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Gestione integrata dei parassiti

1. 8.1 Controlli fisici

   Original publication 2021 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   Impedire agli insetti di entrare nella serra è la migliore strategia di disinfestazione per l'acquaponica. La prevenzione avviene attraverso un monitoraggio costante e controlli fisici. L'uso di adesivi, feromoni o trappole leggere può essere utilizzato per monitorare il tipo di insetto e il livello di infestazione. Gli schermi possono essere un efficace controllo fisico e possono essere utilizzati su sistemi esterni o per coprire le prese d'aria in una serra. La dimensione delle maglie è una considerazione importante e dovrebbe essere il più piccolo possibile senza limitare il flusso d'aria e la ventilazione. Le dimensioni dello schermo per i parassiti comuni sono 0,15 mm per i tripidi, 0,73 mm per le mosche bianche e gli afidi e 0,8 mm per i minatori di foglie. Lo strumento di monitoraggio più efficace, tuttavia, è l' «ombra dell'agricoltore» (attento monitoraggio da parte degli operatori). I controlli fisici possono includere anche un'area igienico-sanitaria per i lavoratori e la produzione di piantine di piante all'interno dell'azienda.

   • Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Università statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *

2. 8.2 Controlli biologici/chimici

   Original publication 2021 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   Le strategie IPM possono anche includere controlli biologici e/o microbici. Questi controlli hanno molti vantaggi ecologici, tra cui la loro specificità ospite, il beneficio ambientale, la capacità di essere utilizzati in combinazione con l'applicazione chimica, e che sono atossici e non patogeni per la fauna selvatica, gli esseri umani e altri organismi non strettamente correlati al parassita bersaglio. Considerando che si tratta di misure di controllo precise e mirate, i costi possono spesso essere considerevoli.

   I controlli biologici utilizzano i predatori di insetti del parassita bersaglio per controllare il numero della popolazione. Sebbene efficace, l'uso di insetti benefici può essere proibitivo per sistemi acquaponici di piccole dimensioni o hobby. Questa strategia richiede uno stretto rapporto predatoria-preda, poiché la preda può essere rapidamente esaurita, lasciando gli insetti benefici senza fonte di cibo. Gli insetti predatori come ragni, coccinelle, mantide pregatrice, bombi e vespe parassitarie sono efficaci nella lotta contro i parassiti.

   Alcune piante come la lavanda, il basilico, il rosmarino, la calendula, il crisantemo, le petunie e le piante carnivore hanno oli naturali e tattiche che respingono parassiti come afidi, tripidi, pesci bianchi, acari e bruchi. Un repellente naturale per parassiti può essere ottenuto avendo grandi quantità di queste piante all'interno e all'esterno di una zona di produzione vegetale.

   • Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universita' statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *

3. 8.3 Applicazioni chimiche

   Original publication 2021 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   Anche i pesticidi derivati da fonti biologiche o microbiche sono efficaci e ampiamente disponibili. I biopesticidi sono derivati da materiali naturali come animali, piante, batteri, e alcuni minerali. I biopesticidi comuni includono biofungicidi (Trichoderma), bioerbicidi (Phytopthora) e bioinsetticidi (Bacillus thuringiensis, B. sphaericus). B. thuringiensis (Bt) è diventato un meccanismo sempre più comune per colpire specifici parassiti vegetali. Bt è costituito da una spora che contiene un cristallo proteico tossico.

   Alcuni insetti che consumano i batteri rilasciano cristalli tossici nel loro intestino, bloccando il sistema, che protegge lo stomaco del parassita dai propri succhi digestivi. Lo stomaco è penetrato, causando la morte degli insetti per avvelenamento dal contenuto dello stomaco e dalle spore stesse. Questo stesso meccanismo rende Bt innocuo per uccelli, pesci e mammiferi, le cui condizioni intestinali acide negano l'effetto dei batteri.

   I pesticidi microbici provengono da batteri, funghi, alghe, virus o protozoi presenti in natura o geneticamente alterati. Questi composti possono assumere diverse modalità di azione, tra cui il rilascio di composti tossici, l'interruzione della funzione cellulare e l'effetto fisico. Beauvaria bassiana, ad esempio, è un fungo che entra sotto la chitina (guscio) degli insetti corposi, con conseguente disidratazione e morte.

   I controlli chimici dei parassiti utilizzati per le aziende acquaponiche includono olio ed estratti di neem, saponi, prodotti a base di piretro e tutto ciò che è approvato OMRI. Queste sostanze chimiche devono essere utilizzate con moderazione e devono essere seguite le istruzioni sull'etichetta per evitare danni alle piante o ai pesci. Prima di applicare qualsiasi sostanza chimica al sistema aquaponico, occorre considerare l'impatto sul pesce e sul biofiltro. Limitare il contatto tra la sostanza chimica e l'acqua è fondamentale e può essere più difficile nelle colture di acque profonde e nei sistemi basati su supporti. Di seguito è riportato un esempio su come calcolare se un pesticida è sicuro da applicare al sistema aquaponico (Storey 2016).

   Nota: fare riferimento alla scheda di dati di sicurezza (SDS) e trovare il valore di LC50 o la concentrazione letale di un pesticida alla quale muore il 50% della popolazione testata. Trota iridea o tilapia sono spesso segnalati. Dovrebbe essere utilizzata la concentrazione più bassa nel tempo più breve.

