di gestione del rischio e nuovi modelli di intervento …...europei in cui è presente la cimice...
Transcript of di gestione del rischio e nuovi modelli di intervento …...europei in cui è presente la cimice...
Lara Maistrello
Il caso cimice Asiatica: effetti collaterali (devastanti) della globalizzazione
su agricoltura e commercio internazionale
Dipartimento di Scienze della VitaCentro BIOGEST-SITEIA
“La filiera agroalimentare ed i nuovi scenari climatici e di mercato: nuovi strumenti di gestione del rischio e nuovi modelli di intervento pubblico”
PARMA, 5/12/2019
Maschio FemminaFoto S. Bortolini
Halyomorpha halys (Heteroptera, Pentatomidae)Brown Marmorated Stink Bug (BMSB)
CIMICE ASIATICA
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
Foto S. Bortolini
Foto G.Vaccari
Foto S. Bortolini
Foto S. Bortolini
Ovatura e 1 stadio
2° stadio
4° stadio
H. halys - stadi giovanili
Forma del capo, spine ai lati di capo e
pronoto
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Foto S. Bortolini
Elevata promiscuità Elevato n° accoppiamenti
H. halys – Accoppiamento & stadi di sviluppo
N1N2
N3N4
N5Adulto
Ovatura
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Modelli idoneità climatica (CLIMEX)
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AREE in cui è NATIVAAREE in cui è INTRODOTTA
CHILESantiago
2016
Halyomorpha halys nel mondo:dov'è e dove potrebbe trovare clima idoneo
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Halyomorpha halys: dove potrebbe trovare clima idoneo in Europa
400 km
GRECIAAtene
primi dati 2011
primi dati 2012
FRANCIAStrasburgo
SVIZZERAZurigo
primi dati 2004
HALYOMORPHA HALYS IN EUROPA nel 2013
ITALIAMaistrello et al. 2016primo dato ufficiale:
Magreta (MO) 13-IX-2012
Foto P. Dioli
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H. halys in EUROPAOttobre 2019
Halyomorpha halys: l'alieno invasivo
autostoppista
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2014
Svernamento in STRUTTURE COSTRUITE DALL'UOMO: Case, magazzini, capannoni, containers, veicoli,
packaging, valige, vestiti...
In natura gli adulti svernano in aree asciutte e protette, rifugiandosi in
microhabitat nascosti (fessure, interstizi) in cima ad alberi eretti con corteccia spessa, in particolare Quercus spp e Robinia spp
http://www.udinetoday.it/cronaca/invasione-cimici-marmorata-asiatica-talmassons-medio-basso-friuli.html
...che può causare allergie
Mertz et al. (2012), J Allergy Clin. Immunol. 130: 999-1001
CONSEGUENZE dello svernamento in massa in strutture costruite dall'uomo:
1) UN FASTIDIO URBANO...
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CONSEGUENZE dello svernamento in massa in strutture costruite dall'uomo:2) ...un'opportunità unica per seguirne
la diffusione in tempo reale
• Il transetto è stato discretizzato in cellule regolari (unità spaziali) di 2 x 2 km
•É stato utilizzato un modello di occupazione delle celle per descrivere le dinamiche di diffusione (all'interno di ciascun anno e tra anni)
• É emersa una dispersione stratificata: continua (breve distanza) e mediata dall'uomo (grandi distanze)
• La modalità di crescita è ESPONENZIALE
Modelli spazio-temporali dell'invasione di H. halys
BIOSCIENCE (2018), 68:979-989
• Stima probabile anno di inizio
dell'invasione: 2009•Aumento della diffusione in autunno
•L'analisi dei dati sull'abbondanza indica che le popolazioni di H. halys possono raggiungere livelli potenzialmente dannosi per le colture in un tempo molto breve
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Diffusione in ItaliaDicembre 2016
Analisi genetiche e rotte di invasione
