Volume: il grano

Sezione: coltivazione

Capitolo: malattie

Autori: Vittorio Rossi

Introduzione

La coltura del grano è interessata dall’attacco di numerosi microrganismi responsabili di varie malattie, note fin dai tempi antichi e verosimilmente iniziate con la domesticazione dei grani selvatici. Violente carestie innescate dalle malattie del frumento hanno poi percorso la storia, determinando anche migrazioni di popoli e sconvolgimenti sociali. È proprio in occasione di uno di questi eventi che, nella seconda metà del XVIII secolo, le malattie delle piante iniziarono a essere indagate con un approccio scientifico. Fino ad allora, infatti, aveva prevalso la credenza che esse fossero frutto di un castigo divino, pur essendo noto fin dai tempi di Teofrasto (IV secolo a.C.) che la collera divina, per prodursi, aveva bisogno di porzioni di terreno, di calore, di umidità e, soprattutto, di nebbia. I principali parassiti del grano sono funghi microscopici, mentre i batteri rivestono un ruolo secondario. Si tratta di organismi che, non essendo capaci di sintetizzare le sostanze nutritive necessarie per la propria crescita e riproduzione, le sottraggono alla pianta ospite. Anche i virus possono infettare il grano, penetrando nelle sue cellule e moltiplicandosi in gran numero. Per raggiungere i loro scopi questi parassiti provocano alterazioni di rilievo nella pianta, che divengono visibili sotto forma di sintomi di malattia. In alcuni casi, questi sono così specifici che permettono una identificazione immediata del parassita che li ha causati; in altri casi, è necessario ricorrere ad analisi di laboratorio per effettuare una diagnosi corretta. Le alterazioni indotte dall’aggressione parassitaria, inoltre, determinano perdite di produzione: le piante possono crescere stentatamente, produrre meno cariossidi, e in alcuni casi possono anche morire. I parassiti inoltre possono interferire con gli aspetti qualitativi del prodotto, modificando per esempio la composizione organolettica, oppure alterando il colore. Microrganismi fungini che colpiscono la spiga possono infine produrre micotossine altamente temibili; queste contaminano la granella e i suoi derivati e sono tossiche per l’uomo e gli animali in allevamento. Per lo sviluppo di malattie infettive è necessario che si verifichino condizioni particolari: innanzitutto gli agenti patogeni devono essere presenti in popolazioni molto numerose, inoltre la pianta deve essere recettiva e le condizioni ambientali favorevoli. In un ecosistema naturale queste condizioni si verificano saltuariamente, perché le piante sono rustiche e dotate di strumenti naturali di resistenza, e hanno normalmente bassi livelli di aggregazione spaziale. In questa situazione, si crea un equilibrio fra la pianta e il parassita che permette la sopravvivenza di entrambi. La specializzazione e l’intensificazione colturale dei moderni agrosistemi hanno determinato la rottura di questo equilibrio. Vaste aree geografiche sono densamente coltivate con un’unica specie vegetale e, spesso, con una o poche varietà, peraltro fortemente ingentilite da una selezione finalizzata a ridurre la rusticità e accrescere la resa produttiva. Queste piante, inoltre, vengono coltivate in modo intensivo, così che le condizioni ambientali diventano più favorevoli allo sviluppo dei parassiti: elevate densità di semina, concimazioni spinte e irrigazione aumentano la fittezza della coltura e ostacolano la circolazione dell’aria, aumentando in tal modo l’umidità e la temperatura.

Mal bianco (Blumeria graminis)
Questa malattia deve il suo nome al fatto che tutte le parti verdi della pianta di grano vanno ricoprendosi di una muffa biancastra, generalmente in forma di colonie tondeggianti isolate che col tempo appaiono punteggiate da corpiccioli sferici nerastri grandi come una capocchia di spillo. La malattia può colpire le piantine già in autunno, ma più spesso compare alla fine dell’inverno e progredisce con l’avanzare della stagione; essa colpisce dapprima le foglie basali, quindi quelle superiori e, man mano che vengono emesse dalle guaine, le spighe. L’attacco parassitario sottrae alla pianta le sostanze elaborate e la presenza della muffa riduce le capacità fotosintetiche dei tessuti verdi, causandone un precoce ingiallimento e disseccamento. Tutto ciò si traduce in una diminuzione della produzione di granella e in uno scadimento della sua qualità. La progressione del mal bianco è dovuta al ripetersi, nel corso della stagione, degli eventi infettivi sostenuti da un fungillo le cui caratteristiche ben si prestano a esemplificare la strategia di vita di vari funghi parassiti delle piante. Il ciclo comincia quando una spora giunge sulla superficie di un organo vegetale recettivo, per esempio una foglia. Qui la spora germina emettendo un piccolo tubetto germinativo che inizia ad allungarsi e a ramificarsi, formando un fitto intreccio di organi microscopici filiformi, chiamati ife. In vari punti, queste ife formano vescicole con una specie di stiletto che perfora la superficie della foglia, entra nelle cellule dell’epidermide e si rigonfia fino a formare un organo speciale, detto austorio. Questo ha la funzione di sottrarre alle cellule le sostanze nutritive che vanno così ad alimentare le ife, che a loro volta si accrescono in superficie fino a diventare visibili anche a occhio nudo sotto forma di muffa biancastra. Le ife formano anche altre strutture, ovvero piccoli piedistalli su cui si originano, in lunghe catenelle, nuove spore dette conidi. Si tratta di spore vegetative, tutte con gli stessi caratteri genetici che, prodotte a milioni, si diffondono nell’aria e causano nuove infezioni. Questo ciclo si ripete fino a stagione avanzata, quando le ife formano gli organi sessuali maschili e femminili, la cui unione porta alla formazione di spore sessuate, dette ascospore, che hanno caratteri genetici ricombinati. Ciò avviene entro il corpicciolo nerastro citato in precedenza, il cui nome scientifico è cleistotecio, dal greco “nozze chiuse”. I cleistoteci sono resistenti alle condizioni avverse e hanno la funzione di conservare il fungo in assenza del grano. Il fungo descritto ha due nomi botanici: Oidium monilioides nella forma vegetativa e Blumeria (sinonimo Erysiphe) graminis in quella sessuata. La prima forma diffonde il fungo nell’ambiente durante i periodi favorevoli; la seconda conserva la specie nei periodi avversi e assicura la variabilità genetica necessaria al continuo processo di adattamento all’ambiente e alla pianta ospite.

