Volume: le insalate

Sezione: coltivazione

Capitolo: prevenzione dei patogeni trasmessi per seme

Autori: Maria Lodovica Gullino, Angelo Garibaldi, Giovanna Gilardi

Introduzione

La sanità rappresenta, oggi più che mai, un imprescindibile fattore di qualità delle sementi e può contribuire significativamente alla qualità dei prodotti orticoli da commercializzare. L’importanza del seme come vettore di patogeni viene accresciuta dall’intensità degli scambi oggi caratteristica del settore orticolo, in Italia e nel mondo. Come si è già detto nel capitolo precedente, alcune delle problematiche emergenti nel settore possono essere in parte o totalmente imputabili all’uso di sementi infette. Infatti diversi patogeni terricoli, tra cui Fusarium oxysporum e Verticillium dahliae, possono raggiungere il terreno, nel quale poi si manterranno e diffonderanno, mediante seme infetto o contaminato. Le colture protette e le moderne tecniche di coltivazione fuori suolo, soprattutto per la ridotta presenza di microflora antagonista nelle fasi iniziali di sviluppo, sono particolarmente vulnerabili alle infezioni fungine e batteriche trasmesse per seme. Nelle fasi iniziali della coltivazione, anche modeste quantità di inoculo presenti sul seme possono causare infezioni, talora difficilmente rilevabili a occhio nei semenzai, che possono successivamente dare luogo a epidemie rilevanti nel corso della coltura. Come abbiamo visto, numerosi patogeni fungini e batterici sono trasmessi attraverso semi: questo è uno dei più efficaci mezzi di trasporto a lunga distanza di parassiti, soprattutto nel caso di materiale prodotto in pochi stabilimenti specializzati e di qui inviati in tutto il mondo. Questa tendenza, sempre più diffusa, ha comportato da un lato un netto innalzamento dei livelli qualitativi del materiale riproduttivo grazie alla possibilità di utilizzare tecnologie molto sofisticate, ma dall’altro ha favorito la rapida diffusione di parassiti di maggiore o minore importanza economica precedentemente del tutto ignoti in certe aree geografiche. Innumerevoli, nel settore delle colture orticole, sono gli esempi di diffusione a livello internazionale di parassiti, verificatasi proprio attraverso semi infetti. Basta ricordare, a titolo di esempio, gli agenti di tracheofusariosi di lattuga (Fusarium oxysporum f. sp. lactucae), rucola (F. oxysporum f. sp. conglutinans e F. oxysporum f. sp. raphani), l’alternariosi di lattuga, indivia, scarola (Alternaria cichorii), la muffa grigia (Botrytis cinerea) della lattuga, la cladosporiosi (Cladosporium variabile). Anche alcuni batteri appartenenti ai generi Erwinia, Pseudomonas, Xanthomonas, Acidovorax sono trasmissibili per seme. In alcuni casi sono sufficienti percentuali assai basse di semi infetti per permettere la rapida diffusione della malattia in aree geografiche diverse. Per esempio, nel caso della Phoma valerianellae percentuali dell’1-2% di semi infetti possono provocare danni elevati. In altri casi, come in quello delle tracheofusariosi, i danni evidenti si manifestano dopo 2-3 colture della stessa specie nel terreno a seguito dell’uso di semi contaminati. Le colture orticole da foglia sono pertanto soggette a numerose malattie, causate da funghi e batteri che possono essere presenti nel terreno, conservandosi nei residui colturali o infettando piante infestanti o essere introdotti mediante l’impiego di semi infetti. I danni diretti conseguenti a tali malattie sono ingenti e possono manifestarsi sul seme in germinazione, sui semenzali e sulle piante in campo, a carico di colture sia per la produzione sia per l’ottenimento di seme. A questi danni si devono aggiungere le maggiori spese che l’operatore deve sostenere nella difesa e nella prevenzione, incluse quelle relative alle misure di quarantena e alla certificazione delle sementi. Come per qualsiasi malattia, anche nel caso delle malattie trasmesse per seme, la conoscenza della biologia dei patogeni, nonché del loro rapporto con l’ospite e con l’ambiente, sono premesse indispensabili per il successo nella difesa. Molti patogeni si conservano da un ciclo colturale all’altro per mezzo del seme e vengono definiti “patogeni portati da seme”. Il seme rappresenta per questi patogeni un mezzo di diffusione spesso assai efficiente nell’ambito di una coltura. Basta spesso un seme infetto ogni 10.000 usati al momento della semina per avere gravi danni nel giro di qualche coltura. Inoltre, il seme stesso, in relazione agli scambi commerciali (e a quelli a scopo di studio e ricerca) di cui è oggetto, può permettere a specie patogene, e alle loro eventuali varianti, di raggiungere aree nuove anche molto lontane. Il seme può essere contaminato esternamente dalla presenza del patogeno o infetto (in questo caso il parassita è già presente nei tessuti del seme stesso). L’inoculo può, infine, accompagnare il seme, per esempio sotto forma di sclerozi, o essere insediato in residui vegetali infetti o su particelle contaminate di terreno, particolarmente in lotti di scarsa qualità generale. Un patogeno presente in una partita di seme può passare direttamente da questo alla pianta che ne deriva, causando una malattia trasmessa per seme propriamente detta, oppure può insediarsi nel terreno e da qui raggiungere la pianta ospite. Dai focolai iniziali potrà poi diffondersi con diversi mezzi (vento, pioggia, insetti, uccelli, vettori, strumenti di lavoro ecc.) ad altre piante della stessa o di eventuali altre colture. In generale, il modello di trasmissione è funzione della specifica combinazione ospite-patogeno, piuttosto che della localizzazione dell’inoculo nelle partite di seme. Un’infezione seminale profonda, con infezione dello stesso embrione, può essere seguita da infezione locale, mentre una semplice contaminazione superficiale può causare un’infezione sistemica. L’importanza pratica di una malattia trasmissibile per seme dipende dalla quantità dell’inoculo trasmesso con la semente, dalla maggiore o minore virulenza del parassita trasmesso, dall’indice di trasmissione da seme a pianta (rapporto tra percentuale di semi infetti e percentuale di piante infette derivanti da tale seme) e dalla rapidità di diffusione della malattia in campo. La prevenzione si basa sulla disponibilità di tecniche diagnostiche rapide e accurate e sulla concia dei semi.