• In Italia (13 aplotipi) vi è la maggiore biodiversità al di fuori dell’areale d’origine
• Invasioni multiple ancora in corso, principalmente dall’Asia (>> Cina, Korea, Giappone), e dalla diffusione da altre nazioni europee (Svizzera ̶ Francia)
• Popolazioni differenti con caratteristiche biologiche diverse (es. riproduzione, risposta agli insetticidi, risposta a semiochimici)
• Creazione di nuove combinazioni genetiche
Cesari et al., 2018. BIOL. INV. 20:1073–1092
Estrazionedi DNA totale
1175 pb totali da 236esemplari raccolti inItalia, Romania e Grecia
Confronto con 1035esemplari da Asia,Nord America, Europae individui intercettatiin Nuova Zelanda
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EFFETTI COLLATERALI della cimice Asiatica sul COMMERCIO INTERNAZIONALE
Da metà gennaio 2018 sia NZ che AU hanno deciso di imporretrattamenti obbligatori sulle merci provenienti da tutti i paesi
europei in cui è presente la cimice asiatica
In Nuova Zelanda e Australia le intercettazioni di H. halys nelle merci dall'Europa (soprattutto Italia) sono aumentate notevolmente
Nel 2017, 2018, 2019 delegazioni di autorità governative "Biosecurity" di NZ & AU visitano i paesi EU per controllare porti e magazzini di stoccaggio merci
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CONSEGUENZE per gli ESPORTATORI EUROPEI
Incremento dei costi per effettuare i trattamenti obbligatori (calore, fumigazioni)
Rifiuto di attracco e scarico merci per cargo, turn-arounds
Ritardi nella consegna delle merci
Halyomorpha halys: una specie invasiva di grande successo e difficile gestione
TIPO DI DANNO
RANGE PIANTE OSPITI
COMPORTAMENTO
BIOLOGIA - ECOLOGIA
GESTIONE
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Foto S. Bortolini
Foto R. Guidetti
Foto G.Vaccari
Foto S. Caruso
Adulti
Halyomorpha halys Rostro
II stadio
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMOREFoto R. Guidetti
Tipologie di danno
Danno precoce: deformazioni, decolorazioni, suberificazioni
Danno tardivo (post-raccolta)
deiezioni
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H. HALYS – fitofago chiave del noccioloNel 2016 in Georgia ha causato danni per 60 mln USD
Nel 2017 in Piemonte fino al 90% del raccolto è andato perduto (8-20% nel 2016)
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H. halys – piante spontanee come aree rifugio
Photo F. Luthi-Barbieri
Photo F. Luthi-Barbieri
Photo S. Caruso
Photo S. Caruso
Photo S. Caruso
Photo S. Caruso
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H. halys – Range piante ospiti
> 300 specie tra cui piante coltivate,
ornamentali, spontanee
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H. halys – Mobilità di adulti e stadi giovanili
Adulti: volano a t ≥ 15°c
volano in media 2 km/giorno, max distanza 116km/giorno,
fino a 26 m altezza
Bull. Entomol. Res. 2015. 105: 566-573
Stadi giovanili: camminano 20 m/giorno
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J. Pest Sci. 2017. 90(4): 1231-1244
H. halys nel 2014 specie più abbondante tra gli eterotteri (38%)
Prevale nelle siepi e a bordo frutteto, quasi assente in aree erbose
Nel 2015 danni >50% in metà delleaziende, fino al 96% in alcuni casi
A pochi anni dalla sua scoperta, H. halys è già fitofago chiave lungo tutto il ciclo colturale per i frutteti, causando gravi danni soprattutto nelle bordure
2014-16 Monitoraggio in E-R
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= GESTIONE DIFFICILE
Soprattutto su frutti e semi
Elevati danni al raccolto = PRODOTTI NON COMMERCIABILI
Danni post-raccolta, effetti su qualità prodotti trasformati?
