Tecnica degli insetti sterili: controllo preciso dei parassiti

Panoramica

• Cos'è la tecnica degli insetti sterili?
• Storie di successo
• Perché abbiamo bisogno di alternative al clorpirifos?
• Caso di studio: Tecnica di eliminazione degli insetti sterili per la mosca della cipolla
• Fasi per l'implementazione
• Costi
• Vantaggi e sfide
• Conclusione

Cos'è la tecnica degli insetti sterili?

La tecnica degli insetti sterili (SIT) è una forma di lotta biologica contro gli insetti in cui un gran numero di insetti bersaglio viene allevato e sterilizzato tramite irradiazione (raggi gamma o raggi X). Questi insetti vengono poi rilasciati in natura. Quando i maschi sterilizzati si accoppiano con femmine selvatiche fertili, non si produce prole vitale, riducendo la popolazione della generazione successiva dell'insetto. Se utilizzata in ambito agricolo, questa tecnica può portare a una diminuzione della popolazione di un parassita bersaglio, prevenendo future infestazioni delle colture. L'utilizzo di questa tecnica può ridurre la quantità di insetticidi chimici che altrimenti sarebbero necessari per ottenere risultati simili contro il parassita bersaglio.

Storie di successo della tecnica di sterilizzazione degli insetti

La tecnica degli insetti sterili (SIT) è stata implementata con successo per diversi problemi di infestazione in tutto il mondo. Ha soppresso parassiti che minacciano frutta, verdura, bestiame, colture da fibra e quelli che agiscono come vettori di malattie umane. È nata negli anni '1950 per combattere la mosca della carne in Venezuela e negli Stati Uniti, e da allora è stata utilizzata contro parassiti come la mosca del melone a Okinawa, in Giappone, e la mosca tse-tse in Africa. Nel 2023, zanzare sterili sono state rilasciate a Tahiti per gestire la febbre dengue. La SIT è stata anche utilizzata con successo per controllare la carpocapsa del melo nei meleti e nei peri nella Okanagan Valley in Canada e la mosca della cipolla in Quebec, riducendo l'uso del prodotto chimico clorpirifos del 90%.¹. 

Perché abbiamo bisogno di alternative al clorpirifos?

Introdotto nel 1965, il clorpirifos è stato il principio attivo di alcuni dei pesticidi più venduti al mondo grazie al suo ampio spettro d'azione. Il clorpirifos agisce compromettendo la capacità degli insetti di trasmettere gli impulsi nervosi. Sembra causare danni neurologici anche nell'uomo, con studi che mostrano un legame tra l'esposizione prenatale al clorpirifos e disturbi dello sviluppo neurologico durante l'infanzia.²Oltre ai rischi per la salute umana, il clorpirifos è un importante inquinante dei corsi d'acqua. Una campagna di campionamento delle acque, avviata dal Ministero dell'Ambiente del Quebec tra il 2005 e il 2007, ha rivelato la presenza di clorpirifos in tutti i campioni prelevati nel torrente Gibeault-Delisle, con concentrazioni ben superiori ai limiti di sicurezza.³Nel 2018, il Ministero dell'Ambiente del Québec ha incluso il clorpirifos nella sua lista dei cinque pesticidi ad alto rischio. La maggior parte degli agricoltori ha abbandonato questo pesticida non appena si è diffusa la notizia, e il suo utilizzo è stato completamente vietato in Canada nel 2022.  

Caso di studio: Tecnica di eliminazione degli insetti sterili per la mosca della cipolla

Mosca della cipolla (Delia antica) La mosca della cipolla è un parassita significativo per le colture di Allium (cipolle, scalogni, aglio e porri). Le mosche adulte depongono le uova nel terreno vicino alle piante ospiti e, quando le larve emergono, penetrano nelle radici delle piante di Allium, uccidendole in fase giovanile. La mosca della cipolla può essere difficile da controllare a causa della sua natura sotterranea, che impedisce un facile contatto con gli insetticidi spray. È stata inoltre segnalata resistenza della mosca della cipolla al clorpirifos nelle regioni in cui si coltivano grandi superfici di cipolle. La tecnica SIT (Single-Insulin Therapy) si è dimostrata molto promettente nella protezione contro questo parassita.⁴.

