Biopesticidi su jedan od važnih alata za implementaciju „Strategije sistema zelene hrane“ u Japanu.Ovaj rad opisuje definiciju i kategoriju biopesticida u Japanu, te klasifikuje registraciju biopesticida u Japanu, kako bi se pružila referenca za razvoj i primjenu biopesticida u drugim zemljama.
Zbog relativno ograničene površine raspoloživog poljoprivrednog zemljišta u Japanu, potrebno je primijeniti više pesticida i gnojiva kako bi se povećali prinosi usjeva po površini.Međutim, primjena velikog broja hemijskih pesticida povećala je opterećenje okoliša, a posebno je važno zaštititi tlo, vodu, biodiverzitet, ruralni krajolik i sigurnost hrane za postizanje održivog razvoja poljoprivrede i okoliša.Uz visoku količinu ostataka pesticida u usjevima, što dovodi do povećanja slučajeva javnih bolesti, poljoprivrednici i građani imaju tendenciju da koriste sigurnije i ekološki prihvatljivije biopesticide.
Slično evropskoj inicijativi od farme do vilice, japanska vlada je u maju 2021. razvila „Strategiju sistema zelene hrane“ koja ima za cilj da smanji upotrebu hemijskih pesticida ponderisanu rizikom za 50% do 2050. godine i poveća površinu organskog uzgoja na 1 milion hm2 (ekvivalentno 25% japanske površine poljoprivrednog zemljišta).Strategija nastoji poboljšati produktivnost i održivost hrane, poljoprivrede, šumarstva i ribarstva kroz inovativne mjere otpornosti (MeaDRI), uključujući integrirano upravljanje štetočinama, poboljšane metode primjene i razvoj novih alternativa.Među njima je najvažniji razvoj, primjena i promocija integriranog upravljanja štetočinama (IPM), a biopesticidi su jedan od važnih alata.
1. Definicija i kategorija biopesticida u Japanu
Biopesticidi se odnose na hemijske ili sintetičke pesticide, i općenito se odnose na pesticide koji su relativno sigurni ili prijateljski nastrojeni prema ljudima, okolišu i ekologiji koji koriste ili se temelje na biološkim resursima.Prema izvoru aktivnih sastojaka, biopesticidi se mogu podijeliti u sljedeće kategorije: prvo, pesticidi mikrobnog izvora, uključujući bakterije, gljive, viruse i izvorne biološke (genetski modificirane) životinje (genetski modificirane) mikrobne žive organizme i njihove izlučene metabolite;Drugi su pesticidi iz biljnog izvora, uključujući žive biljke i njihove ekstrakte, zaštitna sredstva ugrađena u biljke (genetski modificirani usjevi);Treće, pesticidi životinjskog porijekla, uključujući žive entomopatske nematode, parazitske i grabežljive životinje i životinjske ekstrakte (kao što su feromoni).Sjedinjene Države i druge zemlje također klasifikuju prirodne mineralne pesticide kao što je mineralno ulje kao biopesticide.
Japanski SEIJ klasifikuje biopesticide u pesticide živih organizama i pesticide biogenih supstanci, i klasifikuje feromone, mikrobne metabolite (poljoprivredni antibiotici), biljne ekstrakte, pesticide dobijene od minerala, životinjske ekstrakte (kao što je otrov člankonožaca), nanoantitela i biljne zaštitne agense. supstance pesticida.Japanska federacija poljoprivrednih zadruga klasifikuje japanske biopesticide u člankonošce prirodne neprijatelje, nematode prirodne neprijatelje, mikroorganizme i biogene supstance, a inaktivirani Bacillus thuringiensis klasifikuje kao mikroorganizme i isključuje poljoprivredne antibiotike iz kategorije biopesticida.Međutim, u stvarnom upravljanju pesticidima, japanski biopesticidi su usko definirani kao biološki živi pesticidi, odnosno „sredstva biološke kontrole kao što su antagonistički mikroorganizmi, biljni patogeni mikroorganizmi, patogeni mikroorganizmi insekata, parazitske nematode insekata, parazitski i grabežljivi zglavkari koji se koriste za kontrolu štetočina”.Drugim riječima, japanski biopesticidi su pesticidi koji komercijaliziraju žive organizme kao što su mikroorganizmi, entomopatske nematode i organizmi prirodnih neprijatelja kao aktivni sastojci, dok vrste i vrste bioloških izvornih supstanci koje su registrirane u Japanu ne spadaju u kategoriju biopesticida.Osim toga, prema japanskim “Mjerama za tretiranje rezultata testova procjene sigurnosti u vezi sa prijavom za registraciju mikrobnih pesticida”, genetski modificirani mikroorganizmi i biljke nisu pod upravljanjem bioloških pesticida u Japanu.Posljednjih godina Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i ribarstva pokrenulo je i proces ponovne procjene biopesticida i razvilo nove standarde za neregistraciju biopesticida kako bi se smanjila mogućnost da primjena i širenje biopesticida može uzrokovati značajnu štetu staništu. ili rast životinja i biljaka u životnoj sredini.
