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L’offerta di innovazione nel vigneto in base ai progressi della gestione dello stato sanitario P.A. Bianco. DiSAA – CIRIVE (UNIMI)
Centro interdipartimentale di ricerca per l’innovazione in Viticoltura ed Enologia
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Un tempo si pensava che…………
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Direttiva n. 128 del 21 ottobre 2009 “che istituisce un quadro per l’azione comunitaria ai fini dell’utilizzo sostenibile degli agrofarmaci” (GU-UE n. 309 del 24/11/09) Obiettivi: Art. 1 Istituire un quadro per realizzare un uso sostenibile degli agrofarmaci riducendone i rischi e gli impatti sulla salute umana e sull’ambiente e promuovendo l’uso della difesa integrata (IPM) e di approcci o tecniche alternativi, quali le alternative non chimiche agli agrofarmaci
…..adesso bisogna agire
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Uso sostenibile degli agrofarmaci riduzione dei rischi riduzione dell’impatto
Sviluppo di strategie alternative – non chimiche prevenzione induzione di resistenza controllo simbiotico varietà resistenti impiego di materiale sano all’impianto
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Malattia Agente noto ? Agrofarmaci disponibili?
Modalità di diffusione/Controllo del Vettore ?
peronospora si si non previsto
oidio si si np
botrite si si np
Mal dell’esca no No ma…… ?
Giallumi (flavescenza dorata e legno nero)
si No Si ma…..
Rogna della vite (agrobatterio)
si no ?
Virosi Non tutte no Si ma….
I problemi attuali restano:
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……….e altri ne arrivano
Grapevine red blotch
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da Annamaria Vercesi e Silvia Toffolatti (DiSAA)
Black rot ovvero Marciume nero
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Uso sostenibile degli agrofarmaci riduzione dei rischi riduzione dell’impatto per la salute umana e per l’ambiente
Sviluppo di strategie alternative – non chimiche prevenzione induzione di resistenza controllo simbiotico varietà resistenti impiego di materiale sano all’impianto
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Uso sostenibile degli agrofarmaci:
riduzione dei rischi /riduzione dell’impatto
……………..promuovendo l’uso della difesa integrata (IPM) ..
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Modello EPI (Etat Potentiel d’Infection)
• Modello per la previsione del rischio di infezioni da parte di Plasmopara viticola – Rischio elevato di infezioni con indice EPI positivo
– Esecuzione del trattamento antiperonosporico
• Modello utilizzato in Regione Veneto e Lombardia a scopo sperimentale – buoni risultati in termini di risparmio dei
trattamenti e di efficacia nel contenimento della malattia
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Inserito nei bollettini di assistenza tecnica dell’Oltrepo Pavese : •Semaforo verde: basso rischio di infezioni •Semaforo arancione: rischio moderato •Semaforo rosso: rischio elevato quindi trattamento
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web assistance per la gestione del vigneto
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Modelli epidemiologici di legno nero basato sullo studio del ruolo delle piante spontanee e dei potenziali insetti vettori mediante analisi spaziale : SADIE
(Nicola Mori – UNIPD e Fabio Quaglino - UNIMI)
P. lanceolata P. reptans R. acetosa S. arvensis T. pratense
A. retroflexus A. vulgaris C. arvensis C. album M. sylvestris
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CROPS una piattaforma robotizzata universale
• diverse operazioni colturali
• monitoraggio della maturazione
• raccolta selettiva dei prodotti
• applicazioni mirata di agrofarmaci
• diverse colture specializzate
• vite, melo, peperone da serra
Il progetto UE CROPS ha mirato a sviluppare un robot
multifunzione a elevata modularità e riconfigurabilità
adattabile a:
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Integrazione di prototipi dimostrativi
Raccolta robotizzata peperoni in serra commerciale - Rodenrijs
(Netherlands), July 2014
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Esperimenti su malattie fungine della vite
Esperimenti di serra su:
identificazione automatica e
trattamento mirato di aree di
