TOSSICITA’ DA ECCESSI DI RAME IN VITICOLTURA: L’ALTERNATIVA DELLE VARIETA’ RESISTENTI

This dissertation is focused on the employment of the vine varieties, which are obtained through crossbreeding as an effective alternative for the reduction of the employment of copper-based plant protection products, that operate against the Plasmopara Viticola. First and foremost, a brief description of the history and the characteristics of copper needs to be made. The historical background begins with its discovery as a useful product to protect the plant from the downy mildew, which had started spreading due to the importation of plant material Vitis genus. The latter had been imported in order to be employed for the creation of rootstocks which could be able to resist the phylloxera. After its discovery, the implementation of such molecule will be examined with regards to current viticulture. Special attention will be paid to the responsible mechanisms for the key role of copper in modern viticulture. Thereafter, the legislative framework will be discussed briefly, in order to introduce the analysis of the copper molecule’s behavior once it reaches the soil. As a result, its interactions with other soil components will be examined, as well as its possible entry and exit ways. Once these notions will be examined, toxicity phenomena will be introduced. The phenomena which will be taken into consideration are the ones linked with the interaction between copper and soil organisms, vegetal species, aquatic organisms, and human beings. In order to convey the functioning of the PIWI varieties’ resistance, it is necessary to provide a framework of the pathogen’s modes of action concerning the plant. This essay will focus on the Plasmopara Viticola, against which copper has been employed, so as to prevent the infection. The analysis will then shift on the consideration of the pathogen’s epidemiological cycle, the climatic conditions which favor the infection and its symptoms. As far as the resistance systems of these new vine-hybrids is concerned, it is fundamental to observe the means that the vine can adopt so as to fight the infection. The genetic selection for these hybrids consists of characteristics belonging to some species of the Vitis genus. Thereafter, fungus-resistant grapes will be introduced, with a brief mention of the historical background, and the individuation of the aims and the characteristics of these cultivars. It is, in fact, fundamental to focus a brief part of the dissertation on how these varieties have been obtained and which are the new frontiers of genetic engineering that can lead to the development of new hybrids. To conclude, the aim of this dissertation is to highlight the implementation of fungus-resistant grapes as a valuable alternative to the reduction of copper-based plant protection products, with the intention of leading to a further discussion on a more sustainable viticulture model.

Il seguente elaborato finale ha come oggetto la valutazione dell’impiego delle varietà di vite ottenute per ibridazione interspecifica come alternativa efficace nella riduzione nell’uso di prodotti fitosanitari a base di rame in viticoltura contro Plasmopara viticola. In fase iniziale sono stati trattati cenni storici riguardanti il rame: dalla sua scoperta come prodotto utile alla difesa contro la peronospora della vite. Questa è giunta dall’America a causa dell’importazione di materiale vegetale del genere Vitis da impiegare per la costituzione di portinnesti resistenti alla fillossera. Verrà poi esaminato l’impiego di questa molecola nel contesto attuale, evidenziandone i meccanismi d’azione che hanno portato il rame ad assumere un ruolo chiave nella viticoltura moderna. Giunti al quadro legislativo, che classifica il rame come sostanza candidata alla sostituzione, verrà esaminato il comportamento della molecola di rame una volta giunta nel terreno. Verranno inoltre analizzati i suoi comportamenti con le varie componenti del terreno e le sue possibili vie di ingresso ed uscita. Una volta illustrate queste nozioni verranno trattati i fenomeni di tossicità associati al rame nei confronti degli organismi del terreno, delle specie vegetali, degli organismi acquatici e degli esseri umani. Per comprendere il funzionamento della resistenza delle varietà PIWI è opportuno presentare un quadro sui meccanismi di azione di un patogeno nei confronti della pianta. A tal proposito verrà presa in esame Plasmopara viticola, contro la quale il rame è storicamente impiegato come mezzo preventivo all’infezione. Verranno pertanto illustrati: il ciclo epidemiologico di tale patogeno, le condizioni climatiche che favoriscono l’infezione, le modalità di ingresso nella pianta e il quadro sintomatologico. Al fine di comprendere i sistemi di resistenza dei nuovi ibridi di vite è necessario osservare i mezzi che quest’ultima può presentare o mettere in atto per contrastare l’infezione. La selezione genetica per la creazione di ibridi resistenti si basa infatti su queste caratteristiche, che sono ben espresse in alcune specie del genere Vitis. Una volta esposte queste informazioni verrà l’argomento riguardante le varietà resistenti, con particolare attenzione sui cenni storici, sugli obbiettivi e sulle caratteristiche di queste cultivar. È infatti fondamentale è focalizzare una parte dell’elaborato su come siano state storicamente ottenute queste varietà e quali siano invece le nuove frontiere dell’ingegneria genetica che possono permettere lo sviluppo di nuovi ibridi. Infine, l’obiettivo di questo elaborato è quello di evidenziare l’impiego di questi ibridi come proposta valida per la riduzione dell’impiego di prodotti fitosanitari a base di rame, a scopo di interfacciarsi con un modello di viticoltura rivolto verso la sostenibilità.