Nedavno objavljena “Lista organskih inputa za sadnju” koju je izradilo japansko Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i ribarstva 2022. godine pokriva sve biopesticide i neke pesticide biološkog porijekla.Japanski biopesticidi su izuzeti od utvrđivanja dozvoljenog dnevnog unosa (ADI) i maksimalnih granica rezidua (MRL), a oba se mogu koristiti u proizvodnji poljoprivrednih proizvoda prema japanskom standardu za organsku poljoprivredu (JAS).
2. Pregled registracije bioloških pesticida u Japanu
Kao vodeća zemlja u razvoju i primjeni biopesticida, Japan ima relativno potpun sistem upravljanja registracijom pesticida i relativno bogat izbor registracija biopesticida.Prema statističkim podacima autora, do 2023. godine u Japanu je registrovano i djelotvorno 99 bioloških preparata pesticida, koji uključuju 47 aktivnih sastojaka, što čini oko 8,5% ukupnih aktivnih sastojaka registrovanih pesticida.Među njima, 35 sastojaka se koristi za insekticid (uključujući 2 nematocida), 12 sastojaka se koristi za sterilizaciju, a nema herbicida ili druge upotrebe (slika 1).Iako feromoni ne pripadaju kategoriji biopesticida u Japanu, oni se obično promoviraju i primjenjuju zajedno s biopesticidima kao organski inputi za sadnju.
2.1 Biološki pesticidi prirodnih neprijatelja
U Japanu su registrirana 22 aktivna sastojka biopesticida prirodnih neprijatelja, koji se prema biološkoj vrsti i načinu djelovanja mogu podijeliti na insekte parazite, insekte grabežljivce i grinje grabežljivce.Među njima, grabežljivi insekti i grabežljive grinje plijene štetne insekte za hranu, a parazitski insekti polažu jaja u parazitske štetočine, a njihove izlegle ličinke hrane se domaćinom i razvijaju se kako bi ubile domaćina.Za suzbijanje lisnih uši, muha i bijela muha na povrću koje se uzgaja u staklenicima uglavnom se koriste parazitski himenoptera insekti, kao što su pčela lisna uš, pčela lisna uš, pčela lisna uš, pčela lisna uš, pčela lisna uš, pčela hemiptera i Mylostomus japonicus, registrovani u Japanu, a plijen chrysoptera, stjenica, bubamara i trips se uglavnom koriste za suzbijanje lisnih uši, tripsa i bijele mušice na povrću koje se uzgaja u staklenicima.Predatorske grinje se uglavnom koriste za suzbijanje crvenog pauka, lisne grinje, tirofaga, pleurotarzusa, tripsa i bele mušice na povrću, cveću, voćkama, pasulju i krompiru koji se uzgaja u plastenicima, kao i na povrću, voćkama i čaju zasađenim u polja.Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris Registracija prirodnih neprijatelja kao što je O. sauteri nije bila.
2.2 Mikrobni pesticidi
U Japanu su registrovane 23 vrste aktivnih sastojaka mikrobnih pesticida, koji se mogu podijeliti na virusne insekticide/fungicide, bakterijske insekticide/fungicide i gljivične insekticide/fungicide prema vrsti i upotrebi mikroorganizama.Među njima, mikrobni insekticidi ubijaju ili suzbijaju štetočine inficiranjem, umnožavanjem i izlučivanjem toksina.Mikrobni fungicidi kontroliraju patogene bakterije kroz kolonizacijsku konkurenciju, izlučivanje antimikrobnih sredstava ili sekundarnih metabolita i indukciju rezistencije biljaka [1-2, 7-8, 11].Nematocidi gljivica (predacija) Monacrosporium phymatopagum, mikrobni fungicidi Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, nepatogeni Fusarium oxysporum i atenuirani soj virusa Pepper blage pegavice, te registracija mikrobnih pesticida i pesticida protiv mikroba kao što je p. Drechslera monoceras nije obnovljena.