Ruggini (Puccinia striiformis, P. recondita, P. graminis)
Già ai tempi dei Romani erano ben noti gli effetti devastanti della ruggine sui cereali: Virgilio, nel primo libro delle Georgiche scrive: mox et frumentis labor additus, ut mala culmos esset robigo segnisque horreret in aruis carduus (ben presto anche ai campi di frumento si aggiunse la malattia, tanto che la dannosa “ruggine” si mangiava le spighe e il cardo improduttivo pungeva nei campi). Questa malattia era così temuta che fin dal 700 a.C., sotto Numa Pompilio, si venerava Robigo, la divinità che proteggeva il grano dalla ruggine, e a lei si dedicava una festa, la Robigalia, che si celebrava il 7° giorno delle Calende di Maggio (25 aprile) - perché è circa in quel periodo che la ruggine può attaccare le piante - in un bosco sacro al quarto miglio della via Claudia. I partecipanti al rito, vestiti di bianco e in corteo, e il sacerdote del dio Quirino (il flamen Quirinalis) chiedevano che la divinità risparmiasse le messi, offrivano incenso e vino e infine sacrificavano una pecora e un cane. Queste feste sono poi passate nella tradizione cristiana con il nome di Rogazioni, aventi appunto lo scopo, nella primavera avanzata, di innalzare preghiere perché le messi venissero risparmiate e si evitassero così le carestie. Nella Bibbia infatti le carestie venivano interpretate come un castigo di Dio, il quale aveva ammonito che, se l’uomo non l’avesse ascoltato, avrebbe patito la distruzione dei raccolti e dei frutti della sua terra. Nel secondo capitolo del libro di Aggeo la promessa di prosperità agricola recita così: “Ora, pensate, da oggi e per l’avvenire: prima che si cominciasse a porre pietra sopra pietra nel tempio del Signore, come andavano le vostre cose? Si andava a un mucchio da cui si attendevano venti misure di grano e ce n’erano dieci; si andava a un tino da cinquanta barili e ce n’erano venti. Io vi ho colpiti con la ruggine, con il carbonchio e con la grandine in tutti i lavori delle vostre mani, ma voi non siete ritornati a me – Parola del Signore”. Il primo tentativo di dare una spiegazione scientifica alla ruggine fu di Galileo Galilei, il quale attribuì le pustole causate da questa malattia a bruciature provocate dai raggi solari concentrati da gocce di rugiada. Fra il 1764 e il 1767, il delicato equilibrio sul quale si fondava il sistema agricolo del Granducato di Toscana fu sconvolto da una prolungata e gravissima carestia causata da una serie di eventi meteorici che favorirono l’insorgenza della ruggine del grano. In particolare, nel 1766, la ruggine distrusse tre quarti della produzione del cereale, i generi alimentari di prima necessità scarseggiarono e raggiunsero prezzi elevatissimi, con gravi ripercussioni sull’economia del Granducato e sulla condizione generale del Paese, che fu pervaso da gravi epidemie. Nel 1767, venne pubblicato a Firenze, l’Alimurgia o sia il modo per rendere meno gravi le carestie proposto per il sollievo dei poveri, di Giovanni Targioni Tozzetti (1712-1783), studioso di primo piano nella Toscana del tempo. Nello stesso anno apparvero a Lucca le Osservazioni sopra la ruggine del grano, opera di Felice Fontana (1730-1805). Questo studioso scoprì che la ruggine era costituita da “una selvetta di piantine parassite, che si nutriscono a spese del grano” e ne fornì un’accurata