Биопестицидите се една од важните алатки за спроведување на „Стратегијата за зелен прехранбен систем“ во Јапонија. Овој труд ја опишува дефиницијата и категоријата на биопестициди во Јапонија и ја класифицира регистрацијата на биопестициди во Јапонија, со цел да се обезбеди референца за развој и примена на биопестициди во други земји.
Поради релативно ограничената површина на достапно земјоделско земјиште во Јапонија, потребно е да се применат повеќе пестициди и ѓубрива за да се зголемат приносите на земјоделските култури по површина. Сепак, примената на голем број хемиски пестициди го зголеми оптоварувањето на животната средина, и особено е важно да се заштитат почвата, водата, биодиверзитетот, руралните предели и безбедноста на храната за да се постигне одржлив земјоделски и еколошки развој. Со оглед на тоа што високите остатоци од пестициди во земјоделските култури доведуваат до зголемување на случаите на јавни болести, земјоделците и јавноста имаат тенденција да користат побезбедни и поеколошки биопестициди.
Слично на европската иницијатива „од фарма до трпеза“, јапонската влада во мај 2021 година разви „Стратегија за зелен систем за храна“ која има за цел да ја намали употребата на хемиски пестициди, пондерирана според ризикот, за 50% до 2050 година и да ја зголеми површината на органско одгледување на 1 милион hm2 (еквивалентно на 25% од површината на обработливото земјиште во Јапонија). Стратегијата има за цел да ја зголеми продуктивноста и одржливоста на храната, земјоделството, шумарството и рибарството преку иновативни мерки за отпорност (MeaDRI), вклучувајќи интегрирано управување со штетници, подобрени методи на примена и развој на нови алтернативи. Меѓу нив, најважен е развојот, примената и промоцијата на интегрирано управување со штетници (IPM), а биопестицидите се една од важните алатки.
1. Дефиниција и категорија на биопестициди во Јапонија
Биопестицидите се поврзани со хемиските или синтетичките пестициди и генерално се однесуваат на пестициди кои се релативно безбедни или пријателски настроени кон луѓето, животната средина и екологијата, користејќи или базирани на биолошки ресурси. Според изворот на активните состојки, биопестицидите може да се поделат во следниве категории: прво, пестициди од микробен извор, вклучувајќи бактерии, габи, вируси и оригинални биолошки животни (генетски модифицирани) микробни живи организми и нивните секретирани метаболити; второ, пестициди од растително потекло, вклучувајќи живи растенија и нивни екстракти, заштитни агенси вградени во растенијата (генетски модифицирани култури); трето, пестициди од животинско потекло, вклучувајќи живи ентомопатични нематоди, паразитски и предаторски животни и животински екстракти (како што се феромони). Соединетите Американски Држави и други земји, исто така, ги класифицираат пестицидите од природен минерален извор, како што е минералното масло, како биопестициди.
Јапонскиот SEIJ ги класифицира биопестицидите во пестициди за живи организми и пестициди од биогени супстанции, а ги класифицира феромоните, микробните метаболити (земјоделски антибиотици), растителните екстракти, пестицидите добиени од минерали, животинските екстракти (како што е отровот од членконоги), наноантителата и заштитните агенси вградени во растенијата како пестициди од биогени супстанции. Федерацијата на земјоделски задруги на Јапонија ги класифицира јапонските биопестициди во природни непријателски членконоги, природни непријателски нематоди, микроорганизми и биогени супстанции, а го класифицира инактивираниот Bacillus thuringiensis како микроорганизми и ги исклучува земјоделските антибиотици од категоријата биопестициди. Сепак, во вистинското управување со пестициди, јапонските биопестициди се тесно дефинирани како биолошки живи пестициди, односно „биолошки контролни агенси како што се антагонистички микроорганизми, растителни патогени микроорганизми, инсекти патогени микроорганизми, инсекти паразитски нематоди, паразитски и предаторски членконоги што се користат за контрола на штетници“. Со други зборови, јапонските биопестициди се пестициди кои комерцијализираат живи организми како што се микроорганизми, ентомопатички нематоди и природни непријателски организми како активни состојки, додека сортите и видовите на биолошки изворни супстанции регистрирани во Јапонија не припаѓаат на категоријата биопестициди. Покрај тоа, според јапонските „Мерки за третман на резултатите од тестовите за проценка на безбедноста поврзани со барањето за регистрација на микробни пестициди“, генетски модифицираните микроорганизми и растенија не се под управување со биолошки пестициди во Јапонија. Во последниве години, Министерството за земјоделство, шумарство и рибарство, исто така, го започна процесот на повторна евалуација на биопестицидите и разви нови стандарди за нерегистрација на биопестициди за да се намали можноста примената и ширењето на биопестицидите да предизвикаат значителна штета на живеалиштето или растот на животните и растенијата во животната средина.
