Negli ultimi anni, per favorire una transizione verso un’agricoltura più sostenibile, si è iniziato a utilizzare preparati biologici a basso impatto ambientale per il controllo degli insetti fitofagi dannosi, al posto dei formulati chimici. Questa sostituzione è necessaria perché i prodotti chimici sono responsabili della contaminazione delle acque e dei suoli, e molti di essi sono stati identificati come interferenti endocrini, molecole che possono mimare gli ormoni animali e avere effetti negativi a lungo termine. In questo articolo, parleremo dei microrganismi entomopatogeni utilizzati nella lotta biologica, in particolare batteri, virus e funghi.
Vantaggi e svantaggi dei microrganismi entomopatogeni
I biopreparati a base di microrganismi entomopatogeni offrono numerosi vantaggi, come l’assenza di residui ambientali dopo l’applicazione e la sicurezza per la salute umana e degli animali. Questi prodotti sono altamente specifici nel loro bersaglio e hanno un breve periodo di carenza. Possono essere applicati facilmente sulla vegetazione utilizzando diversi strumenti come pompe, atomizzatori, irrigatori o pali iniettori.
Tuttavia, per garantire l’efficacia, è importante verificare la data di scadenza e seguire attentamente le informazioni riportate sull’etichetta. Poiché sono organismi viventi, è fondamentale distribuire i prodotti in giornate con temperature moderate e un adeguato livello di umidità, considerando anche il pH dell’acqua. Le alte o basse temperature, la forte radiazione solare, le condizioni disidratanti o un pH troppo acido o alcalino possono compromettere la vitalità dei microrganismi.
Come agiscono i microrganismi sugli insetti
I microrganismi entomopatogeni possono entrare nel corpo degli insetti in tre modi: passivamente tramite l’alimentazione, attivamente attraverso le aperture naturali o tramite penetrazione diretta attraverso la cuticola. Una volta all’interno dell’insetto, questi microrganismi si moltiplicano rapidamente, causandone la morte anche attraverso la produzione di sostanze tossiche.
LEGGI ANCHE: L’utilizzo di insetti utili in agricoltura biologica
I batteri entomopatogeni
Tra i batteri utilizzati in agricoltura, il Bacillus thuringiensis rappresenta la specie più efficace nella lotta biologica contro diversi ordini di insetti. Questo batterio è presente in diversi ambienti come il terreno, le carcasse di insetti e la vegetazione.
Quando le condizioni di sviluppo ottimali mancano, ad esempio a causa della mancanza di ossigeno o dell’esaurimento del substrato nutritivo, il Bacillus thuringiensis entra in fase sporigena, producendo una proteina cristallina chiamata proteina Cry o delta-endotossina.
Le proteine Cry sono codificate da quattro diverse famiglie geniche, ognuna con attività specifica contro determinati insetti dannosi.
• Cry 1: proteina attiva contro le larve dei lepidotteri prodotta dal Bt subsp. kurstaki e dalla subsp. aizawai.
• Cry 2: proteina attiva contro le larve dei lepidotteri prodotta dal Bt subsp. kurstaki.
• Cry 3: proteina attiva contro i coleotteri prodotta dal Bt subsp. tenebrionis.
• Cry 4: proteina attiva contro le zanzare prodotta dal Bt subsp. israeliensis.
LEGGI ANCHE: Induttori di resistenza nelle piante
Come funziona il Bacillus thuringiensis
Il corpo parasporale cristallino prodotto dal Bacillus thuringiensis è naturalmente presente sulla superficie delle foglie e dei frutti. Quando viene ingerito da un insetto con un apparato boccale masticatore, raggiunge il canale alimentare che ha un pH fortemente alcalino. Queste condizioni portano alla demolizione del corpo parasporale in subunità più piccole di protossina, che devono ancora essere attivate come tossine Cry grazie all’azione di specifiche proteasi presenti nel canale alimentare dell’insetto.
La tossina Cry attiva si lega ai recettori della membrana microvillare mesointestinale dell’insetto e altera la permeabilità della membrana, provocando lo shock osmotico nelle cellule e causando la morte dell’insetto per setticemia entro 1-3 giorni dall’inizio dell’infezione.
Per garantire l’efficacia del Bacillus thuringiensis, è importante selezionare la sottospecie adeguata, distribuire il prodotto in condizioni adeguate e effettuare trattamenti ripetuti.
I virus entomopatogeni
I virus entomopatogeni sono altamente specifici contro i lepidotteri e gli imenotteri, ma attualmente hanno un’applicazione limitata. Questi virus sono disponibili sul mercato in formulazioni bagnabili o concentrate e devono essere conservati in frigorifero.
I virus della famiglia dei Baculoviridae sono i più importanti per la lotta biologica e causano due delle principali malattie negli insetti: la poliedrosi nucleare (NPV) e la granulosi (GV), causata dai Granulovirus.
