Entomologie agricolă

Entomologia agricolă este o ramură a entomologiei aplicate . Studiază insectele , alți artropode și alte organisme, în ceea ce privește interacțiunile lor directe sau indirecte cu agricultura și produsele sale. Domeniul de studiu al entomologiei agricole se extinde, de asemenea, în sens larg, la entomologia pădurilor, entomologia veterinară și entomologia medicală (ca secțiune de parazitologie ).

Importanța entomologiei agricole

Din punct de vedere ecologic, plantele , ca organisme producătoare , constituie una dintre bazele alimentare fundamentale ale organismelor vii care sunt consumatori primari și, indirect, ale tuturor organismelor consumatoare de nivel superior. Într-un ecosistem natural, echilibrele interne ale biocoenozei asigură că fluxul de energie și materie organică este epuizat în rețeaua trofică. Homeostazia legată de complexitatea biocenozei asigură că nicio specie nu preia definitiv pe celelalte.

Activitatea agricolă creează ecosisteme artificiale, agrosisteme , caracterizate din motive economice de existența unui surplus energetic. Culturile agricole reprezintă o formă simplificată de coenoză a plantelor care vizează optimizarea utilizării resurselor și canalizarea acestora către un surplus de producție. Acest surplus productiv în natură este transformat într-un proces evolutiv al ecosistemelor, amintind intrarea organismelor cu un potențial biotic ridicat (specii din strategia r ) care au o acțiune antagonică față de speciile agricole. Acest antagonism se manifestă prin concurență interspecifică în cazul organismelor producătoare (de exemplu, buruieni) și cu interacțiuni trofice de prădare sau parazitare în cazul organismelor consumatoare primare (în special ciuperci patogene, nematode , insecte , păsări , moluște și, în contexte specifice mamiferelor ). Simplitatea biocenozei înseamnă că aceste organisme, cel puțin într-o primă fază, nu întâlnesc antagoniști direcți: în general, aceștia sunt reprezentați de consumatori de ordin superior (prădători și hiperparaziți), care au adesea un potențial biologic bazat pe k și, prin urmare, au o așezare mai lentă în ecosisteme în evoluție.

Din motivele menționate mai sus, un agrosistem este destinat unei mutații rapide în detrimentul plantelor agricole (și al producției lor) și în beneficiul organismelor de consum care intră în concurență cu omul. De când a devenit agricultor, omul a trebuit, prin urmare, să lupte împotriva acestor concurenți naturali. Evoluția tehnicilor agronomice în timp a condus la o simplificare extremă a agrosistemelor și la o creștere a excedentelor de producție, intensificând în continuare concurența din partea consumatorilor primari și aducând în prim plan problema protecției plantelor.

În paralel cu evoluția tehnicilor agronomice, s-au născut și au evoluat ramuri specifice ale biologiei aplicate care vizează protecția plantelor : patologia plantelor (fitopatologie), interesată de adversitățile non-biotice ( fiziopatii ) și de adversitățile biotice reprezentate de fanerogame parazitare , din criptogame ( ciuperci ), bacterii , viruși și fitoplasme ; Nematologie , interesată de nematode ; entomologie agrară, interesată de insecte; Parazitologia plantelor , interesată de toate fitofagele minore ( acarieni , moluște , păsări și rozătoare ).

Prin urmare, entomologia agricolă este plasată în contextul mai larg al protecției plantelor prin concentrarea studiilor pe o anumită categorie sistematică. Evoluția unei ramuri specifice care vizează numai insectele se bazează pe faptul că această categorie sistematică este cea mai bogată în specii din regnul animal și, mai presus de toate, cea mai bogată în specii care au o relație directă cu omul și activitățile sale. Mai mult, gradul de evoluție al insectelor la toate nevertebratele a însemnat că acestea au atins în general un potențial biologic ridicat și o capacitate remarcabilă de afirmare în mediu, astfel încât să le facă printre cele mai redutabile organisme concurente cu omul.

