CBC. Kompetenscentrum för biologisk bekämpning. Margareta Hökeberg. Inst. för skoglig mykologi och växtpatologi, SLU. Föreståndare.

Transkript

1 CBC Kompetenscentrum för biologisk bekämpning Margareta Hökeberg Föreståndare Inst. för skoglig mykologi och växtpatologi, SLU

2 CBC Startade 2012 med särskilda medel från Landsbygdsdepartementet Ska bidra till kunskapsutveckling för uthålligt nyttjande av biologiska naturresurser. Verksamhetens fokus är användandet av levande organismer för att bekämpa och begränsa verkningarna av skadeorganismer. Jordbruk, trädgårdsbruk, skogsbruk, djurhållning och akvakultur. Fem forskningsuppdrag för olika områden inom biologisk bekämpning (bakterier, svampar, insekter/kvalster, formulering, säkerhet/regelverk).

3 Uppgift och organisation Forskning: Egen forskning och utveckling Stödja SLU-forskare, internationellt samarbete, utvecklingsländer Samverkan med intressenter Odlare, rådgivare, industri, myndigheter och organisationer Undervisning, uppdrag, expertutlåtanden, seminarier, symposier etc. Styrgrupp: fem seniora SLU-forskare Referensgrupp: myndigheter, företag och intresseorganisationer

4 CBCs forskning Grundläggande och tillämpad forskning för att stärka kunskapsbasen. Underlätta utveckling och implementering av nya produkter och metoder inom biologisk bekämpning. Fokus på lantbruks- och trädgårdsgrödor med strategier inom både bevarande och tillsättande biologisk bekämpning. Biologisk bekämpning inom integrerat växtskydd, IPM.

5 Parasitstekel Antagonistisk bakterie Biologisk bekämpning - växtskydd Skadeinsekter naturliga fiender och patogener Växtsjukdomar antagonister (sporätande insekter) Ogräs patogener, herbivorer (få produkter) Drar fördel av grundläggande ekologiska interaktioner mellan organismer: predation, parasitism, patogenitet, konkurrens, antagonism, inducerad resistens etc... Växthus vs fältodling Bevarande biol. bek.: Inte reglerat Makroorganismer: Nationella regelverk Mikroorganismer + kemikalier: EG 1107/2009

6 Mikrobiologiska bekämpningsmedel 2007/2008 Marknadsandel: 1 % globalt, 0,5 % i Europa. Ökar starkt (47% resp 27 % sedan 2004/2005) Europe: The Biopesticides Market, CPL Business Consultant, 2010

7 M Hökeberg: Bakterier för biologisk bekämpning Antagonist-blandningar Kan blandningar/konsortier av bekämpningsorganismer förstärka/bredda bekämpningseffekten? Kompatibilitet, interaktioner, rotkolonisering, effektspektrum mm. Appliceringsmetodik Fröbehandling, sprayning, doppning, post-harvest-applicering mm Kombinationer av bekämpningsmetoder: Tillsättande och bevarande biologisk bekämpning, frö- och växtmaterial, växtföljd, odlingsåtgärder, kemisk bekämpning etc. Effekter mot olika växtskadegörare i gröda- och odlingssystemsperspektiv. Interaktioner växtgenotyp gynnsamma växtmikrober miljö, Effekter både mot biotisk och abiotisk stress hos växten.

8 Pågående projekt inom CBC - bakterier: Biol. bekämpning av Acrothecium-lagringsröta i morötter BCA-blandningar, kombinationer med andra bekämpnings- och odlingsåtgärder för förstärkt effekt. Breddad effekt mot andra sjukdomar i morot (Alternaria, Cercosporidium)? Integrerad bekämpning av mjöldagg i växthusgurka kombination biokontrollpreparat, fysikaliska o. andra medel, toleranta sorter, odlingsåtgärder. Kombination av bakterie- och svamp-bca för förbättrad effekt mot sjukdomar kompatiblitet, molekylära interaktioner, formulering, applicering, fälteffekter. Höstvete Fusarium, spenat groddbrand (Pythium), jordgubb gråmögel.

