Impact of Insecticidal Seed Treatments on a Zoophytophagous Predator and Its Prey, the Fall Armyworm

Lo scudo invisibile e l'ospite indesiderato

Immaginate un agricoltore che pianta un campo di sorgo, una pianta alta e simile a un'erba utilizzata per produrre di tutto, dal mangime per gli animali allo sciroppo dolce. Per proteggere questi minuscoli semenzali dai parassiti affamati fin dall'inizio, l'agricoltore riveste i semi con un "scudo invisibile" speciale di insetticida. È come dare alla pianta un bodyguard integrato che viaggia lungo lo stelo e arriva nelle foglie, pronto a colpire qualsiasi parassita provi a dare un morso. Questo è un trucco comune nell'agricoltura moderna chiamato trattamento dei semi.

Ma ecco il colpo di scena: la natura non è fatta solo di parassiti. È anche piena di suoi stessi bodyguard utili: predatori che mangiano i parassiti cattivi. Alcuni di questi "buoni", come un tipo specifico di cimice scudiforme chiamato Podisus nigrispinus, sono un po' ambivalenti. Sono "zoofitofagi", un modo elegante per dire che sono carnivori che occasionalmente si godono un contorno di succo vegetale. Di solito cacciano la falda della domanda, una nota bruca che ama divorare il sorgo. La grande domanda per gli scienziati è: se rivestiamo la pianta di veleno per uccidere il brutto bruco, quel veleno danneggerà accidentalmente la buona cimice scudiforme se decide di sorseggiare il succo della pianta? È un delicato equilibrio tra la protezione della coltura e il mantenimento in vita della squadra naturale di controllo dei parassiti.

L'esperimento: Un picnic avvelenato

In questo studio, i ricercatori hanno allestito una serie di "picnic avvelenati" per vedere come diversi cocktail di insetticidi influenzano la cimice scudiforme, Podisus nigrispinus, e la falda della domanda, Spodoptera frugiperda. Hanno fatto crescere piante di sorgo da semi trattati con quattro diverse combinazioni chimiche: un gruppo di controllo senza veleno e tre gruppi trattati con diverse miscele come bifenthrin + pirimiphos-methyl, fipronil + pyraclostrobin + thiophanate-methyl e imidacloprid + thiodicarb.

Per prima cosa, hanno interpretato il ruolo dei piccoli insetti. Hanno preso ninfe del secondo stadio (la fase adolescenziale) della cimice scudiforme e le hanno chiuse in piccole gabbie sulle foglie di sorgo trattate. Hanno anche dato a questi insetti dei vermi della farina, solo per assicurarsi che avessero del cibo. I risultati sono stati un po' uno shock per i genitori degli insetti. Quando le ninfe sono cresciute su piante trattate con bifenthrin + pirimiphos-methyl o fipronil + pyraclostrobin + thiophanate-methyl, i loro tassi di sopravvivenza sono diminuiti significativamente. Solo circa il 44,4% e il 46,6% di loro è riuscito a raggiungere l'età adulta, rispettivamente. Il gruppo imidacloprid + thiodicarb è andato un po' meglio, con il 55,5% di sopravvissuti, che non era molto diverso dal gruppo di controllo sicuro e non trattato. I ricercatori hanno notato che gli insetti più giovani (il secondo stadio) erano i più vulnerabili, probabilmente perché sono più piccoli e meno esperti nel gestire il succo tossico della pianta.

Successivamente, gli scienziati hanno osservato le cimici scudiformi adulte. Hanno preso le femmine che erano sopravvissute alla fase di ninfa e le hanno poste nuovamente sulle stesse piante trattate per vedere quanto bene potessero fare i figli. Anche se gli adulti non morivano immediatamente, il veleno sembrava agire come un ormone dello stress, interferendo con i loro superpoteri riproduttivi. Le femmine sulle piante di bifenthrin + pirimiphos-methyl e fipronil hanno deposto significativamente meno uova. Infatti, le femmine del gruppo di controllo hanno prodotto 1,9 volte più uova rispetto a quelle sulle piante di fipronil. Anche il numero di lotti di uova è diminuito e le uova deposte avevano meno probabilità di schiudersi. Interessante è che il trattamento con imidacloprid + thiodicarb non ha danneggiato il numero di uova deposte, ma ha reso le uova meno vitali, il che significa che meno di esse si sono effettivamente trasformate in piccoli insetti.

I ricercatori hanno anche testato cosa succede se si immerge semplicemente una pianta sana nella soluzione insetticida e poi si pone un insetto adulto su di essa. In questo scenario, solo la miscela imidacloprid + thiodicarb ha causato la morte più rapida degli insetti adulti, con la sopravvivenza che è scesa al 55% rispetto al 90,4% del gruppo sicuro.

Infine, hanno controllato il "cattivo" per vedere se il veleno stava funzionando come previsto. Quando le larve della falda della domanda mangiavano le foglie delle piante trattate, i risultati sono stati drammatici. Le larve sulla miscela di fipronil avevano un tasso di sopravvivenza di appena il 20%, e quelle sulla miscela imidacloprid + thiodicarb avevano un tasso di sopravvivenza di solo il 10%.

Il verdetto: Un pasticcio tossico

Lo studio conclude che, sebbene i trattamenti dei semi siano ottimi per uccidere la falda della domanda, non sono sempre amichevoli per i predatori naturali che aiutano gli agricoltori. Le miscele bifenthrin + pirimiphos-methyl e fipronil sono state particolarmente dure per la cimice scudiforme, uccidendo quasi la metà dei giovani e facendo sì che i sopravvissuti deponessero meno uova e più deboli. La miscela imidacloprid + thiodicarb è stata un po' più gentile con i giovani insetti, ma ha comunque compromesso la loro capacità di schiudere piccoli sani.

I ricercatori suggeriscono che, poiché queste cimici scudiformi a volte mangiano il succo delle piante, sono esposte al veleno anche quando non stanno cacciando. Questo crea una situazione complicata: gli insetticidi sono certamente più tossici per il parassita che per il predatore, il che è un bene, ma causano comunque abbastanza danni alla sopravvivenza e alla riproduzione del predatore da essere motivo di preoccupazione. L'impatto dipende interamente da quale cocktail chimico viene utilizzato. È un promemoria del fatto che, nel complesso mondo di una fattoria, uno scudo destinato a proteggere la coltura può talvolta ferire accidentalmente proprio gli alleati che aiutano a mantenerla in salute.