Toumeyella parvicornis (Cockerell, 1897) a threat for Pinus pinea L. in Europe: management strategies for the pine tortoise scale
Author(s)
Di Sora, Nicolò
Date Issued
November 26, 2024
Type
Doctoral Thesis
Abstract
Toumeyella parvicornis (Cockerell, 1897), native to North America and commonly known as the pine tortoise scale, is a significant pest that affect pine trees. This pest, during the last decade, has expanded its distribution even in the European continent as an alien species. This scale insect targets a variety of pine species including, in Europe, the landscape symbol Pinus pinea L.. T. parvicornis feeds on the sap of these trees, leading to symptoms such as needle yellowing, reduced growth, branch dieback, and in severe cases, tree mortality. In some Italian regions, thousands of stone pine trees have already been lost due to this condition. In the light of this concerning scenario, this thesis presents three years of research on the biology, distribution, and feasible containment measures for this harmful pest. More specifically, the first part of the work explores the species i) morphologically and molecularly, to refine ii) the identification practice and to enhance the detection phases in new areas of invasion. Given the suggestion about the potential for the pest to cover the entire Mediterranean region from the early years of invasion, iii) different Species Distribution Models have been developed to facilitate the application of preventive measures in areas deemed highly suitable for T. parvicornis occupation. The second part of the thesis explored potential containment strategies. In particular iv) a low-impact control strategy, such as endotherapy, has been evaluated to test its efficacy on the pest and the duration of the beneficial effect for the plant. Moreover v) through a long-term evaluation of this strategy, different endotherapic techniques have been compared to assess their interchangeability, in terms of efficacy and durability. Finally, alternative control strategy has been explored, namely vi) biological control strategy through the use of predators.
The findings of this study highlight the importance of implementing effective management strategies to combat invasive pests like T. parvicornis. By refining identification practices, exploring containment strategies such as endotherapy, and considering biological control through predator use, a comprehensive management plan may be developed. These results provide valuable insights for mitigating the impact of that invasive species and safeguarding stone pine stands.
Toumeyella parvicornis (Cockerell, 1897), specie originaria del Nord America e comunemente conosciuta come cocciniglia tartaruga del pino, è un parassita che colpisce diverse specie afferenti al genere Pinus. Negli ultimi dieci anni, questo parassita ha ampliato la sua distribuzione anche nel continente europeo come specie aliena, trovando come ospite principale il pino domestico (Pinus pinea L.). T. parvicornis si nutre della linfa di questi alberi, causando sintomi quali: ingiallimento degli aghi, la riduzione della crescita ed il disseccamento dei rami e, nei casi più gravi, la morte degli alberi. In alcune regioni italiane, migliaia di pini domestici sono già andati persi a causa di questa condizione critica.
Anche alla luce di questo preoccupante scenario, grazie ad uno studio triennale, questa tesi presenta aspetti di ricerca sulla biologia, la distribuzione e le misure di contenimento praticabili nei confronti di questo parassita. Nello specifico, la prima parte del lavoro affronta la specie i) dal punto di vista morfologico e molecolare, al fine di perfezionare ii) le pratiche di identificazione e migliorare le fasi di rilevamento, soprattutto nelle nuove aree di invasione. Considerando che fin da subito questo parassita ha dimostrato di poter essere in grado di colonizzare l'intera regione mediterranea, iii) sono stati sviluppati diversi modelli di distribuzione delle specie per facilitare l'applicazione di misure preventive nelle aree considerate altamente idonee all’occupazione da parte di T. parvicornis. La seconda parte della tesi ha esplorato delle potenziali strategie di contenimento. In particolare, iv) è stata valutata una strategia di controllo a basso impatto ambientale, come l’endoterapia, per testarne l'efficacia contro il parassita e la durata dell’effetto di contenimento sulle piante attaccate. Inoltre, v) attraverso una valutazione a lungo termine di questa strumento, sono state confrontate diverse tecniche endoterapiche per valutarne l'intercambiabilità in termini di efficacia e durata. Infine, è stata esplorata una strategia di controllo alternativa, ovvero vi) una strategia di controllo biologico mediante l’uso di predatori.
I risultati di questo studio sottolineano, ancora una volta, l'importanza di implementare strategie di gestione efficaci per combattere parassiti così invasivi come T. parvicornis. Perfezionando le pratiche di identificazione, esplorando strategie di contenimento come l’endoterapia e considerando il controllo biologico tramite l’uso di predatori, è possibile sviluppare un piano di gestione completo. Tali risultati quindi, offrono preziose indicazioni per mitigare l'impatto di questa specie invasiva e salvaguardare i pini domestici.
Additional information
Dottorato di ricerca in Scienze delle Produzioni Vegetali e Animali