Aspecte istorice

Abordarea cu flageluri istorice

Toate sursele istorice atestă foamete , cu zeci de mii de decese, în toată Asia de Vest și Africa de Nord , din cauza proliferării periodice a lăcustelor , care a lăsat populațiile înfometate. Problema a ajuns să intereseze Basilicata și Puglia și în secolul al XX-lea : Minos Martelli, profesor de entomologie la Milano până în 1975 , le-a spus discipolilor săi că au condus, ca tânăr asistent, operațiunile de pulverizare, la sfârșitul anilor '40 , împotriva unui roi care ar putea distruge recolta de grâu din Tavoliere delle Puglie . Foametele de o gravitate comparabilă au fost produse, în cele mai nordice țări, de gândacul , o specie acum aproape dispărută, care a obligat periodic locuitorii din Normandia și Bretania să se hrănească cu gândacii prăjiți când infestările au distrus producția de plante. La fel de fatale sunt afidele din grâu sau gândacul din cartoful Colorado , capabil să lase culturi întregi fără frunze, deci incapabile să producă tuberculi .

Omul a încercat întotdeauna să apere culturile, la început cu mijloacele de vrăjitorie și superstiție. Tratatul de agronomie din epoca bizantină, Geoponica , sugerează că, pentru a elibera grădina de afide, fermierul își trimite soția, în timpul menstruației, să meargă dezbrăcată în grădină: îngrozită, afidele vor fi evacuate. Împotriva roiului de lăcuste el sugerează, pe de altă parte, să atârne lilieci cu aripile întinse la capetele câmpului ^[1] .

Marcați data nașterii unei științe autentice pentru protecția culturilor împotriva insectelor, expediția, în numele „ Academiei de Științe din Paris , efectuează Henri Louis Duhamel du Monceau și Mathieu Tillet , în vara anului 1760 , în regiunea Angoulême , unde o invazie de molii false distruge grâul însămânțat, înrăutățindu-se an de an și amenințând cea mai gravă foamete. Înarmat cu o lupă și un termometru, primele arme ale științei împotriva devastatori, cele două cadre universitare identifică fitofagi ( Nemapogon granella ), studia ciclul său biologic, să dezvolte procedura pentru ao devitaliza, introducerea de grâu într - un cuptor și aducând - o la temperatura la care piere oul insectei. Pentru însămânțarea grâului sunt necesare precauții foarte atente, care trebuie încălzite în cuptor fără a-și pierde vitalitatea, ceea ce ar împiedica producția ulterioară. În mod individual, cei doi universitari învață cum să scufunde, după încălzire, semințele într-o leșie de cenușă și var, un expedient care, pe lângă eficacitatea sa împotriva moliilor, este la fel de util împotriva unor criptogame, în primul rând agentul „cărbunelui”. ( Ustilago tritici ), apoi un flagel autentic. Lupta împotriva insectelor fitofage începe odată cu cea împotriva paraziților fungici ^[2] .

În ultimul sfert al secolului al XIX-lea , entomologia agricolă trăiește unul dintre cele mai glorioase capitole din istoria sa când, pentru a combate o ciupercă parazită, mucegaiul , vița imună sunt importate din America . În mod tragic, o insectă ( filoxera ) se ascunde în rădăcinile acelor viță de vie, mult mai periculoase decât mucegaiul pufos, deoarece vița de vie europeană este absolut incapabilă să reziste daunelor pe care le cauzează sistemului radicular. Coordonându-se cu Ampelografia, disciplina care studiază vița de vie, răspunsul științei la devastarea teribilă va fi reînnoirea tuturor podgoriilor europene altoindu-le pe portaltoi americani, rezistente genetic la fitofag ^[3] .

Evoluția luptei chimice

În paralel cu studiul insectelor din punct de vedere biologic și descoperirea de noi specii, Entomologia Agrară aprofundează cercetarea metodelor de control în încercarea de raționalizare a fitoiatriei. Pentru o bună parte a secolului al XX-lea, această zonă de cercetare și-a concentrat atenția asupra luptei chimice.

Dovada eficacității antiparazitare a soluțiilor chimice poate fi urmărită până la experimentul cultivatorilor de fructe de la mijlocul secolului al XIX-lea , împotriva afidelor de piersică , a utilității extractului de tutun , obținut din mucuri de trabuc ^[4] . Chiar și astăzi, sulfatul de nicotină se dovedește a fi unul dintre cele mai eficiente, deși excesiv de scumpe, ingrediente active în controlul roiurilor de afide rezistente.

