Biopesticidy jsou jedním z důležitých nástrojů pro implementaci „strategie zeleného potravinového systému“ v Japonsku.Tento dokument popisuje definici a kategorii biopesticidů v Japonsku a klasifikuje registraci biopesticidů v Japonsku s cílem poskytnout reference pro vývoj a aplikaci biopesticidů v jiných zemích.
Vzhledem k relativně omezené ploše dostupné zemědělské půdy v Japonsku je nutné aplikovat více pesticidů a hnojiv, aby se zvýšily výnosy plodin na plochu.Aplikace velkého množství chemických pesticidů však zvýšila zátěž životního prostředí a pro dosažení udržitelného rozvoje zemědělství a životního prostředí je zvláště důležité chránit půdu, vodu, biologickou rozmanitost, venkovskou krajinu a potravinovou bezpečnost.Vzhledem k vysokým reziduím pesticidů v plodinách, které vedou k rostoucím případům onemocnění veřejnosti, mají zemědělci a veřejnost tendenci používat bezpečnější a ekologičtější biopesticidy.
Podobně jako u evropské iniciativy „farm-to-Fork“ vyvinula japonská vláda v květnu 2021 „Strategii zeleného potravinového systému“, jejímž cílem je snížit rizikově vážené používání chemických pesticidů o 50 % do roku 2050 a zvýšit plochu organického pěstování na 1 milion hm2 (ekvivalent 25 % japonské zemědělské půdy).Strategie se snaží zvýšit produktivitu a udržitelnost potravin, zemědělství, lesnictví a rybolovu prostřednictvím inovativních opatření odolnosti (MeaDRI), včetně integrované ochrany proti škůdcům, zlepšených aplikačních metod a vývoje nových alternativ.Mezi nimi je nejdůležitější vývoj, aplikace a podpora integrované ochrany proti škůdcům (IPM) a biopesticidy jsou jedním z důležitých nástrojů.
1. Definice a kategorie biopesticidů v Japonsku
Biopesticidy jsou příbuzné chemickým nebo syntetickým pesticidům a obecně se týkají pesticidů, které jsou relativně bezpečné nebo přátelské k lidem, životnímu prostředí a ekologii využívající biologické zdroje nebo na nich založené.Podle zdroje účinných látek lze biopesticidy rozdělit do následujících kategorií: za prvé pesticidy z mikrobiálních zdrojů, včetně bakterií, hub, virů a původních biologických živočichů (geneticky modifikovaných) mikrobiálních živých organismů a jejich vylučovaných metabolitů;Druhým jsou pesticidy z rostlinných zdrojů, včetně živých rostlin a jejich extraktů, ochranných látek obsažených v rostlinách (geneticky modifikované plodiny);Za třetí, pesticidy živočišného původu, včetně živých entomopatických nematodů, parazitických a dravých zvířat a živočišných extraktů (jako jsou feromony).Spojené státy a další země také klasifikují pesticidy z přírodních minerálních zdrojů, jako je minerální olej, jako biopesticidy.
Japonská SEIJ klasifikuje biopesticidy na pesticidy pro živé organismy a biogenní látky pesticidy a feromony, mikrobiální metabolity (zemědělská antibiotika), rostlinné extrakty, pesticidy odvozené od minerálů, živočišné extrakty (jako je jed členovců), nanoprotilátky a ochranné látky zabudované v rostlinách jako biogenní látky pesticidy.Federace zemědělských družstev Japonska klasifikuje japonské biopesticidy na přirozené nepřátelské členovce, přirozené nepřátelské hlístice, mikroorganismy a biogenní látky a inaktivovaný Bacillus thuringiensis řadí mezi mikroorganismy a z kategorie biopesticidů vylučuje zemědělská antibiotika.Ve skutečném nakládání s pesticidy jsou však japonské biopesticidy úzce definovány jako biologické živé pesticidy, to znamená „činidla biologické kontroly, jako jsou antagonistické mikroorganismy, rostlinné patogenní mikroorganismy, hmyzí patogenní mikroorganismy, hmyzí parazitičtí hlístice, parazitičtí a draví členovci používané pro kontrolu škůdci“.Jinými slovy, japonské biopesticidy jsou pesticidy, které komercializují živé organismy, jako jsou mikroorganismy, entomopatická háďátka a přirozené nepřátelské organismy jako aktivní složky, zatímco odrůdy a typy biologických zdrojových látek registrované v Japonsku do kategorie biopesticidů nepatří.Kromě toho podle japonských „Opatření pro zpracování výsledků testů hodnocení bezpečnosti souvisejících s žádostí o registraci mikrobiálních pesticidů“ nejsou geneticky modifikované mikroorganismy a rostliny v Japonsku spravovány biologickými pesticidy.V posledních letech Ministerstvo zemědělství, lesnictví a rybářství také zahájilo proces přehodnocování biopesticidů a vyvinulo nové standardy pro neregistraci biopesticidů, aby se snížila možnost, že aplikace a šíření biopesticidů může způsobit značné škody na stanovišti. nebo růst zvířat a rostlin v životním prostředí.
