composti antifungini che solo dopo la senescenza vengono degradati rendendoli meno tossici e quindi il patogeno può presentarsi; - all’interno delle mele non tutti gli elementi nutritivi sono disponibili al patogeno; - il fungo potrebbe non avere un corredo enzimatico corretto per la colonizzazione dell’ospite. È una malattia tipica del post-raccolta ma che parte in campo LOTTA Per la lotta chimica si usa il Tiabendazolo usato entro una settimana dalla raccolta. Per la lotta fisica si usa la termoterapia in post-raccolta che agisce direttamente sul patogeno e scatena una serie di reazione che rendono il frutto più forte all’attacco del patogeno (induttore d resistenza) MUFFA VERDE-AZZURRA È una delle malattie più diffuse sulle pomacee; colpisce in generale le pomacee ma gli ospiti maggiormente prediletti sono le pere Conferenze e Kaiser. L’agente causale è il Penicillium Expansum → cresce bene su diversi substrati organici, su imballaggi, su muri e nelle celle frigo. Le spore di questo fungo viaggiano molto bene nell’acqua e i frutti infetti possono rappresentare un inoculo per quelli sani. Il patogeno cresce molto bene a U.R. e T alte. SINTOMATOLOGIA Si hanno tacche marcescenti molli i con contorni ben definiti con al centro una ferita. Successivamente alla parte marcescente il ciclo del fungo si completa con cuscinetti di muffa biancastra e polverulenta che diva verde con l’invecchiamento; con l’invecchiamento del frutto, questi diventa molle. Il patogeno è in grado di produrre la patulina ossia una micotossina che crea problemi per l’uomo e gli altri animali. LOTTA Solo di tipo preventivo ossia si inseriscono una serie di norme sanitarie per evitare l’inoculo del fungo. Si devono evitare grandi sbalzi di temperatura per evitare la condensa sul frutto. La lotta chimica non funziona perché il patogeno è diventato resistente. Nei succhi di frutta, è normato per legge, che non ci debbano essere più di certi valori di patulina (dato che per i succhi e per le puree di frutta vengono usati frutti di seconda scelta, non si sa se oltre ai frutti sani siano stati utilizzati, anche, frutti malati). MUFFA VERDE-AZZURA SU AGRUMI Agente patogeno del limone → Penicillium italicum Agente patogeno delle arance → Penicillium digitatum Questo non producono spore. In ambiente secco il prodotto colpito da questi Penicillium può diventare una mummia e quindi può rappresentare un rischio. È un frutto su cui i sintomi sono molto evidenti, ci sono una serie di cuscinetti conidici alternati, poi si espande quando ci sono condizioni opportune per evadere in modo concentrico e circolare e che corrispondono a momenti di elevata umidità nell’ambiente (a ogni cerchio concentrico corrispondono nottate ad elevata UR). È una malattia policiclica che può avvenire più volte anche sullo stesso frutto. Le fonti di inoculo sono: mummie, frutti marcescenti sul campo, frutti malati che contagiano i frutti sani. La lotta avviene in campo: - Interventi agronomici per ridurre il potenziale di inoculo 1. Potatura rametti colpiti 2. Eliminazione mummie 3. Evitare irrigazioni sopra chioma: che genera umidità in chioma - Raccolta molto accurata: fatta in maniera manuale. Ù - Da un punto di vista chimico posso effettuar dei trattamenti chimici in fioritura bloccando così la possibilità di sviluppo del patogeno - Nel post raccolta posso limitare possibile diffusione inoculo, evitando che i frutti marci entrino nello stabilimento e andando a controllare l’anidride carbonica al 10% MUFFA GRIGIA è una patologia che colpisce l’uva da tavola e questo è un prodotto ad alto reddito quindi importante. È un patogeno eritremico, in grado di svilupparsi in diverse condizioni ambientali. L’agente eziologico: - Botryotinia fuckeliana è telomorfo e produce gli apoteci su peduncolo - Botrytis cinerea ed è anamorfo L’epidermide delle bacche è cosparsa di macule marroni chiaro, e l’epidermide si stacca al tatto quindi è slip-skin. Quando le bacche si fessurano si apre la possibilità di generare malattie secondarie. La muffa