   Esempio 1: Piretro — il principio attivo di Pyganic 1.4

   **Fase 1: ** Determinare il valore della LC50 dalla scheda SDS della sostanza chimica — 0,0014 mg/L

   **Passaggio 2: ** Determinare il valore LC50 per il sistema in uso. Prendere il volume del sistema in litri e moltiplicarlo per il valore LC50 (96 ore). Usiamo un sistema da 2.000 galloni (7.580 L) come esempio.

   $7,580\ testo {L/sys. X} 0.0014\ text {mg/L} = 10.61\ text {mg/sistema} $

   **Fase 3: ** Prendere la concentrazione di piretrina e determinare la quantità di piretrina viene miscelata.

   L'etichetta consiglia di miscelare 1—2 once fluide di Pyganic 1.4 con ogni gallone di acqua in spruzzatori compressi, che è tra 2—4 cucchiai/gallone. In un sistema da 2.000 galloni, l'intera coltura può essere spruzzata con 0,75 galloni di miscela, che alla massima velocità di applicazione è di circa 3 cucchiai (o 1,5 once di fluido).

   L'etichetta ci dice che 0,05 libbre di principio attivo (piretrina) è l'equivalente di 59 once fluide.

   0,05 libbre piretrina/59 once fluide = 0,0008475 libbre piretrina/oncia fluida

   0,0008475 lbs piretrina/oncia fluida X 453,592 mg/lb = 384 mg piretrina/oncia fluida

   **Fase 4: ** Determinare la quantità di piretrina applicata al sistema.

   1,5 once fluidi/sistema X 384 mg piretrina/oncia fluida = **576 mg piretrina/sistema **

   **Passaggio 5: ** Confrontare la concentrazione dell'applicazione con la LC50 del sistema. 576 mg di piretrina/sistema è molto più grande del valore di LC50 per un sistema da 2.000 galloni (10,61 mg/ sistema dal passaggio 2). Ciò significa che questo prodotto non è una buona scelta per l'applicazione.

   Esempio 2: Azadirachtin — principio attivo in AzaMax insetticida biologico, miticida e nematicidi

   **Fase 1: ** Determinare il valore di LC50 dalla scheda SDS della sostanza chimica — 4 mg/L (96 ore) per la trota iridea.

   **Passaggio 2: ** Determinare il valore LC50 per il sistema in uso. Prendere il volume del sistema in litri e moltiplicarlo per il valore LC50 (96 ore). Usiamo un sistema da 2.000 galloni (7.580 L) come esempio.

   $7,580\ testo {L/sys. X} 4\ testo {mg/L mg/L} = 30,320\ testo {mg/sistema} $

   **Fase 3: ** Prendere la concentrazione di piretrina e determinare la quantità di piretrina viene miscelata. L'etichetta consiglia di miscelare 1-2 once fluide di AzaMax con ogni gallone di acqua negli spruzzatori compressi, che è tra 2 e 4 cucchiai. In un sistema da 2.000 galloni, l'intera coltura può essere spruzzata con 0,75 galloni di miscela, che alla massima velocità di applicazione è di circa 3 cucchiai (o 1,5 once di fluido).

   L'etichetta ci dice che il prodotto contiene 0,35 g di azadirachtin per oz fluido.

   0,35 g azadirachtin/oncia ÷ 454 g/lb = 0,0007716 lbs piretrina/oncia fluida 0,0007716 libbre piretrina/oncia fluida X 453,592 mg/lb = 350 mg piretrina/oncia fluida

   **Fase 4: ** Determinare la quantità di piretrina applicata al sistema.

   1,5 once di fluido/sistema X 350 mg piretrina/oncia fluida = 525 mg piretrina/sistema

   Passaggio 5: confronta la concentrazione dell'applicazione con la LC50 del tuo sistema.

   525 mg di piretrina/sistema è molto più piccolo del valore di LC50 per un sistema da 2.000 galloni 30.320 mg/ sistema dal passaggio 2). Questo significa che questo prodotto è sicuro da usare nel vostro sistema aquaponic. Anche se un prodotto è generalmente sicuro, limitare l'esposizione all'acqua e agli organismi è ancora fondamentale.

   • Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Università statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *

4. 8.4 Parassiti comuni

   Original publication 2021 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   Mites: Gli acari sono un parassita molto comune, che colpisce centinaia di piante. Questi piccoli artropodi sono molto piccoli, spesso misurano meno di 1 mm di lunghezza e hanno bocche succhianti. I danni alle piante da acari includono punteggiatura marrone sulle foglie, margini fogliari rovesciati, crescita delle piante stentata e fettuccia tra strutture vegetali (acari). I sintomi possono imitare quelle delle infezioni virali, in particolare quelle causate dall'acaro largo, quindi l'identificazione deve essere effettuata al microscopio. Gli acari hanno tipicamente un ciclo di vita di 10-14 giorni e prosperano in condizioni buie e umide. Le opzioni di trattamento includono olio di neem e insetti predatori come coleotteri coccinelle, lacewings, insetti pirati, tripidi predatori, acari e insetti dagli occhi grandi. I tipi più comuni includono acari ragni, acari larghi, acari rossi e acari ciclamini.

