Биопестицидите са един от важните инструменти за прилагане на „стратегията за зелена хранителна система“ в Япония.Този документ описва определението и категорията на биопестицидите в Япония и класифицира регистрацията на биопестициди в Япония, за да предостави справка за разработването и прилагането на биопестициди в други страни.
Поради сравнително ограничената площ на наличните земеделски земи в Япония е необходимо да се прилагат повече пестициди и торове, за да се увеличат добивите на култури на площ.Прилагането на голям брой химически пестициди обаче увеличи тежестта върху околната среда и е особено важно да се опазят почвата, водата, биоразнообразието, селските пейзажи и продоволствената сигурност за постигане на устойчиво селскостопанско и екологично развитие.С високите остатъци от пестициди в културите, водещи до увеличаване на случаите на обществени заболявания, фермерите и обществото са склонни да използват по-безопасни и по-щадящи околната среда биопестициди.
Подобно на европейската инициатива „от фермата до вилицата“, през май 2021 г. японското правителство разработи „Стратегия за зелена хранителна система“, която има за цел да намали с 50% рисково претеглената употреба на химически пестициди до 2050 г. и да увеличи площта на биологичното отглеждане до 1 милион hm2 (еквивалентно на 25% от обработваемата площ на Япония).Стратегията се стреми да подобри производителността и устойчивостта на храните, селското, горското и рибарството чрез иновативни мерки за устойчивост (MeaDRI), включително интегрирано управление на вредителите, подобрени методи на приложение и разработване на нови алтернативи.Сред тях най-важното е разработването, прилагането и насърчаването на интегрираната борба с вредителите (IPM), а биопестицидите са един от важните инструменти.
1. Определение и категория биопестициди в Япония
Биопестицидите са свързани с химически или синтетични пестициди и обикновено се отнасят до пестициди, които са относително безопасни или приятелски настроени към хората, околната среда и екологията, използващи или базирани на биологични ресурси.Според източника на активни съставки биопестицидите могат да бъдат разделени на следните категории: първо, пестициди от микробен източник, включително бактерии, гъбички, вируси и оригинални биологични животни (генетично модифицирани) микробни живи организми и техните секретирани метаболити;Второто са пестициди от растителен произход, включително живи растения и техните екстракти, вградени в растенията защитни агенти (генетично модифицирани култури);Трето, пестициди от животински произход, включително живи ентомопатични нематоди, паразитни и хищни животни и животински екстракти (като феромони).Съединените щати и други страни също класифицират пестицидите от естествени минерални източници като минерално масло като биопестициди.
SEIJ на Япония класифицира биопестицидите като пестициди за живи организми и биогенни вещества пестициди и класифицира феромоните, микробните метаболити (селскостопански антибиотици), растителни екстракти, пестициди, извлечени от минерали, животински екстракти (като отрова от членестоноги), наноантитела и растителни вградени защитни агенти като биогенни вещества пестициди.Федерацията на земеделските кооперации на Япония класифицира японските биопестициди като членестоноги с естествен враг, нематоди с естествен враг, микроорганизми и биогенни вещества и класифицира инактивирания Bacillus thuringiensis като микроорганизми и изключва селскостопанските антибиотици от категорията на биопестицидите.Въпреки това, в действителното управление на пестициди, японските биопестициди са тясно дефинирани като биологични живи пестициди, тоест „биологични контролни агенти като антагонистични микроорганизми, растителни патогенни микроорганизми, патогенни насекоми микроорганизми, насекоми паразитни нематоди, паразитни и хищни членестоноги, използвани за контрол на вредители”.С други думи, японските биопестициди са пестициди, които комерсиализират живи организми като микроорганизми, ентомопатични нематоди и естествени вражески организми като активни съставки, докато разновидностите и видовете биологични източници на вещества, регистрирани в Япония, не принадлежат към категорията на биопестицидите.В допълнение, според японските „Мерки за обработка на резултатите от тестовете за оценка на безопасността, свързани с молбата за регистрация на микробни пестициди“, генетично модифицираните микроорганизми и растения не са под управлението на биологични пестициди в Япония.През последните години Министерството на земеделието, горите и рибарството също инициира процеса на преоценка на биопестицидите и разработи нови стандарти за нерегистриране на биопестициди, за да намали възможността прилагането и разпространението на биопестициди да причини значителни щети на местообитанията или растеж на животни и растения в жизнената среда.
