Biopesticider er et av de viktige verktøyene for å implementere "Green Food System-strategien" i Japan.Denne artikkelen beskriver definisjonen og kategorien av biopesticider i Japan, og klassifiserer registreringen av biopesticider i Japan, for å gi referanse for utvikling og anvendelse av biopesticider i andre land.
På grunn av det relativt begrensede arealet med tilgjengelig jordbruksland i Japan, er det nødvendig å bruke mer plantevernmidler og gjødsel for å øke avlingene per område.Imidlertid har bruken av et stort antall kjemiske plantevernmidler økt miljøbelastningen, og det er spesielt viktig å beskytte jord, vann, biologisk mangfold, landlige landskap og matsikkerhet for å oppnå bærekraftig landbruks- og miljøutvikling.Med høye plantevernmiddelrester i avlinger som fører til økende tilfeller av folkesykdommer, har bønder og publikum en tendens til å bruke tryggere og mer miljøvennlige biopesticider.
I likhet med det europeiske farm-to-fork-initiativet utviklet den japanske regjeringen i mai 2021 en "Green Food System Strategy" som tar sikte på å redusere risikovektet bruk av kjemiske plantevernmidler med 50 % innen 2050 og øke arealet med økologisk dyrking til 1 million hm2 (tilsvarer 25 % av Japans jordbruksareal).Strategien søker å øke produktiviteten og bærekraften til mat, landbruk, skogbruk og fiskeri gjennom innovative Resilience-tiltak (MeaDRI), inkludert integrert skadedyrbekjempelse, forbedrede påføringsmetoder og utvikling av nye alternativer.Blant dem er det viktigste utvikling, anvendelse og promotering av integrert skadedyrbekjempelse (IPM), og biopesticider er et av de viktige verktøyene.
1. Definisjon og kategori av biopesticider i Japan
Biopesticider er i forhold til kjemiske eller syntetiske plantevernmidler, og refererer generelt til plantevernmidler som er relativt trygge eller vennlige for mennesker, miljø og økologi ved bruk av eller basert på biologiske ressurser.I henhold til kilden til de aktive ingrediensene kan biopesticider deles inn i følgende kategorier: for det første pesticider fra mikrobielle kilder, inkludert bakterier, sopp, virus og originale biologiske dyr (genmodifiserte) mikrobielle levende organismer og deres utskilte metabolitter;Den andre er plantevernmidler, inkludert levende planter og deres ekstrakter, planteinnstøpte beskyttelsesmidler (genmodifiserte avlinger);For det tredje plantevernmidler av animalsk opprinnelse, inkludert levende entomopatiske nematoder, parasitt- og rovdyr og dyreekstrakter (som feromoner).USA og andre land klassifiserer også plantevernmidler fra naturlige mineralkilder som mineralolje som biopesticider.
Japans SEIJ klassifiserer biopesticider til levende organismer plantevernmidler og biogene stoffer plantevernmidler, og klassifiserer feromoner, mikrobielle metabolitter (landbruksantibiotika), planteekstrakter, mineralavledede plantevernmidler, dyreekstrakter (som leddyrgift), nanoantistoffer og plantebeskyttelsesmiddel innebygd som biogen. stoffer plantevernmidler.Federation of Agricultural Cooperatives of Japan klassifiserer japanske biopesticider i naturlige fiendtlige leddyr, naturlige fiendtlige nematoder, mikroorganismer og biogene stoffer, og klassifiserer inaktiverte Bacillus thuringiensis som mikroorganismer og ekskluderer jordbruksantibiotika fra kategorien biopesticider.Men i faktisk plantevernmiddelhåndtering er japanske biopesticider snevert definert som biologiske levende plantevernmidler, det vil si "biologiske kontrollmidler som antagonistiske mikroorganismer, plantepatogene mikroorganismer, insektpatogene mikroorganismer, insektparasittiske nematoder, parasitt- og rovledddyr som brukes til kontroll av skadedyr».Japanske biopesticider er med andre ord plantevernmidler som kommersialiserer levende organismer som mikroorganismer, entomopatiske nematoder og naturlige fiendtlige organismer som aktive ingredienser, mens variantene og typene av biologiske kildestoffer registrert i Japan ikke tilhører kategorien biopesticider.I tillegg, i henhold til Japans "Tiltak for behandling av resultater av sikkerhetsvurderingstester knyttet til søknaden om registrering av mikrobielle plantevernmidler", er ikke genetisk modifiserte mikroorganismer og planter under administrasjon av biologiske plantevernmidler i Japan.Landbruks-, skogbruks- og fiskeridepartementet har også de siste årene satt i gang revurderingsprosessen for biopesticider og utviklet nye standarder for ikke-registrering av biopesticider for å redusere muligheten for at bruk og spredning av biopesticider kan forårsake betydelig skade på habitatet. eller vekst av dyr og planter i bomiljøet.
