Biopesticidai yra viena iš svarbių priemonių įgyvendinant „žaliojo maisto sistemos strategiją“ Japonijoje. Šiame dokumente aprašomas biopesticidų apibrėžimas ir kategorija Japonijoje bei klasifikuojama biopesticidų registracija Japonijoje, kad būtų pateikta nuoroda į biopesticidų kūrimą ir naudojimą kitose šalyse.
Dėl santykinai riboto turimos dirbamos žemės ploto Japonijoje būtina naudoti daugiau pesticidų ir trąšų, kad padidėtų pasėlių derlius viename plote. Tačiau naudojant daug cheminių pesticidų, padidėjo našta aplinkai, todėl ypač svarbu apsaugoti dirvožemį, vandenį, biologinę įvairovę, kaimo kraštovaizdį ir aprūpinimo maistu saugumą, kad būtų pasiektas tvarus žemės ūkio ir aplinkosaugos vystymasis. Kadangi pasėliuose yra daug pesticidų likučių, dėl kurių daugėja visuomenės ligų, ūkininkai ir visuomenė linkę naudoti saugesnius ir aplinkai nekenksmingus biopesticidus.
Panašiai kaip Europos iniciatyva „nuo ūkio iki stalo“, 2021 m. gegužės mėn. Japonijos vyriausybė parengė „Žaliojo maisto sistemos strategiją“, kuria siekiama iki 2050 m. 50 % sumažinti cheminių pesticidų naudojimą pagal riziką ir padidinti ekologinio ūkininkavimo plotą iki 1 mln. hm2 (atitinka 25 % Japonijos dirbamos žemės ploto). Strategija siekiama padidinti maisto, žemės ūkio, miškininkystės ir žuvininkystės produktyvumą ir tvarumą taikant naujoviškas atsparumo priemones (MeaDRI), įskaitant integruotą kenkėjų valdymą, patobulintus taikymo metodus ir naujų alternatyvų kūrimą. Tarp jų svarbiausias yra integruoto kenkėjų valdymo (IPM) kūrimas, taikymas ir skatinimas, o biopesticidai – viena iš svarbių priemonių.
1. Biopesticidų apibrėžimas ir kategorija Japonijoje
Biopesticidai yra susiję su cheminiais arba sintetiniais pesticidais ir paprastai reiškia pesticidus, kurie yra gana saugūs arba nekenksmingi žmonėms, aplinkai ir ekologijai, naudojantys arba pagrįsti biologiniais ištekliais. Pagal veikliųjų medžiagų šaltinį biopesticidai gali būti skirstomi į šias kategorijas: pirma, mikrobų šaltinio pesticidai, įskaitant bakterijas, grybus, virusus ir originalius biologinius gyvūnus (genetiškai modifikuotus) mikrobinius gyvus organizmus ir jų išskiriamus metabolitus; Antrasis – augaliniai pesticidai, įskaitant gyvus augalus ir jų ekstraktus, augalų apsaugos priemones (genetiškai modifikuotus augalus); Trečia, gyvūninės kilmės pesticidai, įskaitant gyvus entomopatinius nematodus, parazitinius ir plėšriuosius gyvūnus bei gyvūnų ekstraktus (pvz., feromonus). Jungtinės Valstijos ir kitos šalys taip pat priskiria natūralių mineralinių šaltinių pesticidus, tokius kaip mineralinė alyva, kaip biopesticidus.
