project - EIP-AGRI Operational Group

Biological direct control methods for defense, aimed at reducing biotic potential of the brown marmorated stink bug - BioVitamina
Metodi di lotta biologica per la difesa diretta, rivolti a ridurre il potenziale biotico della cimice asiatica - Biovitamina

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Completed | 2020 - 2023 Italy
Completed | 2020 - 2023 Italy
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Objectives

Biovitamina includes several actions for direct defense against the brown marmorated stink bug (Halyomorpha halys) to limit the biotic potential of the phytophagus. The project also involves the application of entomopathogenic microorganisms, important natural regulators of insect populations. As no entomopagenic microorganisms for H. halys have yet been registered, their effectiveness has only been tested in the laboratory and under controlled conditions in the field. The products proposed in the project are preferable to chemical control because these insects are extraordinarily adaptable and capable of creating generations that are increasingly resistant to the various products.

Objectives

Biovitamina prevede l'applicazione di azioni mirate alla difesa diretta contro la cimice asiatica (Halyomorpha halys) per limitare il potenziale biotico del fitofago. Il progetto prevede anche l'applicazione di microrganismi entomopatogeni, importanti regolatori naturali delle popolazioni di insetti. Poiché non sono ancora stati registrati microrganismi entomopatogeni per H. halys, la loro efficacia è stata testata solo in laboratorio e in condizioni controllate in campo. I prodotti proposti nel progetto sono preferibili al controllo chimico perché questi insetti sono straordinariamente adattabili e capaci di creare generazioni sempre più resistenti ai vari prodotti.

Activities

Actions:
1. COOPERATION
2. PLAN:
i. Laboratory tests
ii. Agronomic trials on orchards (pears)
iii. Agronomic trials on tomato for food industry
iv. Agronomic trials to assess entomopathogenic microorganisms at test centre
v. Surveys on reducing cimicid contamination and impact on entomofauna
vi. Data collection and processing
vii. Assessing the possible authorisation route for the use of entomopathogenic microorganisms in agriculture
viii. Drafting reports and guidelines
ix. Action studies needed to implement the plan
3. DISSEMINATION
4. TRAINING AND CONSULTANCY

Activities

Azioni:
1. COOPERAZIONE
2. PIANO:
i. Test di laboratorio
ii. Prove Agronomiche su frutteto (pereto)
iii. Prove Agronomiche su pomodoro da industria
iv. Prove Agronomiche di valutazione microrganismi entomopatogeni presso centro di saggio
v. Rilievi sulla riduzione contaminazione cimice e impatto sull’entomofauna
vi. Raccolta ed elaborazione dati
vii. Valutare il possibile percorso autorizzativo per l’utilizzo di microrganismi entomopatogeni in agricoltura
viii. Redazione Report e linee guida
ix. Azione studi necessari alla realizzazione del piano
3. DIVULGAZIONE
4. FORMAZIONE E CONSULENZA

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Location
Main geographical location
Parma
Other geographical location
Bologna, Ravenna

EUR 315117.72

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

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4 Practice Abstracts

Surveys on bug contamination reduction and impact on entomofauna

Surveys were carried out on the entomofauna to assess the impact of the various treatments on beneficial insects. The surveys to assess the impact on useful entomofauna did not reveal any significant differences between the various theses compared, thus suggesting a limited negative influence of the strategies adopted.



Evaluation of the possible authorisation route for the use of entomopathogenic microorganisms in agriculture

Considering that the use of entomopathogenic microorganisms is not yet registered against the the brown marmorated stink bug , the authorisation pathway was evaluated, which for the time being sees possible registration as a plant protection product or as a corroborant.



Studies necessary to implement the Plan (market, feasibility, business plans...)

A feasibility analysis was carried out, providing yields, information on the intensity of the use of inputs, their cost and the results obtained. In addition, joint working meetings were held to develop the best ways to evaluate aspects that are not easily measurable, such as the complexity of using an input and its potential harmfulness. In addition to the project partners, technicians from potential stakeholder companies were involved.

Rilievi sulla riduzione contaminazione cimice e impatto sull’entomofauna

Sono stati eseguiti rilievi sull’entomofauna per valutare l’impatto dei vari trattamenti sugli insetti utili. I rilievi per valutare l’impatto sull’entomofauna utile non hanno evidenziato differenze significative tra le varie tesi a confronto suggerendo quindi un limitato influsso negativo delle strategie adottate.



