Biopesticídy sú jedným z dôležitých nástrojov na implementáciu „stratégie zeleného potravinového systému“ v Japonsku.Tento dokument popisuje definíciu a kategóriu biopesticídov v Japonsku a klasifikuje registráciu biopesticídov v Japonsku, aby poskytol referenciu pre vývoj a aplikáciu biopesticídov v iných krajinách.
Vzhľadom na relatívne obmedzenú plochu dostupnej poľnohospodárskej pôdy v Japonsku je potrebné aplikovať viac pesticídov a hnojív na zvýšenie výnosov plodín na plochu.Aplikácia veľkého množstva chemických pesticídov však zvýšila environmentálnu záťaž a na dosiahnutie trvalo udržateľného rozvoja poľnohospodárstva a životného prostredia je obzvlášť dôležité chrániť pôdu, vodu, biodiverzitu, vidiecku krajinu a potravinovú bezpečnosť.Vzhľadom na vysoké rezíduá pesticídov v plodinách, ktoré vedú k nárastu prípadov chorôb verejnosti, majú poľnohospodári a verejnosť tendenciu používať bezpečnejšie a ekologickejšie biopesticídy.
Podobne ako v prípade európskej iniciatívy „farm-to-Fork“ japonská vláda v máji 2021 vypracovala „Stratégiu zeleného potravinového systému“, ktorej cieľom je znížiť rizikovo vážené používanie chemických pesticídov o 50 % do roku 2050 a zväčšiť plochu organického pestovania na 1 milión hm2 (ekvivalent 25 % japonskej poľnohospodárskej pôdy).Stratégia sa snaží zvýšiť produktivitu a udržateľnosť potravín, poľnohospodárstva, lesníctva a rybného hospodárstva prostredníctvom inovatívnych opatrení odolnosti (MeaDRI), vrátane integrovanej ochrany proti škodcom, zlepšených aplikačných metód a vývoja nových alternatív.Spomedzi nich je najdôležitejší vývoj, aplikácia a podpora integrovanej ochrany proti škodcom (IPM), pričom biopesticídy sú jedným z dôležitých nástrojov.
1. Definícia a kategória biopesticídov v Japonsku
Biopesticídy sú príbuzné chemickým alebo syntetickým pesticídom a vo všeobecnosti označujú pesticídy, ktoré sú relatívne bezpečné alebo priateľské k ľuďom, životnému prostrediu a ekológii, ktoré využívajú biologické zdroje alebo sú založené na biologických zdrojoch.Podľa zdroja účinných látok možno biopesticídy rozdeliť do nasledovných kategórií: po prvé, pesticídy z mikrobiálnych zdrojov, vrátane baktérií, húb, vírusov a pôvodných biologických živočíchov (geneticky modifikované) mikrobiálne živé organizmy a ich vylučované metabolity;Druhým sú pesticídy z rastlinných zdrojov, vrátane živých rastlín a ich extraktov, ochranných činidiel zabudovaných do rastlín (geneticky modifikované plodiny);Po tretie, pesticídy živočíšneho pôvodu vrátane živých entomopatických háďatiek, parazitických a dravých zvierat a živočíšnych extraktov (ako sú feromóny).Spojené štáty a ďalšie krajiny tiež klasifikujú pesticídy z prírodných minerálnych zdrojov, ako je minerálny olej, ako biopesticídy.
Japonský SEIJ klasifikuje biopesticídy na pesticídy pre živé organizmy a biogénne látky pesticídy a feromóny, mikrobiálne metabolity (poľnohospodárske antibiotiká), rastlinné extrakty, pesticídy odvodené od minerálov, živočíšne extrakty (ako je jed článkonožcov), nanoprotilátky a ochranné prostriedky v rastlinách ako biogénne látky pesticídy.Federácia poľnohospodárskych družstiev Japonska klasifikuje japonské biopesticídy na prirodzené nepriateľské článkonožce, prirodzené nepriateľské háďatká, mikroorganizmy a biogénne látky a inaktivovaný Bacillus thuringiensis zaraďuje medzi mikroorganizmy a z kategórie biopesticídov vylučuje poľnohospodárske antibiotiká.V skutočnom hospodárení s pesticídmi sú však japonské biopesticídy úzko definované ako biologické živé pesticídy, to znamená „prostriedky na biologickú kontrolu, ako sú antagonistické mikroorganizmy, rastlinné patogénne mikroorganizmy, patogénne mikroorganizmy hmyzu, parazitické háďatká, parazitické a dravé článkonožce používané na kontrolu škodcov“.Inými slovami, japonské biopesticídy sú pesticídy, ktoré komercializujú živé organizmy ako mikroorganizmy, entomopatické háďatká a prirodzené nepriateľské organizmy ako aktívne zložky, zatiaľ čo odrody a typy biologických zdrojových látok registrované v Japonsku nepatria do kategórie biopesticídov.Okrem toho, podľa japonských „Opatrení na spracovanie výsledkov testov hodnotenia bezpečnosti súvisiacich so žiadosťou o registráciu mikrobiálnych pesticídov“, geneticky modifikované mikroorganizmy a rastliny nie sú v Japonsku riadené biologickými pesticídmi.V posledných rokoch Ministerstvo pôdohospodárstva, lesníctva a rybného hospodárstva tiež iniciovalo proces prehodnocovania biopesticídov a vyvinulo nové normy pre neregistráciu biopesticídov, aby sa znížila možnosť, že aplikácia a šírenie biopesticídov môže spôsobiť značné škody na biotopoch. alebo rast zvierat a rastlín v životnom prostredí.
