Metodi di lotta biologica e microbiologica; impiego di organismi utili Corso di Formazione su AGROFARMACI E DESTINO AMBIENTALE   Massimo Benuzzi Metodi di lotta biologica e microbiologica; impiego di organismi utili

Sommario della presentazione Analisi del settore Cosa sono i mezzi a basso impatto ambientale (Beneficials, Microbials & Botanicals) Analisi di ciascun gruppo con limiti e vantaggi Prospettive e necessità per lo sviluppo del comparto

Qual è la tendenza? Meno p.a. disponibili (revisione 91/414) (-60%) Monitoraggio degli effetti collaterali delle molecole chimiche (Neonicotinoidi , buffer zone e tempi di rientro) I meccanismi di azione dei nuovi p.a. sono molto sofisticati più soggetti alla resistenza (per questo in etichetta limitazioni annuale nei trattamenti) Dal 2014 le strategie IPM saranno obbligatorie (PAN) Lo Sviluppo di nuove molecole ha costi altissimi Controllo residui sempre più accurato I consumatori vogliono derrate senza residui Gli agrobiofarmaci hanno acquisito credibilità e sono entrati a pieno diritto tra i mezzi di produzione affidabili

Cosa si intende per mezzi a basso impatto ambientale (o Biopesticidi o BCAs) ? microbials botanicals beneficials pheromones

I mezzi di controllo biologico È convinzione comune che servano solo PER L’AGRICOLTURA BIOLOGICA Mentre invece sono divenuti PRODOTTI BIOLOGICI PER L’AGRICOLTURA

I prodotti biologici sono frequentemente usati nell’industria farmaceutica Dal 1981 70% dei nuovi antibiotici 60% dei nuovi farmaci anticancro 50% dei nuovi immuno-suppressori Nel nostro settore alcuni nuovi prodotti hanno “ispirazione naturale”: abamectin, spinosad, analoghi delle strobilurine Un agrofarmaco biologico ha un costo di sviluppo di € 1-2,5 milioni di €

Alcuni aspetti dei mezzi convenzionali EU ha eliminato circa 600 principi attivi convenzionali negli ultimi anni L’ ultimo MOA di un nuovo erbicida è stato scoperto negli anni ‘80 Solo 2 nuovi MOA per i fungicidi negli ultimi 20 anni – e in 3 anni uno di questi ha sviluppato popolazioni resistenti. 80% degli insetticidi appartengono a 4 MOA un nuovo principio attivo di sintesi costo circa 200-250 milioni $ dopo lo screening di almeno 140,000 molecole

World market dei biopesticidi (2011) Tipo $ (milioni) Agrofarmaci (mondiale) 45,143 Biopesticidi (mondiale) 1,358 Agrofarmaci Microbiologici (mondiale) 861 Botanicals (mondiale) 157 Biopesticides (Europa) 353 (25.8%) Microbial pesticides (Europa) 208 Il mercato globale di biopesticidi è stimato in crescita del 15.8% dal 2012 fino all 2017 MarketandMarket, 2012

Europa Target $ milioni Bioinsetticidi 159 Biofungicidi 155 Bionematicidi 13.4 Bioerbicidi 4.2 ????? Country $ milioni Spagna 123.6 (35%) Italia 88.3 (25%) Francia 63.6 (18%) UK 21.2 (8.8%) altri 56.5 totale 353 EU biopesticides market is supposed to grow by 16.4% from 2012 till 2017 MarketandMarket, 2012

Estratti vegetali Si tratta di principi attivi (Botanicals) estratti da vegetali che vengono poi successivamente formulati in prodotti commerciali In Italia sono attualmente registrati: Piretrine Azadiractina Oli vegetali

Piretrine estratti di Chrysanthemum cinerariaefolium Incluso in Annex I della Direttiva 91/414/CEE: SI Direttiva d’inclusione: 2008/127/CE del 18.12.2008 Impiegabile solo come insetticida

Azadiractina Incluso in Annex I della Direttiva 91/414/CEE:NO (per ritiro volontario da parte dei notificanti) Decisione della Commissione del 08.12.2008 (2008/941/CE) Gli Stati Membri ritirano l’autorizzazione relativa ai prodotti fitosanitari contenenti Azadiractina entro il 31 dicembre 2010 Attualmente in Italia non è possibile ottenere: - nuove registrazioni - estensioni impiego (es: Tuta absoluta su pomodoro)

