Biopesticider er et af de vigtige værktøjer til at implementere "Green Food System-strategien" i Japan.Dette papir beskriver definitionen og kategorien af biopesticider i Japan og klassificerer registreringen af biopesticider i Japan for at give reference til udvikling og anvendelse af biopesticider i andre lande.
På grund af det relativt begrænsede areal af tilgængelig landbrugsjord i Japan er det nødvendigt at anvende flere pesticider og gødning for at øge afgrødeudbyttet pr. areal.Anvendelsen af et stort antal kemiske pesticider har imidlertid øget miljøbelastningen, og det er særligt vigtigt at beskytte jord, vand, biodiversitet, landskaber og fødevaresikkerhed for at opnå en bæredygtig landbrugs- og miljøudvikling.Med høje pesticidrester i afgrøder, der fører til stigende tilfælde af folkesygdomme, har landmænd og offentligheden en tendens til at bruge sikrere og mere miljøvenlige biopesticider.
I lighed med det europæiske jord-til-bord-initiativ udviklede den japanske regering i maj 2021 en "Green Food System Strategy", der har til formål at reducere den risikovægtede brug af kemiske pesticider med 50 % inden 2050 og øge arealet af økologisk dyrkning til 1 million hm2 (svarende til 25 % af Japans landbrugsareal).Strategien søger at øge produktiviteten og bæredygtigheden af fødevarer, landbrug, skovbrug og fiskeri gennem innovative modstandsdygtighedsforanstaltninger (MeaDRI), herunder integreret skadedyrsbekæmpelse, forbedrede påføringsmetoder og udvikling af nye alternativer.Blandt dem er den vigtigste udvikling, anvendelse og fremme af integreret skadedyrsbekæmpelse (IPM), og biopesticider er et af de vigtige værktøjer.
1. Definition og kategori af biopesticider i Japan
Biopesticider er i forhold til kemiske eller syntetiske pesticider og refererer generelt til pesticider, der er relativt sikre eller venlige over for mennesker, miljø og økologi ved hjælp af eller baseret på biologiske ressourcer.Ifølge kilden til de aktive ingredienser kan biopesticider opdeles i følgende kategorier: for det første pesticider fra mikrobielle kilder, herunder bakterier, svampe, vira og originale biologiske dyr (genetisk modificerede) mikrobielle levende organismer og deres udskilte metabolitter;Det andet er plantebeskyttelsesmidler, herunder levende planter og deres ekstrakter, planteindlejrede beskyttelsesmidler (genetisk modificerede afgrøder);For det tredje pesticider af animalsk oprindelse, herunder levende entomopatiske nematoder, parasitære og rovdyr og dyreekstrakter (såsom feromoner).USA og andre lande klassificerer også naturlige mineralske pesticider såsom mineralolie som biopesticider.
Japans SEIJ klassificerer biopesticider i levende organismer pesticider og biogene stoffer pesticider, og klassificerer feromoner, mikrobielle metabolitter (landbrugsantibiotika), planteekstrakter, mineral-afledte pesticider, dyreekstrakter (såsom leddyrgift), nanoantistoffer og plantebeskyttelsesmidler indlejret som biogen. stoffer pesticider.Federation of Agricultural Cooperatives of Japan klassificerer japanske biopesticider i naturlige fjendtlige leddyr, naturlige fjendens nematoder, mikroorganismer og biogene stoffer, og klassificerer inaktiveret Bacillus thuringiensis som mikroorganismer og udelukker landbrugsantibiotika fra kategorien biopesticider.I egentlig pesticidhåndtering er japanske biopesticider dog snævert defineret som biologiske levende pesticider, det vil sige "biologiske bekæmpelsesmidler såsom antagonistiske mikroorganismer, plantepatogene mikroorganismer, insektpatogene mikroorganismer, insektparasitiske nematoder, parasitære og predatoriske leddyr, der anvendes til bekæmpelse af skadedyr”.Japanske biopesticider er med andre ord pesticider, der kommercialiserer levende organismer som mikroorganismer, entomopatiske nematoder og naturlige fjendtlige organismer som aktive ingredienser, mens de sorter og typer af biologiske kildestoffer, der er registreret i Japan, ikke hører til kategorien biopesticider.Derudover er genetisk modificerede mikroorganismer og planter ifølge Japans "foranstaltninger til behandling af resultaterne af sikkerhedsvurderingstests relateret til ansøgningen om registrering af mikrobielle pesticider" ikke under forvaltning af biologiske pesticider i Japan.Ministeriet for Landbrug, Skovbrug og Fiskeri har i de senere år også igangsat revurderingsprocessen for biopesticider og udviklet nye standarder for manglende registrering af biopesticider for at mindske muligheden for, at anvendelse og spredning af biopesticider kan forårsage betydelig skade på habitatet. eller vækst af dyr og planter i livsmiljøet.
