Impiego di piante officinali ad azione nematocida in orticoltura

Alla famiglia delle Asteraceae appartengono numerosi generi dall'elevato contenuto in componenti bioattivi

Coltura di Echinacea purpurea (L.) Moench.

Un vasto numero di specie vegetali di varia provenienza botanica è in grado di produrre sostanze con un’attività biocida nei confronti di agenti fitopatogeni (funghi, batteri), insetti e nematodi fitoparassiti. L’utilizzo di tali sostanze per strategie di difesa sostenibile delle colture riscuote un crescente interesse sia a livello di ricerca scientifica che di sviluppo industriale e applicazione di campo anche alla luce dei recenti orientamenti delle politiche comunitarie.

Gli attacchi di nematodi fitoparassiti, in particolare delle specie galligene del genere Meloidogyne, causano annualmente pesanti perdite di produzione su numerose colture orticole e frutticole di pregio, imponendo dunque un massiccio ricorso a trattamenti con formulati di sintesi ad elevato rischio per l’ambiente e la salute umana (Laquale et al., 2016). Peraltro, la revisione europea dei pesticidi ammessi in agricoltura ha drasticamente ridotto i nematocidi di sintesi disponibili sul mercato e reso dunque l’utilizzo di piante biocide una concreta opzione di difesa delle colture dai nematodi fitoparassiti. L’attività soppressiva di tali piante può derivare non solo da una diretta tossicità dei composti attivi presenti ma anche dai loro effetti sulla capacità del nematode di individuare e/o infettare la pianta ospite così come di alimentarsi e riprodursi all’interno della radice.

Le modalità di sfruttamento delle proprietà nematocide variano in relazione al contenuto e alle caratteristiche chimiche delle sostanze presenti. Alcune specie sono più idonee ad utilizzi di tipo agronomico, quali sovesci di biomasse verdi o essiccate, l’inclusione in rotazioni colturali o l’utilizzo come colture intercalari. Altre piante nematocide si prestano invece ad un impiego nella formulazione di prodotti industriali a base di estratti, oli, biomasse disidratate o farine disoleate di semi. 

Di seguito vengono sinteticamente passati in rassegna i principali casi di utilizzo di piante nematocide, già presenti nella pratica di campo o con un concreto potenziale di utilizzo, in strategie di difesa sostenibile di colture orticole da nematodi fitoparassiti.

Impieghi di tipo agronomico

Il caso di utilizzo agronomico più noto e di maggiore successo è sicuramente rappresentato dal sovescio di biomasse di Brassicacee, meglio noto come biofumigazione, termine con cui viene definita l’azione fumigante dei prodotti volatili (isotiocianati, tiocianati, nitrili) generati dalla degradazione idrolitica dei glucosinolati presenti in numerose Brassicacee a seguito dell’interramento delle biomasse fresche o disidratate. I numerosi studi sperimentali condotti sia dal nostro gruppo di lavoro che a livello internazionale riportano una efficace applicazione della biofumigazione sia su colture orticole che in impianti arborei (vite, actinidia), sia pure con un effetto nematocida strettamente dipendente dal contenuto e dal profilo chimico dei glucosinolati presenti nelle biomasse. Sebbene gran parte dei riscontri sperimentali disponibili riguardino prevalentemente i nematodi galligeni, tale tecnica si è dimostrata efficace anche sulle infestazioni di altre specie di nematodi fitoparassiti, quali nematodi delle lesioni (Pratylenchus spp.) o nematodi cisticoli della patata (Globodera spp). Una elevata attività biofumigante è stata riscontrata anche per il sovescio di biomasse di sorgo, grazie al rilascio nel terreno di sostanze volatili ad attività nematocida, quali acido cianidrico.

Un impiego di tipo agronomico, mediante colture intercalari, inserimento in rotazioni e sovescio di biomasse verdi, è stato efficacemente sperimentato anche per varie specie di tagete ad elevato contenuto di composti bioattivi (α-therthienile ed altri tiofeni), altamente tossici sui nematodi. Una elevata attività soppressiva sulle infestazioni di nematodi galligeni è stata riportata anche per trattamenti ammendanti al terreno con biomasse di numerosi altri componenti della famiglia delle Asteracee, quali specie di Calendula, Chrysanthemum ed Artemisia. Sempre tra le Asteracee, nostre recenti attività sperimentali hanno provato un’attività soppressiva sulle infestazioni di nematodi galligeni da parte di biomasse di tarassaco (Tabella 1), così come varie specie di Echinacea, incorporate al terreno infestato a differenti dosaggi (Figura 1).

Tabella 1 - Effetto dei trattamenti con biomasse di tarassaco sulla crescita del pomodoro cv Roma, sulla moltiplicazione e sull’infestazione della popolazione del nematode galligeno M. incognita sulle radici (Laquale et al., 2018).

(1) I valori non aventi in comune alcuna lettera differiscono significativamente allo 0.05 P.