Новоиздаденият „Списък на суровините за органично засаждане“ от японското министерство на земеделието, горите и рибарството през 2022 г. обхваща всички биопестициди и някои пестициди от биологичен произход.Японските биопестициди са освободени от установяването на допустим дневен прием (ADI) и максимални граници на остатъци (MRL), като и двете могат да се използват в производството на селскостопански продукти съгласно японския стандарт за органично земеделие (JAS).
2. Преглед на регистрацията на биологични пестициди в Япония
Като водеща страна в разработването и прилагането на биопестициди, Япония има сравнително пълна система за управление на регистрацията на пестициди и сравнително богато разнообразие от регистрации на биопестициди.Според статистиката на автора към 2023 г. в Япония има регистрирани и ефективни 99 биологични пестицидни препарати, включващи 47 активни съставки, което представлява около 8,5% от общите активни съставки на регистрираните пестициди.Сред тях 35 съставки се използват за инсектициди (включително 2 нематоцида), 12 съставки се използват за стерилизация и няма хербициди или други употреби (Фигура 1).Въпреки че феромоните не принадлежат към категорията на биопестицидите в Япония, те обикновено се насърчават и прилагат заедно с биопестицидите като органични суровини за засаждане.
2.1 Биологични пестициди на естествените врагове
Има 22 активни съставки на биопестициди от естествен враг, регистрирани в Япония, които могат да бъдат разделени на паразитни насекоми, хищни насекоми и хищни акари според биологичния вид и начина на действие.Сред тях хищните насекоми и хищните акари се хранят с вредни насекоми за храна, а паразитните насекоми снасят яйца в паразитни вредители и техните излюпени ларви се хранят с гостоприемника и се развиват, за да убият гостоприемника.Паразитните ципокрили насекоми, като пчелна въшка, пчелна въшка, пчелна въшка, пчелна въшка, пчелна въшка, пчелна въшка, хемиптера и Mylostomus japonicus, регистрирани в Япония, се използват главно за контрол на листни въшки, мухи и белокрилки върху зеленчуци, отглеждани в оранжерии, и жертвата хризоптера, буболечка, калинка и трипс се използват главно за контрол на листни въшки, трипси и белокрилки върху зеленчуци, отглеждани в оранжерии.Хищните акари се използват главно за борба с червен паяк, листен акар, тирофаг, плевротарзус, трипс и белокрилка върху зеленчуци, цветя, овощни дървета, фасул и картофи, отглеждани в оранжерии, както и върху зеленчуци, овощни дървета и чай, засадени в полета.Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris) Регистрацията на естествени врагове като O. sauteri не е подновена.
2.2 Микробни пестициди
Има 23 вида микробни пестицидни активни съставки, регистрирани в Япония, които могат да бъдат разделени на вирусни инсектициди/фунгициди, бактериални инсектициди/фунгициди и гъбични инсектициди/фунгициди според видовете и употребата на микроорганизмите.Сред тях микробните инсектициди убиват или контролират вредители чрез заразяване, размножаване и отделяне на токсини.Микробните фунгициди контролират патогенните бактерии чрез конкуренция за колонизация, секреция на антимикробни средства или вторични метаболити и индуциране на резистентност на растенията [1-2, 7-8, 11].Гъби (хищнически) нематоциди Monacrosporium phymatopagum, микробни фунгициди Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, непатогенен Fusarium oxysporum и атенюиран щам на Pepper mild mottle virus и регистрация на микробни пестициди като Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus и Drechslera monoceras не са подновени.
