Thesis - Envirochange

Università degli Studi di Udine
Facoltà di Agraria
Università degli Studi di Trento
Facoltà di Ingegneria
Istituto Agrario di San Michele all’Adige
Corso di Laurea in Viticoltura ed Enologia
Tesi di Laurea
Effetto del cambiamento climatico sul rischio di infezioni di
Plasmopara viticola e simulazione del quantitativo massimo di
rame necessario per la difesa in viticoltura biologica
Relatori:
Prof. Ruggero Osler
Dott.ssa Ilaria Pertot
Laureando:
Alberto Butterini
Correlatore:
Dott. Daniele Prodorutti
Anno Accademico 2006 / 2007
1
INDICE
Abstract ........................................................................................................ 3
Riassunto ...................................................................................................... 3
2. Introduzione............................................................................................. 4
2.1 Il cambiamento climatico................................................................... 4
2.2 Effetto del cambiamento climatico su patogeni e parassiti ............ 7
2.3 L’impatto del cambiamento climatico in agricoltura ..................... 7
2.4 La peronospora della vite: Plasmopara viticola ............................... 9
2.5 Modelli previsionali.......................................................................... 11
2.5.1 REGOLA DEI TRE DIECI .......................................................... 11
2.5.2 PLASMO (Plasmopara Simulation Model) ................................. 11
2.5.3 PRO (Plasmopara Risk Oppenheim)............................................ 12
2.5.4 EPI (Etat Potential d’infection Plasmopara) ................................ 12
2.5.5 POM.............................................................................................. 12
2.5.6 DMCAST (Grape Downy Mildew Forecast) ............................... 12
2.5.7 UCSC............................................................................................ 12
2.5.8 SIMPO.......................................................................................... 13
2.5.9 COPTIMIZER .............................................................................. 13
2.6 Agricoltura biologica e riduzione di rame ..................................... 13
2.7 Il rame................................................................................................ 14
3. Scopo della tesi....................................................................................... 16
4. Materiali e metodi ................................................................................. 17
5. Risultati e discussioni............................................................................ 24
6. Conclusioni............................................................................................. 31
7. Ringraziamenti ...................................................................................... 32
8. Bibliografia citata.................................................................................. 33
2
Abstract
Downy mildew is one of the most common and aggressive grapevine diseases
worldwide. The casual agent is Plasmopara viticola, which attacks all green plant
tissues. Symptoms, oil spots and white mildew, can be easily recognized on leaves and
young bunches. Nowadays protection against the disease is excellently achieved with
effective and cheap chemical fungicides. Such products are not allowed in organic
agriculture. Copper is a good alternative, but it accumulates in soil. There is a limit of 6
Kg/year/ha in the use of copper, which is difficult to observe when diseases pressure is
high. For this reason we have developed a decision support system to reduce the use of
copper, based on a disease model and copper deposit on leaves. The development of P.
viticola is to particular weather conditions (temperature, rain, leaf wetnwss). This
experiment focused on the possible effects of climate change on P. viticola. We
considered five weather stations in Trentino province. For each station, days with
conditions for disease development were counted from 1983 to 2007 and possible
variation analysed. Based on weather data it seems that there is not a variation in disease
risk, however we found a variation in the date of the first day of the year with suitable
weather condition for P. viticola development.
Riassunto
La peronospora è una delle più importanti malattie della vite a livello mondiale.
L’agente casuale è un fungo Plasmopara viticola ed attacca tutte le parti verdi della
pianta. I sintomi sono facilmente visibili su foglie e giovani grappoli con la comparsa di
macchie d’olio e di una muffa bianco-grigiastra. Attualmente, la difesa da questa
malattia si basa sull’impiego di prodotti chimici di sintesi che risultano efficaci ed
economici. In agricoltura biologica questi prodotti non possono essere utilizzati ed il
rame ne costituisce l’unica alternativa. Per per motivi di problemi di accumulo nel
terreno, è stata posta la soglia di utilizzo di questo prodotto a sei chilogrammi per ettaro
per anno. Nelle alcune annate in cui la peronospora è particolarmente aggressiva,
rispettare i limiti diventa un problema. Per ridurre le quantità di rame abbiamo
sviluppato un sistema di supporto alle decisioni che si basa su un semplice modello di
sviluppo della malattia e sulle quantità di rame residue. Lo sviluppo della peronospora è
legato al verificarsi di particolari condizioni ambientali di temperatura, bagnatura
fogliare e precipitazioni. Nella presente tesi è stata valutata l’incidenza del cambiamento
climatico sullo sviluppo di P. viticola. Sono state prese in considerazione cinque
stazioni meteorologiche sparse sul territorio della provincia di Trento in ognuna di loro,
dal 1983 al 2007, è stata fatta una ricerca dei giorni in cui si sono verificate le
condizioni ideali per lo sviluppo della malattia e sono state studiate le possibili
variazioni nel corso degli anni. Dallo studio dei dati meteorologici sembra che non ci sia
una variazione nei giorni a rischio per lo sviluppo della malattia, anche se si è notata
un’anticipazione nella stagione dei giorni in cui troviamo le condizioni ideali per le
infezioni.
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2. Introduzione
2.1 Il cambiamento climatico
Le più recenti osservazioni sui cambiamenti climatici hanno evidenziato una
tendenza globale all’aumento delle temperature superficiali e una certa disomogeneità
delle precipitazioni. Per quanto riguarda il bacino del Mediterraneo, il recente
documento dell’IPCC (2007) ha evidenziato come, nelle ultime decadi, si sia verificato
un aumento superiore a quello medio globale, sia della temperatura media annua, sia
della frequenza delle ondate di calore. Inoltre, una recente analisi delle serie storiche
termo-pluviometriche italiane ha mostrato un significativo aumento della temperatura
media annua (±0,4° C al Nord, ±0,7° C al Sud) e una significativa diminuzione delle
precipitazioni annue, in particolare nell’Italia meridionale.
Il sistema climatico consiste in una serie di flussi e trasformazioni di energia
(radiazione, calore) attraverso l’aria, l’acqua e l’aerosol. Il maggior apporto di energia
all’intero sistema climatico è fornito dal sole.
Le possibilità per cambiare l’equilibrio della radiazione solare sulla terra sono le
seguenti:
•
cambiamento della quantità della radiazione solare entrante, (ad
es. modificazione dell’orbita terrestre);
•
cambiamento della quantità di radiazione solare riflessa, chiamato
anche albedo, (ad es. modificando la copertura nuvolosa, particelle
atmosferiche e quantità di vegetazione presente sulla terra);
•
alterazione delle radiazioni che dalla terra ritornano nello spazio
(ad es.: cambiando la concentrazione di gas serra).