Japonské ministerstvo poľnohospodárstva, lesníctva a rybného hospodárstva v roku 2022 nedávno vydalo „Zoznam vstupov pre organické pestovanie“ a zahŕňa všetky biopesticídy a niektoré pesticídy biologického pôvodu.Japonské biopesticídy sú vyňaté zo stanovenia povoleného denného príjmu (ADI) a maximálnych limitov rezíduí (MRL), pričom obe môžu byť použité pri výrobe poľnohospodárskych produktov podľa japonského štandardu pre organické poľnohospodárstvo (JAS).
2. Prehľad registrácie biologických pesticídov v Japonsku
Japonsko ako vedúca krajina vo vývoji a aplikácii biopesticídov má relatívne kompletný systém riadenia registrácie pesticídov a relatívne bohatú škálu registrácie biopesticídov.Podľa štatistík autora je k roku 2023 v Japonsku registrovaných a účinných 99 biologických pesticídnych prípravkov, ktoré zahŕňajú 47 aktívnych zložiek, čo predstavuje asi 8,5 % z celkových aktívnych zložiek registrovaných pesticídov.Spomedzi nich sa 35 zložiek používa na insekticídy (vrátane 2 nematocídov), 12 zložiek sa používa na sterilizáciu a neexistujú žiadne herbicídy ani iné použitie (obrázok 1).Hoci feromóny v Japonsku nepatria do kategórie biopesticídov, zvyčajne sa propagujú a aplikujú spolu s biopesticídmi ako organické vstupy do výsadby.
2.1 Biologické pesticídy prirodzených nepriateľov
V Japonsku je registrovaných 22 účinných látok prirodzených nepriateľských biopesticídov, ktoré možno podľa biologických druhov a spôsobu účinku rozdeliť na parazitický hmyz, dravý hmyz a dravé roztoče.Medzi nimi dravý hmyz a dravé roztoče lovia škodlivý hmyz ako potravu a parazitický hmyz kladie vajíčka do parazitických škodcov a ich vyliahnuté larvy sa živia hostiteľom a vyvíjajú sa tak, aby hostiteľa zabili.Parazitický hmyz blanokrídlovcov, ako je voška, včela, včela, včela, včela, včela hemiptera a Mylostomus japonicus, registrovaný v Japonsku, sa používa hlavne na ničenie vošiek, múch a molíc na zelenine pestovanej v skleníku, a korisť chrysoptera, ploštice, lienka a strapky sa používajú hlavne na kontrolu vošiek, strapiek a molíc na zelenine pestovanej v skleníku.Roztoče dravé sa používajú najmä na ničenie pavúka, roztočca listového, tyrofága, pleurotarzu, strapiek a molíc na zelenine, kvetoch, ovocných stromoch, fazuli a zemiakoch pestovaných v skleníku, ako aj na zelenine, ovocných stromoch a čajovníkoch vysadených v poliach.Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris Registrácia prirodzených nepriateľov, ako je O. sauteri.) nebola obnovená
2.2 Mikrobiálne pesticídy
V Japonsku je registrovaných 23 druhov aktívnych zložiek mikrobiálnych pesticídov, ktoré možno rozdeliť na vírusové insekticídy/fungicídy, bakteriálne insekticídy/fungicídy a hubové insekticídy/fungicídy podľa typov a použitia mikroorganizmov.Medzi nimi mikrobiálne insekticídy zabíjajú alebo kontrolujú škodcov infikovaním, množením a vylučovaním toxínov.Mikrobiálne fungicídy kontrolujú patogénne baktérie prostredníctvom kolonizačnej konkurencie, sekrécie antimikrobiálnych látok alebo sekundárnych metabolitov a indukcie rezistencie rastlín [1-2, 7-8, 11].Hubové (predátorské) nematocídy Monacrosporium phymatopagum, Mikrobiálne fungicídy Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, nepatogénny Fusarium oxysporum a oslabený kmeň Pepper mierne škvrnitý vírus A registrácia mikrobiálnych pesticídov ako Xanestristhomonas camp. Drechslera monoceras neboli obnovené.