ed estesa descrizione morfologica. Le due opere innescarono un’aspra polemica sul metodo scientifico, nonostante pervenissero alla medesima conclusione relativamente alla natura della polvere che infestava il grano. La polemica verteva proprio sull’indirizzo di filosofia sperimentale: da un lato il ponderoso volume colmo di citazioni ed erudizione storica del Targioni Tozzetti, redatto secondo lo stile che dominava ancora tra gli studiosi fiorentini, dall’altro l’indagine essenziale e pertanto più immediatamente utile del Fontana. Nonostante le osservazioni fornite da questi due studiosi mettessero in evidenza che la ruggine del grano rappresentava un’entità parassitaria distinta, la teoria della generazione spontanea prevalse a lungo e i funghi trovati in associazione con i tessuti vegetali ammalati furono ritenuti anormali strutture della pianta. La prima prova sperimentale di parassitismo risale al lavoro di Prévost (1807) su un’altra malattia del grano: la carie. Egli studiò la germinazione delle spore del fungo, applicando le spore stesse alle cariossidi prima della semina, e riuscì a seguire lo sviluppo e la diffusione del fungo nella pianta sino alla fruttificazione, contenente le stesse spore di partenza inoculate sulla cariosside. Le forme di ruggine che interessano il grano sono tre e vengono distinte sulla base della diversa colorazione e disposizione delle pustole; diversi sono anche l’epoca di comparsa e il grado di pericolosità. La ruggine gialla è la più precoce. È chiamata anche ruggine striata per la particolare disposizione delle pustole, che sono piccole, allungate, di colore giallo-aranciato, raggruppate in modo regolare in strisce longitudinali ininterrotte. Essa interessa prevalentemente le foglie e, in misura minore, le spighe. La ruggine bruna forma sulle foglie pustole di colore bruno-rossiccio, rotondeggianti, di circa 1-2 mm di ampiezza e distribuite in modo irregolare sul lembo. La ruggine nera, detta anche ruggine lineare e ruggine dello stelo, è la più pericolosa e compare tardivamente, quando le piante si avviano a maturazione; interessa principalmente le guaine fogliari e il culmo, dove forma pustole allungate, di circa 2-3 cm, disposte in file parallele alle nervature. In caso di gravi attacchi, la capacità della pianta di effettuare la fotosintesi diminuisce, mentre aumenta in modo rilevante il consumo di acqua, che evapora attraverso le lacerazioni dell’epidermide, così da disseccare la pianta prematuramente; ciò porta a riduzioni drastiche della produzione di granella. I funghi che causano la ruggine appartengono al genere Puccinia, con le specie P. striiformis (ruggine gialla), P. recondita (ruggine bruna) e P. graminis (ruggine nera). Si tratta di funghi molto specializzati, dotati di una notevole complessità biologica e di molteplici tipi di spore, ciascuna delle quali assolve a specifici compiti per il completamento del ciclo vitale. Le teleutospore conservano il fungo fra l’estate e la successiva primavera, le basidiospore infettano un ospite intermedio, che per P. graminis è il Berberis vulgaris o crespino, gli spermazi assicurano la ricombinazione genetica dei caratteri, le ecidiospore portano l’infezione dal crespino al grano, mentre le uredospore che si formano nelle pustole ripetono i cicli infettivi su questa pianta ospite.