TIPO DI DANNO
RANGE PIANTE OSPITI
COMPORTAMENTO
Assai ampio: > 300 specie tra cui: piantecoltivate, spontanee, ornamentali
Elevata mobilità di adulti e giovani
Preferenza per parti alte della chioma
"Effetto bordura"
Halyomorpha halys: una specie invasiva di grande successo e difficile gestione
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E. Costi, E. Di Bella, T. Haye, L. Maistrello
Photos S. Bortolini, E. Costi, G. Vaccari
Biologia di H. halys
FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV
DUE GENERAZIONI SOVRAPPOSTE/ANNO
Ad. I gen
uova II gen
Ad. II gen
uova I gen
uscita svernamento
uscita svernamento
uova I gen
Ad. I gen
uova II gen
Ad. II gen
2015
2016
2017
2018
COPYRIGHT LARA MAISTRELLO
UNIMORE
uscita svernamento
uova I gen
Ad. I gen
uova II gen
Ad. II gen.
uscita svernamento
uova I gen
Ad. I gen
uova II gen
?Ad. II gen.
morte degli ultimi
individui svernanti
H. halys CICLO in Emilia Romagna
vivi alla prima ovideposizione: 14.26% (2015)40.57% (2016)
6.06% (2017)9.65% (2018)
Massimo picco di uscita da svernamento
temperatura > 13°C
INIZIO ovideposizionitemperatura > 21°C
Adulti che emergono
tardi possono entrare in
svernamento
Adulti che entrano in svernamento
Tempi di sviluppo, fertilità e mortalità sonostrettamente associati alle condizioni climatiche
J. Pest Sci, 2017. 90 (4): 1059-67
DURATA VITA GENERAZIONE ESTIVA: 70-75 ggDURATA VITA GENERAZIONE
SVERNANTE: 340-360 gg
MA
ISTR
ELLO
-D
SV B
IOG
EST-
SITE
IA U
NIM
OR
E
Tempo di sviluppo in campo:
uovo-adulto 60-131 gg
In condizioni controllate:
15°C - nessuno sviluppo
20°C - 75,8 gg
25°C - 42,3 gg
30°C - 33,2 gg
> 35°C- nessuno sviluppo
Halyomorpha halys parametri biologici
in Svizzera
Confronti parametri biologici H. halys
SVIZZERA ITALIA dati 2015
N. generazioni 1 2
Mortalità svernamento (%)
- 72.39
Cimici riproduttive (%)
- 14.26
N° uova/femmina 79.18Svernate: 285I generazione: 214.69
Mortalità totale (%) 86.7Svernate: 56.46I generazione: 97.47
R0 5.69Svernate: 24.04I gener: 5.44
-2 (2017-18)
Halyomorpha halys parametri biologici
in Italia
Tempo di sviluppo in campo:
uovo-adulto 35-50 gg
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H. halys: Identificazione dei segnali vibrazionali usati durante il corteggiamento
FS-2 signal
Physiol. Entomol. 2016. 41, 249–259
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…ed efficacia del segnale femminile in playback in diversi contesti
J. Pest Sci. 2017. 90(4): 1219-1229
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♂
♀
Attractive female signal
Laser vibrometer
Mini-Shaker
DISPOSITIVO MULTI-MODALESEMIOCHIMICI
LUCI
VIBRAZIONI
Utilizzo di stimoli diversi per lo sviluppo di innovativi sistemi di cattura
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Elevato potenziale riproduttivo in condizioni climatichefavorevoli, 2 generazioni sovrapposte al Sud Europa
Cambiamento climatico: 2 generazioni anche in Centro Europa
Tendenza a divenire rapidamente la specie predominante negliecosistemi di arrivo
Elevata promiscuità
Corteggiamento con vibrazioni del substrato
ANTAGONISTI NATURALI AUTOCTONI?
BIOLOGIA
& ECOLOGIA
Halyomorpha halys: una specie invasiva di grande successo e difficile gestione
Prospettiveapplicative
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Trissolcus halyomorphae = T. japonicus +++
Lee et al., 2013. Env. Entomol, 42(4):627-641 ANTAGONISTI NATURALI di H. halys nelle aree di origine
ANTAGONISTI NATURALI negli USA
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Prove in laboratorio con FORMICHE Crematogaster scutellaris
Eggs
n 1
n
2
n 5
n 3
n 4
Su
rviv
al
rate
C. scutellaris non preda le uova, ma predaefficacemente tutti gli stadi giovanili
La predazione di C. scutellaris sulle neanidi avviene più rapidamente rispetto alle ninfe
Castracani et al. J. Pest Sci, 90(4): 1181-1190
Indagini su antagonisti naturali in ITALIA
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• 1 pianta di fagiolo in una gabbia trasparente• Esposizione per 48 ore di un predatore (affamato da 24 ore) a:
a. 1 ovaturab. 1 gruppo di N1c. 5 neanidi N2
• Valutazione sopravvivenza in 8 repliche con il predatore e 8 repliche senza (controllo)
Prove in laboratorio con predatori autoctoni solitari
Prede
ovature
N1
N2
predatore preda
Indagini su antagonisti naturali in ITALIA
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RISULTATI nel 2016 con specie allevate per lotta biologica: non positivi
Nel 2017-18, con alcune specie selvatiche raccolte in campo (un Tettigonide, alcuni Nabidi e Reduvidi): INTERESSANTI!
