Meno chimica e più biologia. Svolta inaspettata per il settore della protezione delle piante. Il comparto degli agenti di biocontrollo (BCA), vale oggi (2019) circa 2,5 miliardi di dollari in tutto il mondo, pari più o meno al 5% del mercato fitosanitario mondiale. Cosa sono? Si tratta di strumenti per il controllo di insetti, malattie - e presto anche malerbe - di origine naturale, caratterizzati generalmente da un’efficacia non paragonabile a quella dei prodotti classici, ma con un profilo ecotossicologico e ambientale decisamente migliore, utilizzati non solo in agricoltura biologica, ma soprattutto nelle più evolute strategie di produzione integrata, affiancati in maniera sinergica agli agrofarmaci tradizionali.
Comprendono quattro diverse categorie: microrganismi (virus e batteri specifici o funghi antagonisti); macrorganismi (insetti utili, acari predatori, nematodi specifici ecc.), semiochimici (feromoni, kairomoni, altre sostanze volatili, emettitori di vibrazioni a frequenze specifiche); botanicals e altri estratti naturali (estratti vegetali, derivati da alghe, sostanze di base).
Una crescita tumultuosa
Messi tutti insieme costituiscono il comparto più vivace della difesa delle piante, con un tasso annuo di crescita (Cagr) pari all’8,8%, e punte vicine al 10% in estremo oriente (Fonte: NASDAQ report on Variant Market Research). Significa che, se le previsioni sono azzeccate, questo comparto ha le potenzialità di superare i 4 miliardi di dollari entro i prossimi 5 anni, fino a valere quanto gli agrofarmaci di sintesi entro il 2050. Attualmente l’Europa rappresenta circa il 25% di un mercato in cui è leader l’America del Nord, in virtù del peso dei prodotti che derivano dal Bacillus thuringiensis. Le prospettive sono però quelle di una rapida crescita anche in Italia. La difesa fitosanitaria sta vivendo infatti un periodo di profondi cambiamenti, soprattutto per effetto delle normative emanate dall’Unione Europea nel 2009 (Dir.128 sugli usi sostenibili e Reg.1107 sulle autorizzazioni al commercio) con lo scopo di orientare le produzioni comunitarie verso una gestione a ridotto impatto ambientale. Mutamenti che si sono espressi nell’emanazione da parte di ciascun Paese comunitario di un Pan, Piano di Azione Nazionale, che ha definito le azioni da intraprendere per adeguarsi alle linee guida imposte dalle nuove Direttive Ue. In questa nuova ottica, gli interventi di difesa devono essere sempre più orientati all’applicazione di strategie di tipo biologico o integrato e, in questo contesto, assumono grande rilevanza i BCA. Svolta che sarà accentuata dagli ulteriori vincoli inseriti nel secondo Pan, in fase di elaborazione, che disciplinerà la fase di applicazione degli agrofarmaci per i prossimi cinque anni.
Largo impiego di bioinsetticidi
Attualmente sono disponibili sul mercato agenti di bio-controllo soprattutto per la lotta contro i fitofagi. In questo settore, infatti, si concentrano più di due terzi dei prodotti disponibili mentre solo un quarto dei prodotti sviluppati sono fungicidi, ma si tratta di un comparto in piena evoluzione: anche tra le novità (nuove registrazioni ed estensioni di impiego) presentate nel recente Forum di medicina vegetale organizzato a Bari da Arptra, più del 50% era rappresentato da Bca. Capostipite assoluto di questa categoria di prodotti è Beauveria bassiana, bioinsetticida fungino scoperto nel 1835 da Agostino Bassi, pioniere della moderna batteriologia. Si tratta di un fungo ascomicete cosmopolita: Bassi lo individuò in quanto responsabile di una grave malattia del Baco da seta (Bombix mori). Agisce per contatto: le spore fungine germinano e penetrano all’interno del tegumento degli insetti producendo enzimi chitinolitici. La morte dell'insetto (entro 3-5 giorni) è causata proprio dall'azione meccanica del tubetto germinativo, che perfora le cuticole (o il corion dell'uovo), con conseguente disidratazione dell'insetto. Oggi ne vengono utilizzati diversi ceppi selezionati su differenti gruppi di insetti, ognuno con caratteristiche specifiche che lo rendono più o meno attivo contro determinati target come rincoti (afidi e aleurodidi), tisanotteri (tripidi) e acari, soprattutto Tetranichidi. In viticoltura il ceppo più utilizzato l’ATCC 7404 (Naturalis di Cbc/Biogard) contro acari e cicaline.
Bacillus thuringiensis (Bt) è invece il “re” indiscusso dei batteri entomopatogeni, con una consolidata storia di impiego nel controllo di alcune specie di fitofagi. Oggi si calcola che siano almeno 35 milioni gli ettari che vengono trattati in tutto il mondo con formulati a base di Bt. La sua attività insetticida è stata scoperta nel lontano 1911 ma è solo a partire dal 1950 che è stato possibile disporre di formulati commerciali. Le tossine che produce in fase di sporulazione sono denominate «Cry» e, in funzione della loro diversa conformazione del cristallo proteico, possiedono una diversa attività insetticida. Le tossine più attive nei confronti della tignoletta (Lobesia botrana) sono Cry1Ab, Cry1D e Cry2Aa.
