Introduzione: definizione e storia dei biopesticidi
Il termine Biopesticida nasce dalla contrazione di biological based control agent (agenti di lotta biologica) e nella sua definizione più ampia comprende tutti gli organismi viventi, o prodotti naturali derivati da tali organismi, in grado di contenere patogeni vegetali (Thakore, 2006; Kiewnick, 2007). Essi consistono pertanto in prodotti naturali, feromoni, geni, insetti predatori e derivati di prodotti naturali. Tuttavia, secondo Chandler et al. (2011) non esiste una definizione e una classificazione condivisa da tutti gli Stati per il termine biopesticida. Molti autori ritengono inoltre che il suddetto termine si debba riferire esclusivamente ad organismi viventi (Villaverde et al., 2014). Attualmente, nel campo della protezione vegetale, la definizione più appropriata di biopesticida consiste in un prodotto contenente molecole di origine biologica in grado di esercitare un’azione di controllo verso organismi patogeni.
Nella maggior parte degli stati membri dell’Ocse, la definizione di biopesticida non comprende l’utilizzo di organismi derivati da tecnologie transgeniche come avviene negli Usa. L’Environmental Protection Agency (Epa) riconosce infatti tre classi di biopesticidi: biochimici, plant-incorporated protectants (derivati da tecnologia transgenica) e microrganismi. Questa classificazione non viene condivisa da molti altri Stati che applicano invece le seguenti categorie a seconda dei principi attivi presenti all'interno del prodotto: micro-organismi, biochimici (metaboliti secondari prodotti dalle piante che agiscono da deterrenti verso i loro patogeni), semiochimici (segnali chimici prodotti dagli organismi che determinano un cambiamento del comportamento negli individui della stessa o differente specie; i più utilizzati nella protezione vegetale sono i feromoni).
Nonostante la definizione attribuita sia piuttosto ampia, comprendendo un alto numero di prodotti/ingredienti e quindi con diverse caratteristiche, i biopesticidi sono accomunati dai seguenti vantaggi:
- ridotta tossicità verso gli organismi che non rappresentano il target di azione (maggior selettività); -ridotta persistenza nell’ambiente;
- bassa tossicità per i mammiferi (alcuni di essi presentano, se pur basso, un certo livello di tossicità);
- possibilità per alcuni di essi di essere utilizzati nell’agricoltura biologica;
- minor rischi per gli operatori legati al loro utilizzo;
- minor rischio di sviluppo di resistenze.
Il naturalista Agostino Bassi è considerato un precursore della lotta biologica. Fu infatti il primo ad identificare l’esistenza di microrganismi patogeni di insetti. La possibilità di sfruttare le potenzialità di insetti parassiti o predatori su insetti dannosi per le piante coltivate si sviluppò agli inizi del ’900 con la scoperta e successiva commercializzazione del Bacillus thuringensis.
Esiste una crescente attenzione verso il mercato dei biopesticidi e le ragioni sono legate principalmente al basso impatto ambientale del loro utilizzo; nel 2014 sono stati registrati più di 430 principi attivi classificati come biopesticidi e 1320 prodotti commerciali a base di biopesticidi.
In questo articolo si vuole presentare lo stato dell’arte nell'uso di biopesticidi, focalizzando l'attenzione sugli aspetti economici che derivano dal loro utilizzo ed in particolare porre in evidenza alcune problematiche rilevate in letteratura relativamente alla loro introduzione sul mercato.
Il mercato dei biopesticidi
Il mercato dei biopesticidi è in continua crescita nell'ultimo decennio (Figura 1); nel frattempo, nonostante il fatturato si mantenga comunque alto, si nota un costante calo delle vendite dei prodotti agrochimici. La motivazione di questa opposta tendenza risiede nei problemi di tossicità ambientale e sviluppo di resistenze da parte degli organismi patogeni a seguito dell'utilizzo persistente dei prodotti di sintesi. Per queste ragioni, all’interno delle serre di alcuni paesi Europei (es. Olanda e Spagna per citarne i principali), l’impiego della lotta biologica rappresenta ormai il più comune metodo di difesa contro i patogeni delle piante.
