Biopesticidi so eno od pomembnih orodij za izvajanje »strategije sistema zelene hrane« na Japonskem.Ta dokument opisuje definicijo in kategorijo biopesticidov na Japonskem ter razvršča registracijo biopesticidov na Japonskem, da bi zagotovil referenco za razvoj in uporabo biopesticidov v drugih državah.
Zaradi razmeroma omejene površine razpoložljivih kmetijskih zemljišč na Japonskem je treba uporabiti več pesticidov in gnojil, da bi povečali donos pridelka na površino.Vendar pa je uporaba velikega števila kemičnih pesticidov povečala okoljsko obremenitev, zato je še posebej pomembno zaščititi prst, vodo, biotsko raznovrstnost, podeželsko pokrajino in prehransko varnost za doseganje trajnostnega kmetijskega in okoljskega razvoja.Zaradi visokih ostankov pesticidov v pridelkih, ki povzročajo vse več primerov javnih bolezni, kmetje in javnost ponavadi uporabljajo varnejše in okolju prijaznejše biopesticide.
Podobno kot pri evropski pobudi »od vil do vilic« je japonska vlada maja 2021 razvila »strategijo zelenega prehranskega sistema«, katere cilj je do leta 2050 zmanjšati uporabo kemičnih pesticidov, prilagojenih tveganju, za 50 % in povečati površine ekološke pridelave na 1 milijon hm2 (enakovredno 25 % kmetijske površine Japonske).Strategija želi povečati produktivnost in trajnost hrane, kmetijstva, gozdarstva in ribištva z inovativnimi ukrepi odpornosti (MeaDRI), vključno z integriranim zatiranjem škodljivcev, izboljšanimi metodami uporabe in razvojem novih alternativ.Med njimi je najpomembnejši razvoj, uporaba in spodbujanje integriranega varstva škodljivcev (IPM), eno pomembnih orodij pa so biopesticidi.
1. Opredelitev in kategorija biopesticidov na Japonskem
Biopesticidi se nanašajo na kemične ali sintetične pesticide in se na splošno nanašajo na pesticide, ki so razmeroma varni ali prijazni do ljudi, okolja in ekologije z uporabo ali na podlagi bioloških virov.Glede na izvor aktivnih sestavin lahko biopesticide razdelimo v naslednje kategorije: prvič, pesticidi mikrobnega izvora, vključno z bakterijami, glivami, virusi in originalnimi biološkimi živalmi (gensko spremenjenimi), mikrobnimi živimi organizmi in njihovimi izločenimi metaboliti;Drugi so pesticidi rastlinskega izvora, vključno z živimi rastlinami in njihovimi izvlečki, zaščitna sredstva v rastlinah (gensko spremenjeni pridelki);Tretjič, pesticidi živalskega izvora, vključno z živimi entomopatskimi ogorčicami, parazitskimi in plenilskimi živalmi ter živalskimi izvlečki (kot so feromoni).Združene države in druge države tudi pesticide iz naravnih mineralnih virov, kot je mineralno olje, uvrščajo med biopesticide.
Japonski SEIJ razvršča biopesticide v pesticide za žive organizme in pesticide biogenih snovi ter feromone, mikrobne presnovke (kmetijski antibiotiki), rastlinske izvlečke, pesticide, pridobljene iz mineralov, živalske izvlečke (kot je strup členonožcev), nanoprotitelesa in zaščitna sredstva v rastlinah kot biogene. snovi pesticidi.Zveza kmetijskih zadrug Japonske razvršča japonske biopesticide v naravne sovražnike členonožce, naravne sovražnike ogorčice, mikroorganizme in biogene snovi, inaktiviran Bacillus thuringiensis pa uvršča med mikroorganizme in kmetijske antibiotike izključuje iz kategorije biopesticidov.Vendar pa so pri dejanskem upravljanju s pesticidi japonski biopesticidi ozko opredeljeni kot biološki živi pesticidi, to je »sredstva za biološko kontrolo, kot so antagonistični mikroorganizmi, rastlinski patogeni mikroorganizmi, insektno patogeni mikroorganizmi, insektne parazitske ogorčice, parazitski in plenilski členonožci, ki se uporabljajo za nadzor škodljivci«.Z drugimi besedami, japonski biopesticidi so pesticidi, ki komercializirajo žive organizme, kot so mikroorganizmi, entomopatske ogorčice in naravni sovražniki, kot aktivne sestavine, medtem ko sorte in vrste bioloških izvornih snovi, registriranih na Japonskem, ne spadajo v kategorijo biopesticidov.Poleg tega v skladu z japonskimi »Ukrepi za obravnavo rezultatov testov ocene varnosti, povezanih z vlogo za registracijo mikrobnih pesticidov«, gensko spremenjeni mikroorganizmi in rastline niso pod upravljanjem bioloških pesticidov na Japonskem.Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo je v zadnjih letih sprožilo tudi postopek ponovnega vrednotenja biopesticidov in razvilo nove standarde za neregistracijo biopesticidov, da bi zmanjšalo možnost, da uporaba in širjenje biopesticidov povzroči večjo škodo habitatu. ali rast živali in rastlin v življenjskem okolju.