2014
2015-16
% predazione % parassitizzazione
Indagini su antagonisti naturali in ITALIAIndagine in campo di 3 anni in Emilia
Parassitizzazione da 1 unica specie: ANASTATUS BIFASCIATUS
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Parassitizzazione
Anastatus bifasciatus (Eupelmidae)Generalista: 32 ospiti in 3 ordini,
soprattutto Heteroptera e Lepidoptera
"Host- feeding"
INDAGINE DELLE POPOLAZIONI DI NEMICI NATURALI di H. halys in EUROPA - PARASSITOIDI
Abrams et al. 2017 J. Pest Sci, 90(4): 1009-1020
Trissolcus cultratus(Scelionidae)
• Anastatus bifasciatus(Eupelmidae)
In Nord Italia (Piemonte, Lombardia):
• Indagine tramite raccolta di ovaturenaturalmente deposte
• A. bifasciatus è la specie piùrappresentata (97.5% in 2016, 99.4% in 2017, and 78.6% in 2018)
Trissolcus turesis (Scelionidae)
T. kozlovi (Scelionidae)
T. semistriatus (Scelionidae)
T. grandis (Scelionidae)
T. japonicus (Scelionidae)
T. mitsukurii (Scelionidae)
Acroclisoides solus (Pteromalidae)
In Svizzera:Indagine delle popolazioni
naturali di parassitoidi oofagitramite esposizione di ovature sentinella surgelate
% p
aras
itis
m
4.4
0.5
9.8
1.3
0
5
10
15
Delèmont SwissValais
Piedmont EmiliaRomagna
% parassitizzazione
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Popolazioni avventizie di specie esotiche di Trissolcus in Svizzera e Italia
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORE
Trissolcus japonicus (Scelionidae) Trissolcus mitsukurii (Scelionidae)
AGRIONASTRACABI
Condifesa Lombardia N-ECons.Fito.Piacenza
CRPVERSA FVG
ERSAF LombaridaFEM/UniTN
Fondazione FojaniniLaimburg
SFR Emilia-RomagnaSFR LombardiaSFR PiemonteSFR ToscanaSFR Veneto
UniBZUniMORE
UniPDUniTOUniUD
TOTALE: oltre 4000 ovature di Pentatomidi e Coreidi
2019- Monitoraggio sul campo delle popolazioni di Trissolcus japonicus e Trissolcus mitsukurii nel nord Italia
Attività promossa e coordinata dal CREA con la partecipazione di diversi enti:
Risultati:Rinvenute ovature parassitizzate dai due alloctoni in quasi tutte le regioni del Nord Italia, con prevalenza di T. japonicus al Nord Ovest e T. mitsukuuri al Nord Est.