Figura 1 – Andamento vendite di biopesticidi e di pesticidi di sintesi (2003 – 2010)
Fonte: rielaborazione dell’autore da dati Bcc (Business Communications Company, Inc ) Research
Oltre a quanto sopra illustrato vi sono altri aspetti emergenti che incidono sulla riduzione dell’utilizzo dei pesticidi. In primo luogo si osserva una maggior attenzione da parte dei consumatori che manifestano sempre più preferenze verso prodotti con un presunto basso residuo di fitofarmaci e con ridotto impatto ambientale. In secondo luogo, le nuove correnti di pensiero relative alla difesa tendono ad evidenziare come l’attuazione di una protezione delle piante sostenibile sia sempre più rivolta a mettere in pratica meccanismi rivolti non a eliminare il patogeno, ma piuttosto a contenerlo (Cowen et al., 1996). Secondo questo approccio ogni organismo, anche se patogeno, svolgerebbe una funzione all’interno dell’ecosistema per cui la sua eradicazione dall’ambiente determinerebbe degli squilibri tra le popolazioni esistenti.
Un altro aspetto da porre in evidenza, rappresenta l’importanza dei biopesticidi come strumento fondamentale per l’attuazione della lotta integrata (Integrated Pest Management). L’Unione Europea, nella sua Direttiva 2009/128/EC, richiede agli Stati membri l’implementazione della lotta integrata; in Italia venne recepito dal decreto legislativo 14 agosto 2012, n. 150 recante: «Attuazione della direttiva 2009/128/CE che istituisce un quadro per l'azione comunitaria ai fini dell'utilizzo sostenibile dei pesticidi». Tale decreto legislativo è stato recepito anche all’interno dei Programmi di Sviluppo Rurale di alcune Regioni italiane. Esiste pertanto una significativa tendenza, anche determinata dalle policy, verso un ridotto impiego dei prodotti fitosanitari convenzionali a favore dell’utilizzo di metodi a basso impatto ambientale.
In letteratura Bailey et al. (2010). identificano tre principali tipi di driver di mercato dei biopesticidi: a) istituzionali; b) operatori del settore; c) tecnologici.
I driver istituzionali
I driver di tipo istituzionale si riferiscono non solo alle politiche attuate dai vari Stati che possono incentivare o meno l’adozione dei metodi di controllo biologico da parte dei produttori, ma anche alle normative che regolano l’utilizzo dei biopesticidi e agli iter di registrazione istituiti (Bailey et al. 2010; Uri, 1999).
Gli aspetti burocratici riguardanti le modalità di utilizzo e le eventuali restrizioni variano di paese in paese (Glare et al., 2012). Secondo Kristiofferesen et al. (2008) all’interno dei paesi UE, vi sarebbe un minor impiego di biopesticidi rispetto agli Usa anche a causa delle maggior restrizioni imposte dalle istituzioni negli Stati membri sul loro utilizzo.
Per quanto riguarda le procedure di registrazione, essendo i biopesticidi spesso costituiti da microrganismi o loro derivati, necessitano di nuovi iter ed expertise ad hoc per la loro valutazione; questo determina rallentamenti nelle tempistiche di approvazione e dei costi aggiuntivi rispetto ai prodotti convenzionali (Villaverde et al., 2014).
I driver istituzionali comprendono anche le norme di certificazione che costituiscono una garanzia per gli utilizzatori sulle caratteristiche del biopesticida non esplicitamente visibili.
Gli operatori del settore
Il secondo driver riguarda gli operatori del settore, e comprende tutte le dinamiche di scelta verso i mezzi di produzione adottati dagli agricoltori e le preferenze di acquisto da parte dei consumatori finali.
La scelta dell’agricoltore di introdurre l’utilizzo di biopesticidi in azienda per la difesa delle colture non si basa unicamente su considerazioni legate al prezzo di mercato in quanto, l’approccio alla lotta biologica non si traduce nella sola sostituzione del prodotto di sintesi ma, in molti casi, l’agricoltore deve mettere in atto una serie di strategie che agiscono in maniera sinergica con il biopesticida (Chandler et al., 2011).