Processo infettivo e replicazione dei Baculovirus
Poiché i Baculovirus sono patogeni per ingestione, l’insetto (nella sua fase larvale) deve trovarsi sulla superficie vegetale e ingerire accidentalmente i corpi di occlusione, che sono strutture di poliedrina contenenti i virioni. La poliedrina è altamente instabile a pH alcalino e si degrada, rilasciando i virioni che fondono la loro membrana con le cellule dell’epitelio intestinale dell’insetto, permettendo l’ingresso del nucleocapside (capside + materiale genetico) nel nucleo dell’insetto.
Dopo la replicazione e l’incapsidamento del materiale genetico del virus nel nucleo, i virioni emergono e infettano altri organi attraverso il flusso emolinfatico. Gli insetti infetti da Baculovirus mostrano un geotropismo negativo, salendo verso l’alto nella chioma della pianta per favorire la dispersione dei virioni su una maggiore superficie fogliare.
Vantaggi e svantaggi dei virus entomopatogeni
Il principale vantaggio dei virus entomopatogeni è quello di indebolire gradualmente l’insetto ospite, portandolo alla morte entro 2-3 settimane dall’inizio dell’infezione. Tuttavia, i Baculovirus sono poco efficaci quando la popolazione dell’insetto ospite è bassa e molto efficaci quando la densità di popolazione è elevata. Se una larva infetta da Baculovirus muore e ci sono solo altre poche larve sull’intera pianta, la probabilità che l’inoculo virale venga ingerito da un’altra larva è minima.
I funghi entomopatogeni
Nella lotta biologica, sono utilizzati funghi entomopatogeni che possono essere facilmente coltivati, producono un’abbondante quantità di conidi e hanno un ampio range di ospiti.
La maggior parte di questi funghi appartiene al genere Beauveria, Metarhizium e Lecanicillium, sono ascomiceti parassiti necrotrofi che vivono nel suolo come saprotrofi. Questi funghi producono micotossine altamente specifiche per gli insetti, con una bassa tossicità per gli esseri umani e i mammiferi.
Dei 750 funghi entomopatogeni esistenti, solo una ventina di generi sono utilizzati attivamente per prodotti commerciali, e ci sono centinaia di ceppi impiegati. La scelta del ceppo utilizzato è ciò che distingue un prodotto dall’altro.
I funghi entomopatogeni sono presenti normalmente nel suolo e, rilevando stimoli chimici, riconoscono la presenza dell’ospite e crescono in direzione di esso. Una volta raggiunto, aderiscono all’insetto. Se l’umidità è sufficiente, le spore fungine germogliano e producono un’appressorio che, grazie a enzimi idrolitici e pressione meccanica, riesce a penetrare l’esoscheletro dell’insetto. Una volta dentro l’emolinfa, assumono la forma di lievito e si diffondono nell’organismo producendo tossine che immobilizzano l’insetto e antibiotici che impediscono ad altri microrganismi di invadere la loro nicchia ecologica. Dopo aver consumato l’insetto, i funghi rilasciano nuovamente conidi per diffondersi nell’ambiente.
Vantaggi e svantaggi dei funghi entomopatogeni
I funghi entomopatogeni presentano una buona persistenza, persistendo nell’ambiente anche dopo la morte dell’insetto, e non lasciano residui. Sono semplici da usare, paragonabili ai prodotti chimici. Spesso sono resistenti agli agrofarmaci e possono essere applicati insieme agli erbicidi e a alcuni fungicidi, anche se l’efficacia può essere compromessa da determinati prodotti come l’azoxystrobina. Poiché gli insetti si spostano, l’uso di feromoni può favorire il raggiungimento del fungo.
Conclusione
La lotta biologica attraverso l’uso di organismi entomopatogeni offre un’alternativa sostenibile ai formulati chimici nel controllo degli insetti dannosi in agricoltura. I batteri, i virus e i funghi entomopatogeni presentano vantaggi e svantaggi specifici, ma nel complesso rappresentano un approccio promettente per un’agricoltura più ecologicamente responsabile. La selezione di ceppi adeguati, l’applicazione corretta e l’attenzione alle condizioni ambientali sono fondamentali per massimizzare l’efficacia di questi biopreparati.
A cura di Marta Deligia
Hai bisogno di ulteriori informazioni o supporto?
Per ottenere i massimi benefici dall’utilizzo dei microorganismi entomopatogeni nella lotta biologica, è fondamentale avere una buona conoscenza e comprensione di questi preziosi alleati naturali. Sapere come applicarli correttamente, considerare le condizioni ambientali ottimali e seguire le indicazioni specifiche per ciascun prodotto sono elementi chiave per massimizzare l’efficacia di questa strategia ecocompatibile. Se desideri approfondire o hai domande specifiche sulla loro applicazione, siamo qui per aiutarti. I nostri esperti sono disponibili per fornirti assistenza.
Negozio: 070 230052 | Chat Facebook