9 Hanna Friberg Svampar för biologisk bekämpning Ekologiska aspekter interaktioner mellan växtpatogener och deras antagonister i deras miljö Stimulering av naturligt förekommande antagonister (växtföljd, odlingsmetoder) Hur kan introducerade organismer gynnas/förstärkas? Ex. F. gramineraum - Överlevnad på skörderester i olika bearbetningssystem, succession av svampar, etablering av antagonister.

10 Mattias Jonsson insekter/spindeldjur Bevarande biologisk bekämpning Födovävs- och landskapsperspektiv Biologisk bekämpning som en ekosystemtjänst

11 Sebastian Håkansson formulering Mikrobiell stabilisering en utmaning Långtidsstabilitet Ändamålsenliga produktegenskaper Överlevnad och biologisk aktivitet Mikrobiell formulering Behandling av och tillsatser till odlade mikroorganismer ska ge: Enkel och säker att hantera Låg produktionskostnad Lätt att lagra och transportera Processteknik - Termodynamik Fysikalisk kemi - Farmaceutisk galenik Biologi - Stress-metabolism - Bioengineering Ett mycket interdisciplinärt fält

12 CBC Kompetenscentrum för biologisk bekämpning Säkerhet och regelverk Ingvar Sundh Institutionen för mikrobiologi, SLU

13 Aktiviteter säkerhet och regelverk: översikt Experimentellt Lagstiftning och policy Ny metodik toxicitet Ekologi: Beständighet hos tillsatta organismer Forskning Rådgivning Syfte: Mer effektiva och relevanta säkerhetsvärderingar och godkännandeprocesser

14 Experimentellt Bättre metodik för testning toxicitet: In vitro system för screening: Mäter tillväxt ciliat modelltoxiner cell-lysat/extrakt från filamentösa svampar Tetrahymena pyriformis Ekologi: Överlevnad och relationer med befintliga populationer; stamspecifika SCAR-markörer Pseudomonad mot snömögel i höstvete Två Trichoderma-svampar mot växtsjukdomar Populationsekologi hos Bacillus thuringiensis israelensis i periodiskt översvämmade älvnära områden

15 Lagstiftning och policy Forskning/information/rådgivning Regelverken och trender i tiden Forskning säkerhet/regelverk: Jästsvampar i livs- och fodermedelskedjan (Antonie van Leeuwenhoek, 2011) Framväxt policies mikro- vs. makroorganismer (BioControl 2013, DOI, on-line first) Bok olika tillämpningar mikroorganismer, Remisser, rådgivning

16 EFSA (European Food Safety Authority) Vetenskapliga panelen Växtskyddsmedel (PPR) Vetenskap för riskbedömningar Rådgivande organ av externa experter (ca 20) Koordineras av EFSAs enhet för Växtskyddsmedel Jobbet sker i mindre arbetsgrupper Tar fram Guidance documents och Scientific opinions, på gång: SO: Cumulative assessment groups GD: Risk assessment for aquatic organisms SO: 2009 report of the FOCUS groundwater group Externt uppdrag litteraturstudie: säkerhet mikrobiella växtskyddsmedel

17 EFSA forts. QPS (Qualified Presumption of Safety): Arbetsgrupp för 2013 års uppdatering Mikroorganismer använda i livs- och fodermedelskedjan Huvudsyfte: förenkla utvärderingen av nya mikroorganismer Baseras på familiarity : sufficient body of knowledge regarding safe use of the species Otillräcklig kunskap: full riskvärdering Ersätter ej godkännande där sådant krävs Bygger på korrekt identifiering av stammar! 2012 års uppdatering: 52 G+ icke-sporulerande bakterier 13 G+ sporulerande bakterier (Bacillus) 13 jästsvampar 2 virus (familjerna Potyviridae och Baculoviridae)

18 Andra CBC-uppdrag regelverk Växtskyddsmedel med låg risk Expertgrupp EU-kommissionen (SANCO: Kemikalier, kontaminanter, pesticider) Förordning 1107/2009: Uppfyllnad av särskilda kriterier för låg risk enklare och snabbare utvärdering + längre godkännande Översyn kriterier Förordning 1107/2009 om växtskyddsmedel med låg risk Exempel substanser (non-exhaustive): enkla organiska molekyler, enkla växtextrakt, semiochemicals, mikroorganismer, mineralämnen. Ett utkast har kommenterats av gruppens medlemmar Nya svenska regler för makroorganismer: nematoder, insekter och spindeldjur Två avgörande skillnader mot mikrober: Inget EU-gemensamt regelverk Utvärderas helt utifrån biologiska och ekologiska risker CBC inbjudet till hearing på NV 29 maj OECD/KemI/EU Workshop on Microbial Pesticides: Assessment and Management of Risk

