Controllo biologico aumentativo: il potere di potenziare gli ecosistemi

Panoramica

• Comprendere il controllo biologico
  • Quali sono i tre tipi di controllo biologico?
• Controllo biologico aumentativo: cos'è e perché utilizzarlo?
  • Quali sono i vantaggi del controllo biologico aumentativo?
  • Quali sono le sfide associate al controllo biologico aumentativo?
• Direzioni future

L'agricoltura, che comprende la produzione di colture e l'allevamento, è essenziale per soddisfare il bisogno umano primario di cibo. Tuttavia, con la crescita della popolazione mondiale, aumenta anche la domanda di cibo.¹, esercitando pressione sul settore agricolo affinché raggiunga rese di raccolto e di carne più elevate.

Di conseguenza, la maggiore pressione sull'ambiente ha ridotto la diversità delle colture e contribuito alla perdita di biodiversità.²L'agricoltura moderna si basa fortemente su input sintetici come i pesticidi chimici, che possono danneggiare la salute umana e ambientale e rovinare il terreno, rendendo l'agricoltura insostenibile.³.

Di conseguenza, è urgente adottare pratiche agricole più sostenibili. Controllo biologico, un metodo naturale di gestione dei parassiti, offre un'alternativa sostenibile ai pesticidi chimici con un ridotto impatto ambientale⁴In questo articolo esaminiamo il controllo biologico aumentativo ed esploriamo il suo potenziale, le sfide e le strategie per aumentarne l'adozione tra gli agricoltori di tutto il mondo.

Comprendere il controllo biologico

Il controllo biologico, noto anche come bioprotezione o biocontrollo, consiste nell'utilizzare composti di origine naturale, composti identici a quelli presenti in natura o organismi viventi per controllare erbe infestanti, parassiti e malattie riducendone la popolazione a livelli gestibili. Il biocontrollo non è una novità; è stato utilizzato con successo per oltre 100 anni e precede il controllo chimico con i pesticidi.⁴.

Parassiti e infestanti incontrollati possono devastare colture, bestiame ed ecosistemi, con ripercussioni sull'economia e sulla salute umana. Il controllo biologico offre un'alternativa sostenibile ed economicamente vantaggiosa ai metodi chimici o manuali, che presentano notevoli svantaggi. I prodotti chimici, pur essendo efficaci, danneggiano l'ambiente e la salute umana. I metodi manuali o meccanici tendono ad essere laboriosi e costosi.

Quali sono i tre tipi di controllo biologico?

Esistono tre categorie distinte di controllo biologico:  

• Biocontrollo aumentativo è una strategia di controllo dei parassiti che prevede l'aumento della popolazione di nemici naturali e agenti patogeni rilasciandone un numero maggiore nell'ambiente.
• Controllo biologico classicoIl biocontrollo tramite importazione, noto anche come controllo biologico, prevede l'utilizzo di un organismo non autoctono, come un predatore, e la sua introduzione nell'area interessata, dove può ridurre la densità dei parassiti a livelli gestibili.  
• Conservazione e bioprotezione sfrutta strategie per preservare la popolazione di nemici naturali già presenti nell'ambiente colpito.

Qui ci concentriamo esclusivamente sul controllo biologico aumentativo. Seguiranno altri due blog specifici sul controllo biologico classico e conservativo. Nel frattempo, leggete il nostro blog 'Tipi di controllo biologico' per ulteriori dettagli.

Controllo biologico aumentativo: cos'è e perché utilizzarlo?

L'aumento nel biocontrollo comporta l'incremento della popolazione di nemici naturali o patogeni presenti. Ciò si ottiene rilasciando nemici naturali (agenti di biocontrollo macrobici o invertebrati) o puoi agenti patogeni (agenti microbici) in modo controllato. Sebbene i metodi di biocontrollo, in particolare il controllo biologico classico, esistano da tempo, il controllo aumentativo è relativamente nuovo. Dalla sua scoperta, gli scienziati hanno identificato numerosi nemici naturali e agenti patogeni e sviluppato strategie ottimali di produzione, trasporto e rilascio.