La scoperta dei biochemicals
Passando alla categoria degli insetticidi bio derivati (che comprende composti prodotti dalle piante per difendersi dai fitofagi, estratti microbici oppure sostanze in grado di indurre meccanismi di resistenza) occorre sottolineare l’importanza, anche nella difesa della vite, della scoperta di Spinosad, prodotto dalla fermentazione provocata dal batterio Saccharopolyspora spinosa. I metaboliti dotati di specifica attività insetticida sono stati denominati “spinosine” e a oggi ne sono state identificate più di 30. Spinosad è una miscela dei due metaboliti più attivi, spinosyn A e spinosyn D ed è molto impiegato in agricoltura biologica in quanto attivo per ingestione e contatto su molti insetti dannosi.
Il chitosano cloridrato è un polisaccaride derivato dalla chitina di funghi o di crostacei e in grado di indurre una resistenza sistemica acquisita (SAR) nei confronti di alcune specie di insetti. Attualmente è stato inserito nell’elenco delle sostanze di base da utilizzare come stimolatore delle difese delle piante (ai sensi del reg.1107/2009). Gli estratti di alcune piante come l’aglio o cannella sono in grado di agire come repellente per gli insetti, o come anti-feedants ma possono avere anche un effetto diretto sugli organismi dannosi. Altri estratti vegetali con azione insetticida sono la nicotina (isolata dal tabacco) o le piretrine (isolate da crisantemo). Molti degli insetticidi di uso comune derivano da sostanze naturali, si vedano le avermectine (sostanze naturali generate come prodotti della fermentazione di batteri edafici appartenenti alla specie Streptomyces avermitilis) con azione neurotossica o le Ryanoidine (isolate da Ryania speciosa), alcaloidi insetticidi che interagiscono con i recettori del canale calcio negli insetti, portandoli alla paralisi e morte. Anche il Rotenone deriva da estratti vegetali in grado di inibire la respirazione attraverso il trasporto degli elettroni nei mitocondri.
Infine, una categoria in rapido sviluppo è quella dei disseccanti naturali come il boro e il silicio (terre diatomacee, i resti fossilizzati delle diatomee acquatiche) che assorbono gli oli e i grassi dalla cuticola dell’esoscheletro degli insetti, portandoli al disseccamento e alla morte.
La buona novella degli insetti antagonisti
Quella degli insetti antagonisti è la classica buona novella che ha dato un impulso determinante nello sviluppo della lotta biologica. Una storia centenaria trasformatasi da circa 50 anni in industria, i cui successi più noti sono l’uso di Orius per il controllo di Frankliniella, il ricorso ai fitoseidi per contrastare gli acari e recentemente i lanci di parassitoidi come Anagyrus per la cocciniglia della vite. La scoperta del ruolo dei fitoseidi, ad esempio, ha consentito di rivoluzionare la difesa della vite dagli acari, che una volta costituivano uno dei problemi maggiori per la viticoltura, ridimensionato dall’utilizzo di insetticidi selettivi nei confronti di questa famiglia di acari “utili”.
In decisa crescita anche i lanci di Anagyrus pseudococci, imenottero encirtidae, parassitoide che sta aiutando molte aziende vitivinicole a tenere sotto controllo il problema emergente delle imponenti infestazioni di Planococcus ficus, una cocciniglia farinosa la cui pullulazione è stata favorita dal climate change e dall’aumento delle temperature medie, ma anche dalla diffusione del metodo della confusione sessuale contro la tignoletta e la conseguente riduzione dell’impiego di insetticidi ad ampio spettro d’azione sulla vite.