Malattie del piede (Microdochium nivale, Bipolaris sorokiniana, Fusarium spp.)


Con il termine “mal del piede” si definisce una sindrome complessa, causata da varie specie di funghi che, insieme o in successione, infettano le radici e la parte basale del culmo di grano. Alcuni di questi funghi causano imbrunimenti diffusi nei nodi e negli internodi fin dalle prime fasi di crescita delle piante. Tra le specie fungine responsabili si possono citare, in ordine d’importanza, M. nivale, B. sorokiniana (sinonimo di Helmintosporium sativum), F. culmorum, F. graminearum e altre specie di Fusarium. Altri funghi, meno frequenti, causano sintomi più specifici. Le piante attaccate precocemente possono morire o avere sviluppo stentato e accestimento ridotto; con infezioni più tardive le piante arrivano a produrre le spighe, ma queste possono seccare precocemente nel corso della maturazione assumendo il tipico aspetto di “spighe bianche”. Il mal del piede è malattia tipica dei ristoppi, ossia delle colture di grano che seguono il grano o un altro cereale, e dei terreni pesanti o mal lavorati. Questi funghi infatti si diffondono e si conservano prevalentemente nel suolo, e sono in genere favoriti dal persistere di condizioni che debilitano le piante.

Seccume fogliare (Septoria tritici, Stagonospora nodorum)
Con il termine di seccume fogliare si individua una sindrome che colpisce abbastanza comunemente il grano, ma che causa gravi perdite di produzione solo saltuariamente, quando l’apparato fogliare risulta gravemente compromesso. Si manifesta con la comparsa di aree di tessuto secco, di colore dal grigio al bruno, sul culmo, sulle foglie o sulle glume, spesso contornate da un alone giallastro. Con il tempo queste aree crescono in numero e dimensione fino a confluire in ampie zone di secco; con clima umido e piovoso esse si possono ricoprire di una fitta punteggiatura nera, costituita da corpiccioli nerastri immersi nel tessuto della foglia (il cui nome scientifico è picnidi), dove si accrescono moltissime spore che vengono poi espulse entro una mucillagine di colore beige o rosato. Fra i funghi responsabili di questa sindrome si possono citare Septoria tritici e Stagonospora (sinonimo Septoria) nodorum; la prima predilige le foglie e la seconda anche le glume del frumento. Oltre a questi seccumi, le foglie del grano possono presentare maculature di colore variabile dal grigio al bruno-nocciola al nerastro, spesso precedute o contornate da aloni giallastri. Questi sintomi, di minore importanza, sono causati da fungilli quali Alternaria triticina, Pyrenophora (sinonimo Helminthosporium) triticirepentis, Rynchosporium secalis, Bipolaris sorokiniana (sinonimo Helminthosporium sativum) e altre specie di Helminthosporium, Ascochyta graminicola, Phaeoseptoria vermiformis. In molti casi i sintomi sono così atipici da richiedere specifiche analisi di laboratorio per poter effettuare una diagnosi corretta.

Carbone (Ustilago tritici)
Con il nome di carbone si definisce un gruppo di malattie del grano, e di altri cereali, così chiamate fin dall’antichità per il loro carattere più saliente, che doveva apparire assai misterioso: si tratta della progressiva scomparsa, durante la maturazione della spiga, dei chicchi che vengono completamente sostituiti da una polvere nera come la fuliggine, che viene allontanata dal vento. Al momento della raccolta delle spighe non rimane che il rachide cosparso di polvere nera, con qualche residuo delle spighette. Era quindi facile pensare, come detto nella parte introduttiva, a un castigo divino, che bruciava e carbonizzava le messi. In realtà, la spiga è già completamente invasa dal parassita al momento della sua fuoriuscita dalla guaina fogliare ed è costituita da spighette atrofiche e deformate che portano corpi nerastri (chiamati sori) di dimensioni simili a quelle delle cariossidi. I sori sono formati da un ammasso polverulento di spore nerastre, avvolte da una sottile guaina che ben presto si lacera liberando le spore, le quali si diffondono o rimangono in parte aderenti ai residui della spiga. Gli agenti responsabili dei carboni sono funghi appartenenti al genere Ustilago, molto simili dal punto di vista botanico a quelli responsabili delle carie. Sul grano è presente la specie U. tritici, agente del cosiddetto “carbone volante”. Si tratta di un fungo capace di trascorrere tutta la sua vita entro la pianta di grano. Esso infetta la pianta al momento della fioritura grazie alle spore prodotte sulle spighe malate, si localizza nei semi in via di formazione e vi rimane quiescente fino al momento della loro germinazione; da questo momento il fungo asseconda la crescita della nuova pianta e ne invade la spiga fin da quando inizia a formarsi.

Carie (Tilletia caries, T. foetida, Neovossia indica)
Con il nome di carie (sinonimi carbonella, carbonchio, volpe o golpe) viene designata una malattia molto antica, per quanto manchino prove certe del fatto che le devastazioni delle messi descritte nell’antichità corrispondano esattamente, per i loro caratteri, a quelli della carie, noti e descritti solo nel 1730, a seguito di gravi infezioni in Francia e in Italia. I sintomi della carie sono visibili solo sulle spighe e richiedono un attento esame: le spighette appaiono più larghe del normale, con glume divaricate che lasciano intravedere il chicco cariato. Il seme è anomalo, più grosso e corto, di colore scuro, e viene normalmente denominato “falsa cariosside”. La sua parte esterna è fragile e si rompe facilmente, mentre quella interna è nerastra e costituita da una polvere finissima, formata da spore fungine, di aspetto untuoso e con odore sgradevole di pesce fradicio. Durante le operazioni di trebbiatura le false cariossidi si rompono, le spore si liberano e vanno a depositarsi sui semi sani, perpetuando in questo modo la malattia. Le carie sono particolarmente dannose in quanto, oltre a compromettere la produzione di granella, contaminano il raccolto con le spore che, come detto, conferiscono un odore sgradevole. La carie è causata da funghi microscopici appartenenti ai generi Tilletia e Neovossia, che differiscono fra loro per caratteri microscopici delle spore. In Italia sono diffuse la T. caries e la T. foetida, mentre è assente la N. indica. Quest’ultima specie, molto dannosa, è presente in altre zone cerealicole del mondo, come per esempio l’America centrale; è per questo motivo che tutte le partite di grano provenienti da questi paesi vengono sottoposte a rigorosi controlli fitosanitari alle frontiere (per esempio nei porti) e, se trovate infette, distrutte o rifiutate.