GRUPPO CHIMICO SOSTANZA ATTIVA MAX N° TRATTAMENTI CONSENTITI
Fosforganici Clorpirifos methyl (max 1) Clorpirifos (max 1)Fosmet (max 2) 4
Neonicotinoidi Acetamiprid (max 2) 1
TOTALE 5
Disciplinari produzione integrata in EMILIA ROMAGNA - PERO
2014
Fosforganici Clorpirifos methyl (max 2) Clorpirifos (max 1)Fosmet (max 2) 5
Neonicotinoidi Acetamiprid (max 2)Thiacloprid (max 1)
3
Piretroidi DeltamethrinEtophenprox
2
TOTALE 10
2019
PRIMA di H. halys
DOPO H. halys
UNIMORE & CONSORZIO FITOSANITARIO DI MODENA
STRATEGIE INTEGRATE
TRATTAMENTI A FILE ALTERNE
TRATTAMENTI LUNGO IL PERIMETRO (IPM-CPR)
ATTRACT&KILL
TRAP CROP
BARRIERE FISICHE
RETE ANTIGRANDINE
RETE ANTIGRANDINE+ RETE ANTINSETTO AL PERIMETRO DEL FRUTTETO
RETI MONOFILA
RAZIONALIZZARE LA GESTIONE DELLA CIMICE ASIATICA VERSO UNA MAGGIORE SOSTENIBILITÀ
UNIMORE & CONSORZIO FITOSANITARIO DI MODENA
LOTTA BIOLOGICA
ANTAGONISTI AUTOCTONI
ANTAGONISTI ESOTICI
INTERO FRUTTETO (MONOBLOCCO):
esclusione non completa, ma la superficie
esposta ai danni è assai ridotta
UNIMORE & CONSORZIO FITOSANITARIO DI MODENA
USO DI RETI MULTIFUNZIONALI/DI ESCLUSIONE
MONOFILA SENZA ELASTICO
> abrasion sui frutti, possibili danni da grandine
MONOFILA: maggiore esclusione, tuttavia ogni fila è
potenzialmente soggetta da atacchi da H. halys
MONOFILA CON ARCHETTO
ELASTICO TRA FILE
UNIMORE & CONSORZIO FITOSANITARIO DI MODENA
USO DI RETI MULTIFUNZIONALI/DI ESCLUSIONE
Metodi alternativi per ridurre i trattamenti insetticidi: IPM-CPR
Caruso S., Vaccari G., Zanetti G., Maistrello L.
Integrated Pest Management – Crop Perimeter Restructuring: per frutteti di almeno 3 ha
UNIMORE & CONSORZIO FITOSANITARIO DI MODENA
LIMITI- Superfici > 3-4 ha- Fonti infestazione
circoscritte.RISULTATI- Danni simili alla strategia standard, ma riduzione trattamenti di quasi la metà
STRATEGIE INTEGRATE
TRATTAMENTI A FILE ALTERNE
TRATTAMENTI LUNGO IL PERIMETRO (IPM-CPR)
ATTRACT&KILL
TRAP CROP
BARRIERE FISICHE
RETE ANTIGRANDINE
RETE ANTIGRANDINE+ RETE ANTINSETTO AL PERIMETRO DEL FRUTTETO
RETI MONOFILA
RAZIONALIZZARE LA GESTIONE DELLA CIMICE ASIATICA VERSO UNA MAGGIORE SOSTENIBILITÀ
UNIMORE & CONSORZIO FITOSANITARIO DI MODENA
LOTTA BIOLOGICA
ANTAGONISTI AUTOCTONI
ANTAGONISTI ESOTICI
Tipologia di ovaturaN°ovature
esposteDiscovery efficency
Exploitation efficency
% parasitizzazione
Indagine delle pop natutrali Ovature surgelate H. halys 25 28 50.37 18.55
Rilascio Ovature surgelate H. halys 90 29.86 47.02 15.72
RilascioOvature naturalmente
deposte H. halys 8 57.14 60.76 48.5
Persistenza dopo il rilascio Ovature surgelate H. halys 55 16.36 41.07 7.2
Naturalmente deposte (solo in IT)
Surgelate (CH, IT)
In Italia, un singolo rilascio DENTRO AL PERETO a fine luglio:
600 femmine feconde di A. bifasciatus (12000/ha)
FruttetiMeleto IPM (CH)
Pereto biologico (IT)
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2018-Rilascio inondativo di A. bifasciatus in Svizzera ed Emilia Esposizione di ovature sentinella
Results for frozen eggmasses
Punti di rilascio (N= 40)Manicotti (N= 21 in tutto)
Pere
to
2019: Rilascio inondativo in Emilia Romagna
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORE
Branche incluse in manicotti in rete:3FF + 2MM +cibo e acqua
Uova prodotte in laboratorioDeposte su foglie di cavolo:
a) Fresche (<24h)b) surgelate a -20°
Uova naturalmente deposte dentro i manicotti
IN TOTALE SONO STATE RILASCIATE 20.000 FEMMINE DI A. bifasciatus
(10.000/ha) tra 10/6 e 11/7
RISULTATI: 6,15% parassitizzazione
??? HOST FEEDING?