Come si può notare nella figura 1.1.1, circa il 30% della luce solare che raggiunge
l’atmosfera è riflessa nello spazio. Due terzi di questo riflesso è dovuto alle nuvole e
alle particelle presenti nell’atmosfera conosciute come aerosol, un terzo viene riflesso
soprattutto da neve, ghiacci e deserti.
Per mantenere l’equilibrio dell’assorbimento dell’energia, la terra deve emanare lo
stesso quantitativo di energia nello spazio. Siccome la terra è più fredda del sole, le
radiazioni riflesse hanno una lunghezza d’onda maggiore e si collocano nell’infrarosso.
Parte di questo flusso viene assorbito dall’atmosfera, nubi e gas serra, e irradiato
indietro: questa conseguenza è chiamata effetto serra.
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Figura 1.1.1: idealistico modello sull’effetto serra. (www.Iswn.it)
L’effetto serra della terra riscalda la superficie del pianeta e senza la sua attività le
temperature medie sarebbero sotto lo zero, per cui in mancanza di questo fenomeno non
ci sarebbe vita sul nostro pianeta. Tuttavia l’alterazione di questo fenomeno provoca un
surriscaldamento globale.
Si può avere un’alterazione naturale dell’effetto serra dovuto alle eruzioni vulcaniche
che emettono materiale molto in alto nell’atmosfera. Le piogge eliminano l’aerosol fuori
dall’atmosfera in una o due settimane, ma quando il materiale proveniente da violente
eruzioni vulcaniche è proiettato sopra lo strato più alto di nuvole, questo aerosol
influisce sul clima per circa uno o due anni fino a quando precipita nella troposfera ed è
poi portato a terra dalle precipitazioni. Le violente eruzioni vulcaniche possono causare
un innalzamento della temperatura globale di mezzo grado, che può durare da qualche
mese a qualche anno.
Un’altra modificazione è dovuta alle attività umane che contribuiscono notevolmente
alla liberazione di gas serra. I gas serra più importanti sono il vapor acqueo e l’anidride
carbonica, mentre l’azoto e l’ossigeno non hanno alcun effetto. Per esempio, a causa
dell’attività umana, la concentrazione dell’anidride carbonica nell’atmosfera è
incrementata all’incirca del 35% durante l’era industriale, soprattutto a causa dalla
combustione di carburanti fossili e dalla deforestazione. L’uomo ha quindi
enormemente
alterato
la
composizione
chimica
dell’atmosfera
provocando
5
un’alterazione nel clima. Il cambiamento climatico porta numerose conseguenze come
ad esempio lo scioglimento dei ghiacciai. A sua volta la superficie terrestre che di
conseguenza è esposta assorbe più calore e determina un ulteriore riscaldamento.
I primi dati sulla concentrazione di CO2 nell’atmosfera e sulle sue variazioni sono
stati raccolti nel 1958 da Keeling. Questi dati confrontati con quelli provenienti dalla
composizione dell’aria racchiusa in bolle all’interno dei ghiacciai della Groenlandia e
dell’Antartico dimostrarono che la concentrazione di CO2 nell’atmosfera era
significativamente minore durante l’ultima era glaciale.
Nel 1750 la concentrazione di CO2 oscillava intorno ai 20 ppm (Indermuhle et al.,
1999). Durante l’era industriale la concentrazione di CO2 salì a livelli di 367 ppm nel
1999 e di 379 ppm nel 2005 (section 2.3.1; section 6.4 IPCC, 2001).
Con le misurazioni atmosferiche si scoprì anche un incremento di due altri importanti
gas serra: il metano (CH4) e ossido di azoto (N2O) (Steele et al., 1996). Prima del 1900
la concentrazione di metano era intorno ai 700 ppb, nel 1998 era di 1745 ppb fino ai
1774 ppb del 2005 (section 2.3.2, IPCC, 2001) Questo incremento è dovuto
sostanzialmente ad emissioni antropiche. Similmente l’N2O che è passato dai 180 ppb
dell’era glaciale ai 319 ppb del 2005 (section 2.3.3, IPCC, 2001). Altri gas serra sono i
clorofluorocarburi che provengono esclusivamente da emissioni umane, perché non ne è
stata trovata traccia nelle carote di ghiaccio. Questi gas sono responsabili del
restringimento dello strato di ozono.
L’incremento della CO2 è influenzato anche da altri fenomeni. Ad esempio
misurando l’andamento dell’anidride carbonica a Jabany in Antartide appare evidente
un’oscillazione tra inverno ed estate molto piccola (nell’ordine di 1.5-2 ppm) rispetto a
quella constatabile alle nostre latitudini, un trend in crescita (da 356.65 ppm dal 1994 a
379.94 ppm del 2006) con alcuni periodi in cui il segnale è piuttosto regolare ed altri in
cui la concentrazione subisce alterazioni, che si possono far risalire all’influenza di
fenomeni di larga scala quali “El Niño”. L’alta pressione sul Pacifico tropicale
occidentale e la bassa pressione su quello sud orientale causano intense piogge,
temperature superficiali dell’acqua insolitamente alte ed alisei meno forti che
caratterizzano il fenomeno de El Niño. Durante tali periodi la temperatura superficiale
del Pacifico tropicale occidentale tende a diminuire lievemente, mentre aumenta nella
parte orientale. Questo incremento avviene durane il periodo iniziale del fenomeno
(generalmente nei primi mesi dell’anno, che nell’emisfero Sud coincidono con la piena
estate) ed è causato dall’indebolimento locale dei venti e quindi dalla ridotta
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evaporazione. Mentre El Niño evolve, l’avvezione orientale di acqua calda superficiale
mantiene alta la temperatura in superficie ad est a dispetto dell’aumento di
evapotraspirazione indotto dall’intensificarsi stagionale dei venti. La perdita di calore
latente durante l’ultimo periodo del fenomeno supera il guadagno ottenuto durante
quello iniziale. Questi fenomeni incidono sugli scambi della CO2 tra aria e mare.
2.2 Effetto del cambiamento climatico su patogeni e parassiti
Esiste un consenso generale nella comunità scientifica, nell’affermare che gli
incrementi di concentrazione atmosferica di anidride carbonica, previsti per i prossimi
decenni, produrranno alterazioni della qualità nutritiva dei vari organi delle piante (es.
aumento rapporto C/N nelle foglie). Tali alterazioni avranno inevitabili ripercussioni
sulla dinamica dello sviluppo degli insetti e dei loro predatori.