   Aphids: Una nemesi primaria della maggior parte dei giardinieri e delle piante, gli afidi possono essere molto distruttivi per le piante. Gli afidi sono tipicamente a forma di pera con due sporgenze simili alla coda nella parte inferiore dell'addome (Figura 19a). Il ciclo di vita è molto breve, da 10 giorni a tre settimane. La loro capacità di riproduzione li rende un insetto particolarmente difficile da controllare. Gli afidi possono riprodursi sessualmente o asessualmente e possono passare tra i due a seconda dell'ambiente (Van Emden e Harrington 2017). La maggior parte degli afidi sono nati incinta. Le femmine creeranno cloni figlie che producono sia figli maschi che femmine, portando alla riproduzione sessuale e alla fine la deposizione di uova, o afidi femminili creeranno semplicemente cloni di nascita vivi di se stessi senza l'aiuto dei maschi. I cloni femminili possono sopravvivere all'inverno e continuare il ciclo creando più cloni.

   Gli afidi si trovano comunemente in ammassi di colonia su nuova crescita, base di gemme, e sul lato inferiore delle foglie. L'alimentazione avviene attraverso parti della bocca che drenano nutrienti essenziali e glucosio dal phloem. Di conseguenza, le foglie di piante infestate da afidi sembrano spesso raggrinzite, scolorite o stentate. Gli afidi espellono una sostanza chiamata melata, un liquido appiccicoso ricco di zucchero che attira le formiche. Le formiche proteggono gli afidi dai predatori.

   Fortunatamente, i coleotteri coccinelle (coccinelle) sono predatori afidi naturali. Altre opzioni di trattamento includono l'evitare alti livelli di azoto, la rimozione fisica degli afidi con un forte spruzzo d'acqua, l'applicazione di una soluzione di acqua saponata alle piante e l'applicazione di olio di neem (Flint 2013).

   Caterpillars: I bruchi, lo stadio larvale delle farfalle e delle falene, possono demolire colture frondosi all'interno di una breve finestra (Figura 19b). Le loro voraci abitudini alimentari li rendono uno dei parassiti agricoli più significativi. Gli adulti si nutrono di nettare di polline e non sono un pericolo per le piante; tuttavia, se vedete adulti, probabilmente avete anche bruchi. Un bruco provoca danni alle foglie che appaiono come fori o grandi sezioni mancanti.

   Frass, o depositi fecali, appaiono come piccoli pellet marrone/nero e sono presenti vicino al tessuto danneggiato.

   I parassiti più comuni includono cavoli e vermi cavoli (Figura 19c) su Brassica sp., tagliami (Figura 19d), falene diamondback (Figura 19e), corna (Figura 19f), barbabietola (Figura 19g) e vermi (Figura 19h).

   

   I trattamenti più comuni includono la rimozione della mano, B. thuringiensis (Bt), insetti assassini e lacewings. L'applicazione chimica non è raccomandata, poiché è spesso più dannosa per gli insetti benefici rispetto ai parassiti bersaglio e porta alla resistenza chimica.

   White flies: Le mosche bianche sono insetti succhiatori di linfa che sono parassiti significativi in un'ampia varietà di colture orticole (Figura 19i).

   Ci sono tre specie primarie di mosca bianca che hanno un impatto sulle colture orticole negli Stati Uniti: la patata dolce, la serra e la mosca bianca striata (Natwick et al. 2016). Gli adulti di queste specie sono piccoli (1,52 mm) con corpi gialli e ali ricoperti da una polvere cerosa bianca. La maggior parte delle fasi di vita si trovano sul lato inferiore delle foglie, dove gli adulti e le ninfe si nutrono. Colture comunemente colpite includono fagioli, broccoli, cavoli, cavolfiori, cetrioli, melanzane, melone, peperoni, zucca, pomodoro e anguria.

   Le piante con forti livelli di infestazione possono apparire stentate, avere ingiallimento o argentatura delle foglie e avere defogliazione con conseguente resa ridotta. La melata, escreta durante l'alimentazione dai bianchi, può ridurre la qualità e la commerciabilità delle colture orticole. Forse il maggior danno causato dai bianchi è il loro ruolo di vettore per più di 100 virus vegetali diversi.

   I nemici naturali possono essere efficaci nel ridurre o controllare i livelli di parassiti nelle serre. Controlli biologici comuni sono predatori (lacewings, cimici bigeyed, coleotteri), parassiti (in particolare Encarsia formosa, una vespa parassitaria) e entomopatogeni fungini. Saponi e oli insetticidi possono fornire un certo controllo degli effetti bianchi, ma i composti attivi devono coprire la parte inferiore delle foglie dove gli insetti si nascondono.

   

   Thrips: I tripidi sono piccoli insetti stretti che sono un parassita comune e persistente delle colture orticole sia in serra che in sistemi esterni (Figura 19j). Tra le centinaia di specie che colpiscono le colture orticole, il tripido di fiori occidentali e il tripido di cipolla sono le più pervasive. I tripidi, come altri insetti citati qui, stanno succhiando insetti che drenano acqua e sostanze nutritive dalle foglie, lasciandoli scoloriti con cicatrici argentee e appassimento dei componenti vegetali.

