Utilizzo di principi attivi di origine naturale per la concia delle sementi e per il controllo delle malattie trasmesse da seme Enzo Marinelli Centro di Ricerca per la Patologia Vegetale CRA-PAV Kick-off meeting Piano Nazionale Sementiero per le produzioni Biologiche 2012 - 2013 MARTEDI’ 8 MAGGIO 2012 CRA - Unità di Ricerca per l’Orticoltura Via Salaria,1 - 63030 Monsampolo del Tronto (AP)

Introduzione Reg (CE) N. 889/2008 del 5 settembre 2008 relativo alla produzione biologica Allegato II Antiparassitari — prodotti fitosanitari di cui all'articolo 5, paragrafo 1 1. Sostanze di origine vegetale o animale Oli vegetali (ad es.: olio di menta, olio di pino, olio di carvi) DIRETTIVA 2008/127/CE DELLA COMMISSIONE del 18 dicembre 2008 recante modifica della direttiva 91/414/CEE “relativa all'immissione in commercio dei prodotti fitosanitari” del Consiglio per includervi alcune sostanze attive (estratto di Melaleuca alternifolia, olio di chiodi di garofano, olio di menta verde fitoregolatore BIOX_M)

Introduzione Thyme oil Tea Tree oil Clove oil Oregano oil Piano sementiero biologico (riso, lenticchia, pisello proteico, lupino, soia) Pro.Vi.Se.Bio (cece, carota, fagiolo, grano) Thyme oil Tea Tree oil Clove oil Oregano oil Peppermint oil Rosemary oil Laurel oil Ascochyta lentis Colletotrichum gloeosporioides Peyronellaea pinodella Peyronellaea pinodes Phomopsis longicolla Diaporthe phaseolorum var. caulivora Fusarium spp. Alternaria spp.

Introduzione EFFICACIA IN VITRO FITOTOSSICITA’ (tecnica del ‘Between Paper’) EFFICACIA IN VIVO A. Prove in laboratorio (metodo ‘blotter test’) B. Prove in serra

EFFICACIA IN VITRO Minimum inhibitory concentration (MIC90) of thyme (TO), clove (CO), peppermint (PO),oregano (OO), of tea tree (TTO) rosemary (RO) and laurel oils (LO)   TO CO OO PO TTO RO LO P. pinodella strain 1 0.05 0.04 0.07 0.09 0.30 0.77 0.68 P. pinodella strain 2 0.08 0.28 0.65 0.67 P. pinodes 0.06 0.31 0.72 0.71 D. phaseolorum var. caulivora 0.03 0.48 0.86 0.98 P. longicolla strain 1 0.40 1.02 1.25 P. longicolla strain 2 0.34 0.78 0.70 A. lentis 0.61 0.64 C. gloeosporioides 0.11 0.46 0.80

EFFICACIA IN VITRO_tto

FITOTOSSICITA’ SPECIE VARIETA' % germinazione Timo Controllo 0,1% 0,3% Giorni di lettura 5 8-14 Soia Energy 74,5 79,5 77 83 81 Hilario 81,5 88,5 85 83,5 87,5 Riso Galileo 92,5 94,5 84 50,5 66,5 Carnise 90,5 93 85,5 58 69,5 Lupino Multitalia 82,5 93,5 90 Lenticchia Gaia 55,5 62 45,5 57 45 Itaca 56 60 73 76 65 68,5 Pisello Eiffel 63 70 64 56,5 59 Iceberg 95,5 84,5 89,5

EFFICACIA IN VIVO A. Prove in laboratorio (metodo ‘blotter test’) Pisello Iceberg inoculato con A. pisi I rip 200.000 conidi II rip 400.000 conidi TESI % semi infetti silfur 13 d 50,5 b timo 0,2% 14 d 54,66 b tto 1% 18 d 53,5 b tto 2% 22 d 41,66 b timo 0,1% 44 b 89,83 a cutril 50 b 97,33 a tal quale inoc 70 c 96,00 a timo cont 91d 81,16 a tto cont 97 d 98,00 a

EFFICACIA IN VIVO B. Prove in serra. Pisello Iceberg inoculato con A. pisi Tesi n° semi semi germinati piante con sintomo di antracnosi semi non germinati % Germinazione % Piante sintomatiche   Timo 0,1% 40 34 3 6 82,35 7,5 timo 0,2% 30 10 66,67 controllo timo 39 2 1 97,44 5 TTO 1% 37 91,89 TTO 2% 28 12 57,14 2,5 tto controllo 35 85,71 Silfur Cutril Tal quale non inoculato 38 94,74 Tal quale inoculato 36 4 88,89 15

Table 4. Cost of 1 litre solution treatment, calculated on the basis of its cost and the volume needed to achieve the highest MIC concentration   TO CO OO PO TTO RO LO Highest MIC 0,07 0,11 0,48 1,02 1,25 Cost € 0,12 € 0,03 € 0,13 € 0,06 € 0,38 € 0,50 € 2,38