Le variazioni climatiche, da anni importante argomento di dibattito a livello
scientifico e politico, stanno evidenziando una forte influenza sulla distribuzione
geografica e sullo sviluppo di numerose specie vegetali a livello planetario (Rosenzweig
e Hillel, 1998). Le variazioni climatiche consistono essenzialmente in mutamenti, nel
lungo periodo, di grandezze fisiche atmosferiche fondamentali, quali la temperatura e le
precipitazioni, che nell’ambiente agrario sono potenzialmente in grado di modificare la
fisiologia dell’ospite e lo sviluppo dei parassiti e possono causare ripercussioni di tipo
qualitativo e quantitativo sul prodotto finale. L’entità di questo allarmante fenomeno è
estremamente variabile, dipende dalla specie e dal fatto che esse sia annuale oppure
perenne, con conseguenze potenzialmente molto gravi per le colture agrarie. Detti
cambiamenti influiscono sugli areali di diffusione, sulla crescita e sulle fasi fenologiche
delle diverse specie vegetali, interagendo con fattori quali la competizione, la
migrazione e la capacità di resistenza. Tali effetti si ripercuotono sui parassiti dei
vegetali, modificandone la diffusione e l’epidemiologia.
2.3 L’impatto del cambiamento climatico in agricoltura
Il riscaldamento globale provoca un’espansione verso nord delle aree coltivabili, una
riduzione del periodo di crescita di determinate colture (ad es. cereali), ma un aumento
di altre. L’aumento della concentrazione di CO2 porterà ad un diretto aumento della
produzione delle colture e ad un aumento nell’efficienza dell’utilizzo delle risorse.
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Nelle regioni più settentrionali dell’emisfero nord il cambiamento climatico può
produrre effetti positivi all’agricoltura attraverso l’introduzione di nuove specie e
varietà coltivabili, aumentando la produzione dei raccolti e l’espansione di aree adatte
per la coltivazione. Gli effetti negativi possono essere un incremento della necessità di
trattamenti per le piante coltivate, il rischio di depauperazione del suolo di elementi
nutritivi e l’aumento della degradazione della sostanza organica nel suolo. Nelle aree
meridionali gli aspetti negativi saranno predominanti.
Il possibile aumento del rischio di carenze idriche ed eventi climatici estremi,
possono portare ad una diminuzione della rendita dei raccolti e ad una diminuzione di
aree adatte alla coltivazione di colture tradizionali.
L’effetto di eventi climatici estremi può essere diretto, indiretto o una somma di
entrambi. Le temperature elevate aumentano lo stress idrico dei raccolti provocato da
una maggior evapotraspirazione. Un effetto indiretto si ha invece, quando le alte
temperature velocizzano la degradazione della sostanza organica nel suolo,
provocandone un impoverimento.
Le piante nei primi stadi di sviluppo sono più vulnerabili agli eventi estremi del
clima. Quando ci si discosta dalla temperatura ottimale di una coltura in una particolare
regione la coltura tende a rispondere negativamente con conseguente perdita di
produzione. Le temperature ottimali variano a seconda della coltura. Ad esempio
temperature maggiori di 36° C provocano la perdita di vitalità nel polline dei cereali ed
inoltre temperature dell’aria superiori ai 45° C provocano danni irreparabili alle stesse.
Le precipitazioni sono la fonte primaria di acqua per le colture. I modelli climatici
globali prevedono una variazione delle precipitazioni e questo si traduce in un
cambiamento dei regimi idrologici di molte regioni. Un cambiamento nel clima può
causare un cambiamento delle precipitazioni in tutte le stagioni e questo provoca dei
seri danni alle colture.
La variazione annuale delle precipitazioni è la maggior causa della variazione di
produzione e qualità dei raccolti. Ad es. durante il 1930 diversi periodi di siccità
colpirono gli Stati Uniti causando una perdita del 50% della produzione di cereali.
Tuttavia anche gli eccessi di acqua provocano perdite nei raccolti con un aumento di
patogeni.
Il cambiamento climatico ha portato anche a degli aumenti di produzione, ad
esempio Nicholls (1997) analizzò le produzioni di grano australiane e stimò che il
cambiamento climatico aveva provocato un incremento della produzione del 30-50%.
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Goudriaan e Zadoks (1995) evidenziarono che un’elevata CO2 può portare ad un
aumento nella fotosintesi con un più efficiente utilizzo di acqua. Anche il documento
del 1995 dell’IPCC ha evidenziato che con una concentrazione doppia di CO2 può
incrementare la produzione fino al 30%. Tuttavia il guadagno in più che si avrebbe con
questo aumento di produzione, causato dall’incremento della CO2, sarebbe
controbilanciato da maggiori danni da insetti, patogeni e malerbe.
2.4 La peronospora della vite: Plasmopara viticola
La peronospora, causata da Plasmopara viticola (Berk. Et Curtis ex. De Bary) Berl.
et de Toni, sverna sotto forma di oospore nelle foglie cadute sul terreno. Le oospore si
differenziano nel parenchima delle foglie o di altri organi infetti all’inizio dell’autunno
in concomitanza di precipitazioni. La maturazione e la conservazione durante l’inverno
dipendono soprattutto dal grado di umettamento delle foglie nel terreno e si compiono
in modo ottimale negli inverni ed inizi di primavera molto piovosi, nei terreni a più
elevata ritenzione idrica e negli anfratti più umidi. Le piogge di marzo e aprile sono
particolarmente importanti ai fini di una buona conclusione del processo di maturazione.
Le condizioni ottimali per la germinazione delle oospore, che differenziano
macrosporangi contenenti zoospore, si verificano in primavera con temperature medie
superiori ai 10° C e con 10 mm (ma secondo alcuni studi meno) di pioggia nelle 24 ore.
Alla prima pioggia successiva macrosporangi e zoospore vengono trasportati dalle
gocce d’acqua e dall’aria sulla vegetazione. L’infezione è possibile solo quando sono
presenti organi verdi ricettivi. La ricettività è legata alla presenza di stomi e alla
riduzione della ricca tomentosità iniziale, condizione questa che si verifica quando i
germogli raggiungono una lunghezza di 10 cm o foglie con 10 cm2 di superficie.
Con la presenza di un velo d’acqua sulla superficie fogliare, le zoospore, dotate di
flagelli, nuotano verso gli stomi della pagina inferiore, si arrestano ed emettono un
tubulo germinativo che penetra rapidamente attraverso le aperture stomatiche. La
penetrazione delle zoospore avviene nella pagina inferiore della foglia, perché è ricca di
stomi, mentre quella superiore ne è quasi priva. Con il conseguimento dell’infezione il
patogeno cresce manifestando i primi sintomi allo scadere del periodo d’incubazione,
lasso di tempo che intercorre tra l’inizio dell’infezione, penetrazione del tubulo
germinativo nello stoma, e la possibilità di vedere i primi sintomi dell’attacco sulla
vegetazione della vite.
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Il periodo d’incubazione è molto variabile e dipende dalla temperatura e, in
subordine, dall’umidità che varia da 4 giorni a 24-25° C, mentre temperature superiori a
30° C ne bloccano lo sviluppo. Durante il periodo d’incubazione l’ifa infettiva si
ramifica e invade i parenchimi e, se non incontra particolari resistenze, li colonizza. Il
processo di colonizzazione avviene in completa latenza, sulle foglie si arresta in genere
con la comparsa delle macchie d’olio.
