venerdì 28 marzo 2008
I limiti della lotta biologica
I nematodi
Il phylum comprende sia specie conducenti vita libera che parassiti.
Le specie libere sono numerose nei terreni umidi, nei sedimenti dei fondali acquatici e nelle sorgenti termali. Le specie terricole sono in prevalenza spazzini e vivono negli strati superficiali dove si nutrono di materia organica morta. La loro attività è molto importante per la miscelazione e l'aerazione del terreno. Alcune specie libere sono erbivore e si nutrono di funghi, batteri, alghe e piante. Altre specie sono invece carnivore e si nutrono di microrganismi, piccoli invertebrati e di altri nematodi, compresi individui della stessa specie (cannibalismo).
I nematodi parassiti infestano un gran numero di piante e di animali. Alcuni parassiti sono dotati di un apparato boccale, provvisto di stiletti, atto alla perforazione delle pareti cellulari delle radici delle piante, in modo da potersi alimentare dei succhi vegetali. La loro attività è causa della perdita di numerosi raccolti. Altri nematodi vivono sulla superficie di organismi acquatici e molti riescono ad infestare i vertebrati terrestri, compreso l'uomo, insinuandosi nel sistema digerente, in quello circolatorio o incistandosi nell'apparato muscolare.
Anatomia e fisiologia :
Essendo organismi pseudocelomati, i nematodi presentano una cavità posta fra il canale alimentare e la parete del corpo. La parete è formata (partendo dall'esterno) da:
-una cuticola pluristratificata;
-uno strato epidermico intermedio;
-uno strato muscolare longitudinale.
La cuticola è costituita in prevalenza da collagene, una proteina fibrosa che protegge l'animale dagli urti meccanici. Lo strato epidermico sottostante si estende lungo lo pseudoceloma con 4 rigonfiamenti epidermici: 2 laterali, 1 dorsale ed 1 ventrale. Questi cordoni sono attraversati da canali escretori e nervi longitudinali. Lo strato muscolare longitudinale si estende poi tra i cordoni sotto l'epidermide ed è a contatto con il liquido pseudocelomatico che riempe la cavità. Ogni fibra muscolare forma una sinapsi diretta con i cordoni nervosi (dorsale e ventrale) che attraversano i rigonfiamenti epidermici. Questa è una condizione atipica nel regno animale poiché, in genere, la fibra muscolare si lega a quella nervosa tramite una giunzione neuro-muscolare. L'assenza di strati muscolari circolari non permette ai nematodi la capacità di movimenti complessi ed essi possono solo flettere od ondulare il proprio corpo utilizzando le particelle di sedimento come leve per effettuare gli spostamenti.
I nematodi sono organismi proctodeati. In genere la bocca (posta all'estremità anteriore) è trilobata, ogni lobo reca delle mascelle cuticolari ed è delimitata da labbra. La bocca è collegata all'intestino tramite una faringe muscolosa che serve a pompare l'alimento direttamente nella cavità intestinale, la quale, quando non contiene il cibo, rimane schiacciata dalla pressione che la parete del corpo esercita sul liquido pseudocelomatico. La digestione avviene inizialmente nel lume intestinale per poi terminare all'interno delle cellule che tappezzano l'intestino. Gli scarti della digestione vengono poi espulsi per contrazione dei muscoli del retto attraverso l'ano (posto nella zona vicina l'estremità posteriore).
La circolazione delle sostanze nutritive e gli scambi gassosi, necessari per l'attività metabolica delle cellule, avvengono grazie al liquido pseudocelomatico che bagna le varie cellule del corpo e il suo compito è facilitato dai movimenti dell'organismo. La cuticola della parete del corpo è inoltre provvista di pori per mezzo dei quali avvengono gli scambi gassosi tra l'animale e l'ambiente esterno.
I prodotti di rifiuto dell'attività metabolica vengono eliminati tramite un sistema escretore a forma di "H": è formato da due canali escretori che attraversano i cordoni epidermici laterali e che si uniscono nella zona centrale e ventrale, dove sboccano all'esterno attraverso un nefridioporo (o poro escretore).