(2) Indice di galle: 0 = assenza di galle; 10 = galle di massimo sviluppo e gravità.

Alla famiglia delle Asteraceae appartengono numerosi generi che, per il loro elevato contenuto in componenti bioattivi, possono costituire una fonte di prodotti nematocidi. Un potenziale impiego nella formulazione di prodotti nematocidi è stato evidenziato anche da prove di laboratorio su varie specie del genere Artemisia.

Nelle nostre attività sperimentali, un significativo contenimento delle infestazioni di nematodi galligeni su pomodoro o di specie cisticole su carota è emerso anche per trattamenti ammendanti con farine o pellets di biomasse di varie specie di Medicago, grazie alla presenza di componenti bioattivi quali fenoli, alcaloidi, alcoli e sopratutto saponine. Un efficace controllo degli attacchi di nematode fitoparassiti viene riportato anche per altre specie di Leguminose (Trifolium spp., Vicia spp., Lupinus albus L.), utilizzate mediante sovescio di biomasse verdi o inserimento in rotazioni colturali.

Impieghi in formulati commerciali

I prodotti nematocidi più largamente sfruttati a livello commerciale sono derivati degli oli di neem e di sesamo e di estratti acquosi di quillaja e tagete (Tagetes erecta L., Fam. Asteraceae). Pur nella diversità botanica delle specie di provenienza e dei principi attivi che contengono, tali prodotti presentano caratteristiche tecniche simili, ovvero sono formulati liquidi distribuibili in fertirrigazione durante il ciclo colturale, idonei anche per trattamenti preventivi a semenzali in pre-trapianto. Circa i riscontri sperimentali di tali prodotti, va detto che i formulati di estratto di quillaja hanno dato risultati variabili in relazione al loro contenuto in estratto puro e al livello di infestazione iniziale del terreno mentre trattamenti con un formulato commerciale di olio di sesamo hanno fornito un sufficiente controllo del nematode galligeno M. incognita su pomodoro in serra, pur in presenza di una elevata infestazione iniziale. Per i formulati di estratto di tagete, utilizzati preferibilmente in trattamenti combinati in pre- e post-trapianto, sono stati osservati effetti significativi sull’infestazione di M. incognita e sia in serra che in pieno campo. La sperimentazione di campo con formulati commerciali di azadiractina, componente principale dell’olio di neem, ha generalmente riportato significative riduzioni degli attacchi di nematodi galligeni (Figura 2), oltre che un significativo incremento delle produzioni della coltura. Sul mercato sono inoltre disponibili formulati granulari o sfarinati di semi disoleati di neem che riescono a svolgere una buona attività soppressiva sulle infestazioni di nematodi galligeni.

Infine, sono recentemente comparsi sul mercato i primi formulati nematocidi basati su oli essenziali o loro componenti. Gli oli essenziali sono miscele di composti volatili biologicamente attivi presenti in un gran numero di piante aromatiche e medicinali che, grazie alla elevata attività biocida dei loro componenti, presentano un ampio potenziale di impiego nello sviluppo di nuovi nematocidi. Nella nostra attività sperimentale, i trattamenti con un’ampia gamma di oli essenziali, applicati in emulsione acquosa o mediante fumigazione del terreno, hanno sempre determinato una consistente riduzione della infestazione di nematodi galligeni su pomodoro.

Considerazioni conclusive

L’utilizzo di piante nematocide sembra essere una valida opzione per la gestione sostenibile degli attacchi di nematodi fitoparassiti, dato che uniscono ad una buona attività soppressiva una ridotta persistenza nell’ambiente e dunque l’assenza di tossicità per l’uomo, gli animali e le colture. Inoltre, l’azione multicomponente dei prodotti vegetali non consente l’insorgenza nei nematodi dei fenomeni di resistenza legati all’uso prolungato di nematocidi di sintesi.

Le diverse modalità di sfruttamento delle proprietà nematocide di tali piante, da quelle industriali (formulati liquidi, granulari, polveri) a quelle di tipo agronomico (sovesci, rotazioni, colture intercalari) ne garantiscono un’ampia capacità di adattamento agli specifici sistemi colturali e una piena integrazione con altre tecniche di lotta (trattamenti con nematocidi o agenti di biocontrollo, solarizzazione).

La diffusione di nematocidi di origine vegetale è peraltro fortemente rallentata da una serie di criticità, quali l’assenza di normative semplificate di registrazione e le difficoltà di una brevettazione protetta. Difficoltà di carattere tecnico derivano dalla difficile standardizzazione della composizione e della qualità di tali prodotti, data la loro derivazione vegetale. Infine, per i prodotti a base di estratti acquosi ed oli essenziali, ulteriori limitazioni possono derivare dalla mancanza di formulazioni tecniche idonee a limitare una rapida degradazione o dispersione dei principi attivi e prolungarne l’attività sui nematodi presenti.

La bibliografia può essere richiesta agli autori.

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