da biancastra diventa grigiastra, quindi va a produrre spore grigie. Le bacche vengono disidratate. È una malattia policiclica con un ciclo di infezione classico. Il parassita alterna un comportamento parassitario con quello saprofitario. Ha un range di temperatura 0-30°C, e l’uva è più suscettibiile Per lottare contro la fisiopatia posso proteggere e l’uva in post raccolta è SO2 . da un punto di vista agronomico bisogna non eccedere con concimazioni di azoto che portano ad un’eccessiva vigoria di foglie che, coprono il grappolo e portano ad un aumento di umidità. Infatti si tolgono le foglie in torno al grappolo per ridurre l’umidità. La raccolta viene fatta in modo tale che l’uva venga raccolta e confezionata in tendone e refrigerata subito così da evitare altre patologie. Si può attuare anche atmosfera controllata, ozono ecc. Viene desiderata però su alcune tipologie di uva per far conferire al vino che andremo a produrre particolari aromi di muffa. Può colpire anche altre derrate alimentari, ad esempio sulle fragole e comporta delle perdite fino al 50%, si manifesta in campo e in periodi piovosi, si sviluppa soprattutto nella parte inferiore della fragola perché c’è un ristagno di acqua e la presenza di umidità. Quando il frutto è interno la patologia si insedia nel peduncolo ad esempio nel kiwi, si creano fratture esterne sulla columella e la botritis può penetrare. DANNI DA SO2: gas potente ad azione microbica, in Italia non può essere usato ad azione diretta ma, si usa per il trasporto dell’uva; esistono quelli che sono generatori di SO2 attraverso fogli inibiti di metabisolfito di potassio ed è poi posto in imballaggi di plastica che vengono messi nelle cassette di trasporto generando così umidità. Presenta la perdita di calore della bacca vicino al peduncolo insieme ad una affossatura; provoca perdita di turgore e perdita di sapore OLEOCELLOSI: dovuto ad unna rottura delle ghiandole, è un danno meccanico; gli oli generati dalle ghiandole causano ustione e conseguente collasso delle cellule poste attorno alle cellule stesse, l’ampiezza delle ustioni varia. Per evitare il danneggiamento si attuano azioni a scopo preventivo e una lavorazione meccanica tarata e adatta a non rovinare il frutto. MARCIUME CORONA E DEL PEDUCOLO: Crown and pedicel rots): colpisce le banane in post-raccolta. Agente eziologico multiplo, più funghi che causano la stessa malattia. Malattia che compare dopo trasporti lunghi, 14 gg. Interessa la corona, il peduncolo e poi il vero frutto. I patogeni che causano la malattia sono Collettotrichum musae, Fusarium pallidoroseum, F. semitectum. Il problema si genera nel taglio del casco e nella gestione delle lame del taglio e del casco della banana stessa; le lame devono essere pulite dopo ogni taglio per evitare la diffusione di patogeni. Il riconoscimento della malattia avviene con il marciume attorno al peduncolo e con la comparsa del micelio biancastro/rosa pallido. L’unico modo per evitare la penetrazione è avere un’epidermide intatta. MARCIUME DA ALTERNARIA: patologia che colpisce le solanacee; è in grado di produrre micotossine, che inizialmente non erano problematiche il danno che posso osservare sono tacche idropiche di colore nero, che possono essere ricoperte dal fungo in evasione che è di color nero-olivastro. Al di sotto delle tacche ho sempre un marciume, un rammollimento. Il patogeno che la causa è Alternaria alternata, A. porri che colpisce melanzana, A. solani se colpisce pomodoro e La temperatura ottimale è tra i 24 e 28°C, il fungo può essere attivo anche alle temperature di conservazione ma si perpetua nel terreno, nei residui colturali e sui semi. Esistono delle regole preventive: - Uso di cultivar più forti - Piante in buone condizioni vegetative - Raccolta frutti prima della maturazione avanzata Sul cavolfiore è sempre alternaria ma la specie è Alternaria brassicicola e Alternaria brassicae. In campo non si sviluppa facilmente perché il patogeno ha un optimum di 25-27°C, e si manifesta quando viene interrota la