Gestione delle micotossine nella produzione di mais - Paola Battilani Università Cattolica del Sacro Cuore
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Gestione delle micotossine
nella produzione di mais
Paola Battilani
Università Cattolica del Sacro Cuore
Funghi micotossigeni in mais F. graminearum F. verticillioides A. flavus DON, ZEA Fumonisine Aflatossine
Micotossine in mais
Topt RH/aw
Fase fenologica min
temperatura
DON 26° 0.93
Produzione tossine Micotossine
Attività
acqua ZEA 28° 0.90
Marciume
FBs 30° 0.91
Cariossidi AFs 30° 0.78
Bagnatura foglie Invasione infette
Infezione sete
Dispersal F. graminearum
vento
pioggia F. verticillioides
Produzione di spore A. flavus
Residui colturali infetti
Micotossine nel mondo http://www.mycotoxins.info/myco_info/field_myocc.html
Effetto del CC:
aflatossine in maize
Eventi estremi: cambiamento nelle frequenza
Cambiamento nella variabilità climatica
Aflatossine in Italia nel 2003, prima allerta in Europa
Emerging issues in Southern Europe: aflatoxins in Italy
(Piva et al. 2006, The Mycotoxin Factbook)
Huber & Gulledge, 2011
Aspergillus flavus
&
aflatossine
Stress
Gary Payne, N. C. State University
Distanza in km Battilani et al., 2020
Micotossine - legislazione Legislazione Oggetto Prodotto Reg 1881/2006 Contaminanti Food Reg 1126/2007 Fusarium tossine Mais food Reg 165/2010 Aflatossine Food Racc 165/2013 T2 & HT2 Cereali food Dir 100/2003 Aflatossina B1 Feed Racc 576/2006 DON, ZEA, OTA, T2, HT2, FUM Feed Reg 401/2006 Sampling Food Reg 152/2009 Sampling Feed
Sistema di coltivazione,
raccolta e conservazione
• Tipo di suolo
• Rotazioni
• Lavorazioni
• Epoca di semina
• Ibrido
• Concimazione
• Diserbo
• Irrigazione
• Controllo piralide
• Controllo funghi
• Epoca di raccolta
• Pulizia
• Essiccazione
• Conservazione
Epoca di semina Semina precoce → migliore sviluppo radicale
Ibridi La classe FAO è importante? § Nessuna dimostrazione del ruolo della classe FAO Ø No irrigazione Ø Raccolta con bassa umidità § Ibridi resistenti non disponibili
Irrigazione Drip irrigation
Controllo piralide
§ Riduzione di contaminazione molto variabile
§ Effetto del trattamento non significativo
Weaver, et al., Crop Protection; 2017. 98:108-115.Piralide & fumonisine
Fumonisine ppm/ss
Produzione q/ha 15% H
1 Spray No Spray Covered 1 Spray No Spray CoveredRaccolta e post raccolta
Raccolta
La contaminazione è cumulativa
6
Aflatossine
19,6% U
5 22,8% U
4
18,3% U
I epoca
3 26,5% U
II epoca
2
24,4% U
1 28,7% U
0Ruolo del sistema di coltivazione
fumonisine
Importanza delle pratiche agronomiche
Controllo
piralide
Epoca Umidità
Ibridi
semina granella
Densità
Irrigazione
semina
Controllo
Concimazione
infestanti
Rotazione Interramento
colturalee residui
Fasi fenologicheRuolo del sistema di coltivazione
aflatossine
Importanza delle pratiche agronomiche
Umidità a
Biocontrollo Irrigazione
raccolta
Ibridi
Epoca di Controllo Controllo
semina infestanti piralide
Concimazione
Interramento
Rotazione
residui
Fasi di sviluppo del maisRuolo del sistema di coltivazione
fumonisine
Agricoltura biologica
Importanza delle pratiche agronomiche
Controllo
piralide
Epoca Umidità
Ibridi
semina granella
Densità
Irrigazione
semina
Controllo
Concimazione
infestanti
Rotazione Interramento
colturalee residui
Fasi fenologicheRuolo del sistema di coltivazione
aflatossine
Agricoltura biologica
Importanza delle pratiche agronomiche
Umidità a
Biocontrollo Irrigazione
raccolta
Ibridi
Epoca di Controllo Controllo
semina infestanti piralidee
Concimazione
Interramento
Rotazione
residui
Fasi di sviluppo del maisA. flavus, comunità complessa
§ Funghi tossigeni e atossigeni coesistono