Fusariosi della spiga (Fusarium spp., Microdochium spp.)
La fusariosi della spiga (detta anche scabbia) è oggi una delle principali e più dannose malattie del frumento in tutte le aree cerealicole del mondo: in caso di gravi infezioni l’effetto sulla produttività può essere devastante. Si tratta di una malattia nota da tempo, che ha assunto grande diffusione e importanza solo a partire dalla fine del secolo scorso, in seguito al diffondersi di pratiche colturali che la avvantaggiano. Essa causa il disseccamento prematuro delle spighette, che appaiono sbiancate rispetto alla parte sana della spiga che rimane di colore verde. Con l’avanzare della maturazione questi sintomi tendono ovviamente ad attenuarsi fino a essere del tutto mascherati dal normale disseccamento delle spighe mature. Se il clima si mantiene umido a lungo, compaiono sulle glume cuscinetti di spore colorate, dal salmone all’arancio. Alla trebbiatura le cariossidi appaiono striminzite e di colore grigiastro o rosato; ciò comporta un marcato peggioramento delle caratteristiche qualitative e limita l’impiego della granella nella panificazione e in altre trasformazioni agroalimentari. La fusariosi è una malattia molto complessa, causata da numerose specie fungine dei generi Fusarium e Microdochium; quelle prevalenti in Italia sono F. graminearum, F. culmorum, F. avenaceum, F. poae e M. nivale. La complessità eziologica spiega la grande diffusione della malattia, come pure la sua variabilità geografica e stagionale. L’aspetto che rende di grande attualità questa malattia è la presenza di micotossine nelle cariossidi infette: nivalenolo, zearalenone, tossina T-2, moniliformina sono tutte micotossine legate alla fusariosi della spiga, anche se la più importante è il deossinivalenolo, comunemente noto come DON o vomitotossina. Le micotossine sono sostanze chimiche di origine naturale, prodotte da alcuni funghi nel corso della loro invasione all’interno dei tessuti della pianta ospite, dotate di spiccata tossicità acuta e cronica nei confronti dell’uomo e degli animali in allevamento. Il DON, per esempio, comporta infiammazione della pelle, diarrea, vomito, emorragie e disordini nervosi di vario genere mediati dal sistema nervoso centrale. Questa problematica non è nuova, tanto che importanti fenomeni epidemici del passato vengono oggi in parte attribuiti al consumo di derrate alimentari contaminate da micotossine. Matossian, nel suo Poisons of the Past Molds, Epidemics, and History del 1989, ha rilevato che fra il XIV ed il XVIII secolo le grandi pandemie che percorsero l’Europa erano associate a periodi con clima molto umido, estremamente favorevole allo sviluppo di muffe responsabili della produzione di varie micotossine sui cereali. Per esempio, nei due anni precedenti la pandemia che colpì l’Europa fra il 1348 e il 1350, il clima era stato estremamente piovoso, freddo, umido, i raccolti scarsi e di cattiva qualità; la granella, inoltre, a causa delle poche giornate soleggiate, non si era essiccata adeguatamente. Matossian ha quindi ipotizzato che fosse la qualità degli alimenti derivati dai cereali, più che la loro quantità, a giocare un ruolo di rilievo. È stata anche formulata un’ipotesi suggestiva, ossia che la decima piaga d’Egitto riportata nella Bibbia, libro dell’Esodo, ma anche in papiri egiziani fra cui quello intitolato Gli ammonimenti di Ipuwer, sia da imputare al consumo di riserve di cereali stivati in primitivi granai-sili fortemente contaminati da micotossine. La piaga avrebbe colpito solo i primogeniti egizi, i primi a essere nutriti in tempo di carestia, e gli animali più forti, dominanti nella mandria, i primi a cibarsi dei mangimi. Il fatto che gli ebrei sfuggirono a questa sorte potrebbe essere spiegato con le abitudini di questo popolo, dedito soprattutto alla pastorizia, che aveva un regime alimentare diverso da quello degli egiziani. È nota la crescente attenzione verso la qualità e la sicurezza degli alimenti che pone oggi in primo piano il problema rappresentato dalle micotossine, tanto che esistono leggi e norme che fissano i livelli della loro presenza nelle produzioni e nei trasformati allo scopo di limitare i danni alla salute umana. L’accumulo delle micotossine ha luogo prevalentemente in campo, nella fase di coltivazione, e può modificarsi nelle successive fasi di raccolta, stoccaggio e trasformazione: il problema coinvolge quindi l’intera filiera produttiva.