2.2.1 Микробни инсектициди
Гранулираните и ядрени полиедроидни вирусни инсектициди, регистрирани в Япония, се използват главно за контрол на специфични вредители като ябълкова трихофития, чаена трихофития и чаена дълголистна трихофития, както и Streptococcus aureus върху култури като плодове, зеленчуци и боб.Като най-широко използваният бактериален инсектицид, Bacillus thuringiensis се използва главно за борба с вредители от Lepidoptera и Hemiptera върху култури като зеленчуци, плодове, ориз, картофи и трева.Сред регистрираните гъбични инсектициди, Beauveria bassiana се използва главно за борба с дъвчещите и жилещи вредители по устата, като трипси, люспести насекоми, белокрилки, акари, бръмбари, диаманти и листни въшки по зеленчуци, плодове, борове и чай.Beauveria brucei се използва за борба с вредители от твърдокрили като дългокрили и бръмбари в овощни дървета, дървета, ангелика, черешови цветове и гъби шийтаке.Metarhizium anisopliae, използван за борба с трипси при оранжерийно отглеждане на зеленчуци и манго;Paecilomyces furosus и Paecilopus pectus са използвани за борба с белокрилка, листни въшки и червен паяк в оранжерийно култивирани зеленчуци и ягоди.Гъбата се използва за борба с белокрилки и трипси при оранжерийно отглеждане на зеленчуци, манго, хризантеми и лизифлорум.
Като единствен микробен нематоцид, регистриран и ефективен в Япония, Bacillus Pasteurensis punctum се използва за контрол на нематодите на кореновите възли при зеленчуци, картофи и смокини.
2.2.2 Микробиоциди
Вирусоподобният фунгицид тиквички пожълтяване Mosaic вирус атенюиран щам регистриран в Япония е използван за контрол на мозаечна болест и фузариозно увяхване, причинени от свързан с краставици вирус.Сред бактериологичните фунгициди, регистрирани в Япония, Bacillus amylolitica се използва за контрол на гъбични заболявания като кафяво гниене, сива плесен, черна мана, бяла звезда, брашнеста мана, черна плесен, листна плесен, петниста болест, бяла ръжда и листна мана върху зеленчуци, плодове, цветя, хмел и тютюн.Bacillus simplex се използва за профилактика и лечение на бактериално увяхване и бактериален пригор по ориза.Bacillus subtilis се използва за контрол на бактериални и гъбични заболявания като сива плесен, брашнеста мана, болест на черна звезда, оризова мана, листна мана, черна мана, мана по листата, бели петна, петниста болест, рак, болест на мана, черна плесен, кафяви петна, черна листна мана и бактериални петна по зеленчуци, плодове, ориз, цветя и декоративни растения, фасул, картофи, хмел, тютюн и гъби.Непатогенните щамове на подвида на мекото гниене на Erwenella от моркови се използват за контрол на мекото гниене и болестта рак по зеленчуци, цитрусови плодове, цикъл и картофи.Pseudomonas fluorescens се използва за борба с гниенето, черното гниене, бактериалното черно гниене и гниенето на цветните пъпки по листните зеленчуци.Pseudomonas roseni се използва за борба с меко гниене, черно гниене, гниене, гниене на цветните пъпки, бактериални петна, бактериални черни петна, бактериална перфорация, бактериално меко гниене, бактериален пригор по стъблата, бактериален пригор по клоните и бактериален рак по зеленчуците и плодовете.Phagocytophage mirabile се използва за контрол на болестта на подуване на корените на кръстоцветни зеленчуци, а жълтите кошничкови бактерии се използват за контрол на брашнеста мана, черна плесен, антракс, листна плесен, сива плесен, оризови взривове, бактериален пригор, бактериално увяхване, кафяви ивици , лошо заболяване на разсад и мана по разсад по зеленчуци, ягоди и ориз и насърчаване на растежа на корените на културите.Lactobacillus plantarum се използва за борба с мекото гниене по зеленчуците и картофите.Сред фунгицидите, регистрирани в Япония, Scutellaria microscutella се използва за предотвратяване и контрол на гниене на склероциум при зеленчуците, гниене при черно гниене при зелен лук и чесън.Trichoderma viridis се използва за контрол на бактериални и гъбични заболявания като мана по ориз, бактериална болест на кафяви жилки, болест на листата и болест на ориза, както и болест на аспержите и болест на бялата коприна по тютюна.