L’adozione di biopesticidi in azienda determina un aumento dei costi variabili, generato da una parte dal prezzo di mercato più alto che questi prodotti tendenzialmente hanno rispetto ai prodotti chimici, dall’altro dal fatto che il loro utilizzo può necessitare di un know how non a disposizione dell’agricoltore e per cui si rende necessario affiancare alla scelta tecnologica un percorso di formazione.
Il loro utilizzo, inoltre, non incide solo sui costi variabili ma potrebbe aggravare anche i costi fissi aziendali. L’inserimento di pratiche di controllo biologico richiede inoltre modifiche all’interno dell’apparato produttivo e l’impostazione di nuove tecniche agricole il cui controllo e gestione in molti casi è associato a tecnologie informatiche (Uri, 1999; Chandler et al., 2011). Infine, poiché l’utilizzo degli agrochimici è così ampiamente diffuso, i costi fissi associati al loro impiego vengono distribuiti tra vari utenti. I primi utilizzatori di biopesticidi devono invece sostenere elevati costi iniziali che tendono a decrescere solo una volta che le tecnologie diventano di ampia diffusione (Cowen, 1991; Cowen et al. ,1996).
Per questi motivi gli agricoltori sono tendenzialmente diffidenti verso l’utilizzo di biopesticidi, a meno che il loro utilizzo non sia facilmente compatibile con le pratiche colturali già utilizzate all’interno dell’azienda.
Un altro elemento che guida indirettamente le scelte del produttore sono le richieste provenienti dai retailer, che traducono la domanda dei consumatori la cui propensione verso il biologico è crescente. Tale esigenza da parte dei consumatori deriva, non solo da una maggior sensibilità alle tematiche ambientali, anche da una maggior consapevolezza verso i risvolti salutistici legati all’utilizzo dei fitofarmaci sui prodotti destinati al consumo alimentare (Bailey et al., 2010; Uri, 1999 ; Bruhn et al., 1992; Dunlap and Beus, 1992). Questo fa sì che i retailer richiedano agli agricoltori livelli residuali di fitofarmaci tendenzialmente sempre più bassi.
Il driver tecnologico
Un ultimo aspetto che influisce sulla possibilità di migliorare il mercato dei biopesticidi riguarda le loro caratteristiche tecnologiche quali la persistenza, la possibilità di trasporto e stoccaggio ed, infine, la shelf life (Villaverde et al., 2014). Queste dovrebbero essere oggetto di miglioramento per permetterne una maggiore efficacia sia in campo che nella commercializzazione. In questa direzione, il settore della ricerca rappresenta un driver fondamentale e vede impegnati soprattutto enti pubblici e Piccole e Medie Imprese (Pmi) (K.L. Bailey et al., 2010; T. Glare et al.2012).
Nel 1995 è stata fondata l’Associazione mondiale dei produttori di mezzi tecnici per il controllo biologico in agricoltura e nel settore della pubblica igiene: International Biocontrol Manufacturer’s Association (Ibma). Ibma rappresenta oltre 200 membri associati nel mondo ma con larga base in Europa (65% dei membri) ed una grande percentuale di membri dell’associazione sono Pmi. Le Pmi possiedono risorse limitate da destinare alla ricerca e sempre più frequenti sono le dinamiche di collaborazione che si instaurano con gli istituti di ricerca. Gli istituti di ricerca si impegnano principalmente a introdurre innovazioni sul prodotto e le Pmi si occupano dell’introduzione sul mercato.
Visto il crescente interesse, anche le grandi imprese stanno dedicando risorse alla produzione di biopesticidi. Tuttavia, per le imprese investire nella ricerca e produzione di nuovi biopesticidi presenta diversi limiti che sono legati principalmente alla loro caratteristica selettività di azione che permettono loro di collocarsi solo all’interno di ristrette nicchie di mercato (Chandler et al., 2011), ai costi e alle tempistiche di registrazione (Acp, 2004). Si può notare come alcuni dei punti di forza dei biopesticidi si rivelino allo stesso tempo come degli svantaggi sotto altri punti di vista (Gelernter, 2005). Ad esempio, molti biopesticidi sono altamente selettivi. Essi infatti hanno spettri di azione limitati, andando ad attaccare solo alcuni organismi patogeni. Questo rappresenta un aspetto positivo dal punto di vista ambientale, ma sfavorevole dal punto di vista commerciale, poiché i biopesticidi hanno un mercato più ristretto, non potendo trovare impiego per una lotta a più patogeni per più colture (Gelernter, 2005).