§ Ci sono diversi gruppi genetici
I gruppi hanno un sistema che limita lo scambio di geniBiocontrollo di A. flavus
L’idea
Esclusione per competizione:
combattere i funghi con le loro armi
Prof. Peter J. Cotty, Arizona UniversityEsclusione competitiva Ceppi tossigeni Ceppi atossigeni
Cosa è stato cercato • Funghi del territorio, naturalmente presenti e diffusi • Non tossigeni (senza i geni necessari alla produzione) • Forti competitori con i ceppi tossigeni • Efficaci in pieno campo • Facili da utilizzare
Cos’è AF-X1
§ Aspergillus flavus MUCL54911
§ AF-X1 è UN FITOFARMACO BIOLOGICO
§ 2.1 Classificazione della sostanza o miscela Il prodotto non è classificato
pericoloso ai sensi delle disposizioni di cui alle Direttive 67/548/CEE e
1999/45/CE e/o del Regolamento CE 1272/2008 (CLP e successive modifiche ed
adeguamenti
§ AF-X1 è sorgo devitalizzato conciato con spore del
ceppo selezionato di AspergillusAF-X1 Applicazione di campo Fase fenologica 5 foglie Distribuzione con dopo la lavorazione spandiconcime
AF-X1 Applicazione di campo
Impatto sui campi vicini
AF-X1 Distribuzione in campo
2016 e 2017
§ Area geografica: nord ItaliaRisultati 2016 - riassunto
§ Mais analizzato ~ 1.4 milioni di tonnellate
§ Campi trattati con AF-X1 = circa 16%
§ Riduzione media AF = 94%
Nessun effetto sulle altre micotossineRisultati 2017 - riassunto §Mais analizzato ~ 2500 partite §Campi trattati con AF-X1 = circa 14% §Riduzione media AF = 83%
Impatto sulla filiera
AGRICOLTORE
ESSICATORE
LATTERIA STOCCATORE
PRODUTTORE DI
LATTEAF-X1, la storia
2003 - 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Raccolta isolati
Caratterizzazione isolati Prove in campo
Selezione
candidato
Deposito ceppo
Deposito
OK
brevetto
Distribuzione in
pieno campo
DOSSIERArea di impiego
Area fitosanitaria
• Italia
• Bulgaria
• Francia
• Spagna
• Portogallo
• Grecia
• Malta
• CiproPrevisione delle contaminazioni
T
SPO
aW vpd
Spores on
inoculm source
RH
DISP k
RH
T
Spores on silk R
T
DD GS GERM
RH
LW R
Infected kernels
T
aW GROWTH
Fungal infection
in kernels
T
AFLA
Payne at al., 1998 AFB1 in kernels
Battilani at al., 2013AFLA-maize,
previsioni di rischio
INPUT: dati meteo OUTPUT:
Fenologia della coltura
INDICE DI PROBABILITA
AF indice di rischio
Rischio basso Rischio medio Rischio altoDati gentilmente forniti da
Prof. Graziano Rossi Mais antichi
Marco Scalora
1000 100
Fumonisine microg/kg
Aflatossina B1 microg/kg
800 80
600 60
400 40
200 20
0 0
2016 2017 2018 2019 2020
anni
FBs AFB1
n.
Anno campioni Dati fumonisine non disponibili
2016 14
Contenuto
2017 7 Campioni Limite Reg EC
max
2018 47 >limite (microg/kg) (microg/kg)
2019 6 FB1+FB2 4 (6%) 10373 4000
2020 14 AFB1 8 (9%) 388 5
Totale 88Mais antichi
1000 100
Fumonisine microg/kg
Aflatossina B1 microg/kg
800 80
n. 600 60
Varietà campioni 400 40
Otto file 46 200 20
Rostrato 37 0 0
Totale 83 Otto file Rostrato
Varietà
FBs AFB1
1000 100
Fumonisine microg/kg
Aflatossina B1 microg/kg
800 80
n. 600 60
Provincia campioni 400 40
FC 6 200 20
PC 7 0 0
PV 38 FC PC PV SO
SO 35 Province
Totale 86
FBs AFB1Micotossine – la verifica
1. Campionamento
Aflatossina nei vari
campioni
2 4 74 120 3
3,5
190
4
22
15 6 3 180
130
0,1
motrice rimorchioMicotossine – la verifica
2. Metodi di analisi
Strip test
Test ELISA HPLC
Fluorescenza precisione
costiFluorescenza
Fluorescenza
§ La fluorescenza rileva la
presenza del fungo e non
della micotossina
§ La fluorescenza non può
essere utilizzata come
analisi rapida nel mais
trattato con il biocontrollo
A. flavusPaola Giorni Marco Camardo Leggieri Antonio Mauro Prof. Graziano Rossi Marco Scalora Grazie per l’attenzione
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