Mal dello sclerozio (Claviceps purpurea)
Questa malattia, nota anche come “segale cornuta” o “ergot” (= sprone del gallo, in francese), è nota fin dall’antichità; nell’ultimo secolo essa è comparsa in modo sporadico in Europa, tanto da diventare una curiosità fitopatologica, ma negli ultimi anni ha subito una inspiegabile recrudescenza. Il nome comune di questa malattia deriva dal fatto che alcune cariossidi sono sostituite da corpi duri e bruno-nerastri ben visibili sulle spighe, chiamati sclerozi. Questi sono organi fungini costituiti da un fitto intreccio di ife, con una parte esterna resistente e pigmentata; essi hanno forma ovale o allungata “a corno” e dimensione variabile. Gli sclerozi si formano a seguito dell’infezione fungina che avviene prima della loro comparsa, a carico degli ovari, al momento dell’apertura dei fiori. Gli sclerozi contengono varie sostanze chimiche appartenenti al gruppo degli alcaloidi, alle quali sono imputabili diversi effetti tossici. Le principali sostanze sono ergometrina, ergotamina, ergosina, ergocristina, ergocriptina ed ergocornina. La quantità e il tipo di alcaloidi variano da ceppo a ceppo del fungo, a seconda della pianta e della regione geografica. Gli alcaloidi dell’ergot producono effetti tossici nell’uomo e in tutte le specie animali, ma anche effetti allucinogeni qualora vengano confezionati alimenti con grani contaminati. Gli effetti allucinogeni dell’ergot erano già conosciuti dagli Assiri, che in una tavoletta del 500 a.C. fanno menzione di una “pustola nociva della spina di grano”. Greci e Romani avevano escluso la segale dalla loro alimentazione come un “graveolente prodotto”. Sindromi di ergotismo sembrano già essere descritte nelle Georgiche di Virgilio e nel De rerum naturae di Lucrezio Caro, che parla di ignis sacer. Nell’Europa medievale il pane fatto di segale contaminata provocava insolite intossicazioni di massa, con conseguenze mortali per migliaia di persone. Il morbo (chiamato ergotismo o “fuoco di Sant’Antonio”) si presentava in due forme: Ergotismus gangraenosus, caratterizzato da vasocostrizione e occlusione vascolare fino alla cancrena delle estremità, e Ergotismus convulsivus, con sintomi nervoconvulsivi di tipo epilettico. Risalgono all’857, e si trovano negli annali dell’Abbazia di Xanten, le prime notizie di intossicazioni collettive attribuite certamente a farine di cereali contaminate. Tristemente famose, per la loro gravità ed estensione, sono le epidemie che si verificarono nel X e XI secolo in Germania, in Inghilterra e in Francia: l’intossicazione che colpì la zona di Aquitania nel 994 provocò la morte di 40.000 persone. Durante una di queste epidemie si racconta che Ugo Capeto raccogliesse gli infermi nella chiesa di Notre Dame a Parigi e li nutrisse a proprie spese e che un certo Gastone, gentiluomo del Delfinato, dopo la insperata guarigione del figlio dal fuoco di Sant’Antonio, fondasse l’ordine degli Antonisti, incaricati di assistere e curare questo tipo di ammalati che, nell’ignoranza delle vere cause, venivano giudicati in preda a possessione satanica per la componente neurotossica della sindrome. Nel 1095 Urbano II confermò poi l’Ordine dei Frati di S. Antonio, i quali avevano proprio il preciso compito di soccorrere i colpiti da ergotismo. Era quindi frequente che gli ammalati si recassero in pellegrinaggio a Padova, da Sant’Antonio, per chiedere la grazia. Durante il tragitto, cambiando luoghi e quindi alimentazione, avveniva spesso una “miracolosa” guarigione attribuita al Santo ma che in realtà era dovuta al cambiamento di dieta. L’ultimo caso di intossicazione documentato in Europa risale al 1951, nella città francese di Pont-Saint-Esprit, dove oltre duecento persone furono affette da allucinazioni, sonnolenza e altri disturbi per aver mangiato pane contaminato, e cinque di esse morirono. Durante le epidemie di ergotismo fu osservato un aumento delle contrazioni uterine nelle donne gravide e così l’ergot iniziò a essere usato nella pratica ostetrica in forma polverulenta con il nome di pulvis ad partum. Il suo uso medico viene citato nel 1582, all’interno del Krauterbuch (libro delle erbe) del medico tedesco Adam Lonitzer, ma solo nel 1808 esso viene ufficializzato, grazie all’americano John Stearns nel suo Medical Respository of New York. In seguito ne venne però fermato l’uso, in quanto un dosaggio sbagliato poteva provocare spasmi uterini. Nella prima metà del 1900, un chimico svizzero dell’industria farmaceutica Sandoz di Basilea, Albert Hofmann, iniziò a lavorare sugli alcaloidi della segale cornuta alla ricerca di nuovi farmaci per il sistema circolatorio. Egli entrò incidentalmente in contatto con la molecola dietilamide dell’acido lisergico, un derivato dell’acido lisergico che si trova nell’ergot, universalmente noto come LSD, e ne valutò gli effetti; nacque così uno dei più potenti allucinogeni conosciuti dall’uomo. Nel 1949 la Sandoz commercializza il prodotto iscrivendolo nei prontuari tra i tranquillanti e i barbiturici usati nella terapia psichiatrica, fino a quando queste sostanze divennero illegali.

Nerume (Alternaria spp., Stemphylium spp., Epicoccum spp., Cladosporium spp.) Con il termine di nerume si intende un’affezione abbastanza diffusa nelle colture di grano al termine del ciclo vitale, soprattutto se allettate dal vento o indebolite da precedenti attacchi parassitari, in concomitanza di periodi molto umidi, con frequenti piovaschi o nebbie mattutine. Le spighe e le foglie vengono ricoperte da una muffetta nerastra e disseccano più rapidamente del normale. Questa muffa è formata dalle colonie e dalla grande quantità di spore prodotte da funghi microscopici capaci di crescere sui tessuti vegetali come deboli parassiti o anche come saprofiti. Si tratta di specie appartenenti ai generi Alternaria, Stemphylium, Epicoccum e Cladosporium, tutti caratterizzati da ife e spore con pigmentazione bruno nerastra.