Новообјавената „Список на органски средства за садење“ од страна на јапонското Министерство за земјоделство, шумарство и рибарство во 2022 година ги опфаќа сите биопестициди и некои пестициди од биолошко потекло. Јапонските биопестициди се ослободени од утврдувањето на дозволениот дневен внес (ADI) и максималните ограничувања на остатоци (MRL), кои можат да се користат во производството на земјоделски производи според јапонскиот стандард за органско земјоделство (JAS).
2. Преглед на регистрацијата на биолошки пестициди во Јапонија
Како водечка земја во развојот и примената на биопестициди, Јапонија има релативно комплетен систем за управување со регистрација на пестициди и релативно богат избор на регистрација на биопестициди. Според статистиката на авторот, од 2023 година, во Јапонија се регистрирани и ефикасни 99 биолошки препарати за пестициди, кои вклучуваат 47 активни состојки, што претставува околу 8,5% од вкупните активни состојки на регистрираните пестициди. Меѓу нив, 35 состојки се користат за инсектициди (вклучувајќи 2 нематоциди), 12 состојки се користат за стерилизација и нема хербициди или други намени (Слика 1). Иако феромоните не припаѓаат на категоријата биопестициди во Јапонија, тие обично се промовираат и применуваат заедно со биопестициди како органски инпути за садење.
2.1 Биолошки пестициди на природни непријатели
Во Јапонија се регистрирани 22 активни состојки на природни непријателски биопестициди, кои можат да се поделат на паразитски инсекти, предаторски инсекти и предаторски грини според биолошките видови и начинот на дејствување. Меѓу нив, предаторските инсекти и предаторските грини ловат штетни инсекти за храна, а паразитските инсекти положуваат јајца кај паразитските штетници, а нивните изведени ларви се хранат со домаќинот и се развиваат за да го убијат домаќинот. Паразитските хименоптера инсекти, како што се лиснато вошка, лиснато вошка, лиснато вошка, лиснато вошка, хемиптера пчела и Mylostomus japonicus, регистрирани во Јапонија, главно се користат за контрола на лисни вошки, муви и бели мушички на зеленчук одгледуван во стаклена градина, а пленот хризоптери, бубамара, бубамара и трипси главно се користат за контрола на лисни вошки, трипси и бели мушички на зеленчук одгледуван во стаклена градина. Предаторските грини главно се користат за контрола на црвен пајак, лиснат грин, тирофаг, плеуротарсус, трипс и бела мушичка на зеленчук, цвеќиња, овошни дрвја, грав и компири одгледувани во стакленички објекти, како и на зеленчук, овошни дрвја и чај засадени на полиња. Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris. Регистрацијата на природни непријатели како што е O. sauteri не беше обновена.
2.2 Микробни пестициди
Во Јапонија се регистрирани 23 вида активни состојки на микробни пестициди, кои можат да се поделат на вирусни инсектициди/фунгициди, бактериски инсектициди/фунгициди и габични инсектициди/фунгициди според видовите и употребата на микроорганизмите. Меѓу нив, микробните инсектициди ги убиваат или контролираат штетниците со инфицирање, размножување и лачење токсини. Микробните фунгициди ги контролираат патогените бактерии преку колонизација, лачење на антимикробни средства или секундарни метаболити и индукција на отпорност на растенијата [1-2, 7-8, 11]. Габични (предаторски) нематоциди Monacrosporium phymatopagum, микробни фунгициди Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, непатоген Fusarium oxysporum и атенуиран сој на вирусот Pepper mild mottle. Регистрацијата на микробни пестициди како што се Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus и Drechslera monoceras не беше обновена.