   Tutte le fasi della vita possono essere dannose, poiché le uova sono comunemente deposte all'interno del tessuto vegetale, lasciando una cicatrice. Tipicamente, le fasi di vita larvale e adulto saranno le più dannose a causa del comportamento di alimentazione delle piante e del rischio di trasmettere virus alla pianta. I tripidi completano il loro ciclo di vita in 3-5 settimane.

   Tripidi può essere difficile da vedere direttamente sulla pianta, a seconda della specie. Scuotere la foglia su un pezzo di carta bianco può contribuire a renderli più visibili. Le opzioni di trattamento variano a seconda della specie. I controlli biologici includono larve allacciate, insetti pirati e tripidi predatori.

   La gestione dell'ambiente culturale e la prevenzione sono fondamentali per prevenire i tripidi. L'uso di trappole appiccicose poste alla base delle piante o l'esame della parte inferiore delle foglie per alimentare le cicatrici sono modi per monitorare la presenza di tripidi. I tripidi possono essere evitati utilizzando adeguati protocolli igienico-sanitari per le attrezzature di coltura, utilizzando solo piantine coltivate internamente, e prevenendo aree erbacee o vegetazione troppo cresciuta vicino alle piante o alla serra.

   Le applicazioni chimiche possono essere efficaci nel trattamento dei tripidi, tuttavia la maggior parte dei trattamenti non li uccidono a titolo definitivo e invece impediscono loro di nutrirsi e quindi affamare l'insetto. A causa delle fasi del ciclo di vita esistenti all'interno dell'impianto, potrebbero essere necessarie più applicazioni per eliminarle dal sistema o per controllare un'epidemia.

   Una panoramica più completa dei parassiti vegetali può essere trovata all'indirizzo: < https://entomology.ca.uky.edu/ent60 > < http://www.uvm.edu/~entlab/Greenhouse%20IPM/pestsandbiocontrols.html > < https://content.ces.ncsu.edu/insect-and-related-pests-of-vegetables >

   • Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Università statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *

5. 8.5 Problemi e gestione delle malattie

   Original publication 2021 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   Malattie dei Pesci

   La cultura del pesce è intrinsecamente un business disordinato. I patogeni batterici e i parassiti che colpiscono i pesci sono naturalmente presenti e opportunistici per natura. Una buona gestione, pratiche di allevamento adeguate e l'osservazione quotidiana dei pesci possono prevenire molti problemi associati alla salute dei pesci. Le tecniche di gestione adeguate nella produzione ittica del sistema acquaponico dovrebbero includere: progettazione del sistema, monitoraggio e correzione della qualità dell'acqua, manutenzione delle attrezzature, stoccaggio dei mangimi, osservazione dei pesci per rimuovere i pesci malati o morti e servizi igienico-sanitari dei lavoratori. I comuni segni fisici esterni della malattia dei pesci includono:

   • Emorragia: una scarica anormale di sangue

   • Lesioni: un'area definita di tessuto malato come ulcera, vescica o cancro

   • Macchie bianche o pustole

   • branchie pallide o gonfie: spesso visto con pesci «ingoiare» sulla superficie dell'acqua per aria

   • Colorazione scura

   • Muco in eccesso sulla pelle o branchie

   • Sloughing della pelle

   • Emaciazione

   • Addome disteso

   • Esoftalmia: pop-eye

   Ci sono quattro gruppi principali di agenti patogeni legati alla coltura ittica: funghi, batteri, virus e parassiti. Le malattie dei pesci comuni e il loro trattamento sono elencati di seguito. In genere, le malattie osservate nei sistemi di produzione acquaponica sono il risultato di stress ambientale o fisico (Figura 20). Lo stress può derivare da 1) manipolazione ruvida o eccessiva, 2) confinamento di specie di pesci non addomesticate in sistemi di cisterne o densità di stoccaggio inadeguate, 3) alimentazione scorretta, reggimento alimentare o nutrizione e 4) condizioni di qualità dell'acqua povere o inadatte.

   

   In preparazione per lo stoccaggio dei pesci, i biofiltri devono essere interrotti (popolati con batteri stabiliti prima che i pesci siano immagazzinati nel sistema) e i parametri di qualità dell'acqua devono essere entro intervalli accettabili per le specie di pesci in coltura. Una volta che i pesci sono in loco e prima di essere immagazzinati nella produzione nuova o esistente, devono essere messi in quarantena e trattati profilatticamente per i parassiti esterni utilizzando sale, formalina, permanganato di potassio o altri trattamenti approvati. Il trattamento deve avvenire al di fuori del sistema di produzione, poiché le sostanze chimiche introdotte nel sistema aquaponico causeranno il crash del biofiltro e l'intero processo dovrà essere riavviato. I pesci dovrebbero anche essere osservati per eventuali anomalie fisiche nell'aspetto o nel comportamento. Molte malattie vengono prima rilevate osservando modelli di nuoto anormali.

   I segni di comportamento anomalo includono turbinio, lampeggiante, bobbing, ansioso o nuoto laterale. Gli impianti di quarantena e i protocolli generali di buona gestione del pesce dovrebbero includere 1) lavarsi le mani prima e dopo l'interazione con serbatoi, attrezzature, mangimi o pesci, 2) utilizzare reti e altre attrezzature solo nella zona di quarantena o di produzione, 3) asciugare accuratamente o addirittura sbiancare tra gli usi (mediante secchi di candeggina o bottiglie spray) per uccidere batteri, funghi e parassiti, e 4) lavorare in aree di quarantena come l'ultimo compito della giornata per prevenire la contaminazione incrociata. Arthur et al. (2008) fornisce una panoramica completa delle procedure di quarantena per gli animali acquatici vivi.