Il tempo di bagnatura necessario per l’emissione delle zoospore, la loro germinazione
e la penetrazione dei tubuli corrisponde all’incirca al numero di ore che, moltiplicato per
la temperatura (entro 25° C) dà 50.
I sintomi sono caratterizzati dalla presenza sul lembo superiore delle foglie di
decolorazioni giallastre note con il nome di “macchie d’olio”, mentre sulla parte
inferiore e sui tessuti verdi della pianta si ha la produzione di sporangiofori e sporangi
visibili sotto forma di muffa bianca. Questo processo, noto con il nome di evasione,
avviene dopo almeno 4 ore di buio, entro temperature di 13-27° C e UR > 95-98 %. Gli
zoosporangi la cui vitalità è compromessa dalla luce solare diretta, sono quindi staccati
e trasportati dal vento anche a grandi distanze.
Come nel ciclo primario, anche in quello secondario gli sporangi rilasciano zoospore,
che nuotando su uno strato di acqua raggiungono le aperture stomatiche, provocando le
infezioni secondarie.
Queste sono particolarmente frequenti da fine maggio a fine giugno; le temperature
elevate di luglio ed agosto segnano in genere un rallentamento o l’arresto delle infezioni
medesime, che possono riprendere, limitatamente alle sole foglie, con le piogge di
settembre.
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Figura 1.4.1: Rappresentazione schematica di una infezione di Plasmopara viticola. (io.uwinnipeg.ca/simmons/lb2pg03.htm)
2.5 Modelli previsionali
2.5.1 REGOLA DEI TRE DIECI
Si tratta di una regola empirica utilizzata per individuare il momento dell’infezione
primaria e si basa sul contemporaneo verificarsi di tre condizioni:
1) temperatura superiore a 10° C;
2) 10 mm di pioggia nell’arco di 24-48 ore;
3) 10 cm di lunghezza dei germogli.
E’ un modello empirico diventato rapidamente il metodo principale per determinare
la data di inizio dei trattamenti antiperonosporici, soprattutto grazie alla sua semplicità
di applicazione (Baldacci, 1947).
2.5.2 PLASMO (Plasmopara Simulation Model)
Questo modello è stato sviluppato nel corso di una ricerca pluriennale condotta in
numerosi vigneti della Toscana da parte del CeSIA-Accademia dei Georgofili. Si tratta
di un programma di simulazione della biologia della peronospora che, grazie alla
elaborazione dei dati climatici, permette di seguire l’andamento delle infezioni che si
sviluppano nel vigneto in modo da individuare i tempi migliori per effettuare i
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trattamenti fitosanitari. A partire da variabili meteorologiche esso simula lo sviluppo
delle principali fasi del ciclo biologico della peronospora della vite, la crescita dell’area
fogliare, la superficie delle lesioni presenti sul tessuto fogliare (macchie d’olio).
2.5.3 PRO (Plasmopara Risk Oppenheim)
In PRO il ciclo del patogeno è suddiviso in varie fasi per ognuna delle quali sono
definite le condizioni necessarie e sufficienti: la progressione epidemica è simulata
attraverso la moltiplicazione del numero di macchie d’olio presenti per un coefficiente
che dipende dal numero degli sporangi formati e dalle modalità di dispersione.
2.5.4 EPI (Etat Potential d’infection Plasmopara)
Prende in considerazione il sistema clima-patogeno-pianta nella sua globalità,
includendovi anche il periodo di svernamento, considerato fondamentale per
l’evoluzione epidemica successiva. Il rischio di danno cui è sottoposta la vite è simulato
confrontando le condizioni climatiche attuali con le medie della zona considerata
(Strizyk, 1983).
2.5.5 POM
Consente di determinare il periodo ottimale per la maturazione delle oospore
nell’area di Bordeaux, e quindi di stimare la gravità dell’infezione peronosporica
primaverile. Questo modello si basa sull’influenza positiva della pioggia nella
maturazione delle oospore entro certi limiti, al di fuori dei quali essa rallenta il processo
(Manh Sung et al., 1990).
2.5.6 DMCAST (Grape Downy Mildew Forecast)
Il DMCast utilizza dati climatici (umidità relativa, temperatura e il tempo di
bagnatura fogliare) per determinare quando le infezioni stanno per accadere. Questo
metodo è utile nel predire la data delle infezioni primarie.
2.5.7 UCSC
Questo modello prende in considerazione l’effetto biologico delle condizioni
meteorologiche sulle diverse fasi del ciclo delle infezioni primarie, dal progressivo
superamento della dormienza fino all’instaurarsi dell’infezione. Il modello si basa sul
concetto fondamentale che la popolazione di Plasmopara Viticola in un vigneto è
composta da diverse famiglie di oospore. Queste, durante l’inverno, sono tutte in fase di
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quiescenza per iniziare progressivamente a germinare in modo scalare. Il processo di
simulazione della germinazione prende avvio ad ogni evento piovoso in grado di
bagnare la lettiera di foglie presente nel terreno del vigneto. La simulazione termina con
la previsione della data di comparsa dei sintomi sulla vegetazione (Caffi et al., 2007).
2.5.8 SIMPO
Il modello SIMPO prevede il tempo di germinazione delle oospore in base ai
principali parametri climatici di una determinata area (temperatura, pioggia e umidità
relativa) (Hill, 2000).
2.5.9 COPTIMIZER
Questo modello, messo a punto dal Centro SafeCrop in collaborazione con il
“Department of Management Information Systems (MIS), dell’Università di Haifa”
(Israele) ed il Dipartimento Protezione delle Piante (IASMA), è uno strumento
informatico per tecnici ed agricoltori che ottimizza, registra e calcola la quantità di rame
distribuita annualmente nel vigneto, al fine di mantenere tale quantità nei limiti previsti
dalla legislazione. Coptimizer è basato su un modello decisionale che stabilisce l’epoca
dei trattamenti con rame in base allo stadio fenologico della vite, alle condizioni
climatiche, alle previsioni meteorologiche e alla data dell’ultimo trattamento effettuato.
Inoltre suggerisce, oltre al momento ottimale per effettuare il trattamento, anche i
dosaggi di rame ottimali e la quantità da utilizzare nel vigneto indicato a seconda del
formulato commerciale scelto.
2.6 Agricoltura biologica e riduzione di rame
L’impiego del rame sotto forma di idrossido di rame, ossicloruro di rame, solfato di
rame (tribasico) e ossido rameoso sono considerati pratiche tradizionali dell’agricoltura
biologica. Sembra che, per il momento, tali sostanze siano indispensabili per numerose
colture e che soltanto sforzi più intensi nel campo della ricerca consentiranno di trovare
soluzioni alternative appropriate.