Diversi studi hanno fatto luce sulle potenzialità del controllo aumentativo. Un articolo ha esplorato il successo del rilascio di parassitoidi delle uova allevati in laboratorio (Hadronotus pennsylvanicus) nella gestione delle cimici della zucca (Anasa Tristis) diminuendo il tasso di schiusa⁵Altri rapporti hanno evidenziato l'importanza di strategie di controllo aggiuntivo attentamente progettate, tenendo conto dei tassi di rilascio ottimali e del contesto paesaggistico.^6,7.

Il biocontrollo aumentativo può essere utilizzato in diverse strategie a seconda della frequenza e del volume di rilascio dell'agente:

• Controllo inoculativo Consiste nel rilascio graduale e costante di nemici naturali o agenti patogeni durante le stagioni. Questa strategia preventiva viene generalmente utilizzata quando un parassita è presente ma non rappresenta un problema significativo.  
• controllo inondante Si tratta di un approccio reattivo o curativo a un'infestazione di parassiti che richiede un controllo immediato. Prevede il rilascio di un gran numero di agenti di biocontrollo per ottenere un effetto rapido.  

Quali sono i vantaggi del controllo biologico aumentativo?

Il controllo biologico aumentativo presenta diversi vantaggi rispetto ad altri metodi, come il controllo chimico con i pesticidi. Si basa su metodi o composti naturali, rendendolo non tossico per l'uomo e per l'ambienteÈ molto più sicuro e più sostenibile dal punto di vista ambientale poiché evita i danni acuti e cronici alla salute e all'ambiente causati dai pesticidi chimici.

Le strategie di controllo biologico si sviluppano selezionando un agente di controllo biologico che agisce in modo naturale contro il parassita; la ricerca ha dimostrato che le strategie mirate raggiungono una maggiore efficacia. Inoltre, il tasso di resistenza è molto inferiore rispetto ai metodi chimici e la ricerca in corso mira a identificare nuovi agenti di controllo e a sviluppare strategie ottimizzate.

In termini di costi, la lotta incrementale è generalmente più economicamente sostenibile rispetto alla lotta chimica, poiché evita gli impatti dannosi sulla salute del suolo, migliorando così la resa delle colture a lungo termine. Le strategie di lotta incrementale preventiva scongiurano il rischio di infestazioni, compensando la perdita di reddito derivante dai raccolti distrutti dai parassiti.

Inoltre, le strategie di biocontrollo aumentativo possono essere incorporate in IPM programmi, che sono cruciali per ottenere una gestione dei parassiti efficace e rispettosa dell'ambiente. Possono essere facilmente combinati con altri metodi come le pratiche culturali e meccaniche. Infine, queste strategie sono fattibile per i coltivatori biologici, consentendo ai coltivatori di entrare nei mercati biologici⁸.

Quali sono le sfide associate al controllo biologico aumentativo?

Nonostante il suo potenziale e i successi che ne derivano, il controllo biologico aumentativo non è esente da limitazioni, e le strategie per superare queste difficoltà sono cruciali per promuovere l'adozione di questa strategia agricola sostenibile.⁸.

Sebbene l'incremento biologico offra notevoli vantaggi in termini di costi a lungo termine, gli agenti di biocontrollo non sono sempre più economici delle loro controparti chimiche. Inoltre, data la natura vivente di molti nemici naturali, potrebbero richiedere la conservazione in condizioni specifiche o in strutture specializzate che potrebbero non essere disponibili per tutti gli agricoltori. Tuttavia, non tutti gli agenti di biocontrollo necessitano di queste condizioni e la ricerca futura probabilmente svilupperà strategie per ovviare a questo problema.

Il controllo aumentativo richiede conoscenza, pianificazione e pazienza:

1. I coltivatori e i consulenti devono essere in grado di identificare correttamente il parassita.
2. Devono sviluppare una strategia di potenziamento, che prevede la selezione dell'agente di biocontrollo più adatto e la definizione del dosaggio, dei tempi e della frequenza di rilascio.