Obiettivi della specifica attività PNSB_2 valutazione di oli vegetali capaci di contenere i patogeni “seed borne” senza interferire sui parametri di qualità della semente Individuazione di polimeri biodegradabili con funzioni protettive e veicolanti il trattamento con oli (chitosano polisaccaride ad alto peso molecolare, gomma di guar – trisaccaride galattomannano ad alto peso molecolare) Individuazione e messa a punto di formulazioni contenenti oli essenziali per la concia

Piano operativo Verifica parcellare in campo per gli oli di Timo, Melaleuca, Garofano, Menta Integrare la concia bio con tecniche fisiche (osmopriming) Messa a punto della formulazione e del metodo + adatti alle singole combinazioni pianta-fungo

Piano operativo 1° Prove grano Blocchi randomizzati a tre repliche Simeto biologico fornito da QCE - Semente inoculata artificialmente in azienda biologica 200g di cariossidi a trattamento. I trattamenti per immersione sono stati effettuati senza mettere le soluzioni in agitazione, per evitare un eccessivo dilavamento dell’inoculo fungino. NT nessun trattamento. Chitosano: immersione per 1 h in soluzione (0,5 grammi in 100 ml). TO: Olio di timo; immersione per 30’ in soluzione (0,2% v/v olio di timo + tween20 0,05%). TTO: olio di melaleuca; immersione per 30’ in soluzione (2,5 % v/v olio di melaleuca + tween20 0,05%). Rame a spruzzo: Cutril applicato tramite macchina conciante rotostat (1200 µl Cutril + 300 µl acqua, per 100g di cariossidi). Controllo negativo non inoculato e non trattato.

Azienda Sperimentale CRA-QCE - Inviolatella (RM) Simeto non inoc. Conciato con TTO Simeto non inoc. NT

Piano operativo 1° Prove grano Blocchi randomizzati a tre repliche Simeto biologico e Dylan convenzionale forniti da QCE - Semente non inoculata 200g di cariossidi a trattamento. I trattamenti per immersione sono stati effettuati mettendo le soluzioni in agitazione. NT nessun trattamento. Chitosano: immersione per 1 h in soluzione (0,5 grammi in 100 ml). TO: Olio di timo; immersione per 30’ in soluzione (0,2% v/v olio di timo + tween20 0,05%). TTO: olio di melaleuca; immersione per 30’ in soluzione (2,5 % v/v olio di melaleuca + tween20 0,05%). Rame a spruzzo: Cutril applicato tramite macchina conciante rotostat (1200 µl Cutril + 300 µl acqua, per 100g di cariossidi). Chimico fornito da ditta sementiera.

Simeto non inoc. Conciato con TO Azienda Sperimentale CRA-PAV – Tor Mancina (RM) Simeto non inoc. Conciato con TO Simeto non inoc. NT

Azienda Sperimentale CRA-PAV – Tor Mancina (RM)

Piano operativo 1° Prova Soia Blocchi randomizzati a tre repliche Hylario fornito da ENSE - Semente inoculata P. longicolla artificialmente, Tormancina (RM) NT nessun trattamento. TO: Olio di timo; immersione per 30’ in soluzione (0,2% v/v olio di timo + tween20 0,05%). TTO: olio di melaleuca; immersione per 30’ in soluzione (2,5 % v/v olio di melaleuca + tween20 0,05%). TO+pellicolatura: Olio di timo; immersione per 30’ in soluzione (0,2% v/v olio di timo + tween20 0,05%). TTO+pellicolatura: olio di melaleuca; immersione per 30’ in soluzione (2,5 % v/v olio di melaleuca + tween20 0,05%). Rame a spruzzo: Cutril applicato tramite macchina conciante rotostat (1200 µl Cutril + 300 µl acqua, per 100g di cariossidi). Controllo negativo non inoculato e non trattato.

Prove di concia in campo 2 varietà (var1; var 2) 2 oli (OLIO A; OLIO B) a varietà 2 concentrazioni (conc1;conc2) a olio 1 Trattamento convenzionale a varietà (tratt, Conv.) 1 controllo non trattato a varietà (NT) 5 file a parcella Parcella 2m x 1m Distanza tra le parcelle 50 cm Distanza tra le ripetizioni 1 m Area totale 10m x 20m (200m2) Inoltre seme sufficiente per: BT (fitotossicità) Blotter Test (efficacia in vitro)

Utilizzo di principi attivi di origine naturale per la concia delle sementi e per il controllo delle malattie trasmesse da seme Cronogramma

Integrazione con le altre azioni del PNSB e con altri progetti Prove parcellari in campo su Frumento tenero e frumento duro con CRA-QCE Prove parcellari in campo su pomodoro da mensa con CRA-ORA Collaborazione con Istituto di Chimica e Tecnologia dei Polimeri di Napoli (ICTP-CNR)