L’impiego del rame nelle forme sopraccitate può tuttavia comportare conseguenze a
lungo termine a causa del suo accumulo nel suolo. Elevate concentrazioni di rame
agiscono sui microrganismi del suolo riducendo l’attività dei batteri ammonificanti,
nitrificanti e azotofissatori, e interferendo negativamente sulle popolazioni di alghe,
funghi (Corradini, 1988), lombrichi e carabidi (Paletti e Bertoncello Brotto, 1985)
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provocando una progressiva acidificazione. Per questa ragione i composti rameici, a
partire dal 2002, hanno subito specifiche limitazioni nell’ambito dell’agricoltura
biologica allo scopo di fissare un valore massimo di rame metallo che può essere
distribuito per ettaro per anno.
Il 16 marzo 2002 è stato pubblicato nella Gazzetta Ufficiale della Comunità Europea
il Regolamento (Ce) n. 473/2002 della Commissione del 15 marzo 2002. In base a
questo regolamento, in agricoltura biologica i vincoli all’impiego del rame (nella forma
di idrossido, ossicloruro, solfati tribasico, ossido rameoso) erano di 8 kg/ha all’anno
fino al 31 dicembre 2005 e di 6 kg/ha all’anno dal 1 gennaio 2006.
Il regolamento prevede che per le colture perenni gli Stati membri possano disporre
in deroga che la quantità di rame per ettaro non superi i seguenti valori:
- dall’1-1-2004 al 31-12-2008 i 34 kg;
- dall’1-1-2005 al 31-12-2009 i 32 kg;
- dall’1-1-2006 al 31-12-2010 i 30 kg.
Queste limitazioni nell’impiego del rame in agricoltura biologica hanno creato
qualche difficoltà, soprattutto per quanto riguarda la viticoltura, specie in annate in cui
la peronospora è particolarmente aggressiva. Dove la peronospora trova condizioni
particolarmente favorevoli, si incontrano notevoli difficoltà, tali da mettere in
discussione la sopravvivenza della viticoltura biologica.
Non essendo ancora disponibili in agricoltura biologica alternative al rame efficaci
nel contrastare P. viticola, sarà opportuno nel breve periodo concentrare gli sforzi su
tutto ciò che può permettere di ridurne l’impiego senza diminuirne l’efficacia. E’
possibile raggiungere l’obbiettivo monitorando attentamente le fasi di sviluppo iniziale
del parassita, ottimizzando le applicazioni in termini di numero, tempestività (previsioni
meteo) e calendario (modelli previsionali) e perfezionando i prodotti impiegati,
ricercando nuove formulazioni e coadiuvanti che consentano una buona difesa senza
accentuare la fitotossicità del rame.
2.7 Il rame
I preparati a base di rame sono prodotti di contatto e non hanno quindi nessuna
azione endoterapica o sistemica. Sulla vite sono impiegati contro una vasta gamma di
organismi fungini ma sono utilizzati principalmente contro la peronospora.
Il rame è poco tossico per la maggior parte degli uccelli e dei mammiferi, mentre è
tossico per i pesci. E’ debolmente tossico per gli insetti, in particolare per le api.
14
Tra le qualità positive, il rame favorisce la maturazione dei tralci, ha una buona
persistenza sulla vegetazione in assenza di pioggia, ha un’attività secondaria contro altre
malattie quali il marciume nero, l’escoriosi e la botrite e non ha mai sviluppato
fenomeni di resistenza nelle popolazioni del patogeno.
Il principale problema del rame, essendo un metallo pesante, è che si accumula nel
terreno. Nel suolo non subisce degradazione o metabolizzazione, non evapora, ma si
lega alla sostanza organica ed ai colloidi del terreno.
Con un continuo accumulo si possono arrivare a concentrazioni tali da provocare
visibili fenomeni di fitotossicità sulle piante, costituiti da crescita stentata e clorosi.
L’azione anticrittogamica del rame è dovuta agli ioni Cu2+ che penetrano nella
membrana semipermeabile e nella parete chitinosa dei funghi fino ad una
concentrazione 100 volte superiore a quella presente nella soluzione circostante.
Interferisce nei processi respiratori, frena la biosintesi delle proteine, diminuisce
l’attività della membrana cellulare con un conseguente rallentamento di trasferimento di
ioni.
Questi meccanismi d’azione si traducono soprattutto in un blocco della germinazione
di spore e conidi.
15
3. Scopo della tesi
L’obbiettivo di questo lavoro è quello di verificare se il cambiamento climatico può
influire sull’epidemiologia di P. viticola.
Le infezioni di peronospora dipendono soprattutto dalla temperatura, dalla bagnatura
fogliare e dalla pioggia, fattori questi che negli ultimi decenni hanno subito delle
variazioni nell’emisfero nord.
Dai dati raccolti da parte dell’Istituto Agrario di San Michele all’Adige nelle cinque
stazioni meteorologiche sparse sul territorio della provincia di Trento dal 1983 ad oggi,
sono state analizzate, tramite l’applicazione di uno specifico software, le possibili
variazioni sullo sviluppo della peronospora, causate da cambiamenti di temperatura e
precipitazioni.
Basandosi su un sistema di supporto alle decisioni per l’ottimizzazione dell’uso del
rame in viticoltura biologica sviluppato dal Centro SafeCrop si è anche stimata la
quantità di rame che sarebbe stata necessaria in questi anni nella difesa
antiperonosporica.
16
4. Materiali e metodi
La ricerca è stata effettuata gli anni dal 1983 al 2007 considerando per ogni anno i
mesi di maggio e giugno.
Questo è il periodo in cui la malattia si manifesta maggiormente e causa i danni più
ingenti, infatti nei successivi mesi di luglio e agosto si ha un calo di incidenza, mentre si
può avere una ripresa, solo sulle foglie, con le piogge di settembre ed ottobre. Questo è
il momento in cui la peronospora provoca maggiori danni alla pianta.
Le cinque stazioni meteorologiche dalle quali ho attinto i dati per la ricerca sono
quelle di S. Michele all’Adige, Borgo Valsugana, Arco, Ala e Trento Sud in quanto
attive fin dal 1983, anno di inizio delle rilevazioni meteorologiche da parte dell’Istituto
Agrario da S. Michele all’Adige.
S. MICHELE
TRENTO
SUD
BORGO
VALSUGANA
ARCO
ALA
Figura 3.1: mappa della provincia autonoma di Trento con le cinque stazioni meteorologiche prese in
considerazione.
17
La ricerca dei dati è stata effettuata utilizzando un software1 creato appositamente
per questo scopo da Andrea Frizzi un cercatore del Centro SafeCrop presso l’Istituto
Agrario di S. Michele all’Adige.
Questo programma, mediante il collegamento con il database2 del servizio
meteorologico dell’Istituto Agrario di S. Michele all'Adige, è in grado di ricercare tutti i
dati meteorologici disponibili.