Japonijos SEIJ skirsto biopesticidus į gyvų organizmų pesticidus ir biogeninių medžiagų pesticidus, o feromonus, mikrobų metabolitus (žemės ūkio antibiotikus), augalų ekstraktus, mineralinės kilmės pesticidus, gyvūnų ekstraktus (pvz., nariuotakojų nuodus), nanoantikūnus ir augalų apsaugos medžiagas kaip biogenines medžiagas. Japonijos žemės ūkio kooperatyvų federacija Japonijos biopesticidus priskiria prie natūralių priešų nariuotakojų, natūralių priešų nematodų, mikroorganizmų ir biogeninių medžiagų, o inaktyvuotą Bacillus thuringiensis priskiria mikroorganizmams ir iš biopesticidų kategorijos išskiria žemės ūkio antibiotikus. Tačiau realiame pesticidų valdyme japoniški biopesticidai yra siaurai apibrėžiami kaip biologiniai gyvi pesticidai, tai yra "biologinės kontrolės priemonės, tokios kaip antagonistiniai mikroorganizmai, augalų patogeniniai mikroorganizmai, vabzdžių patogeniniai mikroorganizmai, vabzdžių parazitiniai nematodai, parazitiniai ir plėšrūs nariuotakojai, naudojami kenkėjų kontrolei". Kitaip tariant, japoniški biopesticidai yra pesticidai, kuriais komerciškai parduodami gyvi organizmai, tokie kaip mikroorganizmai, entomopatiniai nematodai ir natūralūs priešų organizmai kaip veikliosios medžiagos, o Japonijoje registruotos biologinio šaltinio medžiagų rūšys ir rūšys nepriklauso biopesticidų kategorijai. Be to, remiantis Japonijos „Saugos vertinimo tyrimų, susijusių su mikrobinių pesticidų registravimo paraiška, rezultatų apdorojimo priemonėmis“, genetiškai modifikuoti mikroorganizmai ir augalai Japonijoje nėra tvarkomi biologiniais pesticidais. Pastaraisiais metais Žemės ūkio, miškų ir žuvininkystės ministerija taip pat inicijavo pakartotinį biopesticidų vertinimo procesą ir parengė naujus biopesticidų neregistravimo standartus, siekdama sumažinti galimybę, kad biopesticidų naudojimas ir platinimas gali padaryti didelę žalą gyvūnų ir augalų buveinei ar augimui gyvenamojoje aplinkoje.
2022 m. Japonijos žemės ūkio, miškininkystės ir žuvininkystės ministerijos naujai išleistas „Ekologiškų sodinimo sąnaudų sąrašas“ apima visus biopesticidus ir kai kuriuos biologinės kilmės pesticidus. Japoniškiems biopesticidams netaikoma leistina paros norma (ADI) ir didžiausia likučių koncentracijos riba (DLK), kurios abu gali būti naudojami gaminant žemės ūkio produktus pagal Japonijos ekologinio žemės ūkio standartą (JAS).
2. Biologinių pesticidų registravimo Japonijoje apžvalga
Japonija, kuri yra pirmaujanti biopesticidų kūrimo ir taikymo šalis, turi gana išsamią pesticidų registravimo valdymo sistemą ir gana didelę biopesticidų registravimo įvairovę. Remiantis autoriaus statistika, 2023 m. Japonijoje yra registruoti ir veiksmingi 99 biologinių pesticidų preparatai, kuriuose yra 47 veikliosios medžiagos, o tai sudaro apie 8,5 % visų registruotų pesticidų veikliųjų medžiagų. Iš jų 35 ingredientai naudojami insekticidui (iš jų 2 nematocidai), 12 – sterilizacijai, herbicidų ar kitokio naudojimo nėra (1 pav.). Nors Japonijoje feromonai nepriklauso biopesticidų kategorijai, jie dažniausiai reklamuojami ir naudojami kartu su biopesticidais kaip organinės sodinimo priemonės.
