La recente invasione del bacino del Mediterraneo da parte della tignola del pomodoro, Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae), è stata all’origine di un rapido incremento nei trattamenti insetticidi sulla coltura del pomodoro. Tale aumento può compromettere le strategie di gestione integrata (Integrated Pest Management - IPM) comunemente impiegate dagli agricoltori nella coltura del pomodoro. Questo lavoro ha come obiettivo principale quello di fornire le basi per l’inserimento di agenti biotici indigeni di controllo di T. absoluta in programmi di controllo integrato su pomodoro in Europa. Un monitoraggio condotto in 3 regioni italiane ha dimostrato che T. absoluta è stata prontamente utilizzata come ospite da parte di diversi parassitoidi indigeni. Le specie ritrovate sono state principalmente parassitoidi idiobionti generalisti (principalmente appartenenti alle famiglie degli Eulophidae e dei Braconidae) che hanno fatto registrare livelli di parassitizzazione relativamente bassi a carico del lepidottero esotico. Tra questi parassitoidi, solo poche specie sono state identificate come potenziali agenti di controllo biologico del fitofago. Più specificamente Bracon nigricans (Hymenoptera: Braconidae), un ectoparassitoide idiobionte, sinovigenico, gregario, ha mostrato un buon potenziale per essere incluso all’interno di programmi di controllo integrato. In uno studio preliminare per la valutazione della compatibilità di agenti di controllo biologico con pesticidi utilizzati nel controllo integrato su pomodoro, é stato dimostrato che lo zolfo in formulazione polverulenta (fungicida/acaricida minerale) é moderatamente dannoso (come residuo fresco) per un predatore generalista (Nesidiocoris tenuis [Hemiptera: Miridae]) comunemente impiegato su pomodoro come agente di controllo biologico. In un secondo step, sono stati valutati gli effetti di 14 pesticidi, normalmente utilizzati su pomodoro, su un predatore generalista modello: Orius laevigatus (Hemiptera: Anthocoridae). Le prove hanno permesso di dimostrare che i pesticidi differiscono profondamente nella loro tossicità, così come nella loro persistenza dopo l’applicazione iniziale sulle piante. Tra i biopesticidi testati solo Bacillus thuringiensis è risultato innocuo; mentre spinosad, emamectina benzoato e metaflumizone sono stati classificati come moderatamente dannosi fino a 7 giorni dopo il trattamento e abamectina è stato il pesticida più dannoso e persistente fino a 14 giorni dopo il trattamento. Gli altri pesticidi testati (inclusi quelli sintetici) sono risultati lievemente dannosi o innocui. Ulteriori test di tossicità sui biopesticidi hanno mostrato che la maggior parte di essi ha una ridotta tossicità acuta (effetti letali) su B. nigricans. Al contrario, spinosad ha fatto registrare un elevata tossicità acuta sul parassitoide testato (mortalità del 100%). Tutti i biopesticidi, eccezion fatta per Bt, hanno causato numerosi effetti subletali, in particolare riduzioni del tasso di parassitismo su T. absoluta, della fertilità, della longevità e anche una sex-ratio della progenie sbilanciata a favore dei maschi. Inoltre, modelli demografici, sviluppati integrando possibili effetti subletali dei pesticidi sui parametri biologici di B. nigricans, hanno mostrato che i biopesticidi possono avere un rilevante impatto di lungo termine sull’andamento delle popolazioni del parasitoide. Un approfondita revisione di pubblicazioni volte a valutare gli effetti secondari delle spinosine su artropodi utili, ha ulteriormente sottolineato i potenziali effetti sub letali negativi multipli di questo tipo di prodotti in programmi di controllo integrato. I risultati delle ricerche condotte hanno dimostrato nel complesso che agenti di controllo biologico indigeni potrebbero svolgere un ruolo chiave nel contenimento delle popolazioni di T. absoluta in Europa e che diversi pesticidi dovrebbero essere impiegati con grande attenzione all’interno di programmi di controllo integrato su pomodoro.
The recent invasion of the Mediterranean basin by the South American tomato pinworm, Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae), has lead to a swift increase in insecticide applications in tomato crops. Such increase may compromise the tomato Integrated Pest Management (IPM) packages that were sustainable and commonly used by farmers. My work aimed at providing key bases for including indigenous biocontrol agents of T. absoluta in IPM programs on tomato in Europe. A survey carried out in 3 Italian regions demonstrated that T. absoluta was rapidly used as host by indigenous parasitoids. The recovered species were mainly generalist idiobiont parasitoids (mainly belonging to the Eulophidae and Braconidae families) which showed relatively low levels of parasitism when attacking the invasive moth. Among them, only few were identified as potential biocontrol agents of the pest. More specifically, Bracon nigricans (Hymenoptera: Braconidae), an idiobiont, synovigenic, gregarious ectoparasitoid, showed some potential for inclusion in tomato IPM programmes. In a preliminary assessment of possible compatibility of biocontrol agents with pesticides used for IPM in tomato crops, dustable sulphur (mineral fungicide/acaricide) was showed to be moderately harmful (as a fresh residue) for a generalist predator (Nesidiocoris tenuis [Hemiptera: Miridae]) commonly used on tomato for biological control purposes. In a second step, we assessed the risks of 14 pesticides, commonly used in tomato crops, on a generalist predator model: Orius laevigatus (Hemiptera: Anthocoridae). We demonstrated that the pesticides greatly differed in their toxicity, both in terms of lethal and sublethal effects, as well as in their persistence after initial application on plants. Among the tested biopesticides only Bacillus thuringiensis proved to be harmless; whereas spinosad, emamectin benzoate and metaflumizone were moderately harmful until 7d after the treatment and abamectin was the most noxious and persistent and was classified as harmful up to 14 days after the treatment. While the other tested pesticides (including the synthetic ones) were slightly harmful or harmless. Further risk assessments of biopesticides showed that most of them have low acute toxicity (i.e. lethal effect) on B. nigricans. By contrast, spinosad proved strong acute toxicity on the tested wasps (100% of mortality). All biopesticides, except Bt, caused multiple sublethal effects, notably reductions in parasitism rate on T. absoluta, fertility, longevity and also a male-biased sex-ratio of the progeny. In addition, demographic models developed by integrating possible sublethal effects of pesticides on B. nigricans life history traits, showed that biopesticides would strongly impact long-term population growth of the wasp. A thorough review of articles assessing side effects of spinosyns on beneficial arthropods further hinted the potential multiple negative sublethal effects of this type of products in IPM packages. Taken as a whole, my research showed that indigenous biocontrol agents could play a key role in the control of T. absoluta in Europe and that various pesticides should be of use only with high caution in tomato IPM programmes.
