project - EIP-AGRI Operational Group

Monitoring tools and innovative strategies to control the Brown Marmorated Stink Bug (Halyomorpha halys)
Tecniche di monitoraggio e strategie innovative per il controllo della Cimice Asiatica (Halyomorpha halys)

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Completed | 2016 - 2019 Italy
Completed | 2016 - 2019 Italy
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Objectives

After very short time since its introduction, the asian brown marmorated stink bug (BMSB) has  caused considerable damage to crops, with crop losses up to 80% among the orchards of the province of Modena in the summer of 2015. Given the high harmfulness and polyphagy, the concern is strong throughout the regional agriculture. This plan is characterized by a holistic approach that considers the applicative aspects of the biological cycle and agroecology of this invasive alien pest to provide to farmers and technicians effective and reliable tools for field monitoring and to develop sustainable and innovative management strategies, limiting to a minimum the use of chemical products.

Objectives

A brevissimo tempo dalla sua introduzione, la cimice asiatica ha causato danni consistenti alle colture, con perdite di raccolto nell’estate 2015 fino all’80% tra i frutteti della provincia di Modena. Considerata l’elevata dannosità e polifagia di questo fitomizo, la preoccupazione è forte per tutta l’agricoltura regionale. Questo piano si caratterizza per l’approccio olistico che considera gli aspetti applicativi del ciclo biologico e dell’agroecologia di questo alieno invasivo per fornire ad agricoltori e tecnici strumenti efficaci ed affidabili per il monitoraggio in campo e per elaborare strategie di difesa sostenibili e innovative, limitando al minimo l’uso di prodotti chimici.

Activities

The proposed activities are: implementation of surveys on the life cycle and field tests for the validation of a phenological model and support the coordination of IPM. Evaluation of the use of pheromone traps aggregation for  monitoring. Agroecological investigation into the space time dynamic and the ecological preferences of H. Halys functional to the development of effective management strategies. Laboratory activities, semi-field and field on the definition of pest management strategies and preliminary verification of the potential of native predators. Effects of H. Halys on grape and the impact on wine quality.

Activities

Le attività proposte sono: applicazione di indagini sul ciclo vitale e verifiche in campo per la validazione di un modello fenologico ed il supporto al coordinamento dei tecnici della difesa integrata. Valutazione dell’impiego di trappole a feromoni di aggregazione per il monitoraggio aziendale. Indagine agroecologica sulla dinamica spazio. temporale e sulle preferenze ecologiche di H. halys funzionali allo sviluppo di strategie efficaci di gestione. Attività di laboratorio, semicampo e campo relative alla definizione di strategie di difesa e verifica preliminare delle potenzialità dei predatori generalisti autoctoni. Effetti di H. halys su vite e incidenza sulla vinificazione. 

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Ort
Main geographical location
Modena
Other geographical location
Reggio nell'Emilia, Ravenna

€ 379901

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

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2 Practice Abstracts

The investigations allowed us to deepen and monitor the presence and life cycle of Haliomorpha Halys. These data, periodically communicated to Regional Plant protection Service and disseminated to integrated production technicians, are of immediate practical utility for the technicians and farmers, aiding in decision-making, and will also be crucial for the elaboration of previsional models.

Among the tested chemical products, phosphorganic, neonicotinoids and pyrethroids resulted in significant mortality of the bugs in the short period, especially on the nymphs, less effective on adults. We find an important influence of the surrounding agroecosystem, particularly in the overwintering and refuge places of BMSB.

Innovative strategies based on ethology of the insect and optimizing/reducing chemicals application were also evaluated. The IPM-CPR (Integrated Pest Management - Crop Perimeter Restructuring) focused on performing insecticide treatments only in the orchards edges, allowed a reduction of 40-50% of insecticidal inputs compared to standard applications on the whole orchard.

The use of exclusion nets allows a consistent reduction of sprays with a positive control of BMSB (untill 80-90%) and so far it appears to be the only one effective solution in organic orchards to control the pest.

On the vineyards, where the presence of the insect has been detected, results achieved indicate no heavy variation on the chemical profile of the wine. Sensorial analysis showed the presence of some anomalous notes which, however, are not attributable to the "bug smell".

Le indagini hanno permesso di approfondire e monitorare presenza e ciclo biologico di Haliomorpha halys. Questi dati hanno avuto una immediata utilità pratica per i tecnici e gli agricoltori, contribuendo al processo decisionale, e potranno essere cruciali per l'elaborazione di modelli previsionali.

