Low environmental impact strategies for the control of Botrytis cinerea and Plasmopara viticola of grapes

ABSTRACT The aim of the thesis was to evaluate low environmental impact strategies against Botrytis cinerea and Plasmopara viticola. After harvest table grapes easily undergoes to fungal spoilage, mainly caused by B. cinerea. For this reason, in conventional agriculture, table grapes are repeatedly treated with fungicides during the season. Postharvest treatments with essential oils or storage at hypobaric conditions are alternatives to the use of synthetic fungicides that are welcome by consumers for their low impact on human health and the environment. The aim of this work was to test the effectiveness of exposure of table grapes to vapors of essential oils of Rosmarinus officinalis, Mentha piperita, and Thymus vulgaris in reducing postharvest decay of table grapes stored for 24 h either at atmospheric or hypobaric pressure. Treatments with vapors of rosemary essential oils at atmospheric or hypobaric pressure reduced the incidence and the McKinney’s Index of table grapes postharvest decay compared to the control, while essential oil of mint was effective in reducing decay only when applied at hypobaric pressure. Grapevine downy mildew (GDM) is one of the most serious diseases of grapevines. After the limitations in the use of copper-based products in organic agriculture imposed by the EU, alternative compounds are increasingly required for grapevine protection. A two-year field trial was carried out to assess the effectiveness of several natural compounds, applied as foliar sprays, in reducing GDM symptoms. Among alternatives to copper, chitosan proved to be the most effective compound, showing a good protection, under condition of both low and high disease pressure. Furthermore, it was able to contain the vegetative vigour of grapevines, a key factor to obtain high quality productions. Another two-year field trial was carried out to evaluate the control of GDM using formulations at reduced dose of copper on different cultivars and in different locations. In the first year, under low disease pressure, Bordoflow resulted in the lowest GDM incidence on leaves, while Coprantol Hi Bio in the lowest GDM incidence on grape bunches. In the second year, with higher disease pressure, Bordoflow confirmed the best protection against GDM on leaves, while on grape bunches Heliocuivre provided the best GDM protection. The data obtained by this experiment confirm that the cv. Pecorino is the least susceptible variety to GDM. Directive 128/2009 has made mandatory the application of IPM in the EU countries from January 1st, 2014, and aware of the toxic effects of copper on plants, animals and of accumulation in the soil, the use of safer alternatives could help to reduce, and at times replace, the applications of copper and synthetic fungicides.

RIASSUNTO Strategie a basso impatto ambientale per il controllo di Botrytis cinerea e Plasmopara viticola su vite Lo scopo della tesi è stato quello di valutare strategie a basso impatto ambientale per il controllo di Botrytis cinerea e Plasmopara viticola. Dopo la raccolta l’uva da tavola va incontro a marciumi causati da funghi fitopatogeni, e in particolare B. cinerea. Per questo motivo, in agricoltura convenzionale, l’uva da tavola è ripetutamente trattata con fungicidi durante tutta la stagione. I trattamenti postraccolta con oli essenziali e la conservazione in condizione ipobarica sono alternative all'uso dei fungicidi di sintesi e sono preferite dai consumatori per il loro basso impatto sulla salute umana e sull'ambiente. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di verificare l'efficacia di vapori di oli essenziali di Rosmarinus officinalis, Mentha piperita, e Thymus vulgaris nel ridurre i marciumi postraccolta su uva da tavola conservata per 24 ore sia a pressione atmosferica, sia in ambiente ipobarico. I trattamenti con vapori di olio essenziale di rosmarino, a pressione atmosferica o in ambiente ipobarico, hanno ridotto sia la diffusione sia l’indice di McKinney della muffa grigia, mentre i vapori di olio essenziale di menta sono stati efficaci nel ridurre la muffa grigia solo in ambiente ipobarico. La peronospora della vite è una delle più gravi malattie fungine della coltura. In seguito alle limitazioni nell'utilizzo di prodotti a base di rame in agricoltura biologica imposti dalla UE, composti alternativi sono sempre più richiesti per la protezione delle piante. Una prova di campo di due anni è stata condotta per verificare l'efficacia di diversi composti naturali nel ridurre i sintomi di peronospora. Il chitosano ha dimostrato di essere il composto più efficace, assicurando una buona protezione della vite, in condizioni di bassa ed elevata pressione della malattia. Inoltre, si è dimostrato capace di limitare il vigore vegetativo delle piante, un fattore chiave per ottenere produzioni di qualità. Un’altra prova di campo di due anni è stata svolta per valutare l’efficacia di prodotti commerciali a dosi ridotte di rame per il controllo della peronospora della vite. Nel primo anno, caratterizzato da bassa pressione della malattia, Bordoflow ha determinato la più bassa diffusione dei sintomi di peronospora sulle foglie, mentre sui grappoli Coprantol Hi Bio ha dato il più basso valore di diffusione della malattia. Nel secondo anno, caratterizzato da alta pressione della malattia, Bordoflow ha garantito di nuovo la migliore protezione sulle foglie, mentre su grappoli Heliocuivre ha fatto registrare i migliori risultati nella protezione da peronospora. I dati ottenuti confrontando le diverse cultivar confermano la cv. Pecorino come la meno suscettibile alla peronospora della vite. La Direttiva 128/2009 ha reso obbligatoria l'applicazione della difesa integrata in tutti i paesi UE a partire dal 1 gennaio 2014, e considerando la tossicità del rame verso le piante, gli animali ed il suo accumulo nei terreni, il ricorso ad alternative a basso impatto ambientale può aiutare a ridurre, se non sostituire, l'utilizzo di rame e fungicidi di sintesi.