Bioplanet in breve. Sede: Cesena (FC)

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1 STRATEGIE DI CONTROLLO BIOLOGICO

2 Bioplanet in breve Società cooperativa fondata nel 1999 dalla riorganizzazione di Biolab 1983, nasce il laboratorio Biolab 1991, trasferimento nella sede attuale 1999, nasce Bioplanet CANADA Sede: Cesena (FC) Vendita in Italia e su e diversi mercati europei di prodotti IBCAs ed IPM per coltivazioni agricole ed ornamentali (serra e pieno campo) Il mercato italiano è circa 50% del totale dell attività INGHILTERRA SVEZIA DANIMARCA BELGIO POLONIA GERMANIA AUSTRIA Bioplanet si avvale di distributori locali e nazionali e di partners nei diversi paesi europei Circa 50 persone, più diversi tecnici collaboratori o agenti di vendita, supportano i distributori e gli agricoltori PORTOGALLO SPAGNA MAROCCO FRANCIA ITALIA GRECIA ALBANIA TURCHIA CIPRO

3 Chi siamo e cosa facciamo siamo la prima azienda in Italia per l'allevamento di insetti ed acari utili impiegati nella difesa biologica delle colture agrarie da oltre 20 anni ci occupiamo della produzione e della messa a punto delle tecniche di utilizzo in campo di numerose specie di predatori e parassitoidi, antagonisti naturali dei più comuni nemici delle piante i nostri prodotti vengono distribuiti ogni giorno in tutta l'italia e nei più importanti Paesi europei i nostri campi di intervento vanno dalle coltivazioni orticole ed ornamentali in serra, alle colture in pieno campo sino alla frutticoltura ed al verde ornamentale la corretta applicazione degli organismi utili, non può fare a meno di un qualificato supporto tecnico cui prestiamo molta attenzione attraverso una rete di tecnici specializzati sul territorio nazionale

4 Inoltre: svolgiamo attività di consulenza, rivolta a enti pubblici, istituti privati, associazioni e cooperative di produttori per la messa a punto e lo sviluppo di progetti di ricerca e dimostrativi, a tutti i livelli, inerenti lo sviluppo della lotta biologica e di tutte le tecnologie innovative per l'agricoltura ecocompatibile proponiamo soluzioni tecniche ed organizzative al passo con i tempi ci occupiamo di formazione e sensibilizzazione sia dei tecnici che degli operatori partecipiamo attivamente a corsi, seminari specialistici, articoli tecnici, pubblicazioni scientifiche e convegni

5 Le origini in breve 1962: Rachel Carson pubblica Silent spring (USA) L inconsapevolezza lascia spazio ad un acceso dibattito 1972: sospensione dell uso del DDT in agricoltura negli USA Nasce l urgenza di ricorrere a mezzi alternativi 1979: si svolge a Cesena l indagine <<stato di salute del territorio in rapporto all inquinamento da pesticidi nel campo coltivato>> Si evidenziò un impiego generalizzato e dissennato dei pesticidi 1982: Giorgio Celli, titolare della cattedra di Lotta Biologica presso la Facoltà di Agraria dell Università di Bologna e la sua èquipe visitano l I.N.R.A. di Cape D Antibes in Costa Azzurra 1983: un Istituto di Credito cesenate sovvenziona la ricerca e la costituzione di un laboratorio per l allevamento di insetti utili 1985: inizia l allevamento, presso Biolab, di Chrysoperla carnea 1999: nasce Bioplanet

6 Allevamento di insetti ed acari utili per la Lotta Biologica Prodotti per l agricoltura sostenibile Strategie di controllo integrato Ricerca e sviluppo Assistenza tecnica

7 Ruolo della lotta biologica in un agricoltura con meno chimica

8 Lotta biologica Definizione classica: L uso di predatori, parassitoidi e microorganismi patogeni per contenere la densità di una popolazione di un altro organismo ad un livello inferiore a quello che si sarebbe avuto in loro assenza De Bach 1964

