CBC
Kompetenscentrum för biologisk bekämpning
Margareta Hökeberg
Föreståndare
Inst. för skoglig mykologi och växtpatologi, SLU
www.slu.se/cbc
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).
www.slu.se/cbc
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
www.slu.se/cbc
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.
www.slu.se/cbc
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
Parasitstekel
Antagonistisk bakterie
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
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.
www.slu.se/cbc
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.
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.
Mattias Jonsson – insekter/spindeldjur
Bevarande biologisk bekämpning
Födovävs- och landskapsperspektiv
Biologisk bekämpning som en ekosystemtjänst
Sebastian Håkansson – formulering
Mikrobiell stabilisering – en utmaning
Överlevnad och
biologisk aktivitet
Långtidsstabilitet
Processteknik
Låg produktionskostnad
Mikrobiell formulering
Behandling av och tillsatser till
odlade mikroorganismer ska ge:
Ändamålsenliga produktegenskaper
Enkel och
säker att hantera
Lätt att lagra
och transportera
- Termodynamik
Fysikalisk kemi
- Farmaceutisk galenik
Biologi
- Stress-metabolism
- Bioengineering
Ett mycket
interdisciplinärt fält
CBC – Kompetenscentrum för biologisk bekämpning
Säkerhet och regelverk
Ingvar Sundh
Institutionen för mikrobiologi, SLU
www.slu.se/cbc
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
www.slu.se/cbc
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
www.slu.se/cbc
Lagstiftning och policy
Forskning/information/rådgivning
• Regelverken och trender i tiden
• Forskning säkerhet/regelverk:
Jästsvampar i livs- och fodermedelskedjan
(Antonie van Leeuwenhoek, 2011)
http://link.springer.com/article/10.1007/s10482-010-9528-z/fulltext.html
Framväxt policies mikro- vs. makroorganismer
(BioControl 2013, DOI, on-line first)
http://link.springer.com/article/10.1007/s10526-012-9498-3/fulltext.html
Bok olika tillämpningar mikroorganismer, 2012
http://bookshop.cabi.org/?page=2633&pid=2375&site=191
•
Remisser, rådgivning
www.slu.se/cbc
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
http://www.efsa.europa.eu/en/pesticides/aboutpesticides.htm
www.slu.se/cbc
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)
http://www.efsa.europa.eu/en/topics/topic/qps.htm
www.slu.se/cbc
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”
www.slu.se/cbc
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
www.slu.se/cbc
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.
2013
Höstvete, fortsättning
Raps – Alternaria
Växthusgurka – mjöldagg: fortsättning i samarbete med nytt projekt, inkluderande
integrerad bekämpning
Mjöldaggssymptom i gurka
(Disease Severity Index, DSI)
på lägre blad, Experiment 2
5
Mean DSI
4
Non-treated
3
A prophylactic
2
A curative
B prophylactic
1
B curative
0
0
5
10
15
20
25
A = Ampelomyces
quisqualis
(specialiserad mykoparasit)
Days
Mjöldaggssymptom i gurka (DSI)
på lägre blad, Experiment 3
B = Pythium oligandrum
(generalist)
5.00
Mean DSI
4.00
Non-treated
3.00
A prophylactic
2.00
A curative
B prophylactic
1.00
B curative
0.00
0
5
10
15
Days
20
25
30
Examensarbete
Almqvist, A-C, 2013
Mean DSI
Mjöldaggssymptom i gurka (DSI)
på högre blad, Experiment 2
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
A = Ampelomyces quisqualis
(specialiserad mykoparasit)
Non-treated
A prophylactic
B = Pythium oligandrum
(generalist)
A curative
B prophylactic
B curative
0
5
10
15
20
25
Days
Slutsats: Profylaktisk behandling
med P. oligandrum gav genomgående
bäst effekt, oftast signifikant skild från
obehandlad kontroll.
Mean DSI
Mjöldaggssymptom i gurka (DSI)
på högre blad, Experiment 3
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
Non-treated
A prophylactic
A curative
B prophylactic
B curative
0
5
10
15
Days
20
25
30
Examensarbete
Almqvist, A-C, 2013
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)
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)
