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"Francesco Porcelli1, Giovanni Ottomano1, Annalisa De Boni1, Antonella Liccardo2, Annalisa Fierro3, Francesca Garganese1, Ugo Picciotti1
1 Università degli Studi di Bari Aldo Moro, Italia; 2 Università degli Studi di Napoli “Federico II”, Italia; 3 CNR, Istituto superconduttori, materiali innovativi e dispositivi, Italia.
Modellizzare la trasmissione della Xylella, costruire una strategia IPM efficace
Il Philaenus spumarius L. (Hemiptera Aphrophoridae) regola l'invasione di Xylella fastidiosa pauca ST53 (Xf), infettando piante in Italia. La conseguente malattia OQDS (Olive Quick Decline Syndrome) ha decimato gli olivi in Puglia. I sintomi dell'OQDS, che si manifestano in ritardo rispetto all'infezione, costringono ad una gestione non ideale dell'invasione. Inoltre, gli alberi infetti sono serbatoi del patogeno e sostengono i cicli annuali di invasione di Xf, attraverso l'acquisizione e la diffusione da parte di vettori residenti.
I vettori causano danni più che proporzionali al loro numero, propagando il patogeno nel tempo e nello spazio più di una volta per vettore. La morte degli olivi, vanifica gli investimenti passati, esaspera i costi annuali di coltivazione e annienta i redditi futuri. Xf stermina le piante sensibili, ammettendo che non esiste alcuna cura per la malattia.
La soglia di azione per il controllo dei vettori è inaccettabilmente bassa nella pratica, dato che ogni vettore può infettare anche solo assaggiando una pianta alimentare suscettibile e moltiplicando gli atti di alimentazione nella finestra di vita degli adulti. Il nostro approccio suggerisce di controllare l'infezione 1 (la prima trasmissione che porta al processo infettivo su una pianta indenne), riuscendo a uccidere ogni vettore al momento della sua prima alimentazione su olivo. L’azione tenta di ridurre alla proporzionalità diretta ogni capacità di infezione del vettore. Una gestione efficace dell'infezione riesce ad eliminare i vettori che causerebbero le infezioni 2, 3… n con azioni di controllo meccanico, chimico o biologico, prima che i vettori 2, 3… n infettino.
L'efficacia del controllo dell'infezione dipende dalla morte del vettore alla prima alimentazione. Uccidendo lo stesso numero di vettori dopo che questi hanno effettuato le infezioni 2, 3... n su piante diverse, si ottiene un banale controllo dei vettori che è inefficace perché ogni vettore infligge plurime infezioni. Il controllo della trasmissione nelle aree infette può limitare in modo significativo l'invasione di Xylella nelle aree esenti dalla malattia e fermare l'invasione del patogeno.
Presto, una scarsa popolazione di vettori renderà rare le acquisizioni e le trasmissioni, portando all'isolamento del batterio nelle piante infette. La morte progressiva delle piante malate ridurrà la malattia a pochi focolai attivi, semplificandone la gestione.
Infine, l'olivo ospita una gilda di fitofagi che può minimizzare gli utili, anche compromettendo la qualità del prodotto. La modellizzazione di una strategia olistica di gestione dei parassiti dell'olivo garantirà una produzione integrata, limitando gli insetticidi agli interventi strettamente necessari e mirati. Le azioni di controllo devono considerare i fattori TARDIS (Time And Relative Dimension In Space, BBC®) per rendere la strategia efficace in tutti i contesti olivicoli.
Keywords: Antifragilità, IPM, CoDiRO, Organismi alieni, Invasivi, Quarantena.
Francesco Porcelli1, Giovanni Ottomano1, Annalisa De Boni1, Antonella Liccardo2, Annalisa Fierro3, Francesca Garganese1, Ugo Picciotti1
Modelling the Xylella transmission, building up an effective IPM strategy
Philaenus spumarius L. (Hemiptera Aphrophoridae) regulates the invasion of Xylella fastidiosa pauca ST53 (Xf), infecting plants in Italy. The resulting disease OQDS (Olive Quick Decline Syndrome) decimated olive trees in Apulia. The symptoms of OQDS, which appear later than the infection, force a less-than-ideal management of the invasion. Moreover, infected trees are reservoirs of the pathogen and sustain the annual invasion cycles of Xf through acquisition and spread by resident vectors.
Vectors cause damage more than proportional to their numbers, propagating the pathogen over time and space more than once per vector. The death of olive trees wipes out past investments, exacerbates annual cultivation costs and annihilates future income. Xf exterminates susceptible plants, admitting no cure for the disease exists.
The threshold of action for vector control is unacceptably low in practice, as any vector can infect even just by tasting a susceptible food plant and multiplying feeding acts in the adult life window. Our approach suggests controlling infection 1 (the first transmission leading to the infectious process on an uninfected plant) by killing each vector at its first feeding on an olive tree. The action attempts to reduce any vector infection capacity to direct proportionality. Effective infection management eliminates vectors that would cause 2, 3... n infections by mechanical, chemical, or biological control actions before the vectors 2, 3... n infect.
The effectiveness of infection control depends on the death of the vector at first feeding. By killing the same number of vectors after they have carried out infections 2, 3... n on different plants, trivial vector control is achieved, which is ineffective because each vector inflicts multiple infections. Controlling transmission in infected areas can significantly limit the invasion of Xylella into disease-free areas and stop the pathogen's invasion.
Soon, a low vector population will make acquisition and transmission rare, leading to the isolation of the bacterium in infected plants. The progressive death of diseased plants will reduce the disease to a few active foci, simplifying its management.
Finally, the olive tree hosts a phytophagous guild that can minimise profits, even compromising product quality. Modelling a holistic pest management strategy for the olive tree will ensure integrated production, limiting insecticides to strictly necessary and targeted interventions. Control actions must consider TARDIS (Time And Relative Dimension In Space, BBC®) factors to make the strategy effective in all olive contexts.
Keywords: Antifragility, IPM, CoDiRO, Alien Organisms, Invasive, Quarantine."