9 Lotta Integrata (Integrated Pest Management) Strategia di intervento contro gli organismi nocivi per mantenerli al disotto della soglia di tolleranza, tenendo conto del loro comportamento e dei fattori naturali di limitazione, utilizzando tutti i metodi di lotta accettabili da un punto di vista economico, ecologico, tossicologico. IOBC (Organizzazione Internazionale per la Lotta Biologica e Integrata)

10 Concetti basilari.. Soglia di tolleranza: densità di popolazione del fitofago alla quale si ha un danno che non giustifica un intervento fitoiatrico Soglia di intervento: densità di popolazione del fitofago alla quale occorre intervenire per impedire il danno economico Soglia di dannosità o economica: densità di popolazione del fitofago alla quale comincia ad aversi danno economico

11 Mezzi disponibili Genetici: scelta specie, resistenze, tolleranze, portainnesti Agronomici potatura verde, consociazioni, irrigazione, concimazione, arieggiamento, pacciamatura Fisico-meccanici trappole cromotropiche o luminose, polveri, pirodiserbo, diserbo meccanico Biotecnologici feromoni Biologici (e microbiologici) lotta biologica e controllo naturale Chimici di origine naturale: Rame, zolfo, piretro, olii minerali, neem, rotenone, saponi, induttori di resistenza (SAR), eccetera di sintesi: selettivi, poco persistenti

12 I mezzi tecnici a basso impatto ambientale Cosa si intende per mezzi a basso impatto ambientale (o BCAs)? Semiochimici Estratti di origine vegetale Microbiologici Ausiliari Il grande equivoco Molti ancora oggi ritengono che i mezzi tecnici biologici siano impiegati solo in agricoltura biologica In realtà più del 90 % dei prodotti viene impiegato in agricoltura convenzionale

13 I mezzi a Basso Impatto Ambientale devono essere percepiti dagli operatori non come alternativi ai mezzi convenzionali ma come un opportunità in più DA PRODOTTI PER L AGRICOLTURA BIOLOGICA a PRODOTTI BIOLOGICI PER L AGRICOLTURA

14 BCAs: perché? EU ha eliminato circa 600 principi attivi convenzionali negli ultimi anni Riduzione dei p.a. disponibili = aumento delle resistenze Disciplinari restrittivi da parte della GDO Continuo sviluppo di metodi per agricoltura sostenibile Aumento di competitività dei BCAs nell economicità della difesa Ottimi risultati se correttamente impiegati (supporto tecnico adeguato) La lotta integrata diverrà un obbligo EU dal 2014 ed i metodi a basso impatto ambientale verranno preferiti se forniscono un soddisfacente livello di controllo

15 Gli organismi utili

16 virus entomopatogeni I virus entomopatogeni sono Baculovirus, a forma di bastoncello. Sono impiegati per il controllo di larve di lepidotteri ingeriti dalla larva, una volta raggiunto l intestino medio, il ph alcalino distrugge la matrice proteica che protegge la particella virale, la quale oltrepassa la membrana peritrofica, invade l epitelio intestinale dove il virus si riproduce attivamente nel nucleo delle cellule. L infezione si diffonde rapidamente causando la morte della larva in 2 4 giorni

17 batteri Bacillus thuringiensis delta-endotossina provoca la paralisi dell'apparato digerente e la morte ssp. kurstaki (larve di lepidotteri) ssp. israelensis (larve di ditteri) ssp. tenebrionis (larve di coleotteri crisomelidi) Bacillus subtilis per patogeni del suolo (Rhizoctonia, Fusarium, Alternaria) Agrobacterium radiobacter ceppo K-84 per il tumore del colletto da Agrobacterium tumefacens Pseudomonas spp. per patogeni del suolo Streptomyces griseoviridis per patogeni del suolo (Fusarium, Pythium, Phytophtora et al.)