   Una volta che i pesci sono stati immagazzinati e il sistema è in funzione, è fondamentale che la chimica dell'acqua sia condotta regolarmente e che i numeri risultanti siano controllati come accettabili sia per i pesci che per le piante. Eventuali adeguamenti necessari dovrebbero essere effettuati non appena vengono identificati problemi, in quanto i problemi di chimica dell'acqua non saranno auto-corretti. La diagnosi precoce e l'intervento sono la misura migliore per garantire che la produzione sia massimizzata sia per il time-to-market che per la resa delle colture.

   Durante la produzione, i pesci che sono affollati in vasche per la cultura intensiva possono essere stressati, il che si manifesta in diversi modi. Pesce stressato può andare fuori alimentazione (smettere di mangiare); colpire i lati dei serbatoi, causando abrasioni al loro corpo o pinne; nip contro l'altro in aggressività; e anche saltare fuori dai carri armati, con conseguente morte.

   Le condizioni di coltura stressanti indeboliscono il sistema immunitario del pesce, lasciandoli più suscettibili alle infezioni batteriche e fungine. In genere, al primo segno di malattia, il pesce smetterà di mangiare. A questo punto, il mangime medicato è inutile e è necessario un trattamento chimico.

   Un altro modo in cui i pesci si ammalano a causa dello stress è la scarsa qualità dell'acqua. Questo può essere il risultato di scarsa chimica dell'acqua e condizioni dell'acqua inadeguate. Ad esempio, i pesci diventano stressati durante livelli acuti o cronicamente bassi di ossigeno disciolto e sono più suscettibili alle malattie. Un altro esempio è occasionale sovralimentazione di pesce. L'eccesso di proteine si scompone in azoto ammoniaca-ammoniaca totale, che si scompone ulteriormente in componenti tossici dell'azoto ammoniacale non ionizzato e dell'azoto nitritio-azoto. Il componente biofiltro non è sufficiente per convertire questi composti in nitrati, portando a stress sul pesce da scarsa qualità dell'acqua. Questi componenti tossici sono ulteriormente aggravati da problemi quali il pH elevato e l'aumento delle temperature.

   Per evitare lo stress sul pesce, una regola generale consiste nell'arrestare o ridurre l'ingresso di alimentazione nel sistema:

   • Quando la temperatura è al di fuori dell'intervallo di specie

   • Quando i pesci sono malati o stressati

   • 24-48 ore prima/dopo il trasporto

   • 24 ore prima del campionamento

   • 3-4 giorni prima dell'elaborazione

   • Quando è presente un DO basso

   • Quando i parametri di qualità dell'acqua sono inferiori alla pari

   Se i pesci immagazzinati in produzione si ammalano, devono essere immediatamente rimossi dal sistema per il trattamento o lo smaltimento. Le modifiche all'acqua dovrebbero essere apportate tempestivamente, i tassi di stoccaggio dovrebbero essere controllati, il flusso d'acqua dovrebbe essere controllato e possono essere necessari scambi d'acqua. Non esistono buone opzioni di trattamento per il trattamento sistemico in produzione, poiché le sostanze chimiche non possono essere utilizzate con sistemi aquaponici accoppiati. I pesci possono essere rimossi o isolati, trattati in contenimento e reintrodotti in un secondo momento.

   La progettazione del sistema svolge un ruolo nella prevenzione delle malattie. Le vasche utilizzate per la coltura ittica devono essere rotonde e preferibilmente avere un fondo conico per la rimozione dei solidi sedimentabili. Il design dovrebbe essere tale che i serbatoi siano facili da disinfettare, possano essere isolati individualmente dal resto del sistema e avere finestre per visualizzare i pesci nella colonna d'acqua.

   • Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Università statale del Kentucky. Manuale di produzione acquaponica: un manuale pratico per i coltivatori. *

6. 8.6 Malattie comuni dei pesci e loro trattamento

   Original publication 2021 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   Parassiti

   

   **Ich (malattia delle macchie bianche) **: Ich è causato dal parassita Ichthyophthirius multifiliis (Ich). Ich appare sui pesci infetti come piccoli granelli bianchi sulla loro pelle e/o branchie (Figura 21a). I pesci possono presentare un comportamento «lampeggiante», caratterizzato da un rapido sfregamento o graffi movimenti contro il fondo del serbatoio, la parete o la superficie dell'acqua (Durborow et al. 2000). L'eccesso di muco è comunemente presente; tuttavia, l'unico segno chiaro può essere un pesce morto o morente. Il trattamento per Ich è difficile; tuttavia, elevare la temperatura dell'acqua a oltre 85 °F può uccidere Ich interrompendo il suo ciclo di vita. I trattamenti chimici per serbatoi di quarantena o sistemi disaccoppiati includono trattamenti multipli di formalina, solfato di rame (CuSO4) o permanganato di potassio (KMNO4). Controllare le dosi appropriate prima della somministrazione. Queste sostanze chimiche non devono entrare in contatto con componenti vegetali e devono essere somministrate in un serbatoio isolato. La semplice raccolta del pesce può essere la soluzione più semplice.