La începutul secolului al XX-lea , entomologia a îndreptat definitiv fitoiatria spre lupta chimică , odată cu introducerea primelor molecule insecticide, cum ar fi derivații de arsenic , unele extrem de toxice și persistente. Noile molecule de sinteză, testate la începutul celor două războaie, preiau compușii cu diverse derivări. Un aspect singular este că cercetările științifice din domeniul pesticidelor au avut relații strânse cu testele militare ale armelor chimice în secolul trecut.

După al doilea război mondial, insecticidele clororganice au devenit răspândite, dintre care cel mai faimos este DDT . Aceste insecticide vor elibera regiuni vaste de malarie , se vor dovedi eficiente în combaterea unor zooparaziți (de exemplu păduchi ), vor avea un rol fundamental în apărarea culturilor. După câteva decenii de utilizare masivă, efectele secundare ale acestor produse sunt descoperite, în principal datorită persistenței lor considerabile și proprietății de a se acumula în țesutul adipos al animalelor superioare. Afectarea clororganicelor asupra mediului este inestimabilă, deoarece datorită proprietăților lor se acumulează în partea de sus a lanțurilor alimentare. O biologă americană, Rachel Carson , denunță dramatic daunele provocate de utilizarea insecticidelor neselective și persistente cu o carte cu titlul emblematic: Izvorul tăcut , izvorul fără păsări.

La începutul anilor șaizeci și anii șaptezeci , clororganicele vor fi înlocuite treptat de insecticide sintetice de nouă generație, dintre care cele mai multe sunt identificate în categoriile fosfororganice și carbamați și al căror succes va atinge apogeul în anii optzeci . Răspândirea acestor ingrediente active a oprit creșterea problemei clororganicelor și a introdus, de asemenea, metode de control mai sofisticate, cu dezvoltarea substanțelor capabile să pătrundă în țesuturile plantelor (insecticide sistemice, citotrope, translaminare) și, prin urmare, să ajungă la dăunători greu de controlat cu insecticide de contact. Aceste insecticide au ca proprietăți generale o persistență moderată, o polivalență ridicată, o toxicitate acută ridicată (în medie mai mare la fosforganici) și o toxicitate cronică mai puțin cunoscută, uneori cu potențiale efecte teratogene sau cancerigene, adesea puse în discuție în funcție de interese. Mecanismul uneori extrem de sofisticat de acțiune este potențial capabil să inducă fenomene de rezistență genetică la insectele cu putere reproductivă mare.

În consecință, răspândirea fosforganicilor și carbamaților a adus noi probleme medicale, de sănătate și de mediu. Pe de o parte, utilizarea insecticidelor mult mai toxice decât clororganice a pus probleme pentru protecția sănătății operatorilor și consumatorilor, pe de altă parte, utilizarea sistematică a ingredientelor active neselective în lupta calendaristică a agravat efectele clororganicelor asupra biodiversității. , simplificând în continuare agrosistemele, în detrimentul organismelor utile și predispunând culturile la atacuri din ce în ce mai intense ale insectelor fitofage dificil de controlat. Între anii șaptezeci și optzeci a fost generat un cerc vicios care a necesitat o creștere a tratamentelor, dozelor, toxicității.

De atunci, pe fondul unor controverse mereu vii, știința a continuat să dezvolte molecule din ce în ce mai selective, cum ar fi să aibă un efect vizat și mai labile, astfel încât să dispară rapid după efect. În plus, opozițiile nu pot preveni utilizarea insecticidelor, dacă considerăm că insectele provoacă în continuare pierderea a 20% din producția mondială de orez , 10% grâu, 14%. de porumb , corespunzător, în general, deși calculul este aproximativ, la cerința de opt sute de milioane de bărbați. Începând cu anii 1980, fosforganicelor și carbamaților, dintre care multe sunt acum interzise, ​​li s-au alăturat așa-numitele insecticide din a patra generație . Aceste ingrediente active au un impact redus asupra mediului și mecanisme selective de acțiune care tind să păstreze sănătatea oamenilor și a vertebratelor în general și, în același timp, să nu interfereze cu biologia faunei artropode utile.