2.1 Natūralių priešų biologiniai pesticidai
Japonijoje yra registruotos 22 natūralių priešų biopesticidų veikliosios medžiagos, kurias pagal biologines rūšis ir veikimo būdą galima suskirstyti į parazitinius vabzdžius, plėšriuosius vabzdžius ir plėšriąsias erkes. Tarp jų plėšrieji vabzdžiai ir plėšriosios erkės grobia maistui kenksmingus vabzdžius, o parazitiniai vabzdžiai deda kiaušinėlius parazitiniams kenkėjams, o jų išsiritusios lervos minta šeimininku ir vystosi, kad nužudytų šeimininką. Japonijoje registruoti parazitiniai himenopteriniai vabzdžiai, tokie kaip amarai, amarai, bitės amarai, amarai, bitės amarai, hemiptera bitės ir Mylostomus japonicus, dažniausiai naudojami amarams, muselėms ir baltasparniams naikinti šiltnamyje auginamose daržovėse, o daugiausiai yra bugsoptera, buugsgybterth ir buugsgybhry. naudojamas amarams, tripsams ir baltasparniams naikinti ant šiltnamiuose auginamų daržovių. Plėšriosios erkės daugiausia naudojamos raudonųjų voratinklinių, lapinių erkių, tirofagų, pleurotarsių, tripsų ir baltasparnių skausmui ant šiltnamyje auginamų daržovių, gėlių, vaismedžių, pupelių ir bulvių, taip pat laukuose sodinamų daržovių, vaismedžių ir arbatos. Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris Natūralių priešų registracija nebuvo tokia, kaip O. sauteri.
2.2 Mikrobiniai pesticidai
Japonijoje yra registruota 23 rūšių mikrobinių pesticidų veikliųjų medžiagų, kurias pagal mikroorganizmų tipus ir paskirtį galima suskirstyti į virusinius insekticidus/fungicidus, bakterinius insekticidus/fungicidus ir grybelinius insekticidus/fungicidus. Tarp jų mikrobiniai insekticidai naikina arba kontroliuoja kenkėjus užkrėsdami, daugindami ir išskirdami toksinus. Mikrobiniai fungicidai kontroliuoja patogenines bakterijas per kolonizacijos konkurenciją, antimikrobinių medžiagų arba antrinių metabolitų sekreciją ir augalų atsparumo indukciją [1-2, 7-8, 11]. Grybeliniai (plėšrieji) nematocidai Monacrosporium phymatopagum, Mikrobiniai fungicidai Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, nepatogeninė Fusarium oxysporum ir Pepper mild mottle viruso susilpninta padermė, ir mikrobinių pesticidų, tokių kaip Xan Camprestrisusthom p. Drechslera monoceras nebuvo atnaujintas.
2.2.1 Mikrobiniai insekticidai
Japonijoje registruoti granuliuoti ir branduoliniai daugialypių virusų insekticidai daugiausia naudojami kovojant su specifiniais kenkėjais, tokiais kaip obuolių grybelis, arbatos grybelis ir arbatos ilgalapis grybelis, taip pat Streptococcus aureus ant augalų, tokių kaip vaisiai, daržovės ir pupelės. Kaip plačiausiai naudojamas bakterinis insekticidas, Bacillus thuringiensis daugiausia naudojamas kovojant su lepidoptera ir hemiptera kenkėjais ant augalų, tokių kaip daržovės, vaisiai, ryžiai, bulvės ir velėna. Tarp registruotų grybelinių insekticidų Beauveria bassiana daugiausia naudojama naikinti kramtančius ir geliančius burnos ertmės kenkėjus, tokius kaip tripsai, žvyneliai, baltasparniai, erkės, vabalai, deimantai ir amarai ant daržovių, vaisių, pušų ir arbatos. Beauveria brucei naudojama kovai su coleoptera kenkėjais, tokiais kaip ilgagalviai ir vabalai vaismedžiuose, medžiuose, angelijose, vyšnių žieduose ir šitake grybuose. Metarhizium anisopliae naudojamas kovoti su tripsais auginant daržoves ir mangus šiltnamiuose; Paecilomyces furosus ir Paecilopus pectus buvo naudojami baltųjų muselių, amarų ir raudonųjų vorų kontrolei šiltnamiuose auginamose daržovėse ir braškėse. Grybas naudojamas baltasparnių ir tripsų kontrolei šiltnamiuose auginant daržoves, mangus, chrizantemas ir liziflorą.