Nově vydaný „Seznam vstupů do ekologického pěstování“ japonským ministerstvem zemědělství, lesnictví a rybolovu v roce 2022 zahrnuje všechny biopesticidy a některé pesticidy biologického původu.Japonské biopesticidy jsou vyňaty ze stanovení povoleného denního příjmu (ADI) a maximálních limitů reziduí (MRL), přičemž oba mohou být použity při výrobě zemědělských produktů podle japonské normy pro organické zemědělství (JAS).
2. Přehled registrace biologických pesticidů v Japonsku
Japonsko jako přední země ve vývoji a aplikaci biopesticidů má relativně kompletní systém řízení registrace pesticidů a poměrně bohatou škálu registrace biopesticidů.Podle autorových statistik je k roku 2023 v Japonsku registrováno a účinných 99 biologických pesticidních přípravků zahrnujících 47 účinných látek, což představuje asi 8,5 % z celkových účinných látek registrovaných pesticidů.Mezi nimi se 35 přísad používá pro insekticid (včetně 2 nematocidů), 12 přísad se používá pro sterilizaci a neexistují žádné herbicidy ani jiné použití (obrázek 1).Přestože feromony v Japonsku nepatří do kategorie biopesticidů, jsou obvykle propagovány a aplikovány společně s biopesticidy jako organické vstupy do výsadby.
2.1 Biologické pesticidy přirozených nepřátel
V Japonsku je registrováno 22 účinných látek přírodních nepřátelských biopesticidů, které lze podle biologických druhů a způsobu působení rozdělit na parazitický hmyz, dravý hmyz a dravé roztoče.Mezi nimi dravý hmyz a draví roztoči loví škodlivý hmyz jako potravu a parazitický hmyz klade vajíčka do parazitických škůdců a jejich vylíhlé larvy se živí hostitelem a vyvíjejí se tak, aby hostitele zabily.Parazitický hmyz blanokřídlých, jako je mšice, mšice, mšice, mšice, mšice, hemiptera a Mylostomus japonicus, registrovaný v Japonsku, se používá hlavně k hubení mšic, much a molic na zelenině pěstované ve skleníku, a kořist chrysoptera, ploštice, slunéčko sedmitečné a třásněnky se používají hlavně k hubení mšic, třásněnek a molic na zelenině pěstované ve skleníku.Draví roztoči se používají především k hubení pavouka červeného, roztoče listového, tyrofága, pleurotarzu, třásněnek a molice na zelenině, květinách, ovocných stromech, fazolích a bramborách pěstovaných ve skleníku, jakož i na zelenině, ovocných stromech a čaji pěstovaném v pole.Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris Registrace přirozených nepřátel jako O. sauteri.. nebyla obnovena
2.2 Mikrobiální pesticidy
V Japonsku je registrováno 23 druhů aktivních složek mikrobiálních pesticidů, které lze rozdělit na virové insekticidy/fungicidy, bakteriální insekticidy/fungicidy a houbové insekticidy/fungicidy podle typů a použití mikroorganismů.Mezi nimi mikrobiální insekticidy zabíjejí nebo kontrolují škůdce infikováním, množením a vylučováním toxinů.Mikrobiální fungicidy kontrolují patogenní bakterie prostřednictvím kolonizační konkurence, sekrece antimikrobiálních látek nebo sekundárních metabolitů a indukce rezistence rostlin [1-2, 7-8, 11].Plísňové (predační) nematocidy Monacrosporium phymatopagum, Mikrobiální fungicidy Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, nepatogenní Fusarium oxysporum a atenuovaný kmen Pepper mild mottle virus A registrace mikrobiálních pesticidů jako Xanestristhomonas a camp. Drechslera monoceras nebyly obnoveny.