2.2.1 Mikrobiálne insekticídy
Granulované a jadrové polyhedroidné vírusové insekticídy registrované v Japonsku sa používajú hlavne na kontrolu špecifických škodcov, ako je lišaj jablčný, lišaj čajový a lišaj dlholistý, ako aj Streptococcus aureus na plodinách, ako je ovocie, zelenina a fazuľa.Ako najrozšírenejší bakteriálny insekticíd sa Bacillus thuringiensis používa hlavne na kontrolu škodcov z radu Lepidoptera a hemiptera na plodinách, ako je zelenina, ovocie, ryža, zemiaky a trávnik.Z registrovaných hubových insekticídov sa Beauveria bassiana používa najmä na ničenie žuvacích a bodavých škodcov v ústnej dutine, ako sú strapky, šupiny, molice, roztoče, chrobáky, diamanty a vošky na zelenine, ovocí, boroviciach a čaji.Beauveria brucei sa používa na kontrolu škodcov z radu Coleoptera, ako sú longcepsy a chrobáky na ovocných stromoch, stromoch, angelike, čerešňových kvetoch a hubách shiitake.Metarhizium anisopliae používané na kontrolu strapiek pri skleníkovom pestovaní zeleniny a manga;Paecilomyces furosus a Paecilopus pectus sa použili na kontrolu molíc, vošiek a pavúkov v skleníkoch pestovanej zeleniny a jahôd.Huba sa používa na kontrolu molíc a strapiek pri skleníkovom pestovaní zeleniny, manga, chryzantém a lisiflorum.
Ako jediný mikrobiálny nematocíd registrovaný a účinný v Japonsku sa Bacillus Pasteurensis punctum používa na kontrolu koreňových háďatiek v zelenine, zemiakoch a figách.
2.2.2 Mikrobiocídy
Fungicíd vírusu podobný vírusu žltnutia cukety, oslabený vírusom mozaiky registrovaný v Japonsku, sa použil na kontrolu mozaikovej choroby a vädnutia fuzárií spôsobených vírusom súvisiacim s uhorkami.Spomedzi bakteriologických fungicídov registrovaných v Japonsku sa Bacillus amylolitica používa na kontrolu hubových chorôb, ako je hnedá hniloba, sivá pleseň, čierna pleseň, biela hviezdna choroba, múčnatka, čierna pleseň, pleseň na listoch, škvrnitosť, biela hrdza a pleseň na listoch na zelenine, ovocí, kvetoch, chmeli a tabaku.Bacillus simplex sa používal na prevenciu a liečbu bakteriálneho vädnutia a bakteriálnej plesne ryže.Bacillus subtilis sa používa na kontrolu bakteriálnych a hubových chorôb, ako je sivá pleseň, múčnatka, čierna hviezda, ryža, pleseň na listoch, čierna spála, pleseň na listoch, biela škvrnitosť, škvrnitosť, rakovina, pleseň, čierna pleseň, hnedá škvrnitosť, čierna listová pleseň a bakteriálna škvrnitosť zeleniny, ovocia, ryže, kvetov a okrasných rastlín, fazule, zemiakov, chmeľu, tabaku a húb.Nepatogénne kmene poddruhu mrkvy s mäkkou hnilobou Erwenella sa používajú na kontrolu mäkkej hniloby a rakoviny na zelenine, citrusoch, cykléne a zemiakoch.Pseudomonas fluorescens sa používa na kontrolu hniloby, čiernej hniloby, bakteriálnej čiernej hniloby a hniloby kvetných pukov na listovej zelenine.Pseudomonas roseni sa používa na boj proti mäkkej hnilobe, čiernej hnilobe, hnilobe, hnilobe kvetných pukov, bakteriálnej škvrnitosti, bakteriálnej čiernej škvrnitosti, bakteriálnej perforácii, bakteriálnej mäkkej hnilobe, bakteriálnej plesni stoniek, bakteriálnej plesni konárov a bakteriálnej rakovine zeleniny a ovocia.Phagocytophage mirabile sa používa na kontrolu opuchu koreňov krížovej zeleniny a baktérie žltého koša sa používajú na kontrolu múčnatky, čiernej plesne, antraxu, listovej plesne, sivej plesne, ryže, bakteriálnej plesne, bakteriálneho vädnutia, hnedého pruhu , zlé ochorenie sadeníc a pleseň sadeníc na zelenine, jahodách a ryži a podporujú rast koreňov plodín.Lactobacillus plantarum sa používa na kontrolu mäkkej hniloby zeleniny a zemiakov.Spomedzi fungicídov registrovaných v Japonsku sa Scutellaria microscutella použila na prevenciu a kontrolu skleróciovej hniloby v zelenine, čiernej hniloby v cibuľke a cesnaku.Trichoderma viridis sa používa na kontrolu bakteriálnych a plesňových chorôb, ako je pleseň ryže, bakteriálna choroba hnedých pruhov, pleseň listov a pleseň ryže, ako aj choroba fialových pruhov špargle a choroba tabakového bieleho hodvábu.