2.2.1 Mikrobni insekticidi
Insekticidi granularnog i nuklearnog polihedroidnog virusa registrovani u Japanu uglavnom se koriste za suzbijanje specifičnih štetočina kao što su lišaj jabuke, lišaj za čaj i lišaj dugolisnog čaja, kao i Streptococcus aureus na usevima kao što su voće, povrće i pasulj.Kao bakterijski insekticid koji se najčešće koristi, Bacillus thuringiensis se uglavnom koristi za suzbijanje štetočina lepidoptera i hemiptera na usevima kao što su povrće, voće, pirinač, krompir i travnjak.Među registrovanim gljivičnim insekticidima, Beauveria bassiana se uglavnom koristi za suzbijanje štetočina žvakaćih i peckajućih usnih organa kao što su tripsi, ljuskavi insekti, bele mušice, grinje, bube, dijamanti i lisne uši na povrću, voću, borovima i čaju.Beauveria brucei se koristi za suzbijanje štetočina koleoptera kao što su longiceps i bube na voćkama, drveću, anđelici, cvetovima trešnje i šitake gljivama.Metarhizium anisopliae koji se koristi za suzbijanje tripsa u stakleničkom uzgoju povrća i manga;Paecilomyces furosus i Paecilopus pectus korišćeni su za suzbijanje bele mušice, lisne uši i crvenog pauka u povrću i jagodama koje se uzgajaju u staklenicima.Gljiva se koristi za suzbijanje bijelog mušca i tripsa u stakleničkim uzgojima povrća, manga, krizantema i lisifloruma.
Kao jedini mikrobni nematocid registrovan i efikasan u Japanu, Bacillus Pasteurensis punctum se koristi za suzbijanje nematoda korenovog čvora u povrću, krompiru i smokvama.
2.2.2 Mikrobiocidi
Fungicid sličan virusu, atenuirani soj mozaik virusa žute tikvice, registrovan u Japanu, korišten je za kontrolu bolesti mozaika i fuzarioznog uvenuća uzrokovanog virusom srodnim krastavcima.Među bakteriološkim fungicidima registrovanim u Japanu, Bacillus amylolitica se koristi za suzbijanje gljivičnih bolesti kao što su smeđa trulež, siva plijesan, crna plijesan, bolest bijele zvijezde, pepelnica, crna plijesan, lisna plijesan, pjegavost, bijela rđa i pepelnica na povrće, voće, cvijeće, hmelj i duhan.Bacillus simplex se koristio za prevenciju i liječenje bakterijskog uvenuća i bakterijske paleži riže.Bacillus subtilis se koristi za suzbijanje bakterijskih i gljivičnih bolesti kao što su siva plijesan, pepelnica, bolest crne zvijezde, pirinčana plijesan, plijesan, crna pjegavost, pjegavost lista, bijela pjega, pjegavost, bolest raka, bolest crne plijesni, bolest smeđe pjegavosti, crne pjegavosti lista i bakterijske pjegavosti povrća, voća, pirinča, cvijeća i ukrasnog bilja, pasulja, krompira, hmelja, duhana i gljiva.Nepatogeni sojevi podvrste šargarepe Erwenella meke truleži koriste se za suzbijanje meke truleži i raka na povrću, citrusima, ciklenu i krompiru.Pseudomonas fluorescens se koristi za suzbijanje truleži, crne truleži, bakterijske crne truleži i truleži cvjetnih pupoljaka na lišću povrća.Pseudomonas roseni se koristi za suzbijanje meke truleži, crne truleži, truleži, truleži cvjetnih pupoljaka, bakterijske pjegavosti, bakterijske crne pjegavosti, bakterijske perforacije, bakterijske meke truleži, bakterijske truleži stabljike, bakterijske truleži grana i bakterijskog raka na povrću i voću.Phagocytophage mirabile se koristi za suzbijanje bolesti bubrenja korijena križonosnog povrća, a bakterije žute košare se koriste za suzbijanje pepelnice, crne plijesni, antraksa, lisne plijesni, sive plijesni, pirinča, bakterijske plamenjače, bakterijskog uvenuća, smeđe pruge , loša bolest sadnica i gljivica na povrću, jagodama i pirinču, te podstiču rast korijena usjeva.Lactobacillus plantarum se koristi za suzbijanje meke truleži na povrću i krompiru.Među fungicidima registrovanim u Japanu, Scutellaria microscutella se koristila za prevenciju i kontrolu sklerotijumske truleži u povrću, truleži crne truleži kod mladog luka i belog luka.Trichoderma viridis se koristi za suzbijanje bakterijskih i gljivičnih bolesti kao što su pirinač, bakterijska bolest smeđih pruga, pepelnica lišća i pirinča, kao i bolest purpurne pruge šparoga i bolest bijele svile duhana.