2.2.1 Микробни инсектициди
Грануларните и нуклеарните полихедроидни вирусни инсектициди регистрирани во Јапонија главно се користат за контрола на специфични штетници како што се јаболковата рингворма, чајната рингворма и чајната долголистна рингворма, како и Streptococcus aureus на култури како овошје, зеленчук и грав. Како најшироко користен бактериски инсектицид, Bacillus thuringiensis главно се користи за контрола на штетници од лепидоптера и хемиптера на култури како зеленчук, овошје, ориз, компири и трева. Меѓу регистрираните габични инсектициди, Beauveria bassiana главно се користи за контрола на штетници за џвакање и боцкање на устата како што се трипси, инсекти од лушпи, бели мушички, грини, бубачки, дијаманти и лисни вошки на зеленчук, овошје, борови и чај. Beauveria brucei се користи за контрола на штетници од коллеоптера како што се долгицепси и бубачки кај овошни дрвја, дрвја, ангелика, цветови од цреша и печурки шиитаке. Metarhizium anisopliae се користи за контрола на трипси во стакленички одгледување зеленчук и манго; Paecilomyces furosus и Paecilopus pectus се користеле за контрола на бели мушички, лисни вошки и црвен пајак кај зеленчук и јагоди одгледувани во стакленички. Габата се користи за контрола на бели мушички и трипси во стакленички одгледувања на зеленчук, манго, хризантеми и lisiflorum.
Како единствен микробен нематоцид регистриран и ефикасен во Јапонија, Bacillus Pasteurensis punctum се користи за контрола на нематоди на коренови јазли кај зеленчук, компири и смокви.
2.2.2 Микробиоциди
Вирусно-сличниот фунгицид, атенуиран сој на мозаичен вирус, регистриран во Јапонија, беше користен за контрола на мозаичната болест и фузариумската венење предизвикани од вирус поврзан со краставица. Меѓу бактериолошките фунгициди регистрирани во Јапонија, Bacillus amylolitica се користи за контрола на габични заболувања како што се кафеаво гниење, сива мувла, црна пламеница, бела ѕвездена болест, прашкаста мувла, црна мувла, лисна мувла, дамчеста болест, бела 'рѓа и лисна пламеница на зеленчук, овошје, цвеќиња, хмељ и тутун. Bacillus simplex се користеше за превенција и третман на бактериско венење и бактериско пламење на ориз. Bacillus subtilis се користи за контрола на бактериски и габични заболувања како што се сива мувла, прашкаста мувла, црна ѕвездена болест, оризова експлозија, лисна мувла, црна пламеница, лисна пламеница, бела дамка, дамка, габична болест, пламеница, црна мувла, кафеава дамка, црна пламеница на листовите и бактериска дамчеста болест на зеленчук, овошје, ориз, цвеќиња и украсни растенија, грав, компири, хмељ, тутун и печурки. Непатогените соеви на подвидот Erwenella soft rot cartoon се користат за контрола на меко гниење и габична болест кај зеленчук, цитрусни плодови, циклин и компир. Pseudomonas fluorescens се користи за контрола на гниење, црно гниење, бактериско црно гниење и гниење на цветни пупки кај лиснат зеленчук. Pseudomonas roseni се користи за контрола на меко гниење, црно гниење, гниење, гниење на цветни пупки, бактериска дамка, бактериска црна дамка, бактериска перфорација, бактериско меко гниење, бактериско оштетување на стеблото, бактериско оштетување на гранките и бактериско оштетување на зеленчук и овошје. Фагоцитофагот mirabile се користи за контрола на болеста на отекување на коренот кај крстоцестиот зеленчук, а бактериите жолта кошничка се користат за контрола на прашкаста мувла, црна мувла, антракс, лисна мувла, сива мувла, оризова експлозија, бактериска габична болест, бактериско венење, кафеави линии, болест на лоши расад и габична болест на расад кај зеленчук, јагоди и ориз, и го поттикнуваат растот на корените на културите. Lactobacillus plantarum се користи за контрола на меко гниење кај зеленчук и компир. Меѓу фунгицидите регистрирани во Јапонија, Scutellaria microscutella се користела за превенција и контрола на склеротиумска гниење кај зеленчук, црно гниење кај млад кромид и лук. Trichoderma viridis се користи за контрола на бактериски и габични заболувања како што се пламеница од ориз, бактериска болест на кафеави линии, пламеница на листови и пламеница од ориз, како и болест на виолетови линии кај аспарагусот и болест на бела свила кај тутунот.