Evoluția metodelor de luptă

Aplicarea controlului biologic ca metodă țintită de control al insectelor dăunătoare datează din secolul al XIX-lea . Unul dintre cele mai importante exemple istorice se referă la introducerea în SUA a australian gărgăriță cardinalis Rodolia ( 1889 ), pentru a controla infestarea de Iceryaparmisi . Eficacitatea a fost de așa natură încât prădătorul a fost introdus în anii următori în multe țări. Timp de aproximativ o jumătate de secol, între secolele al XIX-lea și al XX-lea, lupta biologică a trezit un interes considerabil în lumina cunoștințelor dobândite în domeniul etologic și, mai ales, datorită disponibilității limitate a mijloacelor chimice.

În Italia, cele mai semnificative aplicații de combatere biologică datează de la începutul secolului al XX-lea , odată cu introducerea, de Antonio Berlese de Rodolia cardinalis în 1901 și de Prospaltella berlesei împotriva cochinelei albe din piersic în 1906 , a Cryptolaemus montrouzieri , la lucrarea lui Filippo Silvestri , împotriva cotonelli de citrice în 1908 , a Aphelinus mali , de Giacomo Del Guercio , împotriva afidului de lână al mărului în 1923 . Pe parcursul a cincizeci de ani, o mare contribuție a venit de la Filippo Silvestri care a introdus, pentru a-i aclimatiza, mulți parazitoizi sau prădători , cu rezultate nu întotdeauna fericite ^[5] .

În domeniul instituțional, Laboratorul de Entomologie Agricolă din Portici și Stația de Entomologie Agricolă din Florența au fost foarte activi în importul de auxiliare exotice în Italia, dar contribuții semnificative au venit și de la alte instituții universitare conduse de universitățile din Milano. , Bologna , Piacenza , Catania ^[6] .

Cu excepția câtorva exemple fericite, precum cele citate, controlul biologic a dat loc controlului chimic atunci când industria chimică a pus la dispoziție remedii eficiente pe termen scurt, relegând-o pe cea biologică pe un rol marginal timp de câteva decenii, în special începând cu anii '50 cu apariția clororganicelor. Lupta chimică a ocupat, așadar, un rol hegemonic încă de când s-a răspândit utilizarea clororganicelor. Până în prezent, tratamentele cu insecticide cu principii chimice reprezintă principalele mijloace prin care lupta împotriva insectelor în țările care practică agricultura intensivă.

Evenimentele legate de utilizarea nediscriminatorie a clororganicelor mai întâi și apoi a fosforganicelor au redus drastic importanța acordată chimiei. O considerație a lui Giorgio Celli în prefața sa la o broșură populară distribuită în Emilia-Romagna în anii nouăzeci este semnificativă: de la începutul anilor patruzeci până la sfârșitul anilor șaptezeci, în Statele Unite, colecția făcută de insecte pe producția agricolă a a crescut de la 7% la 13%, în ciuda faptului că consumul de substanțe chimice sintetice a crescut, în același interval de timp, cu 1200% ^[7] . Aceste date subliniază că utilizarea masivă a chimiei în medicina vegetală nu a rezolvat problema veche a insectelor dăunătoare, dar a agravat-o prin producerea de daune economice directe (costuri mai mari de producție) și daune economice indirecte (impact asupra mediului, impact asupra sănătății publice ).

În paralel cu extinderea luptei chimice, o nouă concepție a apărării plantelor a evoluat în a doua jumătate a secolului al XX-lea și a fost aplicată încă din anii șaptezeci. Contribuțiile și inovațiile fundamentale au venit tocmai din sectorul entomologiei agricole, extinzându-se ulterior și în alte sectoare de apărare (patologia plantelor etc.). Primul pas a fost evoluția conceptului de luptă ghidată ca alternativă la lupta calendaristică . Lupta calendaristică, care a atins apogeul în anii șaizeci, a asigurat protecția permanentă a culturii cu tratamente repetate ciclic conform persistenței principiului activ. Lupta ghidată a introdus conceptul de prag de intervenție , bazat pe criterii exclusiv economice: un tratament este inutil atâta timp cât tendința populației dăunătoare și condițiile climatice nu presupun apariția daunelor economice. Prin urmare, tratamentul fitoiatric este necesar numai atunci când condițiile determină un prejudiciu economic care depășește costul tratamentului în sine.

