MODULO: PATOLOGIA E FITOIATRIA DELLA VITE DOTT. FRANCESCO CALZARANO UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TERAMO FACOLTÀ DI BIOSCIENZE E TECNOLOGIE AGROALIMENTARI ED AMBIENTALI CORSO DI LAUREA IN VITICOLTURA ED ENOLOGIA INSEGNAMENTO DI DIFESA DELLA VITE MODULO: PATOLOGIA E FITOIATRIA DELLA VITE DOTT. FRANCESCO CALZARANO

Patologia vegetale Disciplina che si occupa delle malattie delle piante causate da: microrganismi: funghi, batteri, virus, viroidi, fitoplasmi; fanerogame; nematodi; fattori ambientali avversi; scompensi nutrizionali. Entomologia agraria studio degli insetti passibili di danneggiare i prodotti agricoli Zoologia agraria danni dovuti all’attività di acari, molluschi e roditori

Cenni storici Prime testimonianze sulle malattie delle piante Aristotele (385-322 a.C.) Teofrasto (375-288 a.C.) Varrone (116-27 a.C.) Plinio (23-79 a.C.) Columella (I secolo d.C.) Invenzione del microscopio e suo perfezionamento: A. v. Leeuwenhoeck (1683) prime osservazioni sui microrganismi

Maggiore attenzione per i problemi fitopatologici P.A. Micheli (1679-1737) G. Targioni Tozzetti (1712-1793) F. Fontana (1730-1805) “ vegetazione spontanea” Origine dei microrganismi dalle loro spore; Prima dimostrazione sperimentale del rapporto di parassitismo Prevost, sulla carie del grano (1807) Comparsa in Europa della peronospora della patata e dell’oidio della vite Maggiore attenzione per i problemi fitopatologici

Nel 1886 inizia lo studio delle virosi delle piante scoperta la natura infettiva di molte malattie Anton De Bary (1831-1888) nel 1853 dimostra la natura fungina dell’agente del carbone del granoturco, segue lo sviluppo di Puccinia graminis nelle sue varie fasi descrivendono nel 1865 il complesso ciclo biologico Burril, 1880, natura batterica del “fuoco batterico” del pero Wakker, 1883, natura batterica di un marciume del giacinto Savastano, 1887, agente della rogna dell’olivo Nel 1886 inizia lo studio delle virosi delle piante Beijerink, 1898 dimostra che la causa del mosaico del tabacco non si identifica con un batterio dopo 35 anni viene scoperta la natura dei virus

Conseguenze fitopatologiche dell’evoluzione delle tecniche colturali equilibrio in natura delle combinazioni pianta-parassita agricoltura intensiva condizioni responsabili della comparsa e dell’aggravamento delle malattie delle piante formazione di aree coltivate vaste e contigue spostamento delle specie coltivate in ambienti nuovi evoluzione delle tecniche agricole ed abbandono delle antiche tecniche di coltivazione rotazioni densità d’impianto ed uniformità genetica irrigazione concimazione coltivazione in ambiente protetto impiego di fitofarmaci

Importanza economica delle malattie delle piante infestanti malattie fitofagi produzione e perdite evitate con misure di difesa esempi storici di distruzione di colture agricole 1845 peronospora della patata in Irlanda 1916-17 peronospora della patata in Francia e Germania metà 800 oidio e peronospora della vite in Francia, distruzione del 75% dei raccolti 1874 ruggine del caffè a Ceylon, distruzione del 100% dei raccolti giallume del pesco e cancro della corteccia del castagno all’inizio del secolo negli Stati Uniti

morfologia patologica profilassi terapia Patologia vegetale morfologia patologica profilassi terapia eziologia sintomatologia anatomia patologica patogenesi epidemiologia Concetto di malattia deviazione dallo stato normale della pianta deviazione dannosa dei processi fisiologici dal funzionamento normale incapacità di dare un prodotto soddisfacente per qualità e quantità

costante e reciproca influenza tra pianta e patogeno lesione malattia alterazione improvvisa di struttura o funzione causata da un fattore irritante discontinuo costante e reciproca influenza tra pianta e patogeno T S A P interazione ospite – patogeno - ambiente