Il sistema nervoso è formato da un gruppo di gangli connessi ad un anello nervoso che circonda l'intestino e dal quale si diramano cordoni nervosi sia anteriormente, verso la bocca, che posteriormente, verso la coda. I cordoni nervosi posteriori attraversano i rigonfiamenti epidermici e poi si riuniscono nei gangli vicini l'estremità.
I nematodi presentano organi sensoriali, quali setole e papille inserite nella cuticola, che hanno funzione meccano-recettrice, ossia percepiscono gli stimoli tattili. Altri organi di senso sono gli anfidi, posti nella regione boccale, e i fasmidi, posti nell'estremità posteriore, che hanno funzione chemio-sensoriale, cioè servono per la percezione di segnali chimici (gli "odori") emanati dall'ambiente e dalle possibili prede e predatori. Questi organi, inoltre, sono importanti per la percezione dei feromoni, dei segnali chimici prodotti dalle femmine per attirare i maschi nel luogo dell'accoppiamento.
Riproduzione e sviluppo :
La maggior parte delle specie è dioica e l'apparato riproduttore, sia maschile che femminile, è a "frusta", cioè formato da lunghi tubuli avvolti su se stessi.
I maschi possiedono uno o una coppia di testicoli collegati tramite un condotto deferente ad una vescicola seminale, dove vengono raccolti ed accumulati gli spermatozoi prodotti. Dalla vescicola gli spermatozoi raggiungono l'orifizio genitale passando attraverso un dotto eiaculatore. L'orifizio è posto nell'estremità posteriore, la quale è dotata di spicole che hanno la funzione di mantenere divaricato il poro femminile durante l'accoppiamento.
L'apparato riproduttore femminile è costituito da una coppia di ovari collegati ad un utero per mezzo di ovidotti. L'utero è poi connesso ad una vagina che sbocca all'esterno tramite il poro genitale femminile, posto nella regione centrale del ventre.
Con l'accoppiamento gli spermatozoi risalgono l'utero e fecondano le uova negli ovidotti. le specie possono essere ovipare od ovovivipare e non si ha stadio larvale. Infatti dallo zigote si producono direttamente degli stadi giovanili, simili all'adulto ma sessualmente immaturi. Gli stadi giovanili subiscono 4 mute cuticolari prima di diventare adulti.
Caratteristiche dei prodotti fitosanitari
- qualitativo;
- quantitativo;
- collaterale.
Aspetti qualitativi di un agrofarmaco.
La qualità di un agrofarmaco dipende direttamente da due fattori: la tossicità e la disponibilità.
La tossicità intrinseca è rappresentata dal danno che una sostanza attiva esplica nei confronti
dell'oganismo bersaglio. La tossicità intrinseca è, di conseguenza, la risultante di due momenti che sono sinergici ed indispensabili l'uno all'altro:
- il meccanismo di azione, che consiste nella capacità di raggiungere i punti vitali;
- l'azione della sostanza attivà a livello cellulare che consiste nella sostituzione, nella competizione o nell' aggressione dei sistemi biologici.
La disponibilità di un agrofarmaco è la capacita di liberare la sostanza attiva, in presenza di vari stimoli, e di farla arrivare a contatto con il bersaglio.
Aspetti quantitativi di un agrofarmaco.
La disponibilità, basa i suoi requisiti su alcuni aspetti che determinano la quantità di agrofarmaco presente sul vegetale in un momento qualsiasi. Questi aspetti quantitativi sono: la copertura, il deposito e il residuo.
La copertura rappresenta il grado di distensione della sostanza attiva sul vegetale.
Gli elementi che condizionano la copertura sono:
- la dimensione delle gocce;
- il mezzo meccanico usato per la distribuzione;
- la presenza di un coadiuvante tensioattivo che determina la distensione delle goccioline sulla superficie del vegetale.