18 funghi per il controllo di crittogame Produzione di specifiche sostanze tossiche Competizione sul substrato Parassitismo (micoparassiti) Trichoderma spp. per patogeni del terreno Gliocladium virens per Pythium e Rhizoctonia Fusarium oxysporum forme non patogene per il controllo di Fusarium patogeni Gliocladium catenulatum micoparassita di Pythium, Rhizoctonia Ampelomyces quisqualis iperparassita di ife, conidiofori e cleistoteci degli oidi

19 funghi per il controllo di artropodi Aschersonia aleyroidis per aleurodidi Beauveria bassiana per afidi e aleurodidi Verticillium lecanii per afidi e aleurodidi Metarhizium anisopliae per emitteri Paecilomyces fumoroseus per afidi e aleurodidi

20 Simbiosi mutualistica con un batterio (Xenorhabdus sp.) Il nematode vettora il batterio all'interno del corpo degli insetti. L'infezione ad opera del batterio provoca la morte ed il disfacimento del corpo dell'insetto che diviene così substrato idoneo alla riproduzione del nematode. nematodi entomopatogeni Steinernema feltiae Steinernema carpocapsae Heterorhabditis bacteriophorae

21 Macrorganismi: ausiliari

22 STRUTTURE PER L ALLEVAMENTO Biofabbriche o Insettari? Insettari strutture per l allevamento degli insetti con finalità prevalentemente scientifiche generalmente gestiti da enti di ricerca come ad esempio Istituti di Entomologia delle Università o stazioni sperimentali per la difesa delle piante non hanno gli stessi vincoli economici delle biofabbriche possono essere allevate sia specie utili che dannose con lo scopo di produrre ricerca possono essere allevate anche parecchie specie ma generalmente in piccole quantità possono assolvere al compito di provvedere alla prima moltiplicazione delle specie utili scelte per i lanci inoculativi

23 Biofabbriche STRUTTURE PER L ALLEVAMENTO Biofabbriche o Insettari? strutture per l allevamento degli insetti con finalità di produzione massale di materiale biologico consentono di avere grosse disponibilità di individui per lanci inoculativi stagionali o inondativi che riguardano le singole realtà produttive e non necessariamente un intero territorio generalmente gestiti da strutture private hanno vincoli economici in quanto imprese che si pongono sul mercato vengono allevate anche specie dannose con lo scopo di ottenere un substrato per lo sviluppo o l alimentazione delle specie utili tendono a concentrare le produzioni su poche specie forniscono materiale biologico con continuità ogni anno ed ogni ciclo culturale

24 ELEMENTI CARATTERIZZANTI UNA BIOFABBRICA produzione raccolta confezionamento stoccaggio spedizione degli organismi utili controllo di qualità

25 LE FASI Allevamento della pianta ospite Allevamento della specie preda od ospite Allevamento del predatore o parassitoide Varianti: Substrato alternativo Preda alternativa Dieta artificiale Ospite alternativo

26 artropodi PREDATORI Si nutrono direttamente della preda PARASSITOIDI Utilizzano l ospite per la loro riproduzione Attivi da giovani e/o adulti Sviluppo a carico di più individui Dimensioni più grandi della preda Ampia gamma di prede Attivi ad alte densità Attivi solo allo stadio larvale Sviluppo a carico di un solo individuo Dimensioni vicine a quelle dell ospite Ristretta gamma di ospiti Attivi a basse densità

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28 Fitofagi, ausiliari, applicazioni pratiche

29 Ragnetto rosso: Tetranychus urticae Ragnetto rosso Tetranychus urticae

30 Acari predatori Amblyseius californicus Phytoseiulus persimilis

31 Phytoseiulus persimilis FitoPAK 2000

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35 Frankliniella occidentalis Tripidi Heliothrips haemorroidalis

36 Orius laevigatus

37 Modalità di lancio

38 Acari predatori: Amblyseius swirskii Amblyseius cucumeris

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41 Aleurodidi Bemisia tabaci (mosca bianca) Trialeurodes vaporariorum