   Malattia vorticolare: causata da Myxobolus cerebralis, la malattia contagiosa infetta principalmente i salmonidi (trote e salmoni) e può entrare nel sistema dell'acquacoltura attraverso i pesci colpiti. I sintomi includono nuoto anormale, oscuramento della parte posteriore e deformazione scheletrica (Idowu et al. 2017). Non esiste un vero trattamento efficace per la malattia vorticosa. I produttori dovrebbero acquistare solo le impronte di salmonide provenienti da un incubatoio che siano certificate esenti da malattie da vortice e che utilizzino acqua trattata o acque sotterranee per la produzione.

   

   ***Infezioni batteriche ***

   Columnaris: le infezioni da Flavobacterium columnare sono comuni nei pesci allevati in acquacoltura. I sintomi più comuni includono ulcere rosse o pallide sulla pelle; muco giallastro sulla pelle, branchie e/o bocca; necrosi/erosione delle branchie. Saddleback è una lesione comune causata da columnaris e appare come una fascia bianca pallida che circonda il corpo (Figura 21b). I batteri possono causare malattie in condizioni di coltura normali, ma più probabilmente quando i pesci sono stressati da basso ossigeno, alta ammoniaca, alta nitriti, alte temperature dell'acqua, manipolazione ruvida, lesioni meccaniche, e affollamento. (Durborow et al. 1998). Columnaris è tipicamente trattato con trattamento chimico dell'acqua utilizzando KMNO4 o utilizzando Terramycin® (ossitetracyline HCl). I mangimi medicati contenenti gli antibiotici Aquaflor®, Terramycin® o Romet® possono essere efficaci. I trattamenti chimici o i mangimi antibiotici non devono entrare in contatto con componenti vegetali e devono essere somministrati in un serbatoio isolato.

   Aeromonas: Aeromonas è un genere di batteri che è diffuso ed è comunemente isolato dagli ambienti di coltura d'acqua dolce. La malattia causata da questi batteri nei pesci si chiama Motile Aeromonas Septicemia (MAS) (Hanson et al. 2019). Le infezioni da Aeromonas sono probabilmente la malattia batterica più comune diagnosticata nei pesci di acqua calda coltivati. I pesci con setticemia spesso presentano emorragie (aree rosse o macchie) sulla pelle, sugli occhi e sulle pinne; un addome discurato; squame svasate a causa di edema nelle tasche della bilancia (idropisia); e/o un ano rosso infiammato (Figura 21c). Internamente, il muscolo e il tessuto viscerale sono spesso rossi e la cavità corporea può contenere fluido sanguinante. Il MAS tipico può essere attribuito a un fattore predisponente, come un evento di manipolazione, shock di temperatura, stress per la qualità dell'acqua, deposizione delle uova o aggressività. Il trattamento è attualmente limitato a tre antibiotici: Aquaflor®, Terramycin® e Romet® -30. Prima che i pesci trattati possano essere elaborati o raccolti, devono essere osservati tempi di astinenza adeguati per ciascun antibiotico. I trattamenti chimici o i mangimi antibiotici non devono entrare in contatto con componenti vegetali e devono essere somministrati in un serbatoio isolato.

   **Setticemia enterica del pesce gatto (ESC) **: ESC è noto anche come «Malattia del buco nella testa» ed è causato dai batteri Edwardsiella ictaluri. Essa colpisce più comunemente specie di pesci gatto ed è responsabile per un terzo delle malattie dei pesci segnalate nel sud-est degli Stati Uniti segni comportamentali di infezione includono la testa inseguimento coda o vortice piuttosto che nuoto, così come «sguardo stella». I segni esterni includono ulcere superficiali rosse o bianche, un foro che appare nella parte superiore della testa e l'accumulo di liquidi nell'addome, causando grave distensione. Il trattamento consiste in genere nella somministrazione di mangimi medicati contenenti gli antibiotici Aquaflor®, Romet® o Terramycin®. I trattamenti chimici o i mangimi antibiotici non devono entrare in contatto con componenti vegetali e devono essere somministrati in un serbatoio isolato.

   Infezioni virali

   Tilapia Lake Virus (TilV): TilV è uno degli unici virus significativi che colpiscono tilapia in situazioni selvatiche e colte. È causato da Tilapia tilapinevirus ed è stato visto in Asia, Africa e Sud America. Viene trasferito rapidamente attraverso popolazioni infette e non vi è alcun trattamento al momento di questa pubblicazione.

   • Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universita' statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *

7. 8.7 Malattie e Prevenzione delle piante

   Original publication 2021 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   I problemi di malattie delle piante possono essere difficili e dispendiosi in termini di tempo. Prevenire l'insorgere di problemi è il primo passo nella corretta cura delle piante. Molte malattie delle piante fogliari sono presenti durante condizioni di alta temperatura e umidità. Fornire una corretta ventilazione e ridurre l'umidità impedirà condizioni che consentono a muffe e malattie di diffondersi ad altre piante.