Il deposito rappresenta la quantità di prodotto che rimane sulla superficie del vegetale dopo il trattamento. Gli elementi che condizionano il deposito sono:
- la copertura che tanto più grande sarà, maggiore sarà il deposito;
- la natura del preparato e i mezzi di diffusione;
- la natura delle superfici degli organi trattiti;
- la carica elettrica;
- la presenza di un coadiuvante con funzione adesiva aumenta la possibilità di deposito di una sostanza attiva.
Il residuo viene definito come la quantità di sostanza attiva che rimane, sull' organo vegetale, dopo un determinato periodo di tempo dal trattamento fitosanitario. Gli elementi che condizionano il residuo sono:
- mezzi meccanici e micronizzazione delle particelle le quali più sono piccole e minore sarà il dilavamento e maggiore l'effetto residuale;
- elementi climatici (pioggia, temperatura e luce) che svolgono attività azione dilavante, dissolvente, denaturante e volatilizzazione delle sostanze attive;
- accrescimento della pianta poichè nei momenti di grande espasione sia delle lamine fogliari sia dei germogli (primavera) si ha una riduzione dell'attività residuale.
Pertanto è necessario usare prodotti persistenti perchè siano validi dal punto di vista fitoiatrico, ma occorre che la persistenza sia strettamente limitata alla riuscita dei trattamenti.
Aspetti collaterali di un agrofarmaco.
Sono aspetti determinanti nell'azione di un agrofarmaco, possono essere di natura esterna oppure essere intrinseci al preparato stesso; fra questi aspetti ricordiamo:
- la prontezza di azione che definisce la capacità di una sostanza attiva di svolgere immediatmente le sue funzioni;
- la persistenza di azione che si intende come la capacità di un agrofarmaco di prolungare la sua azione nel tempo;
- la miscibilità che si intende come la proprietà intrinseca di un prodotto fitosanitario di essere compatibile e quindi miscibile con uno o più preparati di tipo diverso. Le ragioni che stanno alla base della miscibilità sono da imputarsi ad aspetti sia di natura economica sia tecnica:
- i primi perchè unendo i preparati diminuiscono i costi dei trattamenti che vengono ridotti di numero;
- i secondi perchè si possono effettuare trattamenti complessi rivolti a più parassiti.
Un prodotto fitosanitario, nei confronti della sua miscibilità con altri, presenta tre fenomeni:
- indifferenza in cui la miscela non presenta particolari aspetti nè positivi, ne negativi;
- antagonismo in cui la miscela presenta una riduzione degli effetti delle singole sostanze attive;
- sinergismo in cui la miscela presenta effetti con caratteristiche migliori delle singole sostanze attive. La miscela, inoltre, presenta altri effetti che non considerano le sostanze attive, ma l'azione globale che l'insieme espica; infatti si possono presentare fenomeni di:
La solarizzazione
Agrofarmaci - danni a carico dell'operatore
La pericolosità dei fitofarmaci in agricoltura, sebbene dipenda dalle caratteristiche intrinseche del formulato, è innanzitutto legata all'uso improprio, o comunque poco corretto, da parte dell'operatore che impiega il prodotto.
La maggior parte delle contaminazioni accidentali avviene nella fase di preparazione della miscela antiparassitaria e durante la distribuzione fitoiatrica. Comunque è proprio il momento della preparazione della miscela che presenta i maggiori rischi di intossicazione; in effetti, aprendo e vuotando le confezioni dei fitofarmaci, la polvere, gli spruzzi ed i vapori sono circa 100-1000 volte più concentrati delle soluzioni. L'assorbimento dei fitofarmaci, durante il loro impiego, avviene attraverso tre vie: cutanea o dermale, inalatoria, orale.
I maggiori assorbimenti comunque si hanno attraverso la pelle ed in special modo attraverso le mani. All'interno dell'organismo, le sostanze tossiche si sciolgono nel sangue e da questo vengono trasportate ai vari organi.
Il fegato,provvede a trasformarle e, per mezzo dei reni, vengono eliminate con le urine. La tossicità dei fitofarmaci può essere immediata e riferita agli effetti di una sola somministrazione (tossicità acuta) oppure a medio-lungo termine, per effetto di più somministrazioni (tossicità cronica).