42 Amblyseius swirskii Amblyseius swirskii Predatori Macrolophus pygmaeus Nesidiocoris tenuis

43 Macrolophus caliginosus MiriPAK 250 Nesidiocoris tenuis NesiPAK 500

44 Encarsia formosa Parassitoidi Eretmocerus eremicus

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46 Afidi

47 Predatori Chrysoperla carnea Adalia bipunctata

48 Aphidius colemani Parassitoidi

49 Parassitoidi

50 possibilità di utilizzare la tecnica delle banker plants

51 Lyriomyza sp. Minatori fogliari

52 Diglyphus isaea Parassitoidi

53 Cacopsylla pyri Psille Psilla del Lauro Trioza alacris

54 Anthocoris nemoralis Predatori

55 Icerya purchasi Cocciniglie cotonose e farinose Planococcus citri, Pseudococcus longispinus, Psudococcus calceolariae

56 Rodolia cardinalis Predatori Nephus includens Cryptolaemus montrouzieri

57 Metcalfa pruinosa

58 Neodryinus typhlocybae Predatore - parassitodide

59 Mosche Musca domestica Stomoxys calcitrans Musca autumnalis Fannia canicularis

60 Nasonia vitripennis Parassitoidi

61 Nasonia vitripennis Parassitoidi

62 Il lancio del parassitoide

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64 Predatori Ophyra aenescens OPHYRA

65 Bombi impollinatori

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74 Le Micorrize sono un importante componente della biologia e della chimica del suolo Aratura, concimazioni, monocoltura, fumigazioni e pesticidi portano alla loro scomparsa nei suoli coltivati Al contrario la promozione delle associazioni micorriziche costituisce una grande risorsa per la moderna agricoltura.

75 MYCORRHIZA MYCO RHIZA Il fungo si procura i carboidrati prodotti dalla pianta La pianta riceve acqua e nutrienti minerali

76 Ectomicorrize Le ife del fungo non penetrano le cellule dentro la radice ma ricoprono gli apici radicali con una struttura esterna detta mantello. Alcune ife penetrano fra le cellule dell'epidermide radicale formando un sistema intercellulare denominato reticolo di Hartig. Sul 10% delle famiglie botaniche, in gran parte specie legnose Funghi Basidiomiceti (Agaricales e Boletales come Amanita, Boletus, Russula ), Ascomiceti (Tuber spp.) Molto importanti in campo forestale (produzione di funghi e tartufi).

77 Endomicorrize o Micorrize arbuscolari (AM) Le più antiche e diffuse; Interessano l 85% delle famiglie di piante, anche su erbacee e coltivate Formate da funghi Famiglia Glomeraceae, genere Glomus. Le ife penetrano sin dentro le cellule della radice; Oltre un centinaio di specie tra cui Glomus intraradices

78 Arbuscoli Il maggior sito di scambio tra fungo e pianta; Tipiche strutture ramificate, si formano dentro le singole cellule tra la parete e la membrana cellulare senza entrare nel citoplasma. Vescicole Ispessimenti delle ife all interno della radice; Organi di riserva che accumulano soprattutto lipidi e possono funzionare come propagoli rimanendo nella radice per mesi.

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80 Fase di pre-simbiosi 1.germinazione spora 2.sviluppo dell ifa 3.riconoscimento ospite e formazione appressorio. La crescita dell ifa nel suolo è favorita da bassa presenza di fosforo e dalla presenza degli essudati radicali. Le spore possono germinare anche in assenza di radice, ma in mancanza di segnali derivati dall ospite non generano molto micelio.

81 Le ife sono simili ai peli radicali in diametro ma sviluppo in lunghezza è volte maggiore; Determinano un aumento sino a 1000 volte della superficie di assorbimento per acqua e nutrienti minerali; Aumenta la disponibilità di acqua e nutrienti per l utilizzo di forme altrimenti non disponibili.