Na novo izdani »Seznam vložkov za ekološko sajenje«, ki ga je leta 2022 izdalo japonsko Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo, zajema vse biopesticide in nekatere pesticide biološkega izvora.Japonski biopesticidi so izvzeti iz določitve dovoljenega dnevnega vnosa (ADI) in najvišjih mejnih vrednosti ostankov (MRL), ki se lahko uporabljata v proizvodnji kmetijskih proizvodov v skladu z japonskim standardom ekološkega kmetijstva (JAS).
2. Pregled registracije bioloških pesticidov na Japonskem
Kot vodilna država pri razvoju in uporabi biopesticidov ima Japonska razmeroma popoln sistem upravljanja registracije pesticidov in relativno bogat izbor registracij biopesticidov.Po avtorjevi statistiki je od leta 2023 na Japonskem registriranih in učinkovitih 99 bioloških pesticidnih pripravkov, ki vsebujejo 47 učinkovin, kar predstavlja približno 8,5 % vseh učinkovin registriranih pesticidov.Med njimi se 35 sestavin uporablja za insekticid (vključno z 2 nematocidoma), 12 sestavin se uporablja za sterilizacijo, herbicidov ali drugih uporab pa ni (slika 1).Čeprav feromoni na Japonskem ne spadajo v kategorijo biopesticidov, se običajno promovirajo in uporabljajo skupaj z biopesticidi kot vložki za organsko sajenje.
2.1 Biološki pesticidi naravnih sovražnikov
Na Japonskem je registriranih 22 učinkovin biopesticidov naravnih sovražnikov, ki jih glede na biološko vrsto in način delovanja delimo na parazitske žuželke, plenilske žuželke in plenilske pršice.Med njimi plenilske žuželke in plenilske pršice plenijo škodljive žuželke za hrano, parazitske žuželke pa odlagajo jajčeca v parazitske škodljivce in njihove izležene ličinke se prehranjujejo z gostiteljem in se razvijejo tako, da gostitelja ubijejo.Za zatiranje listnih uši, mušic in belih mušic na zelenjavi, pridelani v rastlinjakih, se uporabljajo predvsem parazitske žuželke hymenoptera, kot so čebela listna uš, čebela uš, čebela uš, čebela uš, čebela uš, hemiptera čebela in Mylostomus japonicus, registrirana na Japonskem, in plen chrysoptera, bug bug, pikapolonica in trips se uporabljajo predvsem za zatiranje listnih uši, resarjev in belih mušic na vrtninah, gojenih v rastlinjakih.Plenilske pršice se uporabljajo predvsem za zatiranje rdečega pajka, listne pršice, tirofaga, plevrotarzusa, resarjev in belih mušic na vrtninah, rožah, sadnem drevju, fižolu in krompirju, ki se gojijo v rastlinjaku, pa tudi na zelenjavi, sadnem drevju in čajevcu. polja.Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris) Registracija naravnih sovražnikov, kot je O. sauteri, ni bila obnovljena.
2.2 Mikrobni pesticidi
Na Japonskem je registriranih 23 vrst aktivnih sestavin mikrobnih pesticidov, ki jih lahko razdelimo na virusne insekticide/fungicide, bakterijske insekticide/fungicide in glivične insekticide/fungicide glede na vrste in uporabo mikroorganizmov.Med njimi mikrobni insekticidi ubijajo ali nadzorujejo škodljivce z okužbo, razmnoževanjem in izločanjem toksinov.Mikrobni fungicidi nadzorujejo patogene bakterije s tekmovanjem v kolonizaciji, izločanjem protimikrobnih snovi ali sekundarnih metabolitov in indukcijo odpornosti rastlin [1-2, 7-8, 11].Glive (predatorske) ogorčice Monacrosporium phymatopagum, mikrobni fungicidi Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, nepatogeni Fusarium oxysporum in oslabljeni sev virusa Pepper mild mottle ter registracija mikrobnih pesticidov, kot sta Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus in Drechslera monoceras niso obnavljali.