La tossicità acuta si manifesta entro breve tempo dall'assunzione della sostanza tossica, con sintomi immediati più o meno gravi, a seconda dei casi. Il tipo di sintomo dipende dalla classe chimica e dal meccanismo di azione tossica del principio attivo. La maggioranza dei sintomi acuti hanno azione neurotossica, cioè agiscono su un enzima (acetilcolinesterasi), presente nel tessuto nervoso, ed a livello della giunzione neuromuscolare. Il blocco dell'acetilcolinesterasi determina il vario quadro sintomatologico della intossicazione acuta. Per tradizione i sintomi vengono descritti come "nicotinici" e "muscarinici".
I sintomi nicotici comprendono: tachicardia, con rialzo della pressione arteriosa, midriasi pupillare, astenia, crampi, facile esauribilità muscolare ecc.
I sintomi muscarinici comprendono: nausea, vomito, diarrea, dolori addominali, ipotensione arteriosa, broncospasmo con tosse, lacrimazione ed aumento della salivazione. I sintomi a carico del sistema nervoso centrale comprendono: confusione, disorientamento, ansia, insonnia, incubi, incoordinazione motoria, tremori, convulsioni, coma.
In genere i sintomi nicotinici e muscarinici si combinano tra di loro e nei casi più gravi si può avere morte per insufficienza respiratoria, dovuta alla paralisi dei muscoli e dei centri regolatori del respiro.
La tossicità cronica è quella che si avverte dopo un certo tempo (in genere anni) dovuta al graduale accumulo di sostanze tossiche in alcuni organi del corpo umano. Questa tossicità è subdola in quanto difficilmente è valutabile ed è quella che poi provoca danni gravissimi a livello cito-istologico e fisiologico molto spesso di tipo irreversibile. Nel quadro degli effetti indesiderati attribuibili alla tossicità cronica rientrano gli effetti mutagenici (alterazione del patrimonio genetico delle cellule dell'organismo), cancerogenici e teratogenici (danni al feto durante la gravidanza). Tutto ciò deve far meditare, quindi, l'operatore agricolo, che sovente è indotto a sottovalutare la portata del rischio a cui si espone usando prodotti chimici, circa l'importanza delle norme di sicurezza personale.
Va puntualizzato che la classificazione tossicologica dei prodotti fitosanitari è basata esclusivamente sulla tossicità acuta (determinazione della dose letale 50) e pertanto non tiene conto dei rischi di tossicità cronica. Pertanto,l'agricoltore che utilizza maggiormente prodotti fitosanitari appartenenti a classi tossicologiche meno pericolose (ex III e IV classe) tende ad abbassare ulteriormente la guardia finendo per trascurare ancor di più tali norme, esponendosi così agli effetti tossici cronici.
In genere i sintomi nicotinici e muscarinici si combinano tra di loro e nei casi più gravi si può avere morte per insufficienza respiratoria, dovuta alla paralisi dei muscoli e dei centri regolatori del respiro.
La tossicità cronica è quella che si avverte dopo un certo tempo (in genere anni) dovuta al graduale accumulo di sostanze tossiche in alcuni organi del corpo umano. Questa tossicità è difficilmente è valutabile ed è quella che poi provoca danni gravissimi a livello fisiologico molto spesso di tipo irreversibile. Nel quadro degli effetti indesiderati attribuibili alla tossicità cronica rientrano gli effetti mutagenici (alterazione del patrimonio genetico delle cellule dell'organismo), cancerogenici e teratogenici (danni al feto durante la gravidanza).
Va puntualizzato che la classificazione tossicologica dei prodotti fitosanitari è basata esclusivamente sulla tossicità acuta (determinazione della dose letale 50) e pertanto non tiene conto dei rischi di tossicità cronica. Pertanto, l'agricoltore che utilizza maggiormente prodotti fitosanitari appartenenti a classi tossicologiche meno pericolose tende ad abbassare ulteriormente la guardia finendo per trascurare ancor di più tali norme, esponendosi così agli effetti tossici cronici.