82 Assorbimento Fosforo ed Elementi Aumento del fosforo assorbito; Il fungo è sino 6 volte più efficiente della radice nel prelevare il fosforo; La micorriza abbassa ph della rizosfera per l assorbimento selettivo ioni ammonio (NH 4+ ) ed rilascio di ioni H + ed aumenta la solubilità composti del P; Il fungo produce una fosfatasi che mineralizza il fosforo organico per poi prelevarlo. Migliore assorbimento N e K e micronutrienti (Zn, Cu, B). dei di

83 Fissazione dell azoto Simbiosi micorrizica e simbiosi con batteri azoto fissatori sono favorite reciprocamente. Immobilizzazione inquinanti Le ife prelevano microelementi e li stoccano per prevenirne la concentrazione a livelli tossici (cobalto rame e zinco); Hanno un ruolo protettivo per le piante in suoli con alte concentrazioni di metalli, come in suoli acidi e contaminati; Capacità di abbattere la presenza di composti fenolici e metalli tossici nel suolo. Struttura del suolo Le ife formano aggregati con le particelle di suolo, inoltre producono glomalina, una glicoproteina idrofobica che riduce la distruzione dei macroaggregati durante i cicli secco/bagnato.

84 Maggior velocità di crescita; Maggiore e più uniforme produzione; Migliore qualità del prodotto; Maggior resistenza a stress idrici e siccità; Minor utilizzo di fertilizzanti, acqua, pesticidi; Possibilità coltivare con sistemi a basso input in suoli poveri in fosforo; Miglioramento complessità, equilibrio e stabilità del suolo; Aumento biomassa nel suolo; Protezione da funghi e nematodi parassiti e miglior stato fitosanitario. EFFETTI AGRONOMICI DELLE MICORRIZE

85 INDUTTORI DI RESISTENZA POLIAMMINE E MUCOPOLISACCARIDI

86 meccanismi di resistenza le piante possiedono dei meccanismi di difesa dai patogeni A- Presenti anche prima dell azione del patogeno legno, cera, cuticola, resina, gomma, tannini, fenoli, saponine, proteine, enzimi idrolitici B- Non presenti prima dell azione del patogeno resistenza sistemica indotta

87 elicitori sostanze in grado di attivare i meccanismi di difesa delle piante composti fungini o batterici isolati dalla parete o dai filtrati colturali (polisaccaridi, proteine o lipidi) sostanze liberate dalla stessa pianta in seguito all azione del patogeno trattamenti fisici o chimici (raggi UV, cloruro di argento)

88 elicitori l elicitore giunge sulla cellula vegetale patogeno parete cellulare recettori nucleo Cellula vegetale

89 elicitori e si lega ai recettori di membrana patogeno parete cellulare recettori nucleo Cellula vegetale

90 elicitori i recettori stimolati attivano i messaggeri secondari patogeno parete cellulare recettori messaggeri secondari nucleo Cellula vegetale

91 elicitori il nucleo attiva la produzione delle sostanze di difesa patogeno parete cellulare nucleo Cellula vegetale

92 la risposta difensiva è di 2 tipi: Strutturale e Biochimica patogeno parete cellulare nucleo Cellula vegetale

93 risposta strutturale sintesi di callosio, lignine, fenoli e glicoproteine che rafforzano la parete cellulare e frenano l avanzamento del fungo inoltre, i fenoli creano un ambiente fungitossico - Callosio - Lignine - Fenoli parete cellulare nucleo Cellula vegetale

94 risposta biochimica produzione di composti ad attività antifungina A- Enzimi idrolitici (cellulasi, chitinasi, glucanasi) B- Fitoalessine parete cellulare - Enzimi idrolitici - Fitoalessine nucleo Cellula vegetale

95 Verticillium Fusarium Rhizoctonia FILLOPLAN Phytophthora Pythium Peronospora stimolante fogliare a base di poliammine naturali radicante a base di oligosaccarine e mucopolisaccaridi Oidio ODIUM RIZOPLAN Botrytis Alternaria Sclerotinia COVER

96 GRAZIE PER L ATTENZIONE STRATEGIE DI CONTROLLO BIOLOGICO Via Masiera prima, Cesena (FC) Italy Tel.: Fax: info@bioplanet.it