Kaip vienintelis Japonijoje registruotas ir veiksmingas mikrobinis nematocidas, Bacillus Pasteurensis punctum naudojamas šakniavaisių nematodų kontrolei daržovėse, bulvėse ir figose.
2.2.2 Mikrobiocidai
Japonijoje registruotas į virusą panašus fungicidas, cukinijų pageltinantis Mosaic virusas susilpnintas padermė, buvo naudojama mozaikos ligai ir fuzariozei, kurią sukelia su agurkais susiję virusai, kontroliuoti. Tarp Japonijoje registruotų bakteriologinių fungicidų, Bacillus amylolitica yra naudojamas kovojant su grybelinėmis ligomis, tokiomis kaip rudasis puvinys, pilkasis pelėsis, juodasis pūtimas, baltųjų žvaigždžių liga, miltligė, juodasis pelėsis, lapų pelėsiai, dėmėtligė, baltosios rūdys ir lapų maras ant daržovių, vaisių, gėlių, apynių ir tabako. Bacillus simplex buvo naudojamas ryžių bakterinio vytulio ir bakterinio pūtimo profilaktikai ir gydymui. Bacillus subtilis naudojamas bakterinėms ir grybelinėms ligoms, tokioms kaip pilkasis pelėsis, miltligė, juodųjų žvaigždžių liga, ryžių pūtimas, lapų miltligė, juodoji dėmė, lapų maras, baltadėmės, dėmėtligė, dėmėtligė, juodojo pelėsio liga, rudoji dėmėtligė, juodųjų lapų maras ir bakterinė dėmėtligė daržovių, vaisių, ryžių, apynių ir bulvių ir dekoratyvinių bulvių dėmėms. grybai. Nepatogeniškos Erwenella minkštojo puvinio morkų porūšio padermės naudojamos daržovių, citrusinių vaisių, cikleno ir bulvių minkštojo puvinio ir vėžinių susirgimų kontrolei. Pseudomonas fluorescens naudojamas puvinio, juodojo puvinio, bakterinio juodojo puvinio ir žiedinių pumpurų puvinio naikinimui ant lapinių daržovių. Pseudomonas roseni naudojamas minkštojo puvinio, juodojo puvinio, puvinio, žiedpumpurių puvinio, bakterinės dėmėtligės, bakterinės juodosios dėmės, bakterinės perforacijos, bakterinio minkštojo puvinio, bakterinio stiebo maro, bakterinio šakų maro ir daržovių bei vaisių bakterinio vėžio naikinimui. Fagocitofagas mirabile naudojamas kryžmažiedžių daržovių šaknų brinkimo ligai kontroliuoti, o geltonųjų krepšelių bakterijos – miltligei, juodajam pelėsiui, juodligei, lapų pelėsiui, pilkajam pelėsiui, ryžių pūtimui, bakteriniam marui, bakteriniam vytukui, rudajam ruožui, blogoms sodinukų ligoms ir sėjinukų, braškių, braškių ir daržovių bei daržovių augimą. Lactobacillus plantarum naudojamas daržovių ir bulvių minkštajam puvimui kontroliuoti. Iš Japonijoje registruotų fungicidų Scutellaria microscutella buvo naudojama daržovėse sklerozinio puvinio, laiškinių svogūnų ir česnakų juodojo puvinio puvinio profilaktikai ir kontrolei. Trichoderma viridis naudojamas bakterinėms ir grybelinėms ligoms, tokioms kaip ryžių maras, bakterinė rudųjų juostelių liga, lapų maras ir ryžių pūtimas, taip pat šparagų purpurinių juostelių liga ir tabako baltojo šilko liga, kontroliuoti.