Classificazione delle malattie malattie localizzate malattie sistemiche sintomi: maculature, giallumi, ticchiolature, marciumi, cancri… ospite: malattie del melo, del pero, della vite… meccanismi patogenetici: litiche, tossiche, auxoniche, trofiche… eziologia: natura e posizione sistematica del patogeno malattie di natura infettiva funghi malattie non infettive o fisiopatie batteri virus micoplasmi anormali condizioni climatiche attinomiceti anormali condizioni nutrizionali anormale composizione dell’atmosfera

morfologia patologica sintomatologia anatomia patologica manifestazione macroscopica interna od esterna di malattia alterazione morfologica microscopica quadro clinico classificazione dei sintomi modificazioni cromatiche - mosaico - variegature - striature - internervali - macchie anulari clorosi giallumi arrossamento argentatura melanosi

picchiettatura macchiettatura maculatura necrosi macchie a bersaglio antracnosi bronzatura picchiettatura macchiettatura maculatura marciumi avvizzimento cancro molli secchi carie scabbia emissione di materiali flusso gommoso flusso mucoso flusso lattiginoso flusso resinoso suberosi rugginosità

soluzioni di continuità e distacco di parti spaccature esantema filloptosi, antoptosi, carpoptosi anticipate vaiolatura smerlatura modificazioni di forma e dimensione arrotolamento arricciamento bollosità intumescenze lenticellosi erinosi enazioni tumori galle butteratura nanismo gigantismo blastomania rizomania virescenza

anatomia patologica alterazioni microscopiche delle dimensioni di cellule e tessuti ipertrofia iperplasia ipotrofia ipoplasia alterazioni microscopiche della struttura di cellule e tessuti metaplasie modificazione dei rapporti spaziali tra cellule, tessuti dissoluzione di componenti cellulari inclusioni proteiche

Alterazioni fisiologiche Bilancio del carbonio interferenza esercitata dai parassiti nello svolgimento delle varie fasi dei processi di sintesi ed utilizzazione dei carboidrati fotosintesi diminuisce nelle piante malate a causa di interferenze con la fase non luminosa (ciclo di Calvin) interferenze con la fase luminosa ostacoli al passaggio della luce riduzione di superficie attiva distruzione del sistema fotochimico stress idrici disturbi alle attività enzimatiche

trasporto dei carboidrati risulta compromesso in presenza di alterazioni fogliari provocate da diverse malattie a causa di disfunzioni nel caricamento floematico od ostruzioni del floema respirazione aumenta in presenza di malattia gli aumenti respiratori possono accompagnare il flusso di carboidrati verso i siti di infezione per soddisfare le esigenze nutritive dei patogeni tale prelievo di energia risulta tuttavia modesto quantificabile, nel caso dei batteri, intorno all’1-2% delle disponibilità totali consistenti richieste di energia provengono dall’attivazione dei processi di sintesi di composti chimici ad azione antimicrobica e dalla differenziazione di nuove strutture e tessuti con funzioni di difesa

 attivazione preferenziale del ciclo dei pentoso-fosfati respirazione con notevoli sprechi energetici  alterazione della compartimentazione metabolica cellulare  respirazione da ferita (cianuro-resistente) metabolismo fenolico imbrunimento dei tessuti ossidazione dei fenoli catalizzata da polifenolossidasi e perossidasi accumulo di fenoli liberi attivazione dei cicli di biosintesi dei fenoli idrolisi dei glucosidi fenolici le forme ossidate dei fenoli assumono importanza nei meccanismi di resistenza alle malattie

crescita e differenziazione interazione pianta patogeno alterazione degli equilibri ormonali interferenza con processi di differenziazione e crescita etilene auxine gibberelline citochinine acido abscissico le alterazioni ormonali possono dipendere da:  produzione da parte del parassita dei medesimi ormoni presenti nella pianta  modificazione dell’attività di biosintesi o degradazione ormonale nella pianta

variazioni del contenuto auxinico evidenti in molte malattie auxine variazioni del contenuto auxinico evidenti in molte malattie iperauxinia ipoauxinia carenze di boro funghi batteri carenze di vari elementi virosi ruolo dell’AIA nella patogenesi batterica tumorale accumulo di fenoli blocco AIA ossidasi iperauxinia risposte morfologiche come barriera alle infezioni metabolismo dei tessuti a favore dei parassiti biotrofi

affezioni parassitarie caratterizzate da gigantismo citochinine aumentano nelle alterazioni patologiche caratterizzate da intensa attività metabolica diminuiscono nelle malattie caratterizzate da senescenza precoce e rapida degradazione cellulare gibberelline affezioni parassitarie caratterizzate da gigantismo etilene aumento associato a sintomi comuni a molte malattie accorciamento degli internodi, filloptosi reazione di ipersensibilità alterazioni del bilancio idrico danneggiamento della cuticola meccanismo di apertura degli stomi marciumi radicali tracheopatie