Practical implications of aflatoxin contamination in corn

Aflatoxin (AFL) contamination of corn is a serious economic and food security issue. Although a variety of technical solutions for reducing AFL contamination of corn have been proposed, only a few have produced satisfactory results. A successful approach is a biocontrol strategy consisting of using non-flatoxigenic strains of Aspergillus flavus to replace indigenous AFL-producing isolates. The main objective of the present thesis was to investigate the dynamic and contamination of AFL/A. flavus in corn in Northern Italy. The study also investigated the role of the key-pest of corn, the European Corn Borer (ECB), on AFL contamination and dispersal of A. flavus propagules in corn. Finally, the study evaluated the feasibility of bioplastic-based granules entrapping a non-aflatoxigenic A. flavus strain for the biocontrol of this fungus in corn. The 2-year field study demonstrated the efficacy of the bioplastic formulation to reduce AFL contamination in corn. More precisely, although AFL contamination varied among the two years, application of 15 and 30 kg ha-1 of granules reduced AFL contamination to up 60 and 85% in 2009 and 2010 respectively. Microbiological analysis showed that the relative abundance of non-aflatoxigenic soil isolates significantly increased after 1 month from granules application (mid-May) and throughout the corn-growing season. These findings were consistent with data obtained using a bioplastic-based bait specifically developed to selectively isolate Aspergilli from soil and other environmental samples. In addition, field and laboratory evaluations showed that the level of damages produced by ECB larvae were not significantly correlated to A. flavus infestation and AFL contamination. Taking together, these findings demonstrated that AFL contamination of corn in Northern Italy was variable, but above the EU limit for human consumption. First proposed in the USA, this study showed the practical possibility of this formulation to be use for reducing AFL contamination in corn in the EU.

Biologia di Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae), interazioni con l’ambiente e valutazione di tecniche di contenimento ecocompatibili

Tuta absoluta (Meyrick) è un lepidottero originario dell’America meridionale, infeudato a pomodoro e ad altre solanacee coltivate e spontanee. Con l’attività trofica le larve causano mine fogliari e gallerie nei frutti, con conseguenti ingenti danni alle colture. T. absoluta è stato segnalato per la prima volta in Italia nel 2008 e in Piemonte nel 2009. Pertanto le ricerche sono state condotte per rilevarne la distribuzione in Piemonte, studiarne l’andamento di popolazione in condizioni naturali e controllate, e valutare l’efficacia di differenti mezzi di lotta al fine di definire le strategie di difesa. Il monitoraggio, condotto nel 2010, ha evidenziato come T. absoluta sia ormai largamente diffuso sul territorio regionale già pochi mesi dopo la segnalazione. L’insetto ha mostrato di prediligere condizioni climatiche più miti; infatti è stato ritrovato con maggiore frequenza nelle aree più calde. Il fitofago ha raggiunto densità di popolazione elevate a partire dalla seconda metà dell’estate, a ulteriore dimostrazione che, in una regione a clima temperato come il Piemonte, T. absoluta dà origine a infestazioni economicamente rilevanti solo dopo il culmine della stagione estiva. Per definire le strategie di lotta, sono state condotte prove in laboratorio, semi-campo e campo volte a valutare la tossicità nei confronti del lepidottero di preparati a base di emamectina benzoato, rynaxypyr, spinosad e Bacillus thuringiensis Berliner. In campo è stata verificata anche l’efficacia del miride dicifino Macrolophus pygmaeus (Rambur), reperibile in commercio. In tutte le prove, è stata riscontrata una maggiore efficacia di rynaxypyr ed emamectina benzoato. In campo M. pygmaeus ha mostrato difficoltà d’insediamento ed è stato in grado di contenere efficacemente il fitofago soltanto con bassi livelli d’infestazione. Per contro è stata costantemente osservata la presenza naturale di un altro miride dicifino Dicyphus errans (Wolff), che in laboratorio ha mostrato di non essere particolarmente disturbato dalle sostanze saggiate.