Volpatura (Bipolaris sorokiniana, Alternaria alternata)
Con il termine di volpatura si definisce un’alterazione cromatica delle cariossidi di grano. Nei casi meno gravi è coinvolto solo l’apice, in cui si trova l’embrione, che assume una colorazione bruno-nerastra; tuttavia l’imbrunimento può estendersi anche al solco ventrale e giungere a interessare l’intera superficie. Questa alterazione interessa solo i tegumenti, i tessuti più superficiali della cariosside. La volpatura ha origine nel corso della maturazione, ma si rende evidente solo al momento della trebbiatura. È causata dall’infezione da parte di alcuni micromiceti molto diffusi nei campi di grano, fra cui spiccano per importanza B. sorokiniana (sinonimo Helmintosporium sativum) e A. alternata, tutti caratterizzati dall’avere ife e spore di colore bruno-nerastro. La malattia non causa perdite di prodotto, ma ne riduce la qualità tecnologica, soprattutto per il grano duro destinato alla pastificazione. Infatti, la semola ottenuta dalle cariossidi volpate risulta cosparsa di piccoli residui brunastri e, di conseguenza, la pasta non ha la colorazione gialla e uniforme richiesta dal mercato.

Funghi nei silos

Durante lo stoccaggio della granella nei silos si verifica una progressiva sostituzione della micoflora tipica del campo, in cui predominano le specie citate a proposito del nerume e della fusariosi, con una più adatta alle specifiche condizioni, di cui fanno parte i generi Penicillium e Aspergillus. Questi funghi sono molto comuni nell’ambiente e ampiamente diffusi; tollerano i bassi livelli di umidità che i chicchi trebbiati possono assumere se non perfettamente conservati (15-17%), e possono quindi colonizzare senza che si manifestino segni esteriori di deterioramento. Le specie di maggiore interesse sono A. ochraceus, A. niger e P. viridicatum in quanto produttrici di ocratossina A (OTA), una sostanza tossica a livello dei reni e del fegato, con proprietà immunorepressive e cancerogene.

Virosi

Le virosi, come detto, hanno importanza secondaria rispetto alle malattie di origine fungina. Ciò è da imputare al fatto che queste malattie hanno una diffusione molto più limitata e non certo a una minore capacità di danneggiare le piante e di ridurne le potenzialità produttive. Le malattie virali, infatti, a causa della capacità dei virus di modificare il funzionamento delle cellule vegetali e di alterare i meccanismi che regolano il normale sviluppo dei tessuti, causano sintomi molto evidenti e perdite di produzione molto ingenti. Le piante colpite dai virus della “striatura fusiforme” e del “mosaico comune” (noti rispettivamente con le sigle WSSMV e SBWMV) hanno sviluppo molto stentato, fino alla morte, e formano chiazze ben visibili nel campo, anche per la presenza di una colorazione giallastra diffusa, dovuta alla presenza sulle foglie di piccole aree allungate di colore giallo che, alternate ai tessuti verdi, conferiscono un tipico aspetto a mosaico. Il sintomo a mosaico è presente anche nelle foglie e talvolta nelle guaine delle piante colpite da “mosaico striato” e da “nanismo” (siglati con WSMV e WDV, rispettivamente), ma in questi casi gli ingiallimenti vanno a formare delle lunghe striature che decorrono parallele alle nervature delle foglie. Le piante infette da WDV rimangono inoltre nane e non formano le spighe oppure queste sono atrofizzate. I virus che attaccano i vegetali, così come alcuni virus dell’uomo, non sono in grado di mantenersi infettivi nell’ambiente e per questo motivo utilizzano dei vettori per trasmettersi da una pianta infetta a una sana. Così, i primi due virus citati utilizzano funghi parassiti delle radici del grano che vivono nel terreno, mentre gli altri due sfruttano insetti che si nutrono a spese delle parti verdi della pianta.