Combining natural enemies and selective pesticides in IPM programmes of exotic pests: the Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) case / Biondi, Antonio. - (2012 Dec 10).
Combining natural enemies and selective pesticides in IPM programmes of exotic pests: the Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) case
BIONDI, ANTONIO
2012-12-10
Abstract
La recente invasione del bacino del Mediterraneo da parte della tignola del pomodoro, Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae), è stata all’origine di un rapido incremento nei trattamenti insetticidi sulla coltura del pomodoro. Tale aumento può compromettere le strategie di gestione integrata (Integrated Pest Management - IPM) comunemente impiegate dagli agricoltori nella coltura del pomodoro. Questo lavoro ha come obiettivo principale quello di fornire le basi per l’inserimento di agenti biotici indigeni di controllo di T. absoluta in programmi di controllo integrato su pomodoro in Europa. Un monitoraggio condotto in 3 regioni italiane ha dimostrato che T. absoluta è stata prontamente utilizzata come ospite da parte di diversi parassitoidi indigeni. Le specie ritrovate sono state principalmente parassitoidi idiobionti generalisti (principalmente appartenenti alle famiglie degli Eulophidae e dei Braconidae) che hanno fatto registrare livelli di parassitizzazione relativamente bassi a carico del lepidottero esotico. Tra questi parassitoidi, solo poche specie sono state identificate come potenziali agenti di controllo biologico del fitofago. Più specificamente Bracon nigricans (Hymenoptera: Braconidae), un ectoparassitoide idiobionte, sinovigenico, gregario, ha mostrato un buon potenziale per essere incluso all’interno di programmi di controllo integrato. In uno studio preliminare per la valutazione della compatibilità di agenti di controllo biologico con pesticidi utilizzati nel controllo integrato su pomodoro, é stato dimostrato che lo zolfo in formulazione polverulenta (fungicida/acaricida minerale) é moderatamente dannoso (come residuo fresco) per un predatore generalista (Nesidiocoris tenuis [Hemiptera: Miridae]) comunemente impiegato su pomodoro come agente di controllo biologico. In un secondo step, sono stati valutati gli effetti di 14 pesticidi, normalmente utilizzati su pomodoro, su un predatore generalista modello: Orius laevigatus (Hemiptera: Anthocoridae). Le prove hanno permesso di dimostrare che i pesticidi differiscono profondamente nella loro tossicità, così come nella loro persistenza dopo l’applicazione iniziale sulle piante. Tra i biopesticidi testati solo Bacillus thuringiensis è risultato innocuo; mentre spinosad, emamectina benzoato e metaflumizone sono stati classificati come moderatamente dannosi fino a 7 giorni dopo il trattamento e abamectina è stato il pesticida più dannoso e persistente fino a 14 giorni dopo il trattamento. Gli altri pesticidi testati (inclusi quelli sintetici) sono risultati lievemente dannosi o innocui. Ulteriori test di tossicità sui biopesticidi hanno mostrato che la maggior parte di essi ha una ridotta tossicità acuta (effetti letali) su B. nigricans. Al contrario, spinosad ha fatto registrare un elevata tossicità acuta sul parassitoide testato (mortalità del 100%). Tutti i biopesticidi, eccezion fatta per Bt, hanno causato numerosi effetti subletali, in particolare riduzioni del tasso di parassitismo su T. absoluta, della fertilità, della longevità e anche una sex-ratio della progenie sbilanciata a favore dei maschi. Inoltre, modelli demografici, sviluppati integrando possibili effetti subletali dei pesticidi sui parametri biologici di B. nigricans, hanno mostrato che i biopesticidi possono avere un rilevante impatto di lungo termine sull’andamento delle popolazioni del parasitoide. Un approfondita revisione di pubblicazioni volte a valutare gli effetti secondari delle spinosine su artropodi utili, ha ulteriormente sottolineato i potenziali effetti sub letali negativi multipli di questo tipo di prodotti in programmi di controllo integrato. I risultati delle ricerche condotte hanno dimostrato nel complesso che agenti di controllo biologico indigeni potrebbero svolgere un ruolo chiave nel contenimento delle popolazioni di T. absoluta in Europa e che diversi pesticidi dovrebbero essere impiegati con grande attenzione all’interno di programmi di controllo integrato su pomodoro.File | Dimensione | Formato | |
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