Vigneto a San Michele all'Adige (Tn). Foto archivio C3A.

Ricerca

Ridurre l’impiego di rame e oli minerali in agricoltura biologica

Molecole naturali e processi fisici come alternative nella ricerca europea RELACS

5 febbraio 2019
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Ilaria Pertot
di Ilaria Pertot
Direttrice del Centro Agricoltura Alimenti Ambiente (C3A) e membro del comitato esecutivo del progetto H2020 RELACS

In agricoltura biologica esistono alcuni fattori utilizzati nella produzione che sono attualmente oggetto di dibattito (ad esempio il rame e gli oli minerali), in quanto pur rispettando i vincoli previsti dal regolamento europeo, presentano alcune criticità che potrebbero rallentare l'ulteriore sviluppo del settore biologico. Infatti, sia il rame, sia l’olio minerale, pur essendo due prodotti fitosanitari naturali impiegati contro diverse malattie e insetti in agricoltura biologica, potrebbero porre alcuni problemi ambientali in caso di eccessivo utilizzo. Poiché la credibilità e il successo dell'agricoltura biologica si basano sulla sicurezza di tutte le materie prime e le tecniche di produzione coinvolte, è necessario risolvere queste criticità. 

L’impegno dell’Università di Trento con il Centro Agricoltura Alimenti Ambiente (C3A) in partnership con la Fondazione Edmund Mach (FEM) è quello di sviluppare molecole naturali e approcci fisici per sostituire rispettivamente il rame e l’olio minerale. Questa attività di ricerca è finanziata dal progetto H2020 RELACS (Replacement of Contentious Inputs in Organic Farming Systems), che ha l’obiettivo generale di promuovere e facilitare l'adozione di strumenti e tecnologie efficienti in termini di costi e di sicurezza ambientale, per eliminare la dipendenza e l'uso di input considerati controversi nei sistemi di agricoltura biologica. Il progetto durerà quattro anni con un finanziamento europeo di quasi quattro milioni di euro.

L’attività di C3A e FEM si concentrerà principalmente sullo sviluppo e la valutazione in campo di due nuove sostanze naturali che potrebbero sostituire l’uso del rame in viticoltura contro la peronospora. L’utilizzo del rame come fungicida è stato prorogato recentemente dalla Commissione Europea per ulteriori sette anni, anche se con un dosaggio massimo consentito ridotto rispetto al passato. Il rame, pur essendo un elemento naturale, quando è applicato come fungicida viene dilavato dalle piante al terreno, dove si accumula e, oltre una certa soglia, può dare problemi di tossicità agli organismi del suolo. Le nuove sostanze in fase di sviluppo potrebbero quindi affiancarsi al rame, per un ulteriore abbattimento delle dosi o addirittura sostituirlo. Per fare questo sarà necessario sviluppare strategie adeguate che comprendano l’epidemiologia della malattia, la gestione agronomica della pianta e la preferenza per vitigni poco suscettibili alla malattia o resistenti.

Il secondo filone di ricerca si concentra sullo sviluppo di alternative agli oli minerali come insetticidi e in particolare sull’estensione di un metodo di difesa basato sulle vibrazioni, già messo a punto da FEM contro un importante insetto della vite. La ricerca si basa sulla decodificazione delle vibrazioni usate da questi insetti per comunicare tra loro nella fase di accoppiamento e sullo sviluppo di un sistema che possa interferire con esso. Questo approccio si integrerebbe perfettamente con l’utilizzo di insetti predatori e parassiti, ampiamente utilizzati in agricoltura biologica e nella difesa integrata, perché agisce solo contro la specie target e non interferisce con gli altri insetti, cosa che invece è attualmente difficile con gli insetticidi naturali disponibili sul mercato.

Oltre alle alternative a rame e oli minerali il progetto si occupa, grazie al lavoro di prestigiosi centri di ricerca europei, della ricerca di alternative agli antelmintici, antibiotici e vitamine sintetiche e di individuare fonti alternative per la nutrizione delle piante per risolvere le problematiche dell’approvvigionamento di concimi e ammendanti di origine biologica. 
 


Minimizing the use of copper and mineral oils in organic farming
Natural molecules and physical processes as alternatives in European research RELACS

In organic farming, some materials currently used in production have recently come under scrutiny (for example copper and mineral oils), because, while respecting constraints laid down by European regulations, they pose some critical issues that could slow down the further development of the organic sector. In fact, although both copper and mineral oil are natural plant protection products used against various diseases and insects in organic farming, they could pose some environmental problems in the event of excessive use. As the credibility and success of organic farming are based on the safety of all raw materials and the production techniques involved, it is necessary to solve these issues. 

The commitment of the University of Trento with the Center for Agriculture, Food, Environment (C3A) in partnership with the Fondazione Edmund Mach (FEM) is to strive to develop natural molecules and a physical approach to replacing copper and mineral oil, respectively. This research activity is funded by the H2020 RELACS project (Replacement of Contentious Inputs in Organic Farming Systems), which has the general objective of promoting and facilitating the adoption of efficient tools and technologies in terms of costs and environmental safety, to eliminate the dependence and the use of inputs considered controversial in organic farming systems. The project will last four years with a European funding of almost four million euros.

C3A and FEM will focus their research mainly on the development and evaluation of two new natural substances that could replace the use of copper in viticulture to control downy  mildew. The use of copper as a fungicide has been recently extended by the European Commission for a further seven years, albeit with a comparatively reduced maximum dosage than previously permitted. In fact, although copper is a natural element, when applied as a fungicide, it is washed-off  the plants to the ground, where it accumulates and, beyond a certain threshold, can be toxic to soil organisms. The new substances under development could therefore be combined with the copper, to achieve a further reduction in its use or even replace it. To do this, however, it will be necessary to develop appropriate strategies that include an epidemiological approach to the disease, agronomic management of the plant and, last but not least,  preference for grapevines that are resistant or only slightly susceptible to the blight. 

The second research project focuses on the development of alternatives to mineral oils used as insecticides and in particular on the extension of a vibration-based method of plant protection, which has already been developed by FEM against an important grapevine insect. The research is based on the decoding of the vibrations used by these insects to communicate with each other before mating and on the development of a system that could interfere with this. This approach would perfectly complement the use of predatory insects and parasites, widely used not only in organic farming, but also in integrated pest management, as it acts only against the target species and does not interfere with all other insects. This targeted solution is currently difficult to achieve with the use of other natural insecticides available on the market.

In addition to alternatives to copper and mineral oils, the project sets out to  identify alternatives to anthelmintics, antibiotics and synthetic vitamins, courtesy of the work of other prestigious European research centers, as well as  alternative sources of plant nutrition to solve problems in the supply of fertilizers and organic manure.