   La nutrizione delle piante svolge un ruolo diretto nella resistenza alle malattie nelle piante (Agrios 2005). Fornire il corretto equilibrio dei nutrienti è importante non solo per la crescita, ma anche per diminuire la suscettibilità e aumentare il recupero da alcune malattie delle piante. La tabella 10 descrive il ruolo di alcuni nutrienti per la prevenzione delle malattie delle piante. Di seguito sono riportate le malattie delle piante comuni nei sistemi aquaponici.

   Tabella 10: Ruolo dell'alimentazione nella resistenza alle malattie delle piante.

   

   Canker_batterico: I batteri che causano il cancro batterico, Pseudomonas siringae, entrano nella pianta attraverso ferite esistenti causate da potatura, raccolta o lesioni. Segni di cancro batterico includono doratura o necrosi marginale sulle foglie, regioni abbronzate allungate o scissione del gambo, e/o piccole macchie bianche sul frutto (Figura 22a). La causa più comune è la condizione di crescita non igienica o gli strumenti di raccolta.

   _Grigio muffa: _ Causato dal fungo patogeno, Botrytis cinerea, la muffa grigia può essere trovata quasi ovunque le piante siano coltivate. Prevalente durante il clima umido e freddo, la muffa grigia può diffondersi rapidamente attraverso il raccolto, influenzando steli, foglie e frutti. Le foglie possono presentare lesioni marroni che si diffondono su tutta la superficie, causando l'appassimento della foglia (Figura 22b). Se non controllate, le spore si diffonderanno ai fiori e ai frutti, dove apparirà una crescita sfocata e grigia (Figura 22c). Migliorare la ventilazione con i ventilatori e il flusso d'aria all'interno della struttura dell'impianto attraverso la potatura sono misure preventive. Inoltre, rimuovere le piante cadute o malate ed evitare lesioni alle piante tralicci è fondamentale per prevenire la muffa grigia.

   Polverosa e peronoia: Questi due tipi di muffa colpiscono quasi tutte le colture orticole. Colpisce principalmente le foglie della pianta, sono più diffuse in condizioni umide. L'oidio è circolare e di colore bianco e può apparire ovunque sulla superficie della foglia. La foglia potrebbe ingiallire se il fungo è stato presente da molto tempo. Una macchia di peronospora è angolare e grigia in apparenza e il fungo è limitato dalla vena fogliare. Le foglie possono apparire gialle prima che la presenza del fungo sia evidente (Figura 22d).

   

   Pythium: L'agente eziologico per la marciume radicale nelle piante, Pythium sp. si trovano naturalmente nell'ambiente di coltura e hanno un impatto su un'ampia varietà di piante. I sintomi includono radici marroni e marcenti che si allontanano facilmente quando disturbate (Figura 22e). Le piante possono apparire stentate o carenti di sostanze nutritive. Diverse specie di Pythium sono prevalenti a temperature specifiche; tuttavia, in acquaponica appaiono comunemente a temperature dell'acqua superiori a 78°F e condizioni con alti solidi organici. Il controllo della temperatura e l'implementazione di un'efficace rimozione dei solidi limiterà Pythium sp. in un sistema acquaponico.

   • Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universita' statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *

8. 8.8 Passi per prevenire le malattie delle piante nei sistemi acquaponici:

   Original publication 2021 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   • Controllo della temperatura e dell'umidità dell'ambiente in crescita. Le alte temperature e l'umidità sono spesso l'ambiente ideale per la crescita e la diffusione di malattie fungine e batteriche nelle piante. Soprattutto in una serra o in una struttura interna, la ventilazione forzata dell'aria e la prevenzione dell'evaporazione ridurranno questi parametri. È anche importante controllarli dentro e intorno alla struttura della pianta. Ciò si ottiene attraverso un'adeguata spaziatura delle piante e potatura colture fruttificatrici con fogliame denso.

   • Sanitation. L'implementazione di procedure operative standard sanitarie (SSOP) contribuirà a prevenire l'insorgenza di malattie nelle unità di produzione vegetale. Sanificare gli strumenti di propagazione e raccolta e le attrezzature per la coltivazione come zattere e canali NFT contribuiranno anche a prevenire l'insorgenza di malattie.

   • Rimuovere le piante morte o malate. La rimozione rapida e lo smaltimento delle piante colpite può aiutare la diffusione della malattia nella struttura.

   • **Scegliere le specie di piante appropriate. Se le condizioni ambientali esterne non possono essere controllate, la scelta di varietà resistenti o appropriate farà risparmiare tempo e denaro ai praticanti.

   • Qualità dei semi e conservazione. Acquistate semi di qualità e conservateli in frigorifero per evitare che i semi si stampino e per aumentare la germinazione.

   • Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universita' statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *

9. 8.9 Sicurezza alimentare e servizi igienico-sanitari

   Original publication 2021 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   L'igiene e la pulizia di un'operazione sono fondamentali per garantire le buone pratiche agricole (GAP) in materia di sicurezza alimentare (Hollyer et al. 2012). Questo è importante perché a partire dal 2018, il CDC ha stimato che ogni anno 48 milioni di persone si ammalano per una malattia di origine alimentare, 128.000 sono ricoverati in ospedale e circa 3.000 persone muoiono. Se l'industria acquaponica vuole diventare una parte più ampia della produzione alimentare globale e del settore fresco, è fondamentale mantenere una buona reputazione e una percezione positiva della sicurezza alimentare sia per i pesci che per le piante coltivate all'interno dello stesso sistema.