2.2.1 Mikrobni insekticidi
Insekticidi z granuliranim in jedrnim polihedroidnim virusom, registrirani na Japonskem, se večinoma uporabljajo za zatiranje specifičnih škodljivcev, kot so jabolčni lišaj, čajev in dolgolistni čaj ter Streptococcus aureus na pridelkih, kot so sadje, zelenjava in fižol.Kot najpogosteje uporabljen bakterijski insekticid se Bacillus thuringiensis uporablja predvsem za zatiranje škodljivcev lepidoptera in hemiptera na pridelkih, kot so zelenjava, sadje, riž, krompir in trava.Med registriranimi glivičnimi insekticidi se Beauveria bassiana uporablja predvsem za zatiranje žvečilnih in pikajočih škodljivcev ustnega aparata, kot so resarji, luskavci, bele mušice, pršice, hrošči, rombovi in listne uši na zelenjavi, sadju, borovcih in čaju.Beauveria brucei se uporablja za zatiranje škodljivcev coleoptera, kot so longiceps in hrošči v sadnem drevju, drevju, angeliki, češnjevih cvetovih in gobah šitake.Metarhizium anisopliae, ki se uporablja za zatiranje resarjev pri gojenju zelenjave in manga v rastlinjakih;Paecilomyces furosus in Paecilopus pectus smo uporabljali za zatiranje belih mušic, listnih uši in rdečega pajka v rastlinjakih in jagodah.Glivo uporabljamo za zatiranje belih mušic in tripsov pri gojenju zelenjave v rastlinjakih, manga, krizantem in lisifloruma.
Kot edini mikrobni nematocid, registriran in učinkovit na Japonskem, se Bacillus Pasteurensis punctum uporablja za zatiranje ogorčic koreninskih vozlov v zelenjavi, krompirju in figah.
2.2.2 Mikrobiocidi
Virusu podoben fungicid zucchini yellowing Mosaic virus oslabljen sev, registriran na Japonskem, je bil uporabljen za zatiranje mozaične bolezni in fuzarije, ki jo povzroča kumaram soroden virus.Med bakteriološkimi fungicidi, registriranimi na Japonskem, se Bacillus amylolitica uporablja za zatiranje glivičnih bolezni, kot so rjava gniloba, siva plesen, črni ožig, bela zvezdasta bolezen, pepelasta plesen, črna plesen, listna plesen, pegavost, bela rja in listni ožig. na zelenjavi, sadju, rožah, hmelju in tobaku.Bacillus simplex so uporabljali za preprečevanje in zdravljenje bakterijskega venenja in bakterijskega ožiga riža.Bacillus subtilis se uporablja za zatiranje bakterijskih in glivičnih bolezni, kot so siva plesen, pepelasta plesen, črna zvezdasta bolezen, rižev piš, listna plesen, črni ožig, listni ožig, bela pegavost, pegavost, rak, ožig, črna plesen, rjava pegavost, črna listna pegavost in bakterijska pegavost zelenjave, sadja, riža, rož in okrasnih rastlin, fižola, krompirja, hmelja, tobaka in gob.Nepatogeni sevi podvrste mehke gnilobe korenja Erwenella se uporabljajo za zatiranje mehke gnilobe in raka na zelenjavi, citrusih, ciklu in krompirju.Pseudomonas fluorescens uporabljamo za zatiranje gnilobe, črne trohnobe, bakterijske črne trohnobe in trohnobe cvetnih popkov na listni zelenjavi.Pseudomonas roseni uporabljamo za zatiranje mehke trohnobe, črne trohnobe, trohnobe, trohnobe cvetnih brstov, bakterijske pegavosti, bakterijske črne pegavosti, bakterijskega luknjanja, bakterijske mehke trohnobe, bakterijskega ožiga stebla, bakterijskega ožiga vej in bakterijskega raka na zelenjavi in sadju.Phagocytophage mirabile uporabljamo za zatiranje bolezni nabrekanja korenin pri križnicah, bakterije rumenega koša pa za zatiranje pepelaste plesni, črne plesni, antraksa, listne plesni, sive plesni, riževih piščancev, bakterijskega ožiga, bakterijskega venenja, rjave pegavosti. , slabe bolezni sadik in ožig sadik na zelenjavi, jagodah in rižu ter spodbujajo rast korenin pridelkov.Lactobacillus plantarum se uporablja za zatiranje mehke gnilobe na zelenjavi in krompirju.Med fungicidi, registriranimi na Japonskem, so Scutellaria microscutella uporabljali za preprečevanje in zatiranje sklerocijske gnilobe pri zelenjavi, črne trohnobe pri česnu in česnu.Trichoderma viridis se uporablja za zatiranje bakterijskih in glivičnih bolezni, kot so rižev ožig, bakterijska rjava pegavost, listni ožig in rižev ožig, pa tudi škrlatna progastost špargljev in tobačna bela svilena bolezen.