Il metodo SIT è stato applicato con successo nei Paesi Bassi dal 1981 dall'azienda De Groene Vlig (La mosca verde) per il controllo della mosca della cipolla. La tecnica è stata importata dai Paesi Bassi in Quebec nel 2004 dalla Phytodata Research Company, che ha adottato una colorazione rosa al posto della caratteristica colorazione verde di De Groene Vlig. Phytodata ha iniziato i rilasci su larga scala nel 2011 e da allora ha messo a punto un metodo semplificato per la produzione di insetti sterili e il loro rilascio nelle aziende agricole.

Le pupe vengono inizialmente allevate in gran numero in strutture di quarantena. Con l'avvicinarsi del periodo di rilascio sul campo, le pupe vengono irradiate per renderle sterili. Le mosche sterili emerse vengono quindi ricoperte con una polvere rosa innocua prima del rilascio, da cui il nome del prodotto, "La Mouche Rose"o "La mosca rosa". Le mosche vengono quindi rilasciate a un ritmo predeterminato (numero di mosche sterili/ettaro) a intervalli durante la stagione e monitorate utilizzando trappole adesive. Phytodata Research Company Inc. è l'unico produttore commerciale di mosche sterili della cipolla in Nord America e attualmente vende direttamente ai coltivatori in Quebec e Ontario. La tecnica SIT funziona al meglio se abbinata a rotazioni colturali distanti pochi chilometri e quando vi è un'ampia adozione della tecnica SIT tra gli agricoltori nelle aree ad alta densità di coltivazione di cipolle.⁵.  

Il vantaggio delle mosche rosa è che più le utilizziamo, meno ne abbiamo bisogno, rendendola un'opzione economicamente vantaggiosa per i coltivatori. Dal 2018 al 2021, uno studio condotto da Phytodata e dal Ministero dell'Agricoltura, dell'Alimentazione e degli Affari Rurali dell'Ontario (OMAFRA) ha rilevato una riduzione del 50% delle mosche fertili di seconda generazione nelle aree trattate rispetto alle aree di controllo.¹. In un colloquio In un'intervista rilasciata alla rivista Coopérateur nel 2021, Anne-Marie Fortier, ora direttrice scientifica di Phytodata, ha affermato: "Il tasso medio di introduzione graduale (numero di mosche sterili/ha) è diminuito di quasi il 90% nei primi cinque anni di utilizzo. Nel 2011, era di circa 160,000 mosche/ha per le cipolle, mentre oggi è di circa 20,000". Oggi, il costo di 20,000 mosche sterili per ettaro nella Montérégie, la regione produttrice di cipolle del Quebec, si aggira intorno ai 300 dollari. Secondo i coltivatori, tale importo è paragonabile al costo di acquisto dei pesticidi. Insieme al sussidio MAPAQ del Quebec, che copre il 70-85% dei costi per coloro che implementano la tecnica SIT nelle loro aziende agricole, gli incentivi per gli agricoltori sono molteplici.

La tecnica SIT non solo ha portato enormi benefici agli agricoltori, ma ha anche compiuto progressi nel risanamento ambientale. In seguito all'attuazione del progetto contro la mosca rosa, il ministero del Quebec ha rivalutato il torrente Gibeault-Delisle nel 2013 e nel 2014, riscontrando una riduzione media delle concentrazioni di clorpirifos del 93%.⁶. 

Passaggi per implementare la tecnica degli insetti sterili nella tua azienda agricola

1. Valutazione FinaleUn agronomo si reca nella vostra azienda agricola per identificare le specie di parassiti. 

2. PianificazioneViene determinato il numero di insetti sterili per ettaro e la frequenza di rilascio. 

3. Il rilascio settimanale di mosche sterili avviene seguendo le tendenze naturali della popolazione. 

4. ControlloLe trappole vengono utilizzate per monitorare sia le popolazioni di mosche sterili che quelle selvatiche, e vengono apportate le modifiche necessarie. 