catena del freddo e a temperature favorevoli per la vita del patogeno. MARCIUME SECCO: sulla patata è una patologia importante e si verifica quando si ha la mancanza della cicatrizzazione delle bucce della patata a seguito di un trauma. Il trauma può essere causato da danni meccanici che comportano lesioni sulla superficie, si creano tacche brune e al di sotto si crea marciume ma è secco. Se si ha la presenza di umidità si possono creare anche delle muffe, bianco-rosa. La penetrazione del patogeno è di tipo passivo che penetra nelle fessure già provocate; i patogeni che li colpiscono vivono nel suolo ed è per questo che la contaminazione è automatica. Da un punto di vista eziologico si hanno dei fattorib importanti: se io raccolgo i tuberi con un terreno molto umido comporta fatica alle macchine per il raccoglimento e può provocare l’insorgenza di danni meccanici; l’abbondanza con concimazioni di azoto, l’elevata umidità relativa in conservazione e una temperatura elevata provocano lesioni. Per la lotta alle lesioni: - No mezzi curativi, solo preventivi - Cultivar tolleranti - Rotazioni agrarie - Raccolta con terreno asciutto - Regolare velocita macchina raccolta - I frutti meno danneggiati sono da destinare alla conservazione, altrimenti attraverso un trattamento cicatrizzante, sottopongo i tuberi per 10-15 gg al buio con umidità relativa e comporta la cicatrizzazione del tubero con umidità relativa al 85-90%. MICOTOSSINE: Sostanze naturali, che alcuni funghi che producono in alcune condizioni di stress e rilasciano nel prodotto aventi effetti tossici su chi li consuma (uomo o animali). Le micotossine fanno parte del metabolisco secondario, e sono lo scarto perché non importante per la vita del fungo. Le sostanze tossiche sono caratterizzate hanno una diversa struttura chimica, aventi un basso peso molecoalre e che fa avere un ruolo biologico diverso, anche se l’alimento viene trasformato tecnologicamente, le micotossine resistono al cambiamento teconologico, e si diffondono bene nell’organismo umano. La problematica è comparsa negli anni 60. I prinncipali generdi di produttori di micotossine: 1. Aspergillus 2. Penicillium 3. Fusarium 4. Claviceps 5. Alternaria Ogni genere ha una determinata classe di micotossine, ma la stessa micotossina può essere prodotta da generi diversi. Hanno diversi organo bersaglio, fegato, stomaco, reni ma scelgonon sempre organi in cui c’è una riserva di grasso utile per la riproduzione; l’alfatossina provoca cancro al fegato ed è la più tossica. Alcune sostanze sono cancerogene per l’uomo, hanno effetto immunodepressivo, mutageno e estogenico non-steroidale. Altri effetti sono causati dalle vomitossine, quindi l’animale perde peso molto repentinamente. La sostanza naturale prodotta da un organismo vivente più tossica al mondo è prodotta dall’Aspergillus e causa un tumore al fegato e si chiama Aflatossina correlazione diretta tra consumo e tumori (l’unica altra sostanza tossica con questa correlazione è la nicotina). Sicurezza alimentare e pericoli per l’uomo: nella scala tra sostanze ad alto rischio e a basso rischio, dividendo tra effetto cronico e adulto, sono presenti ai primi posti le micotossine (1° nel cronico e 3° nell’acuto). Solitamente la percezione di pericolo di queste micotossine è diversa da ciò che è realmente: ci si preoccupa di più per pesticidi, quando in realtà sono agli ultimi posti. Nascono in campo, sono influenzati da fattori ambientali e pratiche agronomiche che, se sono sbagliate stressano il fungo e generano micotossine. Nel momento in cui si sviluppa in campo, nei processi di stoccaggio e raccolta lo sviluppo può solo peggiorare la produzione di micotissine. AFLATOSSINA NEL MAIS. Il mais è la coltura più coltivata nel mondo, soprattutto in America (35%) e Cina (21%). In Europa è l’Italia (fino a poco fa la Po Valley) soprattutto perché per prodotti DOP (Grana Padano, Parmigiano Reggiano…). Il problema legato al mais è che può essere colpito da tre micotossine: - Aflatossine: prodotte da Aspergillus flavus