L'applicazione di fungicidi, sebbene utile nel controllo delle malattie delle piante, presenta complicate limitazioni che possono costare ai coltivatori sia la tranquillità che la quantità di resa. Gli agenti patogeni delle piante che altrimenti verrebbero uccisi dai fungicidi possono evolversi per vendicare i loro fratelli morti, sviluppando una resistenza che rende inefficace la dose standard di applicazione del fungicida.
Per ritardare la resistenza ai fungicidi, i coltivatori usano comunemente miscele di fungicidi per trattare le malattie fungine che limitano la resa, sulla base di ricerche approfondite che delineano come costruire queste miscele. Tuttavia, questa ricerca non si traduce completamente nello scenario comune e reale in cui un fungicida è disponibile da più tempo dell'altro, ponendo la domanda: qual è la strategia ottimale per l'applicazione di miscele di fungicidi quando i livelli iniziali di resistenza a ciascun fungicida differire?
Per rispondere a questa domanda, Nick Taylor e Nik Cunniffe dell'Università di Cambridge nel Regno Unito hanno costruito una semplice strategia alternativa analizzando un modello matematico che incorpora la riproduzione sessuale del patogeno, che raramente è incluso negli studi di modellazione nonostante la sua rilevanza per le dinamiche evolutive. dei patogeni fungini.
Il loro articolo, recentemente pubblicato in fitopatologia, applica il modello a una malattia economicamente importante, la macchia fogliare di Septoria sul grano, e fornisce un'analisi approfondita delle sue dinamiche evolutive.
Taylor e Cunniffe usano il teorico e modello matematico per trovare la strategia ottimale di gestione della malattia quando le frequenze iniziali di resistenza ai due fungicidi nella miscela differiscono. Il modello dimostra che le precedenti raccomandazioni di modellazione per la gestione della resistenza ai fungicidi non sono ottimali e potrebbero fallire in diverse circostanze del mondo reale.
Al contrario, la loro nuova strategia è ottimale anche quando le frequenze iniziali di resistenza differiscono e quando variano i parametri fungicidi e la proporzione di riproduzione sessuale del patogeno tra le stagioni. Inoltre, trovano quel patogeno di mezza stagione riproduzione sessuale può influenzare il tasso di sviluppo della resistenza ma non influisce qualitativamente sul strategia ottimale raccomandazione.
Anche se questo può sembrare complicato, Taylor commenta: “L'aspetto più eccitante di questa ricerca è l'idea che un problema così complesso possa avere una soluzione molto semplice. Sebbene la gestione della resistenza dei patogeni a miscele contenenti coppie di fungicidi a cui i patogeni possono potenzialmente acquisire resistenza sia difficile e complessa, la strategia di gestione ottimale funziona in modo affidabile ed è semplice da affermare: il programma di applicazione del fungicida dovrebbe essere progettato in modo tale che la resistenza a entrambi i fungicidi sia bilanciata da la fine del programma”.
In definitiva, la loro strategia mira all'equilibrio controllo delle malattie con la gestione della resistenza bilanciando la resistenza a entrambi i fungicidi finché la resistenza non è aumentata così tanto da far fallire il programma.
Questa raccomandazione strategica è robusta rispetto alle variazioni dei parametri che controllano l'epidemiologia dei patogeni e l'efficacia dei fungicidi e, una volta che questa strategia sarà verificata sperimentalmente in futuro, potrebbe potenzialmente influenzare le raccomandazioni politiche relative alla gestione efficace delle malattie agricole. Cunniffe non vede l'ora di "estendere queste idee per consentire modelli più complessi, inclusa la resistenza ai fungicidi, nonché per resistenza strategie di gestione che variano nel tempo”.