Costi

La SIT è disponibile in Quebec e Ontario per le seguenti colture di Allium: aglio, cipolla, cipollotto e porro. Le mosche rosa e i relativi servizi agronomici sono offerti da Consorzio Prisme, una società composta da PRISME, Phytodata e DataSol. Ogni mosca rosa viene venduta tra 1.6 e 1.75 centesimi a seconda dello stadio (pupa o adulto) al momento della spedizione. Il totale costo Il costo della tecnica SIT varia da 160 a 1200 dollari/ha, un valore competitivo rispetto al precedente controllo chimico con clorpirifos (da 550 a 1155 dollari/ha).  

Il numero di mosche necessarie può diminuire mantenendo la stessa efficacia del clorpirifos. In Quebec, un sussidio MAPAQ (valido fino al 2026) fornisce un sostegno finanziario ai coltivatori che utilizzano la tecnica SIT per il 70%-85% delle spese, fino a un massimo di 40,000 dollari per azienda agricola. La tecnica SIT è attualmente utilizzata in quasi il 40% delle aree di coltivazione delle cipolle in Quebec. 

Vantaggi e sfide della tecnica degli insetti sterili

Vantaggi:

• Nessun rischio di resistenza. o fitotossicità

• Nessun danno a nemici naturali o impollinatori

• Nessun impatto negativo su suoli e corsi d'acqua.

• Prende di mira i parassiti prima che si verifichino danni alle colture  

sfide:

• Richiede una pianificazione e un coordinamento più accurati   

• Le condizioni di allevamento di massa possono essere complesse per alcune specie.  

• L'efficacia può essere ridotta se le aziende agricole vicine non partecipano  

• Risultati ottimali quando le rotazioni colturali sono distanti un paio di chilometri, il che potrebbe non essere l'ideale

Conclusione

La tecnica degli insetti sterili (SIT) rappresenta un'alternativa efficace e sostenibile agli insetticidi chimici per il controllo dei parassiti. Il suo comprovato successo in varie applicazioni globali e il suo impatto significativo in Quebec e Ontario contro la mosca della cipolla ne sottolineano il potenziale per un uso agricolo più ampio. Nonostante la necessità di un'attenta pianificazione, i benefici economici ed ecologici a lungo termine della SIT la rendono uno strumento prezioso in gestione integrata dei parassiti. 

fonti

1. AAFC. (27 maggio 2022). Governo del Canada. Tecnologia degli insetti sterili: un modo diverso per gestire la mosca della cipolla. Accedi qui.  

2. Burke, RD et al. (2017, agosto). Neurotossicità dello sviluppo dell'insetticida organofosforico clorpirifos: dai risultati clinici ai modelli preclinici e ai potenziali meccanismi. Journal of neurochemistry. Accedi qui. 

3. GIROUX, Isabelle et J. FORTIN, 2010. Pesticides dans l'eau de surface d'une zone maraîchère – Ruisseau Gibeault-Delisle dans les « terres noires » du bassin versant de la rivière Châteauguay de 2005 à 2007, ministère du Développement durevole, de l'Environnement et des Parcs, Direction du suivi de l'état de l'environnement et Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, 978-2-550-59088-0 (PDF), 28 pagine. Accedi qui. 

4. Anne-Marie Fortier (2018). Rapporto finale: Utilizzo e manutenzione dell'emploi de mouches stériles in sostituzione del clorpirifos, chez les producteurs d'oignons de la montérégie. [File PDF]. Accedi qui. 

5. Cranmer, T., & Cranmer, T. (2024, 12 aprile). Come le mosche sterili hanno sostituito il Lorsban per due coltivatori di cipolle. ONvegetables. Accedi qui. 

6. GIROUX, I. 2017. Présence de pesticides dans l'eau de surface au Québec – Zones de vergers et de cultures maraîchères, 2013 à 2016. Québec, ministère du Développement durevole, de l'Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques, Direction de l'information sur les ambienti acquatici, 47 p. + 3 annessi. Accedi qui.