Den nylig utgitte "List of Organic Planting Inputs" av det japanske departementet for landbruk, skogbruk og fiskeri i 2022 dekker alle biopesticider og noen plantevernmidler av biologisk opprinnelse.Japanske biopesticider er unntatt fra etableringen av tillatt daglig inntak (ADI) og maksimale restmengder (MRL), som begge kan brukes i produksjon av landbruksprodukter under den japanske standarden for økologisk landbruk (JAS).
2. Oversikt over registrering av biologiske plantevernmidler i Japan
Som et ledende land innen utvikling og anvendelse av biopesticider, har Japan et relativt komplett styringssystem for plantevernmidler og et relativt rikt utvalg av biopesticider.I følge forfatterens statistikk er det fra og med 2023 99 biologiske plantevernmiddelpreparater registrert og effektive i Japan, som involverer 47 aktive ingredienser, som utgjør omtrent 8,5 % av de totale aktive ingrediensene i registrerte plantevernmidler.Blant dem brukes 35 ingredienser til insektmiddel (inkludert 2 nematocider), 12 ingredienser brukes til sterilisering, og det er ingen herbicider eller annen bruk (Figur 1).Selv om feromoner ikke tilhører kategorien biopesticider i Japan, markedsføres og brukes de vanligvis sammen med biopesticider som organiske planteinnsatser.
2.1 Biologiske plantevernmidler av naturlige fiender
Det er registrert 22 aktive ingredienser av naturlige fiendtlige biopesticider i Japan, som kan deles inn i parasittiske insekter, rovinsekter og rovmidd i henhold til biologiske arter og virkemåte.Blant dem lever rovinsekter og rovmidd skadelige insekter for mat, og parasittiske insekter legger egg i parasittiske skadedyr og deres klekkede larver lever av verten og utvikler seg til å drepe verten.De parasittiske hymenoptera-insektene, som bladlusbi, bladlusbi, bladlusbi, bladlusbi, bladlusbi, hemipterabi og Mylostomus japonicus, registrert i Japan, brukes hovedsakelig til bekjempelse av bladlus, fluer og hvitfluer på grønnsaker dyrket i drivhus, og byttedyret chrysoptera, bug bug, marihøne og trips brukes hovedsakelig til bekjempelse av bladlus, trips og hvitfluer på grønnsaker dyrket i drivhus.Rovmidden brukes hovedsakelig til bekjempelse av rød edderkopp, bladmidd, tyrofag, pleurotarsus, trips og hvitflue på grønnsaker, blomster, frukttrær, bønner og poteter dyrket i drivhus, samt på grønnsaker, frukttrær og te plantet i Enger.Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris Registreringen av naturlige fiender som O. saurenewederi var ikke.
2.2 Mikrobielle plantevernmidler
Det er 23 typer mikrobielle plantevernmidler registrert i Japan, som kan deles inn i virale insektmidler/soppdrepende midler, bakterielle insektmidler/soppdrepende midler og soppmidler/soppmidler i henhold til typen og bruken av mikroorganismer.Blant dem dreper eller kontrollerer mikrobielle insektmidler skadedyr ved å infisere, formere og skille ut giftstoffer.Mikrobielle fungicider kontrollerer patogene bakterier gjennom koloniseringskonkurranse, utskillelse av antimikrobielle eller sekundære metabolitter og induksjon av planteresistens [1-2, 7-8, 11].Sopp (predasjons) nematocider Monacrosporium phymatopagum, mikrobielle soppdrepende midler Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, ikke-patogen Fusarium oxysporum og Pepper mild mottle virus attenuated stamme, Og registrering av mikrobielle plantevernmidler som pfleksivristhomon′s campustrovnaans campustromus. Drechslera monoceras ble ikke fornyet.