19 Behov och förslag till prioriteringar Effektivare godkännandeprocesser Rimligare datakrav och utvärderingar mikrober Förenklade förfaranden produkter med låg risk Krävs specifik kompetens för utvärdering mikroorganismer! Forskning Ökning total exponering mikrober människa miljö Ekologi och biogeografi BCAs: inhemska kontra exotiska organismer? Metodik bedömning patogenitet och toxicitet Familiarity Bättre testsystem

20 Projekt Biovärdering M Hökeberg Syfte: Utvärdering av mikrobiologiska bekämpningsmedel, ej ännu godkända för svenska marknaden, mot viktiga växtsjukdomar I Sverige. Applicering i lantbruks- och trädgårdsgrödor. Projektstart 2012 (Trädgårdsdelen startade I slutet av 2011). Morot, potatis groddbrand + tillväxtstimulering: en produkt. Höstvete Fusarium/snömögel: två produkter i pågående fältförsök. Växthusgurka mjöldagg: två produkter i avslutade växthusförsök Höstvete, fortsättning Raps Alternaria Växthusgurka mjöldagg: fortsättning i samarbete med nytt projekt, inkluderande integrerad bekämpning

21 Mjöldaggssymptom i gurka (Disease Severity Index, DSI) på lägre blad, Experiment 2 Mean DSI Mean DSI Days Mjöldaggssymptom i gurka (DSI) på lägre blad, Experiment Days Non-treated A prophylactic A curative B prophylactic B curative Non-treated A prophylactic A curative B prophylactic B curative A = Ampelomyces quisqualis (specialiserad mykoparasit) B = Pythium oligandrum (generalist) Examensarbete Almqvist, A-C, 2013

22 Mean DSI Mjöldaggssymptom i gurka (DSI) på högre blad, Experiment Days Non-treated A prophylactic A curative B prophylactic B curative A = Ampelomyces quisqualis (specialiserad mykoparasit) B = Pythium oligandrum (generalist) Mean DSI Mjöldaggssymptom i gurka (DSI) på högre blad, Experiment Days Non-treated A prophylactic A curative B prophylactic B curative Slutsats: Profylaktisk behandling med P. oligandrum gav genomgående bäst effekt, oftast signifikant skild från obehandlad kontroll. Examensarbete Almqvist, A-C, 2013

23 Styrkor/möjligheter biologisk bekämpning Förstärkning av naturliga processer, inga syntetiska ämnen tillförs miljön Viktig del i IPM (EU 2014), kan kombineras med andra åtgärder Minskad risk för resistensbildning (komplexa verkningsmekanismer) Inga resthaltsgränser (MRLs) Inga karenstider Förbättrad arbetsmiljö (allergier) Låg ingen växttoxicitet Mikrober: ofta mer än växtskyddsmedel (näringsfrisättning, tillväxtstim.) Får användas inom ekologisk odling Kan bli en viktig komponent i växtförädling (t ex endofyter)

24 Behov av åtgärder/flaskhalsar Stärka kommunikationen forskare rådgivare odlare (i båda riktningar!) Odling och formulering för optimal effekt, lagringsstabilitet och kostnad Appliceringsmetoder, koppling formulering-applicering Metoder för förbättrad kvalitetskontroll Metoder att förstärka och stabilisera bevarande biologisk bekämpning Hur påverkar olika biologiska bekämpningsåtgärder varandra? Hur kombinera med andra åtgärder, inkl. kem., för stabila bekämpningseffekter? Hur kombinera med andra åtgärder för breddat bekämpningsspektrum? Värdering (t ex LCA) med värden för miljö- och hälsopåverkan medtagna Förbättrad kunskap om BC-organismernas samspel med omgivningen, (t ex vad händer EFTER applicering)