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Cosa si intende per resistenza agli agrofarmaci?

AGROFARMACI: GESTIONE DELLE RESISTENZE

I prodotti fitosanitari, noti anche con il termine di “agrofarmaci”, “fitofarmaci”, “antiparassitari” o “pesticidi”, sono utilizzati per il controllo di qualsiasi organismo nocivo per le piante coltivate (insetti, acari, funghi, batteri, roditori, ecc.), oltre che per l’eliminazione delle erbe infestanti e la regolazione dei processi fisiologici dei vegetali. Dai prodotti fitosanitari sono comunque esclusi i fertilizzanti, ovvero i prodotti utilizzati per la nutrizione delle specie vegetali coltivate e per il miglioramento della fertilità del terreno.

Dagli ultimi regolamenti europei riguardanti la revisione dei prodotti fitosanitari si evince che la tendenza è quella che porterà alla riduzione del numero delle sostanze attive ammesse e inevitabilmente ciò porta all’attualità il tema delle resistenze agli agrofarmaci.

COSA SI INTENDE PER RESISTENZA AGLI AGROFARMACI? 

Con il termine resistenza si intende una riduzione della sensibilità di un organismo (patogeno o fitofago) nei confronti di una sostanza attiva che può venire ereditata dalla progenie, compromettendone l’efficacia. La prevenzione dello sviluppo della resistenza alle sostanze attive è pertanto un aspetto importante da tenere in considerazione nell’impostazione delle strategie di difesa e diserbo, per cui diventa necessario conoscere i meccanismi chimici attraverso i quali agiscono i prodotti agrofarmaci.

COME SI PUò SVILUPPARE LA RESISTENZA AGLI AGROFARMARCI?

Con l’acronimo MoA (Mode of Action – Modalità d’azione) viene identificata la modalità di azione di una sostanza attiva nei confronti degli organismi bersaglio. Sostanze attive aventi la stessa modalità d’azione, usate ripetutamente sulla stessa coltura, su uno stesso appezzamento di terreno o nella medesima zona, possono portare all’insorgere di resistenza da parte dell’avversità da controllare. L’impiego ripetuto della stessa sostanza attiva, infatti, esercita una pressione favorevole nei riguardi degli individui resistenti avvantaggiandoli rispetto a quelli sensibili.

QUALI ACCORGIMENTI SONO NECESSARI PER EVITARE L’INSORGERE DI RESISTENZA?

Per evitare l’insorgere delle resistenze è necessario gestire l’impiego dei prodotti fitosanitari con appropriate strategie di difesa che mantengano inalterata anche in futuro l’efficacia delle diverse sostanze attive. Infatti, la buona pratica agricola impone di alternare, nell’arco del ciclo colturale, sulla medesima avversità, agrofarmaci aventi modalità di azione diversa.

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RESISTENZA VERSO I FUNGHI PATOGENI

I funghi fitopatogeni hanno messo in atto meccanismi metabolici per arginare l’azione tossica delle molecole chimiche. Alcuni funghi patogeni sono in grado di alterare bio-chimicamente il sito recettore della molecola chimica in modo da non renderlo più compatibile con la molecola fungicida, altri sviluppano un percorso metabolico alternativo, altri ancora riescono a disattivare la molecola chimica stessa.

In base al meccanismo di azione dei fungicidi è possibile distinguere:

  • fungicidi monosito: con meccanismo di azione specifico ovvero il principio attivo attacca il fungo parassita in un solo punto; sono considerati a medio-alto rischio resistenza (p.a. azoxystrobin, pyraclostrobin, difenoconazolo, penconazolo, tetraconazolo);
  • fungicidi multisito: attivi su più siti della cellula fungina ovvero l’attacco del fungo avviene in punti diversi; sono considerati a basso rischio resistenza (p.a. rame, zolfo, metiram).

La comparsa della resistenza si evidenzia con la mancanza totale o parziale di attività fungicida che porta l’agricoltore ad aumentare sempre di più le dosi di applicazione e i numeri di trattamenti al fine di contenere i danni della malattia entro limiti accettabili.