2.3 Ентомопатогени нематоди
Во Јапонија се ефикасно регистрирани два вида ентомопатогени нематоди, а нивните инсектицидни механизми [1-2, 11] главно вклучуваат оштетување од инвазивни машини, консумирање на хранливи материи и оштетување на ткивата и распаѓање на клетките, како и симбиотски бактерии кои лачат токсини. Steinernema carpocapsae и S. glaseri, регистрирани во Јапонија, главно се користат кај слатки компири, маслинки, смокви, цвеќиња и лиснати растенија, цветови од цреши, сливи, праски, црвени бобинки, јаболка, печурки, зеленчук, трева и гинко. Контрола на штетници од инсекти како што се Megalophora, маслиново дрво, грозје црно дрво, црвено палмово дрво, жолто ѕвездено лонгикорнис, праска вратно дрво, Udon Nematophora, двојно туфтирана Lepidophora, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, јапонска црешова ѕверка, праска мал црв за храна, aculema japonica и црвена габа. Регистрацијата на ентомопатогената нематода S. kushidai не беше обновена.
3. Резиме и перспектива
Во Јапонија, биопестицидите се важни за обезбедување безбедност на храната, заштита на животната средина и биодиверзитетот и одржување на одржлив земјоделски развој. За разлика од земји и региони како што се Соединетите Американски Држави, Европската Унија, Кина и Виетнам [1, 7-8], јапонските биопестициди се тесно дефинирани како негенетски модифицирани живи биоконтролни агенси кои можат да се користат како органски инпути за садење. Во моментов, во Јапонија има регистрирано и ефикасно 47 биолошки пестициди, кои припаѓаат на природни непријатели, микроорганизми и инсекти патогени нематоди, и се користат за превенција и контрола на штетни членконоги, растителни паразитски нематоди и патогени на одгледување во стакленички и полски култури како што се зеленчук, овошје, ориз, чајни дрвја, дрвја, цвеќиња и украсни растенија и тревници. Иако овие биопестициди имаат предности на висока безбедност, низок ризик од отпорност на лекови, самопребарување или повторено паразитско елиминирање на штетниците под поволни услови, долг период на ефикасност и заштеда на труд, тие исто така имаат недостатоци како што се слаба стабилност, бавна ефикасност, слаба компатибилност, спектар на контрола и тесен период на употреба. Од друга страна, опсегот на култури и контролни објекти за регистрација и примена на биопестициди во Јапонија е исто така релативно ограничен и не може да ги замени хемиските пестициди за да се постигне целосна ефикасност. Според статистиката [3], во 2020 година, вредноста на биопестицидите што се користат во Јапонија изнесуваше само 0,8%, што е далеку пониско од уделот на регистрираниот број активни состојки.
Како главна насока на развој на индустријата за пестициди во иднина, биопестицидите се повеќе се истражуваат, развиваат и регистрираат за земјоделско производство. Заедно со напредокот на биолошката наука и технологија и важноста на трошковната предност на истражувањето и развојот на биопестициди, подобрувањето на безбедноста и квалитетот на храната, оптоварувањето на животната средина и барањата за одржлив развој на земјоделството, пазарот на биопестициди во Јапонија продолжува брзо да расте. Inkwood Research проценува дека јапонскиот пазар на биопестициди ќе расте со сложена годишна стапка на раст од 22,8% од 2017 до 2025 година и се очекува да достигне 729 милиони долари во 2025 година. Со спроведувањето на „Стратегијата за зелен прехранбен систем“, биопестицидите се користат кај јапонските земјоделци.
Време на објавување: 14 мај 2024 година