Tra i prodotti chimici, fosforganici, neonicotinoidi e piretroidi hanno provocato una mortalità significativa delle cimice nel breve periodo, soprattutto sulle ninfe, meno evidente sugli adulti. Risulta centrale l’influenza dell'agroecosistema circostante il campo coltivato, in particolare dei luoghi di svernamento e rifugio.

Sono state valutate strategie innovative basate sull'etologia dell'insetto e sull'ottimizzazione delle applicazioni chimiche. In particolare, la tecnica IPM-CPR (Integrated Pest Management - Crop Perimeter Restructuring) concentra l'esecuzione di trattamenti solo nei bordi dei frutteti e ha permesso una riduzione del 40-50% dell’impiego di insetticidi rispetto alle applicazioni standard sull'intero frutteto.

L’impiego di reti ad esclusione ha permesso una riduzione consistente degli insetticidi (fino al 80-90%), con un positivo contenimento delle cimici (fino al 90%), e finora sembra essere l'unica soluzione con efficacia nei frutteti biologici per controllare l’insetto esotico.

Sui vigneti, dove è stata rilevata la presenza dell’insetto, i risultati raggiunti non indicano alterazioni del profilo chimico del vino. L'analisi sensoriale ha mostrato la presenza di alcune note anomale, ma non  attribuibili all’"odore di cimice". Pertanto non emerge la necessità di difendere la coltura da eventuali infestazioni dell’insetto che, peraltro, non determina danni significativi sull’uva.

The investigation on the life cycle will provide a support service for drawing up the integrated production bulletins and, together with the field survey, they will be used to validate and transfer in the regional forecasting system a phenological model system developed by American researchers. As for the field monitoring, the comparison between different types of traps and aggregation pheromones baits, will allow to identify the optimal and most effective combination for the definition of the economic damage /action thresholds. Thanks to the agro-ecological investigations on spatiotemporal dynamics and ecological preferences (both in terms of plant species and of overwintering sites) information on the role of hedges and borders will be obtained,  functional  for the application in the field of strategies involving a reduction of the treated areas. Thanks to the activities related to the definition of control strategies (laboratory tests, semi-field and field trials) effective solutions will be detected, that are compatible with the IPM Guidelines, thus providing farmers innovative and alternative technical tools (eg. IPM-CPR, combined use of anti-hail / anti-insect nets) to protect crops from this emerging pest. The potential of native predators naturally present in the regional agro-ecosystems will also be elucidated, to verify to what extent they can play a role as natural enemies of BMSB. Finally, the activities aimed at verifying the effects on the wine sector will provide a support tool, with indications of damage/action thresholds, in order to prevent cases of commercial damage and /or image for the possible interference of BMSB on the production of grape and on wine quality.

Le indagini sul ciclo vitale forniranno un servizio di supporto per la stesura dei  bollettini di produzione integrata e, unitamente alle verifiche in campo, verranno utilizzate per la validazione ed il trasferimento nel sistema regionale di un modello fenologico previsionale elaborato da ricercatori americani. Per quanto riguarda il monitoraggio aziendale e territoriale, il confronto tra diverse tipologie di trappole ed esche a feromoni di aggregazione, consentirà di individuare la combinazione ottimale e più efficace per  la definizione di soglie di danno/intervento. Grazie alle indagini agro ecologiche sulla dinamica spazio temporale e le preferenze ecologiche si otterranno informazioni sul ruolo di siepi e bordure, funzionali per l’applicazione in campo di strategie che prevedono la riduzione delle aree trattate con insetticidi, con trattamenti solo al bordo dei frutteti. Grazie alle attività relative alla definizione di strategie di difesa (prove in laboratorio, semicampo e campo) sarà possibile individuare soluzioni efficaci, compatibili con i DPI, fornendo agli agricoltori strumenti di protezione tecnici innovativi ed alternativi (es. IPM-CPR, uso combinato di reti antigrandine/antinsetto). Verrà inoltre delucidato se e in che misura le specie di predatori autoctoni naturalmente presenti negli agroecosistemi possano rivestire un ruolo come limitatori naturali della cimice asiatica. Infine, le attività mirate a verificare gli effetti sul comparto viti-vinicolo forniranno uno strumento di supporto, con indicazioni di soglie di danno/intervento, ai fini di prevenire casi di danni commerciali e/o immagine a per la possibile interferenza di H. halys sulla produzione di uva e sulla qualità del vino.

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Contacts

Project coordinator

  • CRPV - Centro Ricerche Produzioni Vegetali soc coop

    Project coordinator

Project partners

  • ASTRA Innovazione e Sviluppo

    Project partner

  • OROGEL

    Project partner

  • Università di Modena e Reggio Emilia

    Project partner