2.3 Entomopatogeniniai nematodai
Japonijoje veiksmingai užregistruotos dvi entomopatogeninių nematodų rūšys, o jų insekticidiniai mechanizmai [1–2, 11] daugiausia susiję su invazinių mechanizmų pažeidimais, mitybos suvartojimu ir audinių ląstelių pažeidimo suirimu bei simbiotinėmis bakterijomis, išskiriančiomis toksinus. Steinernema carpocapsae ir S. glaseri, registruoti Japonijoje, daugiausia naudojami saldžiosios bulvės, alyvuogės, figos, gėlės ir žalumynai, vyšnių žiedai, slyvos, persikai, raudonos uogos, obuoliai, grybai, daržovės, velėna ir ginkmedis. Star Longicornis, persikų kaklelis Weestro, Udon Nematophora, dvigubas kuokštuotasis Lepidophora, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, japoninis vyšnių sliekas, persikų mažasis maistinis kirminas, aculema Japonica ir raudonasis grybas. Entomopatogeninio nematodo S. kushidai registracija neatnaujinta.
3. Santrauka ir perspektyva
Japonijoje biopesticidai yra svarbūs užtikrinant aprūpinimą maistu, apsaugant aplinką ir biologinę įvairovę bei palaikant tvarią žemės ūkio plėtrą. Skirtingai nuo šalių ir regionų, tokių kaip JAV, Europos Sąjunga, Kinija ir Vietnamas [1, 7-8], Japonijos biopesticidai yra siaurai apibrėžiami kaip genetiškai nemodifikuoti gyvi biokontrolės agentai, kurie gali būti naudojami kaip organinės sodinimo žaliavos. Šiuo metu Japonijoje yra registruoti ir veiksmingi 47 biologiniai pesticidai, priklausantys natūraliems priešams, mikroorganizmams ir vabzdžių patogeniniams nematodams ir naudojami žalingų nariuotakojų, augalų parazitinių nematodų ir patogenų prevencijai ir kontrolei šiltnamiuose ir lauko augaluose, tokiuose kaip daržovės, vaisiai, ryžiai, arbatmedžiai ir dekoratyviniai medžiai. Nors šių biopesticidų privalumai yra aukštas saugumas, maža atsparumo vaistams rizika, savęs ieškojimas ar pakartotinis kenkėjų naikinimas palankiomis sąlygomis, ilgas veiksmingumo laikotarpis ir darbo jėgos taupymas, jie taip pat turi trūkumų, tokių kaip prastas stabilumas, lėtas efektyvumas, prastas suderinamumas, kontrolės spektras ir siauras naudojimo laikotarpis. Kita vertus, pasėlių ir kontrolės objektų, skirtų biopesticidams registruoti ir naudoti, asortimentas Japonijoje taip pat yra gana ribotas ir negali pakeisti cheminių pesticidų, kad būtų pasiektas visiškas veiksmingumas. Remiantis statistika [3], 2020 m. Japonijoje naudojamų biopesticidų vertė sudarė tik 0,8 proc., o tai buvo daug mažesnė nei registruoto veikliųjų medžiagų skaičiaus dalis.
Kaip pagrindinė pesticidų pramonės plėtros kryptis ateityje, biopesticidai vis labiau tiriami ir kuriami bei registruojami žemės ūkio produkcijai. Kartu su biologijos mokslo ir technologijų pažanga bei biopesticidų tyrimų ir plėtros sąnaudų pranašumu, maisto saugos ir kokybės gerinimu, aplinkos apkrova ir tvaraus žemės ūkio plėtros reikalavimais, Japonijos biopesticidų rinka ir toliau sparčiai auga. „Inkwood Research“ apskaičiavo, kad Japonijos biopesticidų rinka nuo 2017 m. iki 2025 m. augs 22,8 % metiniu augimo tempu, o 2025 m. ji turėtų pasiekti 729 mln.
Įrašo laikas: 2024 m. gegužės 14 d.