2.2.1 Mikrobielle insektmidler
De granulære og nukleære polyhedroid-virusinsektmidlene som er registrert i Japan, brukes hovedsakelig til å kontrollere spesifikke skadedyr som epleringorm, te-ringorm og te-ringorm, samt Streptococcus aureus på avlinger som frukt, grønnsaker og bønner.Som det mest brukte bakterielle insektmiddelet brukes Bacillus thuringiensis hovedsakelig til å kontrollere lepidoptera og hemiptera-skadedyr på avlinger som grønnsaker, frukt, ris, poteter og torv.Blant de registrerte soppinsektmidlene brukes Beauveria bassiana hovedsakelig til å bekjempe de tyggende og stikkende munndelene skadedyrene som trips, skjellinsekter, hvitfluer, midd, biller, diamanter og bladlus på grønnsaker, frukt, furu og te.Beauveria brucei brukes til å kontrollere coleoptera-skadegjørere som longiceps og biller i frukttrær, trær, angelica, kirsebærblomster og shiitake-sopp.Metarhizium anisopliae brukes til å kontrollere trips i drivhusdyrking av grønnsaker og mango;Paecilomyces furosus og Paecilopus pectus ble brukt til å kontrollere hvitflue, bladlus og rød edderkopp i drivhusdyrkede grønnsaker og jordbær.Soppen brukes til å bekjempe hvitfluer og trips i drivhusdyrking av grønnsaker, mango, krysantemum og lisiflorum.
Som det eneste mikrobielle nematocidet som er registrert og effektivt i Japan, brukes Bacillus Pasteurensis punctum for rotknute-nematodekontroll i grønnsaker, poteter og fiken.
2.2.2 Mikrobiocider
Den viruslignende soppdrepende squash-gulende mosaikkvirusstammen registrert i Japan ble brukt til kontroll av mosaikksykdom og fusariumvisne forårsaket av agurkrelatert virus.Blant de bakteriologiske soppdrepende midlene som er registrert i Japan, brukes Bacillus amylolitica til bekjempelse av soppsykdommer som brunråte, gråskimmel, svartpest, hvitstjernesykdom, pulveraktig mugg, svartmugg, bladmugg, flekksykdom, hvitrust og bladskimmel. på grønnsaker, frukt, blomster, humle og tobakk.Bacillus simplex ble brukt til forebygging og behandling av bakteriell visne og bakteriell riss.Bacillus subtilis brukes til kontroll av bakterielle og soppsykdommer som gråskimmel, pulveraktig mugg, svartstjernesykdom, rissprengning, bladmugg, sverting, løvskimmel, hvit flekk, flekk, kreftsykdom, sopp, svartmuggsykdom, brunflekksykdom, svartbladsykdom og bakterieflekksykdom av grønnsaker, frukt, ris, blomster og prydplanter, bønner, poteter, humle, tobakk og sopp.De ikke-patogene stammene av Erwenella bløtråte gulrotunderarter brukes til å kontrollere bløtråte og kreftsykdom på grønnsaker, sitrus, cyclen og potet.Pseudomonas fluorescens brukes til å kontrollere råte, svartråte, bakteriell svartråte og blomsterknoppråte på bladgrønnsaker.Pseudomonas roseni brukes til bekjempelse av bløtråte, svartråte, råte, blomsterknoppråte, bakterieflekk, bakteriell svartflekk, bakteriell perforering, bakteriell bløtråte, bakteriell stilkråte, bakteriell grenskimmel og bakteriekreft på grønnsaker og frukt.Phagocytophage mirabile brukes til å kontrollere rot-hevelsesykdom hos korsblomstrede grønnsaker, og gule kurvbakterier brukes til å kontrollere pulveraktig mugg, svart mugg, miltbrann, bladmugg, gråmugg, rissprengning, bakteriell skade, bakteriell visne, brun stripe , dårlig frøplantesykdom og frøplanteskade på grønnsaker, jordbær og ris, og fremmer veksten av avlingsrøtter.Lactobacillus plantarum brukes til å kontrollere myk råte på grønnsaker og poteter.Blant soppdrepende midler som er registrert i Japan, ble Scutellaria microscutella brukt til forebygging og kontroll av sklerotiumråte i grønnsaker, svartråteråte i løk og hvitløk.Trichoderma viridis brukes til å kontrollere bakterielle og soppsykdommer som rispest, bakteriell brunstripesykdom, bladskimmel og rissprengning, samt asparges-lillastripesykdom og tobakkhvitsilkesykdom.