Prospettive di studio
Le politiche messe in atto sono sempre più rivolte a contrastare l’utilizzo degli agrochimici a causa dei rischi per la salute umana, animale e per l’ambiente che il loro impiego comporta. Vi sono inoltre altri fenomeni di sensibilizzazione pubblica che tendono a far aumentare la domanda di prodotti biologici o comunque a basso contenuto residuale.
Tuttavia, nonostante la richiesta di biopesticidi sia crescente, ci sono ancora diversi aspetti che ostacolano una loro ampia diffusione sul mercato. In particolare, gli operatori del settore riscontrano delle problematiche legate alla loro efficacia e persistenza nell’ambiente. Le imprese produttrici invece evidenziano le loro difficoltà nell’investire verso la produzione di prodotti essenzialmente di nicchia. Paradossalmente, queste limitazioni rappresentano anche le caratteristiche di pregio dei biopesticidi che consentono il loro utilizzo con bassa tossicità verso l’ambiente e gli organismi utili grazie alla veloce biodegradabilità e selettività.
La ricerca rappresenta lo strumento attraverso la quale è possibile superare alcune di queste limitazioni, relative alle caratteristiche tecnologiche quali la persistenza; tuttavia le imprese hanno difficoltà a convogliare risorse per innovare in questo settore. A questo si aggiunge anche una scarsa fiducia dell’agricoltore verso nuovi prodotti la cui applicazione richiede modifiche abbastanza radicali delle abituali pratiche agricole e dei mezzi di produzione. Si tratta nell'insieme nell’utilizzo di pratiche più complesse, che vengono adottate solo da agricoltori con livelli di formazione più elevati e che destinano il proprio prodotto a soddisfare soltanto un mercato in cui i consumatori presentano una elevata disponibilità a pagare per prodotti di qualità con basso residuo oppure biologici.
La scelta dell’utilizzo dei biopesticidi su larga scala presenta quindi ancora numerose barriere. La presenza di un sistema già largamente diffuso e radicato di pest management, tende a promuovere uno sviluppo di prodotti per il controllo biologico che tendano ad assomigliare il più possibile nel loro utilizzo ai prodotti chimici convenzionali. Per questo motivo alcuni biopesticidi, come ad esempio il Bacillus thuringiensis, hanno trovato ampio successo sul mercato.
Ciò che viene evidenziato in letteratura è che, allo stato attuale, la sola azione dei biopesticidi non è sufficiente a garantire produzioni ottimali per soddisfare l’intero mercato, è necessario invece un loro utilizzo in sinergia con pesticidi convenzionali (Chandler et al. 2011).
Il tema che riguarda l’utilizzo dei biopesticidi in agricoltura meriterebbe degli approfondimenti di tipo economico che potrebbero incentivarne e migliorarne la diffusione sul mercato. Questi approfondimenti potrebbero riguardare, ad esempio, la valutazione della convenienza economica a livello dell’azienda agricola all’uso dei biopesticidi in considerazione anche del vantaggio di selettività che generalmente questi offrono nel preservare gli insetti utili e quindi riducendo eventuali trattamenti che viceversa sarebbero necessari in caso di utilizzo di prodotti chimici ad ampio spettro di azione. Si avrebbe inoltre una riduzione dei fenomeni di resistenza causati dal persistente impiego di un ristretto numero di molecole chimiche, che determinano una perdita dell’efficacia nel tempo del prodotto di sintesi.
A livello industriale un particolare focus andrebbe sicuramente dedicato ad aspetti di business e di management, individuando strategie in grado di abbattere i costi a monte nelle aziende produttrici di biopesticidi e stimolarne l’innovazione. Un ultimo aspetto che dovrebbe essere migliorato è relativo all’attività di marketing e alla diffusione di conoscenza legato all’uso dei biopesticidi, non unicamente verso i consumatori ma anche verso gli agricoltori, attraverso iniziative di formazione professionale e assistenza tecnica mirata, in modo che acquisiscano maggior informazioni sui vantaggi legati al loro utilizzo.
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