2.2.1 Mikrobiální insekticidy
Granulované a jaderné polyhedroidní virové insekticidy registrované v Japonsku se používají hlavně k hubení specifických škůdců, jako je pásovka jablečná, pásovka čajová a pásovka čajová, a také Streptococcus aureus na plodinách, jako je ovoce, zelenina a fazole.Jako nejrozšířenější bakteriální insekticid se Bacillus thuringiensis používá hlavně k hubení škůdců Lepidoptera a Hemiptera na plodinách, jako je zelenina, ovoce, rýže, brambory a trávník.Z registrovaných plísňových insekticidů se Beauveria bassiana používá hlavně k hubení žvýkacích a bodavých ústních škůdců, jako jsou třásněnky, šupinatý hmyz, molice, roztoči, brouci, diamanty a mšice na zelenině, ovoci, borovicích a čaji.Beauveria brucei se používá k hubení škůdců Coleoptera, jako jsou longiceps a brouci na ovocných stromech, stromech, andělikách, třešních a houbách shiitake.Metarhizium anisopliae používané ke kontrole třásněnek při skleníkovém pěstování zeleniny a manga;Paecilomyces furosus a Paecilopus pectus byly použity k hubení molice, mšice a červeného pavouka ve skleníkové zelenině a jahodách.Houba se používá k hubení molic a třásněnek při skleníkovém pěstování zeleniny, manga, chryzantém a lisiflorum.
Jako jediný mikrobiální nematocid registrovaný a účinný v Japonsku se Bacillus Pasteurensis punctum používá k hubení háďátek kořenových v zelenině, bramborách a fících.
2.2.2 Mikrobiocidy
Fungicid viru podobný fungicid cuketa yellowing Mosaic virus atenuated kmen registrovaný v Japonsku byl použit pro kontrolu onemocnění Mosaic a fusariového vadnutí způsobeného virem souvisejícím s okurkou.Mezi bakteriologickými fungicidy registrovanými v Japonsku se Bacillus amylolitica používá pro kontrolu houbových chorob, jako je hnědá hniloba, plíseň šedá, černá plíseň, bílá hvězdná choroba, padlí, černá plíseň, plíseň listů, skvrnitost, bílá rez a plíseň listů na zelenině, ovoci, květinách, chmelu a tabáku.Bacillus simplex byl použit k prevenci a léčbě bakteriálního vadnutí a bakteriální plísně rýže.Bacillus subtilis se používá pro kontrolu bakteriálních a houbových onemocnění, jako je plíseň šedá, padlí, černá hvězda, rýže, plíseň listů, černá plíseň, plíseň listů, bílá skvrnitost, skvrnitost, rakovina, plíseň, černá plíseň, hnědá skvrnitost, černá listová plíseň a bakteriální skvrnitost zeleniny, ovoce, rýže, květin a okrasných rostlin, fazolí, brambor, chmele, tabáku a hub.Nepatogenní kmeny poddruhu Erwenella soft rot mrkve se používají pro kontrolu měkké hniloby a rakoviny na zelenině, citrusech, cyklonu a bramborách.Pseudomonas fluorescens se používá k potlačení hniloby, černé hniloby, bakteriální černé hniloby a hniloby květních pupenů na listové zelenině.Pseudomonas roseni se používá pro kontrolu měkké hniloby, černé hniloby, hniloby, hniloby květních pupenů, bakteriální skvrnitosti, bakteriální černé skvrnitosti, bakteriální perforace, bakteriální měkké hniloby, bakteriální plísně stonků, bakteriální plísně větví a bakteriální rakovině zeleniny a ovoce.Phagocytophage mirabile se používá pro kontrolu otoku kořenů brukvovité zeleniny a bakterie žlutého koše se používají pro kontrolu padlí, černé plísně, antraxu, plísně listů, plísně šedé, rýže, bakteriální plísně, bakteriálního vadnutí, hnědého pruhu , špatná choroba sazenic a plíseň sazenic na zelenině, jahodách a rýži a podporují růst kořenů plodin.Lactobacillus plantarum se používá k potlačení měkké hniloby zeleniny a brambor.Z fungicidů registrovaných v Japonsku byla Scutellaria microscutella použita pro prevenci a kontrolu sklerotiové hniloby v zelenině, černé hniloby hniloby jarní cibulky a česneku.Trichoderma viridis se používá ke kontrole bakteriálních a plísňových onemocnění, jako je plíseň rýže, bakteriální onemocnění hnědého pruhu, plíseň listů a plíseň rýže, stejně jako choroba chřestových fialových pruhů a choroba tabákového bílého hedvábí.