Difesa dalle malattie

L’uomo ha da sempre cercato di proteggere le coltivazioni di grano dall’attacco dei parassiti. I mezzi utilizzati a questo scopo hanno ovviamente subito profonde evoluzioni nel tempo. Così come le malattie erano considerate dagli antichi interventi divini, anche i metodi messi in atto per combatterle si rifacevano a pratiche mistiche e misteriose. Gli autori georgici latini riportano varie pratiche terapeutiche attuate dagli agricoltori del tempo, come la scalzatura, la rincalzatura, l’erpicatura e l’arieggiamento delle radici. Plinio consiglia di spuntare con la falce i seminati di grano troppo rigogliosi allo scopo di favorire l’arieggiamento. Le prime notizie relative all’impiego di prodotti chimici contro i parassiti risalgono al XVII secolo, quando venivano forniti suggerimenti per il controllo delle carie del grano con il cloruro di sodio. È però con il XVIII secolo che la “chimica” entra a pieno titolo nella terapia vegetale. La Francia gioca un ruolo di primo piano in questa fase, grazie all’istituzione di premi a favore degli scienziati che avessero risolto i gravi problemi fitopatologici che a quel tempo affliggevano i seminativi. Uno di questi premi fu attribuito a Tillet nel 1755 dalla Reale Accademia di Francia per i suoi studi sulla carie del grano. Per ovviare al pericolo delle ricette che fanno uso dell’arsenico, sono state poi introdotte ricette a base di tartrato di rame o di solfato di rame per trattare a umido le cariossidi di grano prima della semina e, il secondo composto, anche per distribuzioni sulle colture. Veniva così introdotto il rame in fitoiatria, il cui impiego dura tuttora. A quel tempo, l’efficacia del rame, e in generale dei vari composti chimici utilizzati per difendere le piante, derivava da osservazioni empiriche e prescindeva dalla conoscenza di come esso esercitasse la sua azione. Fu poi Benedict Prévost che accertò e dimostrò che il rame agisce direttamente sui microrganismi che causano le malattie. I criteri che guidano la protezione della coltura nella moderna agricoltura fanno riferimento ai principi della produzione integrata, sostenibile o ecocompatibile. Si tratta di un approccio in cui l’intero itinerario colturale è finalizzato a ridurre il rischio che le malattie si sviluppino in forma epidemica, in modo da intervenire con gli agrofarmaci solo quando necessario, scegliendo accuratamente i momenti in cui trattare e le molecole più efficaci e di minor impatto sull’ambiente, sull’operatore agricolo e sul consumatore. In questo contesto assumono un ruolo determinante l’uso di varietà di grano dotate di resistenza naturale (ossia genetica) nei confronti dei parassiti, come pure il ricorso a tecniche di coltivazione finalizzate a “irrobustire” la pianta e a far sì che le condizioni ambientali all’interno della coltura siano sfavorevoli allo sviluppo dei parassiti. Le precessioni colturali, le lavorazioni del suolo, le concimazioni, le semine e ancora altre tecniche divengono così parte integrante della protezione della coltura dai parassiti. Nondimeno, si rendono talvolta necessari interventi specifici con agrofarmaci. Largamente diffusa è la tecnica della concia del seme, che prevede la distribuzione di fungicidi sul seme prima che questo venga posto a dimora nel suolo. Lo scopo è quello di fornire alla giovane pianta una protezione contro i parassiti legati al seme o che si trovano nel terreno (come per esempio carie, carboni e agenti di mal del piede), oppure contro quelli capaci di aggredirla per via aerea nelle prime fasi del suo sviluppo fuori terra. Nel periodo compreso fra l’emissione delle spighe e la fine dell’antesi si rende talvolta necessario un trattamento fungicida sulla vegetazione per proteggere la coltura da ruggini, mal bianco o fusariosi della spiga. Per valutare la necessità di effettuare questo trattamento si prendono in considerazione soglie, ossia livelli di gravità al di sopra dei quali è economicamente conveniente trattare, in quanto le probabili perdite di produzione sarebbero superiori ai costi del trattamento. Per esempio, la soglia per il mal bianco è pari alla presenza di almeno dieci colonie fungine sulle ultime foglie della pianta al momento della spigatura. In alternativa, si utilizzano modelli matematici capaci di calcolare indici di rischio, elaborando in modo automatico i dati raccolti da apposite stazioni agrometeorologiche.

Concia del seme

La necessità di coniugare l’efficacia verso i parassiti con il rispetto per l’ambiente e la salute degli operatori e dei consumatori ha portato alla messa a punto di una valida e sicura tecnologia di difesa delle colture: la concia del seme. È sufficiente così una dose di sostanza attiva relativamente bassa per consentire una difesa efficace della coltura; non è più necessario trattare l’intera superficie del terreno, ma solo la semente che equivale a circa 200 m2 ogni ettaro nel caso dei cereali, o addirittura 60 m2 nel caso del mais o della barbabietola da zucchero. L’applicazione della sostanza attiva sul seme viene eseguita industrialmente con specifiche attrezzature e in ambiente appositamente predisposto. L’impiego della concia industriale della semente, come mezzo di protezione delle piante, presenta numerosi effetti positivi, sia per la salute dell’operatore agricolo sia per l’ambiente. I principali vantaggi della concia del seme rispetto al trattamento della coltura in vegetazione consistono nella: - riduzione della quantità di principio attivo (ossia della componente di agrofarmaco che svolge l’azione insetticida o fungicida) impiegata per unità di superficie, nonché l’area complessivamente trattata; - mancata dispersione di prodotto, con notevole beneficio per l’ambiente; - prontezza d’azione nei riguardi dei diversi parassiti animali e vegetali in quanto il prodotto, applicato direttamente al seme, viene assorbito dalla pianta già nella fase di germinazione; - efficacia selettiva nei confronti dei soli agenti parassiti.

 


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