La classificazione dei fungicidi si basa sull’attribuzione di codici FRAC a gruppi di principi attivi che si differenziano in base all’azione metabolica del fungo su cui essi agiscono ed è consultabile sul sito FRAC (www.frac.info).

A titolo esemplificativo nella tabella sottostante si riportano alcuni principi attivi con loro codice FRAC e relativo meccanismo di azione.

CODICE FRAC MECCANISMO D’AZIONE (MoA) Esempio p.a.
4 METABOLISMO DEGLI ACIDI NUCLEICI metalaxil
8 METABOLISMO DEGLI ACIDI NUCLEICI bupirimate
22 CITOSCHELETRO E PROTEINE MOTRICI zoxamide
43 CITOSCHELETRO E PROTEINE MOTRICI fluopicolide
50 CITOSCHELETRO E PROTEINE MOTRICI metrafenone
7 RESPIRAZIONE flutolanil/boscalid/fluopyram
11 RESPIRAZIONE pyraclostrobin/azoxystrobin
11 RESPIRAZIONE kresoxim-methyl/trifloxystrobin
45 RESPIRAZIONE ametocradina
9 AMINOACIDI E SINTESI PROTEICA ciprodinil/pirimetanil/

mepanipirim

12 TRASDUZIONE DI SEGNALE fludioxonil
14 SINTESI DEI LIPIDI O TRASPORTO/INTEGRITA’ DI MEMBRANA O DI FUNZIONE tolcoflos-metile
28 SINTESI DEI LIPIDI O TRASPORTO/INTEGRITA’ DI MEMBRANA O DI FUNZIONE propamocarb
3 BIOSINTESI DI STEROLO NELLE MEMBRANE (Fung. DMI – IBE classe I) difenoconazolo/

penconazolo

3 BIOSINTESI DI STEROLO NELLE MEMBRANE (Fung. DMI – IBE classe I) tetraconazolo/triticonazolo
40 BIOSINTSI DELLA PARETE CELLULARE mandipropamid
27 MECCANISMO DI AZIONE SCONOSCIUTO cymoxanil
M01 PRODOTTI CHIMICI CON AZIONE MULTISITO rame
M02 PRODOTTI CHIMICI CON AZIONE MULTISITO zolfo
M03 PRODOTTI CHIMICI CON AZIONE MULTISITO metiram
M04 PRODOTTI CHIMICI CON AZIONE MULTISITO folpet/captano
M09 PRODOTTI CHIMICI CON AZIONE MULTISITO ditianon
NC NON CLASSIFICATO oli minerali/oli inorganici
NC NON CLASSIFICATO sali inorganici/bic. di potassio
NC NON CLASSIFICATO materiale di origine biologica
P 01 INDUZIONE DELLE DIFESE NELLA PIANTA OSPITE acibenzolar-S-metile
P 04 INDUZIONE DELLE DIFESE NELLA PIANTA OSPITE laminarina
P 07 INDUZIONE DELLE DIFESE NELLA PIANTA OSPITE fosetil-Al/acido fosforoso
BM 01 PRODOTTI BIOLOGICI CON PIU’ MODALITA’ DI AZIONE eugenolo, geraniolo, timolo
BM 02 PRODOTTI BIOLOGICI CON PIU’ MODALITA’ DI AZIONE Bacillus spp, Coniothyrium spp
BM 02 PRODOTTI BIOLOGICI CON PIU’ MODALITA’ DI AZIONE Pseudomonas spp, Saccharomyces spp
BM 02 PRODOTTI BIOLOGICI CON PIU’ MODALITA’ DI AZIONE Streptomyces spp, Trichoderma spp

RESISTENZA VERSO GLI INSETTI PATOGENI

Per quanto riguarda gli insetti l’instaurarsi di fenomeni di resistenza agli insetticidi dipende dalle caratteristiche della specie dannosa considerata (velocità di sviluppo e numero di generazioni annuali) e al suo ruolo nella coltura considerata, che può implicare ripetuti interventi di difesa. Anche le caratteristiche del prodotto utilizzato come persistenza e numero di applicazioni sono importanti da considerare.