2.3 Entomopatogene ogorčice
Na Japonskem sta učinkovito registrirani dve vrsti entomopatogenih ogorčic, njihovi insekticidni mehanizmi [1-2, 11] pa v glavnem vključujejo poškodbe invazivnih strojev, porabo hrane in razpadanje poškodb tkivnih celic ter simbiotske bakterije, ki izločajo toksine.Steinernema carpocapsae in S. glaseri, registrirana na Japonskem, se večinoma uporabljata na sladkem krompirju, oljkah, figah, rožah in listnatih rastlinah, češnjevih cvetovih, slivah, breskvah, rdečem jagodičevju, jabolkih, gobah, zelenjavi, travi in ginku. Zatiranje škodljivcev kot so Megalophora, olive weestro, Grape Black Weestro, Red Palm Weestro, Yellow Star Longicornis, Peach Neck-neck Weestro, Udon Nematophora, dvojno čopasta Lepidophora, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, japonska češnjeva vrtalka, breskov mali živilski črv , aculema japonica in rdeča gliva.Registracija entomopatogene ogorčice S. kushidai ni bila podaljšana.
3. Povzetek in pogled
Na Japonskem so biopesticidi pomembni za zagotavljanje prehranske varnosti, varovanje okolja in biotske raznovrstnosti ter ohranjanje trajnostnega razvoja kmetijstva.Za razliko od držav in regij, kot so Združene države Amerike, Evropska unija, Kitajska in Vietnam [1, 7-8], so japonski biopesticidi ozko opredeljeni kot gensko nespremenjena živa biokontrolna sredstva, ki se lahko uporabljajo kot vložki za organsko sajenje.Trenutno je na Japonskem registriranih in učinkovitih 47 bioloških pesticidov, ki spadajo med naravne sovražnike, mikroorganizme in insektno patogene ogorčice, uporabljajo pa se za preprečevanje in zatiranje škodljivih členonožcev, rastlinskih parazitskih ogorčic in povzročiteljev bolezni pri gojenju rastlinjakov in poljskih pridelkov, npr. kot so zelenjava, sadje, riž, čajevci, drevesa, rože in okrasne rastline ter trate.Čeprav imajo ti biopesticidi prednosti visoke varnosti, nizkega tveganja odpornosti na zdravila, samoiskanja ali ponavljajočega odstranjevanja parazitov škodljivcev pod ugodnimi pogoji, dolgega obdobja učinkovitosti in prihranka dela, imajo tudi slabosti, kot so slaba stabilnost, počasna učinkovitost, slaba kompatibilnost , kontrolni spekter in ozko obdobje uporabe.Po drugi strani pa je nabor pridelkov in kontrolnih predmetov za registracijo in uporabo biopesticidov na Japonskem prav tako razmeroma omejen in ne more nadomestiti kemičnih pesticidov, da bi dosegel popolno učinkovitost.Po statističnih podatkih [3] je leta 2020 vrednost biopesticidov, uporabljenih na Japonskem, znašala le 0,8 %, kar je bilo veliko manj od deleža registriranega števila učinkovin.
Kot glavna razvojna usmeritev industrije pesticidov v prihodnosti se biopesticidi vse bolj raziskujejo in razvijajo ter registrirajo za kmetijsko pridelavo.Skupaj z napredkom biološke znanosti in tehnologije ter pomembnostjo stroškovne prednosti raziskav in razvoja biopesticidov, izboljšanjem varnosti in kakovosti hrane, obremenitvijo okolja in zahtevami trajnostnega razvoja kmetijstva japonski trg biopesticidov še naprej hitro raste.Inkwood Research ocenjuje, da bo japonski trg biopesticidov od leta 2017 do leta 2025 rasel s skupno letno stopnjo rasti 22,8 % in naj bi leta 2025 dosegel 729 milijonov USD. Z izvajanjem »Strategije zelenega prehranskega sistema« se uporabljajo biopesticidi pri japonskih kmetih
Čas objave: 14. maj 2024