L’indagine che ho effettuato consisteva nell’evidenziare i giorni in cui le condizioni
meteorologiche evidenziavano un rischio di infezioni peronosporiche.
Lo sviluppo delle infezioni di P. viticola è strettamente legato alle condizioni
meteorologiche. Ogni stadio di sviluppo della malattia, dalla germinazione delle
oospore all’infezione primaria e secondaria, dipende dalla temperatura dell’aria, dalle
piogge, dalla durata della bagnatura fogliare e dall’umidità relativa.
Le principali fasi di sviluppo sono:
Germinazione delle oospore ed infezioni primarie: temperature minime
giornaliere di 10° C con almeno 10 mm di pioggia caduti nell’arco di 24 ore e con
vegetazione ricettiva di almeno 10 cm di lunghezza dei tralci;
Periodo di incubazione: questo periodo è influenzato dalle temperature e
dall’umidità relativa, può durare da un minimo di quattro giorni a due settimane;
Sporulazione: si deve avere una durata della bagnatura fogliare
ininterrotta per almeno quattro ore durante la notte (fra le ore ventidue e le quattro
del mattino), una temperatura compresa tra i 13 e 27° C con delle precipitazioni il
giorno seguente;
Infezioni secondarie: temperatura minima superiore a 11 - 12° C. Il
tempo di bagnatura necessario per l’emissione delle zoospore, la loro
germinazione e la penetrazione dei tubuli germinativi corrisponde all’incirca al
numero di ore che, moltiplicato per la temperatura dà 50.
1
Termine generico per indicare i programmi per il calcolatore. Ogni programma è costituito da un
insieme di istruzioni (algoritmi e dati) che possono essere eseguite dalla Central Processing Unit.
2
Archivio di dati eterogeneo gestito dal computer che memorizza i dati per una loro veloce gestione
(ricerca, cancellazione, inserimento)
18
Temperatura media
(°C)
<14
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
>26
Percentuale del
periodo
d’incubazione
cumulato (umidità
relativa bassa)
0
6,6
7,6
8,6
10,
11,1
12,5
14,2
15,3
16,6
18,1
18,1
16,6
16,6
0
Percentuale del
periodo
d’incubazione
cumulato (umidità
relativa alta)
0
9,9
10,5
11,7
13,3
15,3
16,6
20,0
22,2
22,2
25,0
25,0
22,2
22,2
0
Percentuale
del periodo
d’incubazione
cumulato
(umidità
media)
0,00
8,25
9,05
10,15
11,65
13,20
14,55
17,10
18,75
19,40
21,55
21,55
19,40
19,40
0
Tabella 1: Utilizzata per calcolare il periodo di incubazione. (modificato da Goidanich, 1964)
Tenendo conto di questi parametri ed inserendoli nel programma con uno spazio di
tempo ben definito è possibile ottenere:
Data della prima infezione primaria: il software cerca il primo giorno in
cui trova le condizioni utili per l’infezione primaria che sono 10° C di
temperatura media con 10 mm di pioggia caduti in 24 ore;
Numero di infezioni primarie: il software seleziona tutti i giorni nei quali
trova le stesse condizioni della prima infezione primaria;
Periodo di incubazione: il software è in grado di calcolare la percentuale
del periodo di incubazione partendo da un’infezione primaria selezionata;
Periodo di sporulazione: il software trova il primo giorno ideale della
fuoriuscita degli sporangi dopo la fine del periodo di incubazione;
Infezione secondaria: il software trova tutti i giorni interessati alle
condizioni che provocano l’infezione secondaria dopo la sporulazione.
19
Queste informazioni sono state raccolte in tutti gli anni presi in considerazione per
ognuna delle cinque stazioni meteorologiche scelte. Tutti i dati sono stati rappresentati
con grafici attraverso i quali è possibile valutarne l’andamento nel corso dei venticinque
anni studiati.
Nella seguente figura è riportata l’interfaccia del software utilizzato (fig. 3.2).
Questa opzione permette di
selezionare tutte le infezioni
primarie in modo da avere una
panoramica maggiore di tutte le
infezioni anche secondarie.
Stazioni
meteorologiche.
Periodo di incubazione.
Date infezioni
primarie.
Numero
infezioni
primarie.
Date infezioni
secondarie.
Figura 3.2.: Home page del software per la ricerca dei dati meteo.
20
Tramite il software precedentemente illustrato ho evidenziato nel periodo considerato
(dal 25 aprile al 30 giugno di ogni anno): i gradi giorno superiori a 10 la percentuale di
giorni piovosi e la pioggia totale per verificare l’effettivo cambiamento climatico (fig.
3.3).
Somma dei
gradi giorno
superiore ai
10.
Intervallo di tempo in
cui vengono analizzati
i dati stagionali.
Pioggia
totale
espressa in
mm
Percentuale e
numero di giorni
in cui è piovuto.
Figura. 3.3: Ingrandimento della parte della home page in cui è possibile vedere i dati meteorologici
stagionali.
21
La figura 3.3 illustra la possibilità dell’utilizzo di ulteriori dati quali la pioggia totale,
la percentuale dei giorni di pioggia e i gradi giorno nel periodo considerato.
Il software inoltre fornisce la possibilità, mediante il tasto analisi, di ottenere il
grafico indicante tutti i dati elaborati nel periodo analizzato. Si ha la possibilità di
visualizzare sul grafico solo le informazioni desiderate in modo da non renderlo troppo
complesso (fig. 3.4).
Andamento
temperatura
Andamento
umidità
Andamento
pioggia
Infezione
Primaria
Infezione
Secondaria
Andamento
bagnatura
Quantità di rame
per trattamento.
In quato caso 30
grammi ettolitro
I giorni colorati in
giallo sono la durata
del periodo di
incubazione
Quantità rame
utilizzato per
ettaro
Figura 3.4: Schermata secondaria del software in cui sono raffigurati graficamente i dati.
22
Per valutare la validità del software sono stati confrontati i dati raccolti in campo
negli anni 2004, 2005, 2006, nell’azienda biologica dell’Istituto Agrario di S.Michele
all’Adige situata nella località Navicello a Rovereto.
Sono stati evidenziati tutti i giorni in cui si sono manifestate infezioni di
peronospora. Questi dati sono stati confrontati con quelli simulati dal software e si è
notato una quasi totale coincidenza dei giorni con un margine di errore solo per
un’infezione che è stata rilevata in campo, ma non dal software. Questo perché nel
programma è stato impostato un limite di pioggia di 10 mm (regola dei 3-10), mentre le
infezioni reali si sono sviluppate con una quantità minore, all’incirca 4 mm.
Nella figura seguente (fig. 3.5) è possibile notare la coincidenza delle infezioni
simulate con quelle rilevate in campo con l’andamento della temperatura e delle
precipitazioni. Si può inoltre vedere come l’infezione non simulata dal software cada in
un giorno con una piovosità inferiore ai 10 mm.
