project - EIP-AGRI Operational Group
Diagnostic techniques, spatial distribution and management of resistances of the main plant pathogens, insect pests and weeds towards plant protection
Tecniche diagnostiche, distribuzione territoriale e gestione di resistenze dei principali patogeni, fitofagi e malerbe ai prodotti fitosanitari - Resistenze
Objectives
Resistance is a challenge for every phytosanitary product (insecticides, fungicides, herbicides). Also in Emilia-Romagna many resistant species to several active ingredients have been detected. The increasing of chemical applications to oppose this problem rises water contamination risks as well as sanitary risks for farmers and general public. To prevent resistance development, it is very important to get diagnostic tools and to analyse the regional area where it’s detected resistence and to characterise it, to trace its spread as well as any retreat following resistance management strategies adoption.
Objectives
La resistenza è un problema che interessa tutti i prodotti fitosanitari (insetticidi, fungicidi, erbicidi). Anche in Emilia-Romagna sono state identificate molte specie resistenti a varie sostanze attive. L’aumento della pressione chimica per contrastare il fenomeno alza il rischio di contaminazione delle acque ed il rischio per gli utilizzatori e gli astanti. E' importante dotarsi, per prevenire lo sviluppo della resistenza, di strumenti diagnostici e compiere analisi del territorio per individuarne tempestivamente l'insorgenza e le caratteristiche, tracciarne la diffusione e la regressione dopo l'adozione di strategie di gestione adeguate.
Activities
New and original procedures and protocols to detect resistance development against new phytosanitary product families in pathogens, pest and weeds will be validated. It will be evaluated the possibility of M. persicae and D. suzukii to select resistance mechanisms against new insecticides when they undergo to a heavy and artificial selection pressure. Different management strategies against weeds will be evaluated with an economic point of view and a prototype for herbicide impact reduction and application optimisation will be developed.
Activities
Saranno validati metodi innovativi per valutare l’insorgenza di resistenze verso nuove famiglie di prodotti fitosanitari in patogeni, insetti e erbe infestanti dannosi delle principali colture agrarie. Si valuterà la capacità di M. persicae e D. suzukii di selezionare meccanismi di resistenza verso nuovi insetticidi quando sottoposti artificialmente a elevata pressione selettiva. Differenti strategie di gestione delle malerbe saranno valutate dal punto di vista economico e sarà sviluppato un prototipo per ridurre l’impatto e ottimizzare le applicazioni di diserbanti.
Project details
- Main funding source
- Rural development 2014-2020 for Operational Groups
- Rural Development Programme
- 2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Location
- Main geographical location
- Bologna
- Other geographical location
- Piacenza, Ravenna
€ 343608
Total budget
Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.
Project keyword
2 Practice Abstracts
Through the use of many analytical methods, the sensitivity of different fungal agents has been verified, highlighting new situations of resistance (e.g. V. inaequalis vs difenoconazole, C. beticola vs tiophanate methyl, S. vesicarium to SDHI). Investigation on aphids showed that the sensitivity towards flonicamide of M. persicae did not significantly change and the possibility of identifying target site resistance mechanisms against 3 important groups of aficides both against M. persicae and A. gossypii was successfully verified. Instead, for T. urticae, the association of 2 genes (from literature) with resistance to abamectin and bifenazate was negative. The gene expression analysis has identified 7 potential markers that may be useful for highlighting any onset of resistance. 82 samples of weeds were tested and 57 showed resistance to at least one herbicide: Alopecurus, Avena, Lolium and Papaver in wheat, corn javones, soy/pea amaranths, soy/tomato and Conyza in tree crops (vineyards, orchards). The situation is changing rapidly for Amaranthus spp., poppy, halopecuro and Conyza spp. The costs caused by the resistance of the weeds in 5 cultivation systems were also calculated, according to 3 hypothesized scenarios (conventional management, preventive strategy and curative strategy); the cost for the recovery of the resistances is always unfavorable. A tool for localized weeding in large-row crops has been validated: it allows a 60% herbicide reduction.