L’esplosione dei biofungicidi
Anche se i bioinsetticidi vantano il primato in termini di superfici trattate, è il comparto dei biofungicidi quello più in fermento all’interno dei BCA, con numerose nuove registrazioni. Recente è ad esempio l’estensione di impiego su vite di Ibisco di Gowan, antioidico a base di Cos-Oga, un complesso brevettato di chito-oligosaccaridi oligo-galatturonici di origine naturale, approvato come prima sostanza “a basso rischio” in Europa. Agisce come elicitore delle difese naturali della pianta, che diventa in grado di contrastare eventuali attacchi di funghi patogeni come Uncinula necator. Romeo è invece la novità di Sumitomo Chemical, un induttore di resistenza a base di Cerevisane, frazione inerte derivante dal lievito Saccharomyces cerevisiae (ceppo LAS117), anch’esso riconosciuto dall'Ue come sostanza a basso rischio, registrato sia su oidio che su peronospora e botrite, i principali funghi patogeni della vite.Un nuovo approccio alla gestione di Botrytis cinerea su vite arriva poi grazie alla registrazione, da parte di Sipcam, dell’innovativo formulato 3logy, antibotritico a base di tre terpeni (eugenolo, timolo e geraniolo) che mostra un ottimo equilibrio tra efficacia, selettività, sostenibilità e zero residualità se applicato in strategie che non trascurino la fase di fioritura. Tra i botanicals ad effetto anti fungino si annoverano anche oligosaccaridi naturali estratti dall'alga bruna Laminaria digitata di Vacciplant, formulato induttore di resistenza registrato da Arysta, attivo fra l’altro contro oidio della vite. E buone prospettive sembrano esservi anche per gli estratti di olii essenziali di arancio dolce, sono ottenuti con un particolare processo industriale di spremitura a freddo. Il principio attivo del PREV-AM Plus di Nufarm è proprio l’olio essenziale di arancio dolce, registrato sia contro l’oidio che la peronospora della vite (con interessante attività repellente nei confronti di cicaline ed aleurodidi).
Passando ai microrganismi con effetto fungicida, tra le novità dietro l’angolo ci sono specie ben conosciute dagli enologi, come il lievito Metschnikowia fructicola. Il ceppo NRRL Y-27328, isolato recentemente, è stata appena registrato come principio attivo in Europa secondo il Reg. UE 1107/09, dimostrandosi tra l’altro efficace nei confronti di botrite della vite.
Decisamente più imminente, anche nel nostro Paese, la registrazione da parte di Bayer di Sonata, fungicida fogliare di contatto a base di Bacillus pumilus ceppo QST2808, attivo su oidio grazie ad un meccanismo d’azione basato sulla competizione. B.pumilus secerne infatti sostanze (amminozuccheri) che inibiscono la sintesi della parete cellulare dei funghi patogeni e stimola le reazioni di difesa da parte della vite.
Il genere Bacillus comprende comunque già diverse specie (B.subtilis, B.amyloliquefaciens e B. licheniformis) da tempo utilizzate come bio-fungicidi. Il ceppo QST 713 di Bacillus subtilis è stato sviluppato dalla società Agraquest e commercializzato da Bayer in Europa con il nome di Serenade Max. Agisce come stimolatore delle difese naturali della pianta e migliora la fisiologia della pianta stessa. Attivo su vite in particolare contro Botrytis cinerea, negli USA lo spettro di attività di questo batterio è stato recentemente esteso anche ai trattamenti al suolo.
Imminente dovrebbe essere anche la registrazione di Taegro da parte di Syngenta. Si tratta di un biofungicida a base di Bacillus amyloliquefaciens ceppo FZB24, caratterizzato da un ampio spettro d’azione e attivo contro oidio e botrite della vite. Diverso il meccanismo d’azione di Polyversum, biofungida a base del Ceppo M1 di Pythium olygandrum, che agisce sia per mico-parassitizzazione che stimolando le difese della pianta e la sua crescita, in grado di parassitizzare su vite il genere Botrytis.
Ben conosciuta anche l’azione dei prodotti a base di Trichoderma (specie fungina ad habitat tellurico), in grado di esercitare un’azione combinata di repulsione e di produzione di composti antimicrobici enzimatici, in grado di degradare la parete cellulare del patogeno. Su vite viene ad esempio applicato con successo nelle strategie di prevenzione contro mal dell’esca il formulato Remedier a base di Trichoderma asperellum e Trichoderma gamsii, sviluppato da Isagro e commercializzato da Gowan. E dopo tante novità, conviene celebrare i pionieri, quelli che hanno fatto da battistrada per l’avvento di questa innovativa categoria di fungicidi. Nel 2019 si festeggiano infatti i 15 anni della registrazione di Ampelomyces quisqualis M10, micoparassita di oidio introdotto da CbC/Biogard con il brand AQ10.
Caccia alle acquisizioni
Un forte impulso allo sviluppo del settore dei BCA è arrivato dai cospicui investimenti delle multinazionali leader dell’agrochimica. Che hanno ampliato le competenze in materia di formulazione e di autorizzazione di questi nuovi prodotti attraverso mirate acquisizioni. Bayer CropScience ha acquisito nel 2013 la società californiana AgraQuest e, con essa, il suo portafoglio prodotti e il suo know-how relativo ai Bacillus thuringiensis. Lo stesso anno, Basf si è mossa acquisendo per più di un miliardo di dollari la società Becker Underwood, specializzata nel trattamento bio della semente. Syngenta, dopo aver acquisito negli Usa la società Pasteuria Biosciences, e poi in Europa Devgen, spin-off dell’Università di Gent specializzata sull’attività degli RNA interferenti, ha stretto di recente una partnership con . DSM per sviluppare soluzioni a base di microrganismi per l’agricoltura. E Valent Bioscience, azienda tra i leader del settore dei Biorationals, ha stretto una forte alleanza con Sumitomo Chemical.