La banca dati dell’IRAC che raggruppa le sostanze attive ad azione insetticida in base alla loro modalità di azione (MoA) è consultabile sul sito IRAC (www.irac-online.org).

CONSIGLI UTILI SULLE MISCELE DI INSETTICIDI

Le miscele di insetticidi (nel serbatoio o in miscela pre-formulata) sono usate per diversi scopi. Se usate in un programma di rotazione dei prodotti, le miscele possono fornire un valido ausilio nel controllo delle resistenze.

Le seguenti considerazioni sono importanti nella gestione delle resistenze in caso di miscele di insetticidi:

  • Le miscele insetticide dovrebbero contenere principi attivi con diverso meccanismo di azione (codici IRAC diversi).
  • Evitare l’utilizzo in miscela di principi attivi aventi nomi diversi ma stesso meccanismo di azione e quindi stesso codice IRAC.
  • Nel caso di miscele di diversi prodotti insieme nello stesso serbatoio seguire le istruzioni di etichetta di ogni componente.
  • I singoli prodotti insetticidi scelti per la miscela devono essere efficaci nei confronti dello specifico stadio di sviluppo dell’insetto da trattare.

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A titolo esemplificativo nella tabella sottostante si riportano alcuni principi attivi con loro codice IRAC e relativo meccanismo di azione.

CODICE IRAC MECCANISMO D’AZIONE (MoA) Esempio p.a.
1 INIBITORI DELL’ACETILCOLINESTERASI (AChE) pirimicarb
1 INIBITORI DELL’ACETILCOLINESTERASI (AChE) fosmet
3 MODULATORI DEL CANALE DEL SODIO cipermetrina, deltametrina, esfenvalerate
3 MODULATORI DEL CANALE DEL SODIO etofenprox, lambda-cialotrina, tau-fluvalinate
3 MODULATORI DEL CANALE DEL SODIO teflutrin, piretrine (piretro)
4 ACETILCOLINA MIMETICI, AGONISTI DEL RECETTORE NICOTINICO DELL’ACETILCOLINA acetamiprid
4 ACETILCOLINA MIMETICI, AGONISTI DEL RECETTORE NICOTINICO DELL’ACETILCOLINA sulfoxaflor
4 ACETILCOLINA MIMETICI, AGONISTI DEL RECETTORE NICOTINICO DELL’ACETILCOLINA flupyradifurone
5 ATTIVATORI ALLOSTERICI DEL RECETTORE NICOTINICO DELL’ACETILCOLINA spinosad, spinetoram
6 ATTIVATORI DEL CANALE DEL CLORO abamectina, emamectina benzoato, milbemectina
7 ANALOGO DELL’ORMONE GIOVANILE piriproxifen
10 INIBITORE DELLA CRESCITA DEGLI ACARI clofentezine, exitiazox
10 INIBITORE DELLA CRESCITA DEGLI ACARI etoxazole
11 INTERFERENTE MICROBICO DELLE MEMBRANE DELL’INTESTINO MEDIO Bacillus thuringiensis subsp. aizawai
11 INTERFERENTE MICROBICO DELLE MEMBRANE DELL’INTESTINO MEDIO Bacillus thuringiensis subsp. Kurstaki
16 INIBITORI DELLA BIOSINTESI DELLA CHITINA buprofezin
18 ANALOGHI DELL’ORMONE DELLA MUTA DELL’ECDISONE metossifenozide, tebufenozide
20 INIBITORI DEL COMPLESSO III MITOCONTRIALE acequinocil
20 INIBITORI DEL COMPLESSO III MITOCONTRIALE bifenazate
21 INIBITORI DEL COMPLESSO I MITOCONTRIALE fenazaquin, fenpiroximate, pyridaben
22 BLOCCO DEI CANALI DEL SODIO metaflumizone
23 INIBITORE DELL’ACETILCOENZIMA CARBOSSILASI spiromesifen, spirotetramat
25 REGOLATORE DELLA CRESCITA cyflumetofen
28 MODULATORE AGONISTA DEI RECETTORI RIANODINICI cyantraniliprole, clorantraniliprole
29 MODULATORE DI ORGANI CORDOTONALI flonicamid
UN COMPOSTI CON SITO DI AZIONE NON-CONOSCIUTO O INCERTO azadiractina
UN COMPOSTI CON SITO DI AZIONE NON-CONOSCIUTO O INCERTO zolfo
UNM DISGREGATORI MECCANICI E FISICI NON SPECIFICI Olio minerale
UNF AGENTI FUNGINI CON SITO DI AZIONE NON-CONOSCIUTO O INCERTO Beauveria bassiana, Paecylomices fumosoroseus