PARASSITOIDI in ASIA
Zhang et al., 2017. J. Pest Sci, 90(4): 1127-1141
T. japonicus è il più efficace parassitoide in CINA, ma NON E’ SPECIFICO per H. halys, parassitizzandoanche uova di altri Pentatomidi, inclusi i predatori (es. Podisus sp, Arma sp.)
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
T. mitsukuuri è il più efficace parassitoide in GIAPPONE, ma anch'esso NON E’ SPECIFICO per H. halys
Prove in laboratorio con T. japonicus usando ovature di Pentatomidi europei indicano che può parassitizzare uova di diverse specie fitofaghe ma anche del predatore Arma custos
Nessun antagonista naturale specifico per H. halys nelle areedi introduzione; inefficacia di rilasci inondativi con parassitoidi generalisti nativi
Trissolcus japonicus ("Vespa samurai") e T. mitsukuuri sonogli antagonisti naturali più efficaci in Asia; rinvenuti entrambiItalia con popolazioni avventizie in espansione
DIRETTIVA HABITAT vigente in Italia: divieto importazione e uso organismi alloctoni
BIOCONTROLLO con AGENTI ESOTICI
LARA MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
Da 5/7/2019 entrata in vigore del DPR 102 ha modificato art. 12, consentendo la potenziale immissione di organismi esotici per usarli nella lotta biologica contro specie di particolare interesse economico/sanitario/sociale, previo esito positivo di una specifica ANALISI di RISCHIO (PRA) sull'impatto potenziale della nuova specie sugli ecosistemi locali
Necessario un Decreto Ministeriale attuativo che indichi i principi generali su chi-come-dove-quando potrà effettuare l'allevamento massale dell'agente alloctono e su come effettuare i rilasci in campo: è in atto l'elaborazione da parte di Min. Ambiente con gli input di ISPRA e di un team di esperti; verrà consultato anche Min. Agricoltura
Istituito un "Tavolo tecnico" composto di funzionari dei servizi fitosanitari Regionali ed esperti della ricerca per dare indicazioni tecniche su come effettuare i prossimi passi
In EMILIA ROMAGNA SIAMO PRONTI!!!
Trissolcus japonicus su ovatura di H. halys
Foto Tim Haye
Università di Modena – Reggio Emilia:
Lara Maistrello, Roberto Guidetti, Elena Costi, Michele Cesari, Lucia Piemontese, Emanuele Di Bella, Giacomo Bulgarini, studenti e tirocinanti
Consorzio Fitosanitario Modena:
Giacomo Vaccari, Stefano Caruso, Roberta Nannini, Paolo Bortolotti, Luca Casoli
Servizio Fitosanitario Regionale:
Massimo Bariselli, Alda Butturini, Mauro Boselli
Astra Sviluppo Innovazione: Michele Preti
Orogel fresco: Stefano Vergnani
CRPV: Maria Grazia Tommasini
TASK FORCE CIMICE ASIATICA in Emilia-Romagna
GRAZIE PER L’ATTENZIONE!
La rivincita delle piante su
H. halys
Dipartimento di Scienze della Vita
Centro BIOGEST-SITEIA
Parte delle ricerche rientra nel progetto 2013.065 Strumenti e protocolli innovativi per il
monitoraggio ed il controllo sostenibile della cimice aliena Halyomorpha halys, nuova minaccia
fitosanitaria, e di altri eterotteri dannosi alle colture frutticole del territorio modenese
Parte delle ricerche è stata finanziata dalla Regione Emilia Romagna nell’ambito del PSR 2014-2020 Op. 16.1.01 - GO PEI-Agri - FA 4B, Pr.
HALYS, con il coordinamento del CRPV