2.3 Ентомопатогенни нематоди
Има два вида ентомопатогенни нематоди, регистрирани ефективно в Япония, и техните инсектицидни механизми [1-2, 11] включват главно увреждане на машините за инвазия, консумация на храна и разпадане на увреждане на тъканните клетки и симбиотични бактерии, секретиращи токсини.Steinernema carpocapsae и S. glaseri, регистрирани в Япония, се използват главно при сладки картофи, маслини, смокини, цветя и листни растения, черешови цветове, сливи, праскови, червени горски плодове, ябълки, гъби, зеленчуци, трева и гинко Контрол на насекоми вредители като Megalophora, olive weestro, Grape Black Weestro, Red Palm Weestro, Yellow Star Longicornis, Peach Neck-neck Weestro, Udon Nematophora, Double tufted Lepidophora, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, Japanese Cherry Tree Borer, прасковен малък хранителен червей , aculema Japonica и Червена гъба.Не е подновена регистрацията на ентомопатогенната нематода S. kushidai.
3. Обобщение и перспектива
В Япония биопестицидите са важни за осигуряване на продоволствена сигурност, опазване на околната среда и биоразнообразието и поддържане на устойчиво развитие на селското стопанство.За разлика от страни и региони като Съединените щати, Европейския съюз, Китай и Виетнам [1, 7-8], японските биопестициди са тясно дефинирани като негенетично модифицирани живи биоконтролиращи агенти, които могат да се използват като органични суровини за засаждане.Понастоящем има 47 биологични пестицида, регистрирани и ефективни в Япония, които принадлежат към естествените врагове, микроорганизмите и патогенните за насекоми нематоди и се използват за превенция и контрол на вредни членестоноги, растителни паразитни нематоди и патогени при отглеждане в оранжерии и полски култури като като зеленчуци, плодове, ориз, чаени дървета, дървета, цветя и декоративни растения и тревни площи.Въпреки че тези биопестициди имат предимствата на висока безопасност, нисък риск от лекарствена резистентност, самостоятелно търсене или многократно паразитно елиминиране на вредители при благоприятни условия, дълъг период на ефикасност и спестяване на труд, те също имат недостатъци като слаба стабилност, бавна ефикасност, лоша съвместимост , контролен спектър и тесен период на прозорец за използване.От друга страна, гамата от култури и контролни обекти за регистрация и прилагане на биопестициди в Япония също е относително ограничена и не може да замени химическите пестициди, за да постигне пълна ефикасност.Според статистиката [3] през 2020 г. стойността на биопестицидите, използвани в Япония, е била само 0,8%, което е много по-ниско от дела на регистрирания брой активни съставки.
Като основна посока на развитие на пестицидната индустрия в бъдеще, биопестицидите се изследват и разработват повече и се регистрират за селскостопанско производство.В съчетание с напредъка на биологичната наука и технологии и изпъкването на ценово предимство на изследванията и разработките на биопестициди, подобряването на безопасността и качеството на храните, натоварването на околната среда и изискванията за устойчиво развитие на селското стопанство, пазарът на биопестициди в Япония продължава да расте бързо.Inkwood Research изчислява, че японският пазар на биопестициди ще расте с общ годишен темп на растеж от 22,8% от 2017 г. до 2025 г. и се очаква да достигне $729 милиона през 2025 г. С прилагането на „Стратегията за зелена хранителна система“ се използват биопестициди в японските фермери
Време на публикуване: 14 май 2024 г