RESISTENZA AGLI ERBICIDI

Tra le specie infestanti vi è un numero limitato di piante che naturalmente riescono a sopravvivere nonostante il trattamento erbicida. L’uso ripetuto sullo stesso terreno di uno stesso erbicida o di principi attivi diversi aventi lo stesso meccanismo di azione porta all’eliminazione delle piante sensibili mantenendo quelle resistenti che tendono a moltiplicarsi selezionando popolazioni resistenti.

Le malerbe acquisiscono resistenza agli erbicidi attraverso due meccanismi:

  • modificazioni del sito d’azione attraverso mutazioni del gene che codifica per il sito bersaglio dell’erbicida. Questo meccanismo è favorito dall’utilizzo di alte dosi di erbicida.
  • Alcune piante riescono a detossificare il principio attivo in sostanze non dannose (resistenza metabolica)

Al fine di facilitare la scelta degli erbicidi per la gestione delle resistenze, il comitato di azione sulla resistenza degli erbicidi HRAC ha codificato ciascun meccanismo di azione con una lettera dell’alfabeto (A, B, C ecc.); nel caso in cui l’erbicida agisca in siti diversi è stato aggiunto anche un numero per ogni sottogruppo (C1, C2 ecc.). Quindi, per impostare un corretto piano di diserbo, basterà alternare o miscelare gli erbicidi contrassegnati da lettere diverse.

A titolo esemplificativo nella tabella sottostante si riportano alcuni principi attivi con loro codice HRAC e relativo meccanismo di azione.

GRUPPO MECCANISMO DI AZIONE (MoA) Esempio p.a.
A Inibitori Acetil-CoA Carbossilasi (ACCasi) propaquizafop, cletodim, fenoxaprop-p-etile
A Inibitori Acetil-CoA Carbossilasi (ACCasi) fluazifop-p-butile, quizalofop-p-etile puro
B Inibitori Acetolattaso sintasi (ALS) imazamox
C1 Inibizione fotosintesi a livello del fotosistema II – Serine 264 fenmedifam, lenacil, metribuzin
C3 Inibizione fotosintesi a livello fotosistema II – Istidine 215 piridate, bentazone
E Inibizione enzima protoporfirinogeno ossidasi (PPO) oxyfluorfen, pyraflufen-etile
F3 Inibizione biosintesi dei carotenoidi clomazone
G Inibitori dell’enzima EPSP sintetasi glifosate
K1 Inibizione dell’assemblaggio dei microtubuli pendimetalin, propizamide
K3 Inibizione della divisione cellulare metazaclor
L Inibizione della sintesi parete cellulare (cellulosa) isoxaben
O Azione simile all’acido indolacetico (auxine sintetiche) 2,4-D, MCPA, clopiralid, fluroxipir
O Azione simile all’acido indolacetico (auxine sintetiche) triclopir, dicamba
NC Meccanismo sconosciuto acido pelargonico

Il panorama fitosanitario nel breve periodo sarà rappresentato da pochi prodotti agrofarmaci ovvero pochi principi attivi che rimarranno e che dovranno essere preservati, pertanto, dovremmo averne particolarmente cura con un utilizzo razionale possibilmente integrandoli a prodotti alternativi, biostimolanti, corroboranti o ad altri a basso impatto ambientale affinché si riduca l’effetto residuale sui prodotti commestibili e l’impatto chimico sull’ambiente agricolo.

Per maggiori informazioni può essere utile la consultazione dei seguenti siti:

Articolo di Elisabetta Massi