Metodi diagnostici

Per evitare l’uso di materiale infetto svolge un ruolo importante la disponibilità di tecniche diagnostiche utilizzabili per evidenziare rapidamente l’eventuale presenza di patogeni.

Analisi fitosanitaria delle sementi
È importante ricordare che gli scopi cui tende l’analisi fitosanitaria di un lotto di semi sono essenzialmente due: – intercettare eventuali parassiti da quarantena; – quantificare la presenza di patogeni che influiscono sulla qualità delle sementi. Almeno teoricamente, per evitare l’introduzione di un patogeno da quarantena trasmesso per seme in un’area esente, ci si dovrebbe attenere al principio della “tolleranza zero”. I metodi adottati devono perciò essere quanto più sensibili possibile, per ridurre al minimo il rischio di introdurre pericolosi patogeni. La quantificazione di patogeni che influiscono sulla qualità fa rientrare l’analisi fitosanitaria nel novero delle determinazioni che comunemente vengono effettuate per ogni lotto di semente (germinabilità, purezza ecc.) e che, ciascuna nel proprio ambito, contribuiscono a definire la qualità del materiale riproduttivo. Il responso numerico (per es. la percentuale di semi infetti) che si ottiene al termine di un’analisi non è, di per sé, sufficiente a definire se il lotto è di buona o cattiva qualità. In alcuni casi il livello di soglia può essere posto eguale a zero (esenzione): ciò vale, per esempio, per patogeni tellurici (come Fusarium oxysporum) trasmessi per seme in specie di particolare valore economico. In altri casi, invece, possono essere individuati due valori di soglia: al di sotto della soglia più bassa si può utilizzare il seme tal quale, mentre al di sopra di essa e fino alla soglia più alta, si deve intervenire con trattamenti di concia. Al di sopra della soglia più alta si deve evitare di impiegare tale semente per la semina.