E’ interessante notare che abbassando il limite della piovosità, ad esempio a 4 mm, si
riesce si ha simulare le infezioni anomale, ma con un aumento quattro infezioni non
rilevate in campo.
Infezioni
primarie
Infezioni rilevate
in campo
Temperatura
Infezioni
secondarie
Infezione rilevata in
campo e non rilevata
dal software.
Quantità di
pioggia
giornaliera:3.8
mm
Pioggia
Figura 3.5: Confronto delle infezioni elaborate dal software con quelle rilevate in campo.
23
5. Risultati e discussione
Per lo studio dei dati è stato preso in considerazione il test di Cox e Stuart per il trend
della tendenza centrale e della variabilità.
Questo metodo permette di valutare se nel complesso dei dati, tra i valori iniziali e
quelli finali, esiste un incremento oppure una diminuzione significativa, pure in
presenza di ampie irregolarità casuali o cicliche e di un allontanamento rilevante dalla
linearità.
Il test non risulta significativo se i dati hanno una fase di incremento e una fase
altrettanto lunga di decremento o viceversa. E’ significativo se una delle due è
statisticamente prevalente, cioè se si ha una variazione sistematica in aumento oppure in
diminuzione che non è necessariamente lineare.
Se il numero N di osservazioni è dispari, come in questo caso, è necessario eliminare
il valore (N+1)/2 corrispondente alla mediana del tempo o dello spazio.
Successivamente si devono costruire due gruppi, in modo più dettagliato abbinare il
primo valore dei dati che precedono la mediana al primo valore di quelli successivi alla
mediana (N/2+1), il secondo del primo con il secondo del secondo gruppo fino
all’ultimo dato di ognuno dei due gruppi, segnando il segno delle N/2 differenze, come
riportato nella tabella seguente:
Prima della mediana
Dopo della mediana
Segno della differenza
32,56
41,67
+
44,44
55,56
+
43,06
34,72
-
50
54,17
+
43,06
51,42
+
Se i segni positivi e i segni negativi tenderanno ad avere la stessa frequenza si avrà
tendenza centrale nulla.
Diversamente avrà tendenza centrale positiva (maggioranza significativa di segni
positivi), se la serie totale di rilevazioni ha valori crescenti, oppure una tendenza
centrale negativa (maggioranza significativa di segni negativi), se la serie di rilevazioni
ha valori decrescenti.
Alla successione di segni positivi e negativi, si applica il test dei segni utilizzando,
nel caso di campioni piccoli, fino alle 30 unità, la distribuzione binominale.
Per ottenere rapidamente il valore della probabilità si utilizza la distribuzione
cumulativa, consiste in una tabella con il numero di osservazioni e il numero minore tra
segni positivi e negativi. Se la probabilità trovata tramite la tabella è inferiore a 0,05 si
ha una differenza statisticamente significativa.
24
Per ogni serie di dati raccolti nelle stazioni meteorologiche prese in esame, ho
applicato il test di Cox e Stuart per verificare se esiste effettivamente una variazione
statisticamente significativa.
Nei seguenti grafici sono stati raccolti tutti i dati del periodo preso in esame e relativi
a:
1. Gradi giorno;
2. Percentuale dei giorni piovosi e pioggia totale;
3. Data inizio infezione primaria;
4. Data inizio infezione secondaria;
5. Chilogrammi rame utilizzato.
1. Gradi giorno.
I gradi giorno si riferiscono alla somma di tutti i gradi superiori a 10 rilevati
giornalmente. Sono stati presi in considerazione questa gamma di gradi in quanto utili
per lo sviluppo della peronospora.
Dal 1983 al 2007 il grafico dimostra un aumento statisticamente significativo dei
gradi giorno con una probabilità di P=0,0017 (maggioranza di segni positivi). Ciò
conferma un aumento della temperatura nella provincia di Trento che corrisponde
all’aumento della temperatura a livello globale.
20000
18000
16000
14000
Borgo Valsugana
12000
S. Michele
10000
Arco
Ala
8000
Trento Sud
6000
4000
2000
0
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Figura 4.1 - I numeri espressi sull’ordinata rappresentano la somma dei gradi giorno; i numeri espressi
sull’ascissa rappresentano gli anni analizzati.
25
2. Percentuale dei giorni piovosi e pioggia totale.
Usando i giorni con presenza di precipitazioni piovose è stata calcolata la percentuale
sul totale dei giorni del periodo e ne è stata misurata la quantità.
La figura 4.2 rappresenta la percentuale di giorni piovosi dal 25 aprile al 30 giugno
di ogni anno nel periodo preso in considerazione (1983-2007), mentre la figura 4.3
rappresenta, sempre nello stesso periodo, la quantità totale di pioggia caduta.
Confrontando i due grafici, nel primo si nota una diminuzione statisticamente
significativa della percentuale dei giorni piovosi con una probabilità di P=0,0461
(maggioranza segni negativi); nel secondo invece non viene evidenziata alcuna
differenza statisticamente significativa nella quantità di pioggia caduta con una
probabilità di P=0,2905 (maggioranza segni positivi per cui si ha un lieve aumento ma
non è significativo).
La lettura dei due grafici deve essere fatta parallelamente, una simile quantità di
pioggia caduta confrontata alla diminuzione della percentuale di giorni piovosi dimostra
un aumento dell’intensità della pioggia.
Questo è un ulteriore dato che dimostra l’alterazione climatica negli ultimi anni.
80
70
60
50
Borgo Valsugana
S. Michele
40
Arco
Ala
Trento Sud
30
20
10
0
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Figura 4.2: Percentuale giorni piovosi. I numeri espressi sull’ordinata rappresentano la percentuale di
giorni piovosi; i numeri espressi sull’ascissa rappresentano gli anni analizzati.
26
600
500
400
Borgo Valsugana
S. Michele
300
Arco
Ala
Trento Sud
200
100
0
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Figura 4.3: Pioggia totale. I numeri espressi sull’ordinata rappresentano i millimetri di pioggia; i
numeri espressi sull’ascissa rappresentano gli anni analizzati.
3. Data inizio infezione primaria;
L’inizio dell’infezione primaria si ha quando si instaurano le condizioni climatiche
citate nel paragrafo 1.6.
La figura 4.4 evidenzia il primo giorno in cui si sono verificate le condizioni
climatiche idonee per lo sviluppo dell’infezione primaria dal 25 aprile al 30 giugno di
ogni anno preso in considerazione (1983-2007).
27-giu
17-giu
07-giu
28-mag
Borgo Valsugana
18-mag
S. Michele
Arco
08-mag
Ala
Trento Sud
28-apr
18-apr
08-apr
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Figura 4.4: I numeri espressi sull’ordinata rappresentano il primo giorno di condizioni climatiche
favorevoli allo sviluppo della peronospora a partire dal 25 di aprile; i numeri espressi sull’ascissa
rappresentano gli anni analizzati.