2.3 Entomopatogenní háďátka
V Japonsku jsou účinně registrovány dva druhy entomopatogenních hlístic a jejich insekticidní mechanismy [1-2, 11] zahrnují především poškození invazních strojů, spotřebu výživy a dezintegraci poškození tkáňových buněk a symbiotické bakterie vylučující toxiny.Steinernema carpocapsae a S. glaseri, registrované v Japonsku, se používají hlavně na sladké brambory, olivy, fíky, květiny a listy, třešňové květy, švestky, broskve, červené bobule, jablka, houby, zeleninu, trávník a ginkgo Kontrola hmyzích škůdců jako je Megalophora, olivový weestro, Grape Black Weestro, Red Palm Weestro, Yellow Star Longicornis, Peach Neck-neck Weestro, Udon Nematophora, Lepidophora dvojitá všívaná, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, Japonský třešeň Borer, Broskev drobné potraviny wor , aculema Japonica a červená houba.Registrace entomopatogenního háďátka S. kushidai nebyla obnovena.
3. Shrnutí a výhled
V Japonsku jsou biopesticidy důležité pro zajištění potravinové bezpečnosti, ochranu životního prostředí a biologické rozmanitosti a udržení udržitelného rozvoje zemědělství.Na rozdíl od zemí a regionů, jako jsou Spojené státy americké, Evropská unie, Čína a Vietnam [1, 7-8], jsou japonské biopesticidy úzce definovány jako negeneticky modifikované živé biokontrolní látky, které lze použít jako organické vstupy do výsadby.V současnosti je v Japonsku registrováno a účinných 47 biologických pesticidů, které patří k přirozeným nepřátelům, mikroorganismům a hmyzím patogenním háďátkům, a používají se k prevenci a kontrole škodlivých členovců, rostlinných parazitických háďátek a patogenů na skleníkových a polních plodinách jako např. jako zelenina, ovoce, rýže, čajovníky, stromy, květiny a okrasné rostliny a trávníky.Tyto biopesticidy mají sice výhody vysoké bezpečnosti, nízkého rizika lékové rezistence, sebehledání nebo opakované parazitární likvidace škůdců za příznivých podmínek, dlouhou dobu účinnosti a úsporu práce, ale mají i nevýhody, jako je špatná stabilita, pomalá účinnost, špatná kompatibilita , kontrolní spektrum a období úzkého okna použití.Na druhou stranu, rozsah plodin a kontrolních objektů pro registraci a aplikaci biopesticidů v Japonsku je také poměrně omezený a nemůže nahradit chemické pesticidy pro dosažení plné účinnosti.Podle statistik [3] tvořila v roce 2020 hodnota biopesticidů používaných v Japonsku pouze 0,8 %, což bylo mnohem méně než podíl registrovaného počtu účinných látek.
Jako hlavní směr rozvoje pesticidního průmyslu v budoucnu jsou biopesticidy více zkoumány a vyvíjeny a registrovány pro zemědělskou výrobu.Ve spojení s pokrokem biologické vědy a technologie a významnými nákladovými výhodami výzkumu a vývoje biopesticidů, zlepšením bezpečnosti a kvality potravin, zatížením životního prostředí a požadavky na udržitelný rozvoj zemědělství japonský trh s biopesticidy nadále rychle roste.Inkwood Research odhaduje, že japonský trh s biopesticidy poroste v letech 2017 až 2025 složeným ročním tempem růstu 22,8 % a očekává se, že v roce 2025 dosáhne 729 milionů USD. S implementací „Strategie zeleného potravinového systému“ se používají biopesticidy u japonských farmářů
Čas odeslání: 14. května 2024