vegetazione con sintomi di oidio
Differenti repliche di parcelle (5 m x 1,9 m)
ottenute sostituendo e riposizionando le piantine
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Allestimento del robot CROPS per esperimenti di
trattamenti mirati su malattie
Piattaforma CROPS
integrata per
identificazione
automatica e
trattamenti selettivi
di focolai
University of Milano
(Italy), Feb-Mar 2013 Pump and
pesticide
circuit control
Encoder
R-G-NIR
Multispectral
camera 3 CCDs 1900x1200pix
+ RGB Basler
Manipulator
control PC
and power
case
CROPS
manipulator
PC for sensors
acquisition and
real-time
disease
detection
Precision
spraying end
effector
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Sviluppo di moduli di sensoristica e di algoritmi di interpretazione
per:
Sensing: sensori e interpretazione dei dati
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
R*G / NIR2
R /
(R
+G
+N
IR)
Healthy vs Disease
Powd Mild
Healthy
discriminant
• individuazione frutto e localizzazione del punto di distacco
(imaging multispettrale + TOF)
• valutazione maturazione in mela e uva (fluorescenza e
spettrofotometria )
• Individuazione e localizzazione malattie (imaging
multispettrale)
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Analisi on-the-go di immagini
multispettrali (parzialmente
sovrapposte)
Risultati affiancati per l’intera parcella
Un esempio dei risultati sperimentali
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Misure di riferimento (ground-truth)
Prima di ogni trattamento robotizzato, la vegetazione è
stata oggetto di un rilievo fitopatologico (ground-truth)
con registrazione di :
• posizione
• estensione
• intensità dei sintomi del focolaio
I focolai rilevati costituiscono i bersagli di riferimento del trattamento
robotizzato
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Risultati complessivi nei trattamenti selettivi
su vite
Trattamenti mirati su focolai iniziali di oidio della vite in modo totalmente
automatico:
• Trattati 85-95% bersagli reali (in funzione dello stadio dei sintomi della
malattia)
• Ridotta la quantità di fitofarmaci rispetto a uno trattamento
convenzionale: riduzione di circa l’80-90% (ovviamente in funzione
della ampiezza e distribuzione spaziale dei focolai)
E’ soltanto una dimostrazione di fattibilità tecnica (lontana dalla fattibilità
economica)
Eppure è la prima applicazione di sempre di trattamenti automatici e
selettivi su malattie in colture speciali
Nuovi progetti per l’applicazione degli stessi approcci ma con una forte
semplificazione tecnologica
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Monitoraggio della resistenza ai fungicidi
Antiperonosporici
•saggi di germinazione delle oospore di Plasmopara viticola
Antibotritici
• saggi di crescita di Botrytis cinerea su terreno liquido
• metodo semi-automatizzato
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Uso sostenibile degli agrofarmaci riduzione dei rischi riduzione dell’impatto
Sviluppo di strategie alternative – non chimiche prevenzione varietà resistenti induzione di resistenza controllo simbiotico impiego di materiale sano all’impianto
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Sviluppo di strategie alternative – non chimiche prevenzione induzione di resistenza controllo simbiotico varietà resistenti impiego di materiale sano all’impianto
![Page 25: L’offerta di innovazione nel vigneto in base ai - tergeo.it€™offerta-di... · Applicazioni di batteri con agenti di biocontrollo sono già state messe a punto . Uso di Mycorrhiza](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022114/5c69baaf09d3f25e418b548b/html5/thumbnails/25.jpg)
Utilizzo di induttori di resistenza
Romanazzi et al., 2009
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E’ noto che in natura i batteri endofiti sono in grado di ridurre o prevenire gli effetti dannosi provocati dai patogeni
Meccanismi di biocontrollo mediati dai batteri:
a) Competizione per una nicchia ecologica o substrato
b) Produzione di inibitori allelochimici
c) Induzione della risposta sistemica nella pianta ospite (ISR)
PLANT HEALTH AND PROTECTION
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POTENZIALI APPLICAZIONI
FEMS Microbiol Lett 278: 1-9