Valutazione del possibile percorso autorizzativo per l’utilizzo di microrganismi entomopatogeni in agricoltura

Considerando che l’impiego dei microrganismi entomopatogeni non è ancora registrato sulla cimice asiatica è stato valutato il percorso autorizzativo che per ora vede possibile la registrazione come prodotto fitosanitario o come corroborante.



Studi necessari alla realizzazione del Piano (di mercato, di fattibilità, piani aziendali…)

È stata realizzata un’analisi di fattibilità, fornendo rese, informazioni circa l’intensità di utilizzo degli input, costo degli stessi e risultati ottenuti. Si sono, inoltre, tenuti incontri di lavoro congiunto per mettere a punto le migliori modalità per la valutazione degli aspetti non facilmente misurabili come la complessità di impiego di un input e la sua potenziale dannosità. Oltre ai partner progettuali sono stati coinvolti tecnici di aziende potenziali stakeholder.

Agronomic trials on tomatoes with low-impact biological control methods

Efficacy tests were carried out in the field on organic processing tomatoes by applying defence strategies with products permitted in organic farming, such as pyrethrum, orange oil and corroborants. The field trials on tomatoes were unfortunately altered by the fact that there were no substantial bug attacks, however the data collected did not show any particular differences in efficacy between the various theses (pyrethrum, orange essential oil in combination with corroborants such as vegetable oil, kaolin, zeolites, tannins and leticin).



Agronomic trials to evaluate entomopathogenic microorganisms at test centre

Test centre trials were carried out to assess the insecticide efficacy in the field of certain entomopathogenic microorganisms. The test centre trial on integrated pear orchards was affected in the 2021 vintage by spring cold damage that did not allow a normal harvest. The data collected, however, showed that products based on entomopathogenic fungi do not show the same efficacy in the field as in the laboratory. 

Prove agronomiche su pomodoro con metodi di lotta biologica a basso impatto

Sono state effettuate prove di efficacia in campo su pomodoro da industria biologico applicando strategie di difesa con  prodotti ammessi in agricoltura biologica quali piretro, olio di arancio, corroboranti. Le prove in campo su pomodoro sono state purtroppo alterate dal fatto che non ci sono stati attacchi sostanziali di cimice, comunque i dati raccolti non hanno evidenziato particolari differenze di efficacia tra le varie tesi (piretro, olio essenziale di arancio in associazione a corroboranti quali olio vegetale, caolino, zeoliti, tannini e leticina).



Prove agronomiche di valutazione microrganismi entomopatogeni presso centro di saggio

Sono state effettuate prove in centro di saggio per valutare l’efficacia insetticida in campo di alcuni microrganismi entomopatogeni. La prova in centro di saggio su pereto integrato ha risentito nell’annata 2021 dei danni da freddo primaverile che non hanno permesso una normale raccolta. I dati raccolti hanno tuttavia evidenziato che i prodotti a base di funghi entomopatogeni non mostrano in campo la stessa efficacia evidenziata invece in laboratorio. 

Laboratory tests on entomopathogenic micro-organisms for a direct defence of the the brown marmorated stink bug

Tests of the efficacy of entomopathogenic micro-organisms were carried out on both neanids and eggs. Evaluation under laboratory conditions of the insecticidal efficacy of the products identified showed some efficacy on neanids for Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae, while no ovicidal effects were seen for Bacillus amyloliquefaciens.



Agronomic trials on orchards with low-impact biological control methods

Effectiveness trials were carried out in the field on both organic and integrated pear orchards by applying defence strategies with products permitted in organic farming such as entomopathogenic microorganisms, pyrethrum, corroborants. The field trials were unfortunately altered by the spring cold damage in 2021 that did not allow a normal harvest, however the data collected did not show any particular differences in efficacy between the various theses (pyrethrum, orange essential oil in combination with corroborants such as kaolin, zeolites and leticin). The integrated agriculture thesis proved to be the most effective in containing the bug, although still not sufficient to guarantee a fair return for the farmer.