2.3 Entomopatogene nematode
Postoje dvije vrste entomopatogenih nematoda koje su efektivno registrirane u Japanu, a njihovi insekticidni mehanizmi [1-2, 11] uglavnom uključuju oštećenje invazijskih mašina, potrošnju hrane i dezintegraciju oštećenja ćelija tkiva, te simbiotske bakterije koje luče toksine.Steinernema carpocapsae i S. glaseri, registrovani u Japanu, uglavnom se koriste na slatkom krompiru, maslinama, smokvama, cvijeću i lisnatom bilju, cvijetu trešnje, šljivama, breskvama, crvenim bobicama, jabukama, gljivama, povrću, travnjaku i ginku Suzbijanje insekata kao što su Megalophora, Maslina Weestro, Grape Black Weestro, Red Palm Weestro, Yellow Star Longicornis, Breach-Neck-Neck Weestro, Udon Nematophora, Double tofted Lepidophora, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, Japanska trešnja mala hrana Borer, , aculema Japonica i Crvena gljiva.Registracija entomopatogene nematode S. kushidai nije obnovljena.
3. Sažetak i izgledi
U Japanu su biopesticidi važni za osiguravanje sigurnosti hrane, zaštitu životne sredine i biodiverziteta i održavanje održivog razvoja poljoprivrede.Za razliku od zemalja i regija kao što su Sjedinjene Američke Države, Europska unija, Kina i Vijetnam [1, 7-8], japanski biopesticidi su usko definirani kao genetski modificirani živi biokontrolni agensi koji se mogu koristiti kao organski inputi za sadnju.Trenutno je u Japanu registrovano i djelotvorno 47 bioloških pesticida, koji pripadaju prirodnim neprijateljima, mikroorganizmima i insekata patogenim nematodama, a koriste se za prevenciju i kontrolu štetnih artropoda, biljnih parazitskih nematoda i patogena na uzgoju u staklenicima i ratarskim kulturama kao što su kao povrće, voće, pirinač, stabla čaja, drveće, cvijeće i ukrasno bilje i travnjak.Iako ovi biopesticidi imaju prednosti visoke sigurnosti, niskog rizika od rezistencije na lijekove, samostalnog traženja ili ponovljene eliminacije parazita pod povoljnim uvjetima, dugog perioda djelotvornosti i uštede radne snage, oni također imaju nedostatke kao što su slaba stabilnost, spora efikasnost, loša kompatibilnost , kontrolni spektar i uski period upotrebe.S druge strane, asortiman usjeva i kontrolnih objekata za registraciju i primjenu biopesticida u Japanu je također relativno ograničen i ne može zamijeniti kemijske pesticide za postizanje pune efikasnosti.Prema statističkim podacima [3], u 2020. godini vrijednost biopesticida korištenih u Japanu iznosila je samo 0,8%, što je daleko manje od udjela registrovanog broja aktivnih sastojaka.
Kao glavni razvojni pravac industrije pesticida u budućnosti, biopesticidi se sve više istražuju i razvijaju i registruju za poljoprivrednu proizvodnju.Zajedno s napretkom biološke nauke i tehnologije i istaknutošću troškovne prednosti istraživanja i razvoja biopesticida, poboljšanjem sigurnosti i kvaliteta hrane, opterećenjem okoliša i zahtjevima održivog razvoja poljoprivrede, japansko tržište biopesticida nastavlja ubrzano rasti.Inkwood Research procjenjuje da će japansko tržište biopesticida rasti po zajedničkoj godišnjoj stopi rasta od 22,8% od 2017. do 2025. godine, a očekuje se da će dostići 729 miliona dolara u 2025. Uz implementaciju „Strategije sistema zelene hrane“, koriste se biopesticidi kod japanskih farmera
Vrijeme objave: 14.05.2024