27
Si è riscontrata una lieve variazione tendente verso un’anticipazione del primo giorno
di inizio dell’infezione primaria nel corso degli anni che, però non conduce ad una
differenza statisticamente significativa, infatti si ha una probabilità P=0,2905
(maggioranza segni negativi).
Il periodo di partenza del precedente grafico (25 di aprile) è stato scelto in quanto si
considera la presenza di vegetazione ricettiva la peronospora cioè con tralci di almeno
10 cm di lunghezza (regola dei tre dieci) per cui da questa data in poi la malattia è in
grado di infettare le parti verdi della pianta.
Il seguente grafico (fig. 4.5) è stato composto applicando gli stessi parametri del
precedente con la sola differenza che è stata impostata la data di inizio delle analisi il
primo gennaio di ogni anno senza tenere conto dello sviluppo della pianta facendo una
media di tutte le cinque stazioni. Il risultato è stato l’individuazione di una differenza
statisticamente significativa con la probabilità di P=0,0461 (maggioranza segni
negativi). Per cui si è trovata un’anticipazione significativa, nel corso degli anni, dei
giorni in cui si verificano le condizioni ambientali ideali per lo sviluppo della
peronospora.
18-mag
08-mag
28-apr
Primi giorni annuali con
possibilità di infezione
18-apr
08-apr
Lineare (Primi giorni annuali
con possibilità di infezione)
y = -0,3374x + 39859
29-mar
19-mar
09-mar
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Figura 4.5: I numeri espressi sull’ordinata rappresentano il primo giorno di condizioni climatiche
favorevoli allo sviluppo della peronospora a partire dal primo di gennaio (media delle località
considerate); i numeri espressi sull’ascissa rappresentano gli anni analizzati.
4. Data inizio infezione secondaria.
Le infezioni secondarie sono dovute alle zoospore prodotte dalle infezioni primarie.
Provocano gli stessi sintomi delle infezioni primarie, ma hanno bisogno, a differenza
28
delle primarie, di condizioni notturne particolari per la sporulazione e permettere la
successiva infezione.
Nella seguente figura (fig. 4.6) sono riportati i primi giorni di ogni hanno, calcolati a
partire dalla fine dell’infezione primaria, in cui il software trova le condizioni notturne e
diurne ideali per il loro sviluppo. Sottoponendo i risultati della ricerca al test di Cox e
Stuart si rileva una lieve anticipazione nelle infezioni comunque non statisticamente
significativa in quanto la probabilità supera 0,05, arrivando a P=0,1718 (maggioranza
segni negativi). Questi dati però non sono completi in quanto ci sono delle mancanze
nella durata della bagnatura fogliare negli anni ottanta, comunque sono abbastanza
indicativi in quanto simili alle infezioni primarie.
17-lug
07-lug
27-giu
17-giu
Borgo valsugana
S. Michele
07-giu
Arco
Ala
Trento Sud
28-mag
18-mag
08-mag
28-apr
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Figura 4.6: I numeri espressi sull’ordinata rappresentano il primo giorno di condizioni climatiche
favorevoli allo sviluppo dell’infezione secondaria; i numeri espressi sull’ascissa rappresentano gli anni
analizzati.
5. Stima della quantità di rame che si sarebbe utilizzato dal 1983 al 2007.
Il rame, principale antiperonosporico utilizzato nell’agricoltura biologica, è
sottoposto a restrizioni comunitarie che ne limitano la quantità utilizzata a 6 Kg ettaro
per anno.
La figura 4.7 rappresenta una simulazione della quantità di rame utilizzato dal 25
aprile al 30 giugno di ogni anno nel periodo preso in considerazione (1983-2007).
29
Si può notare un aumento nell’utilizzo di rame negli anni novanta fino ad un picco
nel 2002 con una successiva diminuzione negli anni seguenti. Negli anni ottanta e negli
anni successivi al 2002 si ha un consumo di rame abbastanza simile.
7
6
5
4
Kg di rame utilizzato
3
2
1
0
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Figura 4.7: I numeri espressi sull’ordinata rappresentano i chilogrammi di rame utilizzati; i numeri
espressi sull’ascissa rappresentano gli anni analizzati.
30
6. Conclusioni
Il cambiamento del clima è un processo in corso e la conseguenza maggiore è
visibile soprattutto nell’innalzamento delle temperature e nella distribuzione delle
piogge. Con questo studio ho notato in Trentino una variazione della temperatura e una
diversa distribuzione delle piogge con un aumento dell’intensità durante il periodo preso
in esame (rischio d’infezioni peronosporiche). Esaminando il grafico corrispondente ai
primi giorni in cui troviamo le condizioni ideali per le infezioni di P. viticola nel
periodo in cui normalmente la vite è maggiormente suscettibile alla malattia (25 aprile30 giugno), con l’utilizzo di soli dati meteorologici, non ho riscontrato la presenza di un
evidente andamento in crescita o in diminuzione. Analizzando il grafico riferito al
primo giorno dell’anno in cui trovo queste condizioni favorevoli all’incirca intorno a
fine marzo, ho notato un’anticipazione significativa. In questo periodo si instaurano le
condizioni meteorologiche adatte per le infezioni primarie della peronospora, ma alle
condizioni climatiche attuali sulla vite non è ancora presente una vegetazione
sufficientemente sviluppata e suscettibile alla malattia. Quindi anche avendo i
presupposti meteorologici, in assenza della pianta suscettibile, non si avrebbe lo
sviluppo della malattia. Se l’innalzamento della temperatura portasse, però ad un
anticipo del germogliamento tale da far coincidere le condizioni di avvio dell’infezione
con la recettività della pianta, allora potremmo assistere ad un cambiamento drastico
della data d’inizio delle infezioni.
La stima del rame necessario per la difesa antiperonosporica in viticoltura biologica
mostra un andamento rassicurante, dopo alcuni anni (fine anni ’90) in cui, secondo il
nostro sistema Coptimizer, sarebbe stato necessario un apporto elevato, la quantità si è
stabilizzata su valori accettabili, ben al di sotto della soglia prevista dalla direttiva
europea.
31
7. Ringraziamenti
Si ringrazia il centro di ricerca SafeCrop dell’Istituto Agrario di S. Michele all’Adige
per la disponibilità e il contributo prestati nello svolgimento della tesi, in particolare
relativamente all’uso del sistema di supporto alle decisioni per l’ottimizzazione dell’uso
del rame in viticoltura biologica “Coptimizer”.
Un ringraziamento particolare va ad Andrea Frizzi, che ha sviluppato il software per
l’analisi dei dati meteorologici.
Inoltre ringrazio i miei genitori per la grande pazienza che hanno avuto in questi anni di
università e non solo.
32
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