L-Carvone (olio di menta) Sostanza recentemente registrata in Italia per il trattamento delle patate in post- raccolta come antigermogliante, fungicida e battericida Inclusione in annex I dal 2008

Altre sostanze vegetali incluse in Annex I Principio attivo Uso Stato dell’arte Estratto di Melaleuca Alternifolia (Tee Tree Oil) fungicida Di prossima registrazione in Italia Estratto d'aglio Nematocida/ insetticida Pepe (Piper nigrum) repellente Oli vegetali/Olio di citronella erbicida Oli vegetali/Olio di chiodi di Garofano (eugenolo) Fungicida/ battericida Di prossima registrazione in Italia Oli vegetali/Olio di Colza Insetticida Oli vegetali/Olio di menta verde fitoregolatore Estratto d'alga marina (precedentemente estratto d'alga marina e alghe marine)

Estratti vegetali Stesse problematiche registrative delle molecole di sintesi Difficoltà nella gestione del “cocktail” di diverse sostanze Standardizzazione delle procedure estrattive e di formulazione Alcune problematiche nella conservazione Potenzialità in un prossimo futuro ???

Gli agrofarmaci Microbiologici Sono agrofarmaci che hanno il principio attivo a base di un microrganismo Tra questi funghi, batteri, protozoi, lieviti e virus (che sono considerati microrganismi anche se in teoria non lo sono in senso stretto) Fino a pochi anni fa erano principalmente insetticidi (primo esempio il Bt) ma da qualche anno sono presenti altri nuovi principi attivi

Storia La lotta microbiologica (ovvero l’uso di microrganismi contro le avversità delle colture) è nata in Italia Agostino Bassi nel 1835 riportò per la prima volta in modo scientifico una malattia degli insetti (su Bombix mori) chiamata “Mal del Segno” é causata da Beauveria bassiana. Bassi fin da allora ne ipotizzò l’applicazione in agricoltura “contro le pesti dei campi coltivati”

Microrganismi registrati in Italia (insetticidi/nematocidi) Principio attivo microrganismo attività formulati registrati Adoxophyes orana GV GranuloVirus insetticida 1 Beauveria bassiana Fungo 2 Cydia pomonella GV 5 Bacillus thuringiensis (Kurstaki, Aizawai, Tenebrionis) Batterio 35 Helicoverpa armigera NPV Nuclepoliedrovirus Paecilomyces lilacinus nematocida Spodoptera littoralis NPV

Microrganismi registrati in Italia (fungicidi) Principio attivo microrganismo N° di formulati registrati Ampelomyces quisqualis fungo 1 Aureobasidium pullulans lievito Bacillus amyloliquefaciens batterio Bacillus subtilis Coniothyrium minitans Trichoderma asperellum Trichoderma gamsii 2 (in miscela con T.asperellum) Trichoderma harzianum 2 Pseudomonas chlororaphis Streptomyces K61 batterio attinomicete

Un caso di successo: CpGV Registrazione in Italia nel 2000 Nel 2010: 5 diversi formulati sul mercato Più di 150.000 Ha trattati nel mondo Circa 45.000 Ha trattati in Italia nel 2009 dei quali almeno 2/3 in IPM

Microrganismi: limiti Isolamento del ceppo efficace Formulazione Registrazione (per ceppo) & Biotarocchi Compatibilità con altri agrofarmaci Catene distributive Shelf life – conservazione Scarse competenze tecniche Maggiori difficoltà applicative L'approccio sperimentale deve essere diverso

Vantaggi Applicabili con le normali macchine irroratrici Abbastanza specifici Buona selettività verso ausiliari Modalità di azione diversa Basso rischio di resistenza Nessun residuo (no LMR) Tempo di carenza nullo o molto breve

Alcune curiosità sulle registrazioni Europa : 27 microrganismi registrati USA : 59 microrganismi registrati Perchè ? Le Procedure di Registrazione in Europa sono complicate, lunghe e costose EU vs USA

Periodo necessario per la registrazione in EU e USA Organismo EU EU periodo speso per la registrazione EPA periodo speso per la registrazione Paecilomyces fumosoroseus 5.94-6.01 >7 anni 5 anni Coniothyrium minitans 11.98-8.03 >4.5 anni 15 mesi Pseudomonas chloroaphis 1.96-4.04 > 8 anni - Ampelomyces quisqualis 2.96-5.05   Spodoptera NPV 7.97 - à > 7 anni 12 mesi Gliocladium catenalatum 3.99-5.04 > 5 anni 13 mesi Bacillus subtilis 5.00- à > 4 anni 14 mesi Pseudomyza flocculosa 3.01 - à > 3 anni 3.3 anni Paecilomyces lilacinus 10.02- à > 1 anno Metodi di Confusione sessuale 3-5 anni Media del periodo <2 anni