Lupta ghidată nu exclude lupta chimică, ci și-a raționalizat recursul pe o bază pur economică. Principiile sale fundamentale au fost dobândite printr-o evoluție ulterioară, conceptul de luptă integrată . Originile teoriilor luptei integrate datează din anii cincizeci și conceptul a fost concentrat în 1959 în ceea ce a constituit o etapă importantă în istoria entomologiei agrare . Conceptul de control integrat ^[8] . Gestionarea integrată a dăunătorilor încorporează conceptul de gestionare ghidată a dăunătorilor, corectând abordarea sa de bază: în evaluarea beneficiilor și costurilor, nu se poate să nu luăm în considerare cele indirecte ale impactului asupra mediului. De aici evoluează conceptul de bază al unui sistem de apărare care integrează toate mijloacele disponibile: chimice, agronomice, mecanice, biologice, biotehnologice.

Lupta integrată nu exclude tratamentele chimice, dar, spre deosebire de lupta ghidată, prevede că acestea fac parte dintr-un sistem integrat, prin urmare acestea trebuie să fie compatibile cu celelalte mijloace utilizate, cu referire în special la mijloacele biologice. Aplicarea managementului integrat al dăunătorilor a dat un impuls cercetării în diferite domenii:

• sectorul chimic: cercetarea de noi molecule care au un impact redus asupra faunei artropode utile. Entomologia agricolă contribuie la consolidarea cunoștințelor despre biologia și fiziologia insectelor;
• sector biologic: cercetarea mecanismelor complexe care reglează cenozele asociate plantelor agricole. Entomologia agricolă contribuie prin studierea compoziției și dinamicii cenozelor asociate plantelor agricole individuale, biologia, etologia și dinamica populației speciilor individuale, evoluțiile induse de protecția biodiversității ;
• sectorul biotehnologiei: cercetarea tehnicilor avansate în domeniile molecular, genetic, fiziologic care permit identificarea și exploatarea în mod țintit și selectiv a punctelor slabe ale speciilor dăunătoare. Tot în acest caz, entomologia agrară contribuie prin aprofundarea cercetărilor privind biologia, fiziologia, etologia, dinamica populației, genetica insectelor dăunătoare.

Munca desfășurată în ultimele decenii de entomologia agricolă a determinat determinarea noilor specii, o mai mare cunoaștere a etologiei și a aspectelor ecologice, nașterea unor molecule chimice nou concepute, cu impact redus atât pentru om, cât și pentru specii. Util, elaborarea planuri de apărare care au redus semnificativ în termeni cantitativi utilizarea produselor chimice în domeniul fitoiatric, protecția biodiversității cu trecerea conceptului de producție agronomică convențională la cea a producției integrate .

Notă

Bibliografie

• Carson Rachel, Silent Spring , Houghton Mifflin, Boston 1962
• Berlese Antonio , Scurtă istorie a entomologiei , în vol. I Insecte, organizarea, dezvoltarea, obiceiurile și relațiile lor cu omul, 2 vol., Società Editrice Libraria, Milano 1909
• HL Duhamel du Monceau, Histoire d'un insecte qui devore les grains dans l'Angoumois , Guerin et Délatour, Paris 1762
• Grandi Guido, Institutions of general entomology, 2 vol., Bologna
• Grandi Guido, Introducere în studiul entomologiei , Bologna
• Conway Gordon, Revoluția dublu verde , cărțile Penguin, Harmondsworth 1997
• Saltini Antonio, Fundamentele științei sau rădăcinile superstiției? În Academia Națională de Agricultură, Agricultură Organică , Bologna 2002

Elemente conexe

• Patologia plantelor
• Parazitologia plantelor
• Fitoologie