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Applicazioni di batteri con agenti di biocontrollo sono già state messe a punto
![Page 29: L’offerta di innovazione nel vigneto in base ai - tergeo.it€™offerta-di... · Applicazioni di batteri con agenti di biocontrollo sono già state messe a punto . Uso di Mycorrhiza](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022114/5c69baaf09d3f25e418b548b/html5/thumbnails/29.jpg)
Uso di Mycorrhiza come agenti di biocontrollo per il contenimento delle fitoplasmosi
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Importanza del metagenoma della vite: la comunica microbica può diventare un alleato affidabile
![Page 31: L’offerta di innovazione nel vigneto in base ai - tergeo.it€™offerta-di... · Applicazioni di batteri con agenti di biocontrollo sono già state messe a punto . Uso di Mycorrhiza](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022114/5c69baaf09d3f25e418b548b/html5/thumbnails/31.jpg)
Sviluppo di strategie alternative – non chimiche prevenzione induzione di resistenza controllo simbiotico varietà resistenti impiego di materiale sano all’impianto
![Page 32: L’offerta di innovazione nel vigneto in base ai - tergeo.it€™offerta-di... · Applicazioni di batteri con agenti di biocontrollo sono già state messe a punto . Uso di Mycorrhiza](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022114/5c69baaf09d3f25e418b548b/html5/thumbnails/32.jpg)
Impiego di batteri per il biocontrollo di fitoplasmi in insetti vettori
-A Novel Bacteroidetes Symbiont Is Localized in Scaphoideus titanus, the Insect Vector of Flavescence Dorèe in Vitis vinifera (Marzorati et al.,
2006)
- Asaia, a versatile acetic acid bacterial symbiont, capable of cross-colonizing insects of phylogenetically distant genera and orders (Crotti et al., 2006)
- Multiple symbiosis in the leafhopper Scaphoideus titanus (Hemiptera : Cicadellidae): Details of transovarial transmission of Cardinium sp and yeast-like endosymbionts (Sacchi et al., 2008)
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Sviluppo di strategie alternative – non chimiche prevenzione induzione di resistenza controllo simbiotico varietà resistenti impiego di materiale sano all’impianto
![Page 34: L’offerta di innovazione nel vigneto in base ai - tergeo.it€™offerta-di... · Applicazioni di batteri con agenti di biocontrollo sono già state messe a punto . Uso di Mycorrhiza](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022114/5c69baaf09d3f25e418b548b/html5/thumbnails/34.jpg)
Diagnosi precoce, affidabile, certificata ed economicamente praticabile
![Page 35: L’offerta di innovazione nel vigneto in base ai - tergeo.it€™offerta-di... · Applicazioni di batteri con agenti di biocontrollo sono già state messe a punto . Uso di Mycorrhiza](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022022114/5c69baaf09d3f25e418b548b/html5/thumbnails/35.jpg)
La NGS (Next Generation Sequencing) sostituirà la diagnostica attuale per l’interecettazione dei patogeni ?
Deep sequencing analysis of viruses infecting grapevines: Virome of a vineyard
(Coetzee et al., 2010)
Il “viroma” del vigneto:
The Metagenome of a vineyard
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NEXT GENERATION SEQUENCE: NGS Una modalità per ottenere informazioni complete e rapide sullo stato sanitario della vite
Febbraio 2015
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Frane in vigneto
I vigneti sono sempre più spesso soggetti a fenomeni di dissesto idrogeologico. È stato ampiamente dimostrato
che le piante possono esercitare un’efficace azione di stabilizzazione dei versanti e per la vegetazione forestale numerosi studi ne quantificano l’effetto.
Così non è per la vite e tra i pochi lavori vi sono quelli condotti congiuntamente dal DiSAA – UniMi (Prof. Gian Battista Bischetti) e dal DST – UniPv (Prof.ssa Claudia Meisina) i cui risultati preliminari mostrano come l’abbandono dei vigneti può incidere negativamente sulla stabilità dei versanti riducendo la coesione aggiuntiva offerta dalle radici.
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Vigneto abbandonato per frana
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Quando la biodiversità non aiuta la corretta gestione dello stato sanitario della vite
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Grazie per l’attenzione…..e per le domande