I consulenti possono ridurre il carico di ricerca e pianificazione e supportare gli agricoltori nell'ottimizzazione della strategia. Nonostante i vantaggi degli approcci di potenziamento, questi richiedono manodopera, con frequenti riapplicazioni e osservazioni delle popolazioni di parassiti. Inoltre, la natura mirata del controllo biologico può rappresentare una sfida, poiché la strategia sarà specifica per un particolare parassita. La ricerca e lo sviluppo in corso stanno lavorando per superare questo ostacolo.

Un ostacolo significativo all'adozione è la necessità di una maggiore informazione sui vantaggi dell'aumento biologico e su come implementarlo con successo. Comprensibilmente, gli utenti sono spesso più propensi ad attenersi a ciò che conoscono, ovvero i pesticidi chimici, piuttosto che provare qualcosa di nuovo. Oltre a utilizzare consulenti come fonte di informazioni, risorse ad accesso aperto come , il CABI BioProtection Portal L'obiettivo è educare gli utenti all'agricoltura sostenibile.

Direzioni future

Il controllo biologico aumentativo rappresenta una soluzione promettente e sostenibile per l'agricoltura moderna, rispondendo all'urgente necessità di una gestione dei parassiti rispettosa dell'ambiente. I suoi vantaggi rispetto ai metodi chimici includono sicurezza, efficacia e sostenibilità economica e ambientale. Le future attività di ricerca e sviluppo dovrebbero affrontare sfide quali i costi, le esigenze di stoccaggio e le lacune conoscitive. È fondamentale, inoltre, promuovere la conoscenza del controllo biologico per diffondere la consapevolezza delle alternative ai pesticidi e incrementarne l'adozione a livello globale.

Per saperne di più sulle strategie di biocontrollo aumentativo, consulta la gamma di risorse utili disponibili nel CABI BioProtection Portal risorse, oppure se sei pronto a scegliere un prodotto, visita il nostro pagina dei prodotti.

fonti

1. Nazioni Unite. Popolazione. Nazioni Unite. Consultato il 6 dicembre 2023. https://www.un.org/en/global-issues/population
2. Gámez-Virués S, Perović DJ, Gossner MM, et al. La semplificazione del paesaggio filtra i tratti delle specie e determina l'omogeneizzazione biotica. Nat Commun. 2015;6(1):8568. doi:10.1038/ncomms9568
3. Meehan TD, Werling BP, Landis DA, Gratton C. Semplificazione del paesaggio agricolo e uso di insetticidi nel Midwest degli Stati Uniti. Proc Natl Acad Sci. 2011;108(28):11500-11505. doi:10.1073/pnas.1100751108
4. Bale JS, Van Lenteren JC, Bigler F. Controllo biologico e produzione alimentare sostenibile. Philos Trans R Soc B Biol Sci. 2008;363(1492):761-776. doi:10.1098/rstb.2007.2182
5. Boyle SM, Salom S, Schultz P, Lopez L, Weber DC, Kuhar TP. Controllo biologico aumentato per la cimice della zucca (Hemiptera: Coreidae) utilizzando il parassitoide delle uova, Hadronotus pennsylvanicus (Hymenoptera: Scelionidae). Prischmann-Voldseth D, ed. Environ Entomol. 2023;52(5):779-786. doi:10.1093/ee/nvad079
6. Crowder DW. Impatto dei tassi di rilascio sull'efficacia degli agenti di controllo biologico aumentativo. J Insect Sci. 2007;7(15):1-11. doi:10.1673/031.007.1501
7. Perez-Alvarez R, Nault BA, Poveda K. L'efficacia del controllo biologico aumentativo dipende dal contesto del paesaggio. Sci Rep. 2019;9(1):8664. doi:10.1038/s41598-019-45041-1
8. Bianchi FJJA, Ives AR, Schellhorn NA. Interazioni tra agricoltura convenzionale e biologica per i servizi di biocontrollo nel paesaggio. Ecol Appl. 2013;23(7):1531-1543. doi:10.1890/12-1819.1
9. Van Lenteren JC. Lo stato del controllo biologico aumentativo commerciale: molti nemici naturali, ma una frustrante mancanza di adozione. BioControl. 2012;57(1):1-20. doi:10.1007/s10526-011-9395-1