2.3 Entomopatogene nematoder
Det er to arter av entomopatogene nematoder registrert effektivt i Japan, og deres insekticide mekanismer [1-2, 11] involverer hovedsakelig skade på invasjonsmaskineri, ernæringsforbruk og vevscelleskadeoppløsning, og symbiotiske bakterier som skiller ut toksiner.Steinernema carpocapsae og S. glaseri, registrert i Japan, brukes hovedsakelig på søtpoteter, oliven, fiken, blomster og bladplanter, kirsebærblomster, plommer, fersken, røde bær, epler, sopp, grønnsaker, torv og ginkgo Bekjempelse av skadeinsekter som Megalophora, oliven 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, Peach small food worm , aculema Japonica og rød sopp.Registreringen av den entomopatogene nematoden S. kushidai ble ikke fornyet.
3. Sammendrag og utsikter
I Japan er biopesticider viktige for å sikre matsikkerhet, beskytte miljøet og det biologiske mangfoldet og opprettholde en bærekraftig landbruksutvikling.I motsetning til land og regioner som USA, EU, Kina og Vietnam [1, 7-8], er japanske biopesticider snevert definert som ikke-genmodifiserte levende biokontrollmidler som kan brukes som organiske planteinnsatser.For tiden er det 47 biologiske plantevernmidler registrert og effektive i Japan, som tilhører naturlige fiender, mikroorganismer og insektpatogene nematoder, og som brukes til forebygging og kontroll av skadelige leddyr, planteparasittiske nematoder og patogener på drivhusdyrking og åkervekster som f.eks. som grønnsaker, frukt, ris, tetrær, trær, blomster og prydplanter og plener.Selv om disse biopesticidene har fordelene med høy sikkerhet, lav risiko for medikamentresistens, selvsøk eller gjentatt parasittisk eliminering av skadedyr under gunstige forhold, lang effektperiode og arbeidsbesparelse, har de også ulemper som dårlig stabilitet, langsom effekt, dårlig kompatibilitet , kontrollspektrum og smal bruksvinduperiode.På den annen side er utvalget av avlinger og kontrollobjekter for registrering og anvendelse av biopesticider i Japan også relativt begrenset, og det kan ikke erstatte kjemiske plantevernmidler for å oppnå full effekt.I følge statistikk [3] utgjorde verdien av biopesticider brukt i Japan i 2020 kun 0,8 %, som var langt lavere enn andelen av det registrerte antallet aktive ingredienser.
Som den viktigste utviklingsretningen for plantevernmiddelindustrien i fremtiden, blir biopesticider mer forsket på og utviklet og registrert for landbruksproduksjon.Sammen med fremgangen innen biologisk vitenskap og teknologi og fremtredenen av kostnadsfordelen ved forskning og utvikling av biopesticider, forbedring av matsikkerhet og kvalitet, miljøbelastning og krav til bærekraftig landbruksutvikling, fortsetter Japans biopesticidmarked å vokse raskt.Inkwood Research anslår at det japanske biopesticidmarkedet vil vokse med en sammensatt årlig vekstrate på 22,8 % fra 2017 til 2025, og forventes å nå $729 millioner i 2025. Med implementeringen av "Green Food System Strategy" brukes biopesticider. hos japanske bønder
Innleggstid: 14. mai 2024