   La maggiore preoccupazione per la sicurezza alimentare all'interno dell'acquaponica è la diffusione di agenti patogeni zoonotici (E. coli, salmonella, ecc.), che possono essere presenti in quantità dannose all'interno dell'acqua. La contaminazione può avvenire da persone che entrano in contatto con l'acqua o dal consumo di foglie vegetali che sono state a contatto con l'acqua acquaponica (Hollyer et al. 2012). Analizzando annualmente campioni di acqua e piante aiuterà i produttori a costruire una forte comprensione delle potenziali fonti di contaminazione.

   La prevenzione è la migliore tattica per la biosicurezza e la sicurezza alimentare, motivo per cui ogni operazione acquaponica dovrebbe avere SSOPS (Sanitation Standard Operating Procedures) e seguire i sette principi dell'HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point). Gli SSOP sono regole scritte per la lavorazione degli alimenti che un'operazione sviluppa e implementa per prevenire qualsiasi contaminazione dei loro utensili o spazio di produzione. L'HACCP determina i valori massimi e minimi ai quali i parametri biologici, chimici o fisici devono essere mantenuti in un punto critico di controllo per prevenire rischi per la sicurezza alimentare. Esempi di procedure igienico-sanitarie per eliminare la diffusione di malattie, parassiti e problemi di sicurezza alimentare sia per i pesci che per le piante includono:

   • Test annuali di agenti patogeni e batterici

   • Miglioramenti continui a SSOPS e HACCP

   • Pulizia complessiva dello spazio di produzione e biosicurezza

   • Servizi igienico-sanitari

   • Igiene umane

   • Educazione igienico-sanitaria

   • Una corretta conservazione degli alimenti

   I servizi igienico-sanitari sono particolarmente importanti se si considera che la maggior parte dei sistemi acquaponici stanno ricircolando, e ciò che normalmente avviene nell'acquacoltura a ricircolo per il trattamento dei pesci malati non può essere fatto facilmente nel ricircolo acquaponico a causa della produzione integrata delle piante. Pertanto, in loco dovrebbe essere presente un tuffo netto per prevenire la diffusione di agenti patogeni dei pesci attraverso il contatto dei pesci con una rete contaminata. Virkon è un esempio di un prodotto igienico-sicuro rete che può essere applicato ad una rete secondo le istruzioni del produttore. Mantenere i bordi del serbatoio puliti dal cibo per pesci non consumato è un modo semplice per ridurre la crescita potenziale di funghi e parassiti. Il monitoraggio e il mantenimento della qualità dei mangimi ridurranno i rischi associati all'ammalamento dei pesci a causa dell'ingestione di alimenti ammuffiti.

   

   Creare e seguire un piano dettagliato di come i pesci e le piante vengono trattati ridurrà drasticamente i problemi di sicurezza alimentare. La lavorazione del pesce impone ai produttori di seguire rigorosi regolamenti e ispezioni HACCP, il che è proibitivo per la maggior parte dei produttori acquaponici a causa della quantità di pesce per raccolto e dei costi generali associati alla trasformazione del pesce. Pertanto, molte aziende acquaponiche venderanno pesce intero sia vivo che su ghiaccio.

   Le norme sulla lavorazione del pesce possono variare da stato a stato. Il trattamento dell'impianto sarà regolato da SSOPS, che comprenderà lavarsi le mani prima della raccolta o dopo aver toccato l'acqua; strumenti di lavaggio in sapone o soluzione di candeggina diluita; mantenimento di un'area di raccolta pulita; pulizia delle zattere e dei mezzi di coltivazione con disinfettanti (sapone, perossido di idrogeno, ecc.) (Figura 23).

   I potenziali alimenti pericolosi (PHF) sono alimenti che rovineranno, causando problemi di sicurezza alimentare, se tenuti a temperatura ambiente per un certo periodo di tempo (Busta et al. 2003). Ciò includerebbe sia pesci che piante (verdure, microverdi, frutta) prodotti all'interno dei sistemi acquaponici. Il raffreddamento improprio degli alimenti è la causa numero uno (\ > 30%) della malattia di origine alimentare. Tempo e temperatura sono i due fattori che influenzano maggiormente il deterioramento del cibo. Anche l'umidità dell'ambiente di stoccaggio e delle attrezzature influirà sulla durata di conservazione degli alimenti. Microverdi e germogli sono particolarmente preoccupanti quando si considera la sicurezza alimentare, in quanto non richiedono alcuna lavorazione o trattamento termico prima del consumo e hanno una durata di conservazione più breve, rendendoli più suscettibili al deterioramento batterico.

   Utilizzare l'istruzione, la formazione e le informazioni prontamente disponibili per i dipendenti sulle pratiche di sicurezza alimentare è la migliore strategia per la prevenzione. Segni che ricordano ai dipendenti di mantenere la pulizia può anche aiutare.

   Inoltre, è fondamentale istruire i dipendenti su dove possono verificarsi i rischi più elevati di contaminazione per la sicurezza alimentare all'interno di qualsiasi operazione. Le implicazioni in termini di costi, la procedura di sicurezza alimentare e la conformità dovrebbero essere incluse in un bilancio.

   • Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universita' statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *