Grapevine downy mildew, caused by the oomycete Plasmopara viticola, can lead to substantial quantitative and qualitative yield losses. The extensive use of fungicides remains the primary strategy for controlling this disease. However, increasing concerns regarding human health and environmental sustainability have prompted a reassessment of agricultural practices and the substances commonly used for crop protection. We evaluated the efficacy of basic substances (BSs) and essential oils (EOs) against grapevine downy mildew. BSs are compounds used as foodstuff or in other non-plant protection sectors and are therefore considered safe and subject to a simplified approval procedure. EOs are natural substances with biocidal properties and good candidates for inclusion among BSs. The trial was conducted during the 2026 growing season in a naturally infected Vitis vinifera cv. Montepulciano vineyard in Ancona, Italy. Nine treatments, including BSs and EOs, were evaluated in stand-alone applications from May onwards. Their effectiveness was compared with standard copper-, sulfur-, and copper + sulfur-based treatments, as common in organic viticulture. The experimental design also included an untreated control and a water-sprayed control. Disease was quantified on both leaves and grape bunches by assessing disease incidence, severity, and the McKinney Index (MKI). Sodium hydrogen carbonate provided the highest level of disease control, whereas chitosan, sodium chloride, whey, the EO mixture, and rosemary and lavender EOs showed promising but more variable disease reductions. The first symptoms of downy mildew on leaves were observed in the first week of June (BBCH 71–73). At this stage, none of the treatments significantly controlled the disease. In the subsequent assessment, sodium hydrogen carbonate reduced the MKI by 63% compared to the untreated control, achieving a level of efficacy comparable to conventional fungicides. Downy mildew symptoms on bunches appeared in mid-June, and sodium hydrogen carbonate significantly reduced the MKI by 77% compared to the untreated control. Given the relatively low disease pressure, further evaluations under higher disease pressure will be necessary to obtain a more robust assessment of treatment efficacy. Overall, the results highlight the potential of BSs and EOs as sustainable alternatives to conventional fungicides under field conditions. Further studies will be crucial to optimize their use and to develop innovative, economically viable, environmentally sustainable, and socially acceptable strategies for the management of grapevine downy mildew.

La peronospora della vite, causata dall’oomicete Plasmopara viticola può causare importanti perdite quantitative e qualitative della produzione. L’utilizzo massiccio di fungicidi è ancora oggi la principale risposta a questa minaccia, ma le preoccupazioni per la salute umana e l’ambiente hanno portato a una revisione delle pratiche agricole e delle sostanze comunemente impiegate. In questa tesi è stata testata l’efficacia nei confronti della malattia di sostanze di base (SdB) e di oli essenziali (OE). Le SdB sono utilizzate dall’uomo come prodotti alimentari o in altri settori e, pertanto, sono sicure e soggette a una procedura di autorizzazione semplificata. Gli OE sono sostanze naturali con attività biocida e possono essere considerate potenziali SdB. La prova è stata condotta in un vigneto cv Montepulciano esposto ad infezioni naturali, ad Ancona. Complessivamente sono state saggiate 9 sostanze tra SdB e OE in applicazione solitaria durante la stagione vegetativa 2026, a partire da maggio. La loro efficacia è stata confrontata con trattamenti a base di rame, zolfo e rame e zolfo combinati come di consueto in agricoltura biologica. La sperimentazione ha inoltre incluso un testimone non trattato e uno irrorato con acqua. La malattia è stata quantificata mediante diffusione, gravità e Indice di McKinney (IMK), sia su foglie sia su grappoli. Il bicarbonato di sodio ha garantito il miglior livello di protezione dalla malattia, mentre chitosano, cloruro di sodio, siero di latte, mix di OE, ed OE di rosmarino e lavanda hanno mostrato riduzioni promettenti. I primi sintomi di peronospora sulle foglie sono stati osservati durante la prima settimana di giugno (BBCH 71-73). In questo caso nessun trattamento si è distinto nel contenimento del patogeno. Nel rilievo successivo, invece, quasi tutti i trattamenti hanno contenuto la malattia. In particolare, il bicarbonato di sodio ha ridotto l’IMK del 63% rispetto al testimone non trattato e similmente a quanto osservato con i fungicidi convenzionali. La peronospora sui grappoli è comparsa a metà giugno e il bicarbonato di sodio ha ridotto significativamente l’IMK del 77% rispetto al testimone non trattato. Considerando la bassa pressione della malattia nelle prime infezioni della stagione, sarà opportuno attendere l’aumento della pressione peronosporica per una valutazione più robusta dell’efficacia dei trattamenti. I dati raccolti, tuttavia, evidenziano le potenzialità di alcune SdB e OE come alternative ai fungicidi convenzionali, anche in condizioni di campo. Future sperimentazioni saranno cruciali per la messa a punto di strategie di gestione della malattia innovative e sostenibili, sia dal punto di vista economico che ambientale e sociale.

Sostanze naturali innovative per la protezione della vite da peronospora

LUZI, EDOARDO
2025/2026

Abstract

Grapevine downy mildew, caused by the oomycete Plasmopara viticola, can lead to substantial quantitative and qualitative yield losses. The extensive use of fungicides remains the primary strategy for controlling this disease. However, increasing concerns regarding human health and environmental sustainability have prompted a reassessment of agricultural practices and the substances commonly used for crop protection. We evaluated the efficacy of basic substances (BSs) and essential oils (EOs) against grapevine downy mildew. BSs are compounds used as foodstuff or in other non-plant protection sectors and are therefore considered safe and subject to a simplified approval procedure. EOs are natural substances with biocidal properties and good candidates for inclusion among BSs. The trial was conducted during the 2026 growing season in a naturally infected Vitis vinifera cv. Montepulciano vineyard in Ancona, Italy. Nine treatments, including BSs and EOs, were evaluated in stand-alone applications from May onwards. Their effectiveness was compared with standard copper-, sulfur-, and copper + sulfur-based treatments, as common in organic viticulture. The experimental design also included an untreated control and a water-sprayed control. Disease was quantified on both leaves and grape bunches by assessing disease incidence, severity, and the McKinney Index (MKI). Sodium hydrogen carbonate provided the highest level of disease control, whereas chitosan, sodium chloride, whey, the EO mixture, and rosemary and lavender EOs showed promising but more variable disease reductions. The first symptoms of downy mildew on leaves were observed in the first week of June (BBCH 71–73). At this stage, none of the treatments significantly controlled the disease. In the subsequent assessment, sodium hydrogen carbonate reduced the MKI by 63% compared to the untreated control, achieving a level of efficacy comparable to conventional fungicides. Downy mildew symptoms on bunches appeared in mid-June, and sodium hydrogen carbonate significantly reduced the MKI by 77% compared to the untreated control. Given the relatively low disease pressure, further evaluations under higher disease pressure will be necessary to obtain a more robust assessment of treatment efficacy. Overall, the results highlight the potential of BSs and EOs as sustainable alternatives to conventional fungicides under field conditions. Further studies will be crucial to optimize their use and to develop innovative, economically viable, environmentally sustainable, and socially acceptable strategies for the management of grapevine downy mildew.
2025
2026-07-17
Innovative natural substances to protect grapevine by downy mildew
La peronospora della vite, causata dall’oomicete Plasmopara viticola può causare importanti perdite quantitative e qualitative della produzione. L’utilizzo massiccio di fungicidi è ancora oggi la principale risposta a questa minaccia, ma le preoccupazioni per la salute umana e l’ambiente hanno portato a una revisione delle pratiche agricole e delle sostanze comunemente impiegate. In questa tesi è stata testata l’efficacia nei confronti della malattia di sostanze di base (SdB) e di oli essenziali (OE). Le SdB sono utilizzate dall’uomo come prodotti alimentari o in altri settori e, pertanto, sono sicure e soggette a una procedura di autorizzazione semplificata. Gli OE sono sostanze naturali con attività biocida e possono essere considerate potenziali SdB. La prova è stata condotta in un vigneto cv Montepulciano esposto ad infezioni naturali, ad Ancona. Complessivamente sono state saggiate 9 sostanze tra SdB e OE in applicazione solitaria durante la stagione vegetativa 2026, a partire da maggio. La loro efficacia è stata confrontata con trattamenti a base di rame, zolfo e rame e zolfo combinati come di consueto in agricoltura biologica. La sperimentazione ha inoltre incluso un testimone non trattato e uno irrorato con acqua. La malattia è stata quantificata mediante diffusione, gravità e Indice di McKinney (IMK), sia su foglie sia su grappoli. Il bicarbonato di sodio ha garantito il miglior livello di protezione dalla malattia, mentre chitosano, cloruro di sodio, siero di latte, mix di OE, ed OE di rosmarino e lavanda hanno mostrato riduzioni promettenti. I primi sintomi di peronospora sulle foglie sono stati osservati durante la prima settimana di giugno (BBCH 71-73). In questo caso nessun trattamento si è distinto nel contenimento del patogeno. Nel rilievo successivo, invece, quasi tutti i trattamenti hanno contenuto la malattia. In particolare, il bicarbonato di sodio ha ridotto l’IMK del 63% rispetto al testimone non trattato e similmente a quanto osservato con i fungicidi convenzionali. La peronospora sui grappoli è comparsa a metà giugno e il bicarbonato di sodio ha ridotto significativamente l’IMK del 77% rispetto al testimone non trattato. Considerando la bassa pressione della malattia nelle prime infezioni della stagione, sarà opportuno attendere l’aumento della pressione peronosporica per una valutazione più robusta dell’efficacia dei trattamenti. I dati raccolti, tuttavia, evidenziano le potenzialità di alcune SdB e OE come alternative ai fungicidi convenzionali, anche in condizioni di campo. Future sperimentazioni saranno cruciali per la messa a punto di strategie di gestione della malattia innovative e sostenibili, sia dal punto di vista economico che ambientale e sociale.
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