2.3 Entomopatogénne háďatká
V Japonsku sú účinne registrované dva druhy entomopatogénnych háďatiek a ich insekticídne mechanizmy [1-2, 11] zahŕňajú najmä poškodenie inváznych mechanizmov, spotrebu výživy a dezintegráciu poškodenia tkanivových buniek a symbiotické baktérie vylučujúce toxíny.Steinernema carpocapsae a S. glaseri, registrované v Japonsku, sa používajú hlavne na sladké zemiaky, olivy, figy, kvety a listy, čerešňové kvety, slivky, broskyne, červené bobule, jablká, huby, zeleninu, trávnik a ginko Kontrola hmyzích škodcov ako je Megalophora, olivovník, hrozno Black Weestro, Red Palm Weestro, Yellow Star Longicornis, Peach Neck-neck Weestro, Udon Nematophora, Lepidophora dvojitá všívaná, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, Japonský čerešňový vrták, Broskyňová malá potravina wor , aculema Japonica a červená huba.Registrácia entomopatogénneho háďatka S. kushidai nebola obnovená.
3. Zhrnutie a výhľad
V Japonsku sú biopesticídy dôležité pre zaistenie potravinovej bezpečnosti, ochranu životného prostredia a biodiverzity a udržanie trvalo udržateľného rozvoja poľnohospodárstva.Na rozdiel od krajín a regiónov, ako sú Spojené štáty americké, Európska únia, Čína a Vietnam [1, 7-8], japonské biopesticídy sú úzko definované ako geneticky nemodifikované živé biokontrolné látky, ktoré možno použiť ako organické vstupy do výsadby.V súčasnosti je v Japonsku registrovaných a účinných 47 biologických pesticídov, ktoré patria k prirodzeným nepriateľom, mikroorganizmom a hmyzím patogénnym háďatkám, a používajú sa na prevenciu a kontrolu škodlivých článkonožcov, rastlinných parazitických háďatiek a patogénov na skleníkových a poľných plodinách ako napr. ako zelenina, ovocie, ryža, čajovníky, stromy, kvety a okrasné rastliny a trávniky.Hoci tieto biopesticídy majú výhody vysokej bezpečnosti, nízkeho rizika liekovej rezistencie, samovyhľadávania alebo opakovanej parazitickej likvidácie škodcov za priaznivých podmienok, dlhej dobe účinnosti a úspore práce, majú aj nevýhody ako slabá stabilita, pomalá účinnosť, slabá kompatibilita. , kontrolné spektrum a obdobie úzkeho okna používania.Na druhej strane, rozsah plodín a kontrolných predmetov na registráciu a aplikáciu biopesticídov v Japonsku je tiež relatívne obmedzený a nemôže nahradiť chemické pesticídy na dosiahnutie plnej účinnosti.Podľa štatistík [3] v roku 2020 predstavovala hodnota biopesticídov používaných v Japonsku len 0,8 %, čo bolo oveľa menej ako podiel registrovaného počtu účinných látok.
Ako hlavný smer rozvoja pesticídneho priemyslu v budúcnosti sa biopesticídy viac skúmajú, vyvíjajú a registrujú pre poľnohospodársku výrobu.V spojení s pokrokom biologickej vedy a technológie a významom nákladovej výhody výskumu a vývoja biopesticídov, zlepšením bezpečnosti a kvality potravín, environmentálnou záťažou a požiadavkami na trvalo udržateľný rozvoj v poľnohospodárstve japonský trh s biopesticídmi naďalej rýchlo rastie.Inkwood Research odhaduje, že japonský trh s biopesticídmi porastie v rokoch 2017 až 2025 zloženým ročným tempom rastu 22,8 % a očakáva sa, že v roku 2025 dosiahne 729 miliónov USD. S implementáciou „Stratégie zeleného potravinového systému“ sa používajú biopesticídy u japonských farmárov
Čas odoslania: 14. mája 2024