Principali tecniche analitiche
Di seguito si riportano in modo molto sintetico le principali tecniche analitiche impiegabili per la diagnosi di patogeni fungini e batterici, rimandando a rassegne specifiche per la loro descrizione. I metodi impiegabili per ottenere una stima quantitativa della presenza di un patogeno fungino in un lotto di seme si distinguono anche sulla base del patogeno da individuare. I funghi, grazie alla differenzazione di organi di riproduzione, possono essere riconosciuti al microscopio e in tal caso i metodi devono consentire un adeguato sviluppo delle colonie. Questi metodi, che rappresentano la grande maggioranza di quelli descritti nelle normative ufficiali di analisi nazionali e internazionali, sono molto affidabili ma hanno il difetto di richiedere tempi lunghi di indagine, quantificabili dai 7 ai 10 giorni. Questi tempi male si adattano alle leggi del commercio internazionale e nazionale. Per accorciare i tempi sono stati messi a punto metodi più rapidi e meno costosi, di tipo immunologico, che si basano sulla reazione antigene-anticorpo. Tra le tecniche più usate per anni per funghi e batteri fitopatogeni si ricorda l’ELISA (Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay, Saggio di immunoassorbimento enzimatico). Oggi il settore che offre più prospettive è quello della diagnostica molecolare applicata agli acidi nucleici.

Concia del seme

Da quanto sopra detto appare molto importante, per la prevenzione della trasmissione per seme di importanti patogeni, il ricorso a tutte quelle tecniche che permettono di ridurre fortemente il rischio di trasmissione per seme dei parassiti. Nel settore delle malattie fungine appare assai importante il ricorso alla concia, che può essere effettuata con mezzi chimici, fisici o biologici.

Mezzi fisici
Da anni la concia dei semi in acqua calda costituisce un mezzo di lotta efficace nei confronti di malattie batteriche e fungine. Questo tipo di trattamenti, un po’ trascurati negli scorsi decenni a vantaggio dell’uso di fungicidi nel caso di malattie fungine, ha ritrovato interesse con l’affermarsi della necessità di produrre semi sani o risanati per le aziende che praticano agricoltura biologica. In particolare, i trattamenti di termoterapia in acqua forniscono risultati interessanti nel caso di diverse batteriosi. Un trattamento che può essere consigliato, in via generale, è l’immersione in acqua calda a temperature variabili tra 45 e 50 °C per un tempo compreso tra 20 e 60 minuti. Anche trattamenti con aria calda possono risultare efficaci: nel caso di semi di lattuga, esposizioni a 70 °C per periodi variabili da 1 a 4 giorni sono risultati efficaci nei confronti di Xanthomonas campestris pv. vitians. Nell’ambito di un progetto finanziato dalla Commissione Europea è stata sviluppata, in Svezia, una macchina innovativa che permette di utilizzare vapore aerato. La disinfezione dei semi con acqua calda risulta efficace nei confronti di Alternaria cichorii su lattuga. La concia di semi di valerianella a temperature variabili da 40 a 55 °C per periodi da 10 a 30 minuti ha fornito ottimi risultati nei confronti di Phoma valerianellae e Peronospora valerianellae su valerianella. Campioni di semi di spinacio contaminati da Cladosporium variabile, Verticillium dahliae e Stemphylium botryosum possono essere trattati con acqua calda a 50 °C per 20 minuti ottenendo un effetto di eradicazione per i primi due patogeni e di riduzione per S. botryosum. Tale trattamento non ha mostrato effetti negativi sulla qualità del seme e risulta anche efficace nei confronti di altri patogeni trasmissibili mediante seme, quali Fusarium e Alternaria. Recenti studi nel settore hanno portato allo sviluppo di metodi innovativi di applicazioni del vapore aerato e di elettroni. Per esempio, l’impiego del vapore aerato applicato per 2 o 5 minuti e il trattamento con elettroni hanno ridotto la contaminazione dei semi di valeriana da Phoma valerianellae come o meglio del thiram. Tra i metodi di concia biologica, buoni risultati sono stati ottenuti impiegando l’olio di timo all’1%.