I Macrorganismi per la difesa delle colture (beneficials) Artropodi predatori e parassitoidi Nematodi entomopatogeni

Storia Le prime applicazioni di lotta biologica in serra risalgono agli anni ‘60 contro Tetranychus urticae in Olanda quando alcuni acaricidi (parathion, azinphos methyl, etc.) non avevano manifestato fenomeni di popolazioni resistenti Per risolvere il problema si fece ricorso a Phytoseiulus persimilis

Campi applicativi Tripidi Ragnetto rosso Aleurodidi: Afidi Liriomyza spp.: Psilla Cocciniglie Oziorrinco e sciaridi Mosche Larve svernanti di lepidotteri Peperone, fragola,ornamentali Fragola, peperone,melanzana, cucurbitacee, ornamentali, fiori Pomodoro, melanzana,cetriolo, ornamentali Cucurbitacee, fragola, peperone Pomodoro, melanzana,ornamentali Pero Agrumi, ornamentali Ornamentals allevamenti zootecnici (EPN) pomacee e drupacee

insetti ed acari predatori

insetti parassitoidi

nematodi entomopatogeni

polonia 80% benelux 100% francia 50% Portogallo 15% spagna 30% grecia 30% Italia 4%

olanda 100% spagna 90% italia 30% grecia 80% Il caso Almeria

Vantaggi dei beneficials soluzioni efficaci e di lungo periodo facilità di distribuzione controllo di specie resistenti controllo dei nuovi parassiti nessun tempo di rientro sinergia con altri mezzi di biocontrollo nessun residuo veicolo di formazione ed innovazione valore aggiunto al prodotto

Quali sono gli step di sviluppo per gli agrofarmaci microbiologici per la difesa delle colture

Mezzi microbiologici in agricoltura Isolamento del ceppo efficace Produzione del principio attivo Formulazione Registrazione/biostimolanti/concimi Catene distributive Shelf life - conservazione Credibilità tra i tecnici Scarse competenze tecniche Maggiori difficoltà applicative L'approccio sperimentale deve essere diverso (inoculi artificiali, livelli di efficacia,etc.)

Cosa succede quando si avvia una distribuzione commerciale di un BCA ? Produzione Q.C. Distribuzione commerciale

Produzione Costi di Produzione Timing della produzione Formulazione Packaging Shelf life Stoccaggio

Quality Control In teoria ogni singola partita di prodotto deve essere valutata prima della commercializzazione Data di scadenza, consegne Condizioni di conservazione Molti problemi in campo sono dovuti alla scarsa qualità (&Q.C.) nei canali distributivi

Tutti i punti vendita hanno queste competenze? Problemi tecnici Come si applicano i BCA Informazioni generali circa i BCA Timing del trattamento Spettro di attività Compatibilità Spedizioni Stoccaggio Tutti i punti vendita hanno queste competenze?

Azioni La selezione dei distributori (non tutti i punti vendita hanno il know-how per gestire biopesticidi) si deve basare: Capacità di fornire assistenza tecnica in campo Possibilita di stoccare in modo corretto i biopesticidi know-how tecnico per l’applicazione dei biopesticidi (compatibilità con altri pesticidi, tempistica di applicazione, target, strategie integrate, etc.) Selezione degli agricoltori (non tutti gli agricoltori possono usare biopesticidi)

CONCLUSIONI Principali limitazioni nella distribuzione commerciale dei BCA: Stoccaggio Shelf-life & data scadenza Selezione dei migliori punti vendita Difficoltà nell’includere i BCA nelle strategie IPM Competizione e pressione delle ditte chimiche COSTI + alti

Quale futuro per i BCA? CONCLUSIONI Ma perché faccio questo mestiere ? La Registrazione a livello Europeo e la distribuzione commerciale sono grossi problemi La competizione con i vecchi ma economici prodotti chimici è difficile Un aiuto può arrivare da: Un più accurato controllo dei residui Sviluppo di una (reale) Agricoltura biologica Sviluppo di una reale Produzione integrata Restrizione nell’uso dei prodotti chimici

I mezzi a basso impatto ambientale rappresentano un futuro ineludibile Grazie per l’attenzione