Sviluppo di strategie di gestione sostenibile di malattie fungine di colture mediterranee, basate sull’impiego di metodi diagnostici molecolari, microrganismi antagonisti e principi attivi ecocompatibili

In accordance with the European Directive 2009/128/EC, which establishes the sustainable use of pesticides, the main aim of this study was the implementation of sustainable and eco-friendly strategies to control plant diseases. This objective was pursued by evaluating: 1) the potential of an innovative molecular technology for the early detection of pathogens; 2) the beneficial effects on plants by selected antagonists; 3) the defense mechanisms potentially elicited by plant biostimulants to control post-harvest diseases. 1) The early detection of pathogens is a prerequisite for plant diseases control. To this aim, DNA metabarcoding has been integrated with a leaf-baiting isolation technique to test their efficiency in detecting Phytophthora from natural, semi-natural and horticultural ecosystems. Their combined use is the most efficient approach for studying a target pathogen population in different ecosystems. 2) Most biological control methods aim at improving the resistance of diseased plants and/or exploiting antagonistic microorganisms. This study tried to decrypt the mechanisms underlying the ability of Trichoderma species to counteract P. nicotianae infections of tomato in a three component model. Major results contributed to clarify plant defense genetic mechanisms that neutralize the effectors deployed by the pathogen and the concurrent effects of beneficial organisms on plant growth. 3) In accordance with the Commission Regulation (EU) 2019/1582 which established new fungicides thresholds in food, this study explored the potentialities of biostimulants to elicit defense mechanisms in citrus fruits for the ecological-friendly management of the green mould. As major result, the application of biostimulants together with fungicides at low dosage prevented this disease. Moreover, the analysis of fungicide residues in fruits after treatments with a biostimulant/fungicide mixture resulted in a final concentration of fungicide far below the EU thresholds.

In conformità con la Direttiva Europea 2009/128/CE, la quale regolamenta l'impiego sostenibile di pesticidi in agricoltura, lo scopo principale di questo studio è stato quello di sviluppare strategie "eco-friendly" per il controllo delle malattie delle piante. Tale obiettivo è stato perseguito valutando: 1) le potenzialità di una tecnologia molecolare innovativa per la diagnosi precoce di agenti patogeni; 2) gli effetti benefici sulle piante di organismi antagonisti selezionati; 3) i meccanismi di difesa indotti da formulati biostimolanti per il controllo di malattie post-raccolta. 1) L'identificazione precoce di agenti patogeni è il prerequisito fondamentale per la corretta gestione di una fitopatologia. A tal fine, in questo studio, il DNA metabarcoding è stato integrato con una tecnica di isolamento tradizionale (baiting) per testare la loro efficacia nella rilevazione di specie di Phytophthora in ecosistemi naturali, semi-naturali e agro-ecosistemi. Il loro uso combinato si è dimostrato l'approccio più efficiente per lo studio di una popolazione target di agenti patogeni. 2) La maggior parte dei metodi di controllo biologico mira a migliorare la resistenza delle piante malate e/o a sfruttare le attitudini parassitarie di microorganismi antagonisti. Il presente studio ha cercato di decriptare i meccanismi che stanno alla base della capacità delle specie di Trichoderma di contrastare le infezioni causate nel pomodoro da P. nicotianae, in un unico sistema modello a tre componenti. I principali risultati ottenuti hanno contribuito a chiarire i meccanismi genetici di difesa delle piante che entrano in gioco per neutralizzare gli "effettori" impiegati dal patogeno e, simultaneamente, gli effetti benefici determinati da organismi benefici sia sulla crescita delle piante che sull'elicitazione meccanismi di resistenza sistemica. 3) Conformemente al regolamento (UE) 2019/1582, il quale stabilisce nuove soglie riguardo ai livelli massimi di contenuti residui di antiparassitari nei o sui prodotti alimentari e mangimi di origine vegetale e animale, questo studio ha valutato le potenzialità dei biostimolanti nell'elicitare meccanismi di difesa negli agrumi per la gestione ecosostenibile del marciume verde da Penicillium digitatum. Il risultato principale ottenuto ha dimostrato che l'applicazione di biostimolanti in mistura con fungicidi a basso dosaggio permette il totale controllo di tale malattia. Inoltre, l'analisi del contenuto residuo di fungicida nei frutti a seguito del trattamento con una miscela biostimolante/fungicida ha rivelato una concentrazione finale di pesticida significativamente al di sotto delle soglie limite stabilite dall'Unione Europea.