Mezzi chimici
La concia delle sementi con fungicidi consentirebbe di limitare la diffusione dei principali patogeni fungini nel mondo, tuttavia pochi sono i mezzi chimici autorizzati per tale impiego. Purtroppo, oggi e ancor più in futuro, sarà sempre più difficile disporre di fungicidi registrati per l’uso in trattamenti di concia. Per ridurre la contaminazione dei semi di spinacio da C. variabile e V. dahliae, risultati incoraggianti sono stati ottenuti immergendo i semi in soluzioni di ipoclorito di sodio all’1,2% per un tempo compreso tra i 10 e i 40 minuti. Contro S. botryosum è necessario prolungare il tempo del trattamento ad almeno 60 minuti. Nel caso di semi di lattuga contaminati da Xanthomonas campestris pv. vitians buoni risultati sono stati ottenuti lavando i semi in soluzione all’1% di ipoclorito di sodio per 5-20 minuti senza causare alterazioni alla qualità del seme. Tra i prodotti chimici applicati in trattamenti di concia, il perossimonosolfato di potassio e formulati a base di rame in combinazione con mancozeb hanno ridotto del 90-96% la contaminazione dei semi di lattuga da parte di Xanthomonas campestris pv. vitians. Tra i trattamenti di concia, l’uso di mancozeb ha ridotto almeno dell’80% la contaminazione di semi di lattuga da Fusarium oxysporum f. sp. lactucae, mentre inferiore è stato l’effetto del thiram. L’effetto positivo della concia di semi di spinacio con thiabendazole è stata dimostrata nei confronti di contaminazioni dei semi da Verticillium spp. e Fusarium spp., mentre nessuna efficacia è emersa nei confronti di Stemphylium botryosum e Alternaria spp.

Mezzi biologici
Tra i microrganismi formulati, Bacillus subtilis, applicato in trattamenti di concia, ha ridotto del 20-40% il livello di infezione da F. oxysporum f. sp. lactucae, confermando anche la buona efficacia già dimostrata contro S. botryosum e Alternaria spp. su semi di spinacio. Ottimo è risultato l’effetto di Streptomyces griseoviridis, che su spinacio ha ridotto la contaminazione dei semi da S. botryosum, Verticillium e Alternaria spp. rispettivamente dell’88%, 74% e 84% . Fusarium spp. saprofiti e ceppi di Trichoderma sono risultati efficaci nei confronti della tracheofusariosi della lattuga. Anche altri microrganismi antagonisti possono anche essere utilizzati in trattamenti di concia. Trattamenti con Gliocladium catenulatum sono risultati efficaci nel contenere la tracheofusariosi dello spinacio in prove sperimentali condotte in serra, mentre la concia con un compost a base di tè e con Bacillus pumilis ha fornito risultati più variabili.

Prodotti naturali
Le sostanze prodotte naturalmente dalle piante o da microrganismi rappresentano un’enorme riserva di molecole potenzialmente dotate di attività biocida. Assai intensa è poi la ricerca di sostanze di origine naturale attive nei trattamenti di concia delle sementi: oli e altri estratti sono in grado di fornire una parziale protezione nei confronti di patogeni trasmessi per seme di specie diverse. In particolare, trattamenti con olio di timo allo 0,1% sono risultati efficaci nei confronti di Phoma valerianellae su valerianella.

Considerazioni conclusive

La disponibilità di tecniche molecolari rapide e accurate e trattamenti di concia con mezzi fisici, chimici e/o biologici consente di prevenire la trasmissione di importanti patogeni mediante semente infetta e di risanare eventuale materiale infetto. È particolarmente importante per l’industria sementiera poter disporre di tecniche diagnostiche affidabili per eseguire analisi di routine sulle sementi.

 


Coltura & Cultura