Mediante innumerevoli metodi analitici è stata verificata la sensibilità nel tempo di diversi agenti fungini, evidenziando nuove situazioni di resistenza (es. V. inaequalis vs difenoconazole, C. beticola vs tiophanate methyl, S. vesicarium verso SDHI). Le indagini sugli afidi hanno mostrato che non è cambiata significativamente la sensibilità verso flonicamide di M. persicae e sono stati identificati i meccanismi di resistenza “target site” verso 3 gruppi di aficidi sia vs M. persicae che A. gossypii. Per T. urticae è invece risultata negativa l’associazione di 2 geni (citati in bibliografia) con la resistenza ad abamectina e bifenazate. L’analisi di espressione genica ha individuato 7 potenziali marcatori da utlizzare per evidenziare fenomeni di resistenza. Su 82 campioni di infestanti, 57 sono risultati resistenti ad almeno un erbicida: Alopecurus, Avena, Lolium e Papaver in frumento, giavoni in mais, amaranti in soia/pisello, soia/pomodoro e Conyza in colture arboree (vigneti, frutteti). La situazione è in veloce evoluzione per Amaranthus spp., papavero, alopecuro e Conyza spp. Sono stati calcolati i costi associati alla resistenza alle infestanti in 5 sistemi colturali, ipotizzando 3 scenari (gestione convenzionale, strategia preventiva e strategia curativa). Il costo per il recupero delle resistenze è sempre sfavorevole. È stato validato uno strumento per eseguire diserbo localizzato su colture a fila larga, grazie al quale si riduce del 60% la quantità di erbicida.
The realization of the plan through an epidemiological approach will allow to acquire information on the extent of the phenomenon of resistance and its characteristics in Emilia Romagna. The identification of risk resistance molecules will allow to implement the best anti-resistance practices at the level of the productive fabric. The plan will assess the overall success of the most common management practices adopted by companies to combat and manage weeds in major cropping systems and to propose improvements to increase their effectiveness and economic and environmental sustainability. In summary the expected results will be:
1)New and improved diagnostic techniques to detect resistance to phytosanitary products in economically important pests for Emilia-Romagna crops (Aphis gossypii, Tetranychus urticae, Drosophila suzukii, Venturia pyrina, Stemphylium vesicarium, Plasmopara viticola)
2)Evaluation of a longterm sustainability of the use of new insecticides against Myzus persicae e D. suzukii;
3)Tuning and verification of the efficacy of a prototype for “in row” post-emergence herbicide application in summer crops. Benefits will be:
a)procedures as well as new techniques developed during the project will be available to phytosanitary services and to any other subject involved in plant protection by protocols useful for routine application to improve pesticide resistance management strategies;
b)information about the cost of different weed resistance management strategies.
La realizzazione del piano attraverso un approccio epidemiologico permetterà di acquisire informazioni sull’estensione del fenomeno della resistenza e della sue caratteristiche in Emilia Romagna. L’individuazione di molecole a rischio resistenza consentirà di mettere in atto le migliori pratiche anti-resistenza a livello del tessuto produttivo. Il piano consentirà di valutare nel complesso la riuscita delle pratiche di gestione più frequentemente adottate dalle aziende per contrastare e gestire le infestanti nei principali sistemi colturali e di proporre miglioramenti per aumentarne l’efficacia e la sostenibilità economica e ambientale. In sintesi i risultati attesi riguarderanno:
1) Migliori ed innovative tecniche diagnostiche per individuare la resistenza ai prodotti fitosanitari in importanti specie dannose alle colture dell’Emilia-Romagna (Aphis gossypii, Tetranychus urticae, Drosophila suzukii, Lobesia botrana, Venturia pyrina, Stemphylium vesicarium, Plasmopara viticola);
2) Valutazione e verifica della sostenibilità di lungo periodo dell’uso di nuovi insetticidi nei confronti Myzus persicae e D. suzukii;
3) Messa a punto e verifica della funzionalità di un prototipo per trattamenti erbicidi di post-emergenza localizzati lungo le file delle colture estive.
Tra i benefici sono compresi:
a) il trasferimento delle metodiche e delle tecnologie innovative sviluppate durante il progetto agli enti di sorveglianza fitosanitaria e agli altri attori attraverso sistemi idonei alle analisi di ‘routine’ al fine di migliorare la gestione delle forme di resistenza.
b) informazioni su costi di varie strategie di gestione della resistenza agli erbicidi.
Contacts
Project coordinator
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CRPV - Centro Ricerche Produzioni Vegetali soc coop
Project coordinator
Project partners
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CAB Massari
Project partner
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CEREALI PADENNA
Project partner
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IBAF - CNR
Project partner
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TERREMERSE
Project partner
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UNIVERSITA' DI BOLOGNA
Project partner
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UNIVERSITA' DI MODENA E REGGIO EMILIA
Project partner
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UNIVERSITA' SACRO CUORE DI PIACENZA
Project partner