Test di laboratorio su microrganismi entomopatogeni per una difesa diretta della Cimice Asiatica

Sono stati svolti test di efficacia di microrganismi entomopatogeni sia su neanidi che su uova, la valutazione in condizioni di laboratorio dell’efficacia insetticida dei prodotti individuati ha dimostrato una certa efficacia su neanidi per Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, mentre non si sono visti effetti ovicidi per Bacillus amyloliquefaciens.



Prove agronomiche su frutteto con metodi di lotta biologica a basso impatto

Sono state effettuate prove di efficacia in campo su pereto sia biologico che integrato applicando strategie di difesa con  prodotti ammessi in agricoltura biologica quali microrganismi entomopatogeni, piretro, corroboranti. Le prove in campo sono state purtroppo alterate dai danni da freddo primaverile nel 2021 che non hanno permesso una normale raccolta, comunque i dati raccolti non hanno evidenziato particolari differenze di efficacia tra le varie tesi (piretro, olio essenziale di arancio in associazione a corroboranti quali caolino, zeoliti e leticina). La tesi ad agricoltura integrata è risultata la più efficace nel contenimento della cimice anche se non ancora sufficiente a garantire un equo tornaconto per l’imprenditore agricolo. 

BioVitamina project envisaged actions aimed at a direct defence against the brown marmorated stink bug (Halyomorpha halys) with field interventions on pear and tomato trees, in organic and integrated farms, aimed at assessing the effectiveness of the insecticidal activity of natural pyrethrins by supplementing them with orange essential oil and various 'plant defence enhancers'.  BioVitamina also included the application of entomopathogenic microorganisms, important natural regulators of insect populations. Monitoring of hedges and grasslands on the farms was also carried out to assess the interconnection between the presence of H. halys and the plant communities present, as the agro-ecological approach typical of organic farming involves the proactive use of biodiversity in agricultural systems.

Results obtained: laboratory tests showed statistically different adulticidal efficacy for Beauveria bassiana and for the Beauveria bassiana + Metarhizium anisopliae consortium. No ovicidal activity was evidenced. The test centre trial showed that products based on entomopathogenic fungi do not show the same efficacy in the field as in the laboratory, treatments with synthetic pesticides are more effective in containing the brown marmorated stink bug, although not yet sufficient to guarantee a fair return for the farmer. Surveys to assess the impact on beneficial entomofauna showed no significant differences between the various theses compared, suggesting a limited negative influence of the strategies adopted.

Il progetto BioVitamina ha previsto azioni rivolte ad una difesa diretta contro la cimice asiatica (Halyomorpha halys) con interventi in campo su pero e pomodoro, in aziende biologiche e integrate, rivolte a valutare l’efficacia dell’attività insetticida di piretrine naturali integrandole con olio essenziale di arancio e vari corroboranti “potenziatori delle difese delle piante”.  BioVitamina ha previsto anche l’applicazione di microrganismi entomopatogeni, importanti regolatori naturali delle popolazioni di insetti. È stato effettuato inoltre il monitoraggio di siepi e inerbimenti presenti nelle aziende, per valutare l’interconnessione tra la presenza di H. halys e le comunità vegetali presenti in quanto l’approccio agroecologico tipico dell’agricoltura bio implica l’utilizzo proattivo della biodiversità nei sistemi agricoli.

Risultati raggiunti: le prove di laboratorio hanno evidenziato efficacia adulticida statisticamente differente per la Beauveria Bassiana e per il consorzio Beauveria bassiana + Metarhizium anisopliae. Non sono state evidenziate attività ovicide. La prova in centro di saggio ha evidenziato che i prodotti a base di funghi entomopatogeni non mostrano in campo la stessa efficacia evidenziata in laboratorio, i trattamenti con pesticidi di sintesi sono più efficaci nel contenimento della cimice, anche se non ancora sufficienti a garantire un equo tornaconto per l’imprenditore agricolo. I rilievi per valutare l’impatto sull’entomofauna utile non hanno evidenziato differenze significative tra le varie tesi a confronto suggerendo quindi un limitato influsso negativo delle strategie adottate.

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Contacts

Project coordinator

Project partners

  • Azienda Agraria Sperimentale Stuard

    Project partner

  • Azienda Agricola Cornacchia Fabiano

    Project partner

  • Centoform

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  • Open Fields

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  • Società Agricola Ecoter

    Project partner

  • Società Agricola Pizzacchera

    Project partner

  • Università Cattolica Sacro Cuore

    Project partner