Den nyligt udgivne "List of Organic Planting Inputs" af det japanske ministerium for landbrug, skovbrug og fiskeri i 2022 dækker alle biopesticider og nogle pesticider af biologisk oprindelse.Japanske biopesticider er undtaget fra etableringen af tilladt dagligt indtag (ADI) og maksimale restkoncentrationer (MRL), som begge kan bruges i produktionen af landbrugsprodukter under den japanske standard for økologisk landbrug (JAS).
2. Oversigt over registrering af biologiske pesticider i Japan
Som et førende land inden for udvikling og anvendelse af biopesticider har Japan et relativt komplet pesticidregistreringssystem og et relativt rigt udvalg af biopesticider.Ifølge forfatterens statistikker er der fra 2023 99 biologiske pesticidpræparater registreret og effektive i Japan, der involverer 47 aktive ingredienser, hvilket tegner sig for omkring 8,5% af de samlede aktive ingredienser i registrerede pesticider.Blandt dem bruges 35 ingredienser til insekticider (inklusive 2 nematocider), 12 ingredienser bruges til sterilisering, og der er ingen herbicider eller andre anvendelser (figur 1).Selvom feromoner ikke hører til kategorien biopesticider i Japan, promoveres og anvendes de sædvanligvis sammen med biopesticider som organisk planteinput.
2.1 Naturlige fjenders biologiske pesticider
Der er 22 aktive ingredienser af naturlige fjendtlige biopesticider registreret i Japan, som kan opdeles i parasitære insekter, rovinsekter og rovmider efter biologiske arter og virkemåde.Blandt dem jager rovinsekter og rovmider skadelige insekter til føde, og parasitære insekter lægger æg i parasitære skadedyr, og deres udklækkede larver lever af værten og udvikler sig til at dræbe værten.De parasitære hymenoptera-insekter, såsom bladlusbi, bladlusbi, bladlusbi, bladlusbi, bladlusbi, hemipterabi og Mylostomus japonicus, der er registreret i Japan, bruges hovedsageligt til bekæmpelse af bladlus, fluer og hvidfluer på grøntsager, der dyrkes i drivhus, og byttet chrysoptera, bug bug, mariehøne og trips bruges hovedsageligt til bekæmpelse af bladlus, trips og hvidfluer på grøntsager dyrket i drivhus.Rovmiderne bruges hovedsageligt til bekæmpelse af rød edderkop, bladmide, tyrophage, pleurotarsus, trips og hvidflue på grøntsager, blomster, frugttræer, bønner og kartofler dyrket i drivhus, samt på grøntsager, frugttræer og te plantet i felter.Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris Registreringen af naturlige fjender som O. saurenewederi var ikke.
2.2 Mikrobielle pesticider
Der er registreret 23 slags mikrobielle pesticider aktive ingredienser i Japan, som kan opdeles i virale insekticider/fungicider, bakterielle insekticider/fungicider og svampeinsekticider/fungicider alt efter typen og anvendelsen af mikroorganismer.Blandt dem dræber eller bekæmper mikrobielle insekticider skadedyr ved at inficere, formere og udskille toksiner.Mikrobielle fungicider kontrollerer patogene bakterier gennem koloniseringskonkurrence, sekretion af antimikrobielle stoffer eller sekundære metabolitter og induktion af planteresistens [1-2, 7-8, 11].Svampe (prædations) nematocider Monacrosporium phymatopagum, mikrobielle fungicider Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, ikke-patogen Fusarium oxysporum og den milde pebervirus svækkede stamme, samt registrering af mikrobielle pesticider som f.eks. X. Drechslera monoceras blev ikke fornyet.
2.2.1 Mikrobielle insekticider
De granulære og nukleare polyhedroid-virusinsekticider, der er registreret i Japan, bruges hovedsageligt til at bekæmpe specifikke skadedyr såsom æbleringorm, te-ringorm og te-ringorm, samt Streptococcus aureus på afgrøder som frugt, grøntsager og bønner.Som det mest udbredte bakterielle insekticid bruges Bacillus thuringiensis hovedsageligt til at bekæmpe lepidoptera og hemiptera skadedyr på afgrøder som grøntsager, frugter, ris, kartofler og græstørv.Blandt de registrerede svampeinsekticider bruges Beauveria bassiana hovedsageligt til at bekæmpe de tyggende og stikkende munddele skadedyr såsom trips, skjoldlusinsekter, hvidfluer, mider, biller, diamanter og bladlus på grøntsager, frugter, fyrretræer og te.Beauveria brucei bruges til at bekæmpe coleoptera-skadedyr såsom longiceps og biller i frugttræer, træer, angelica, kirsebærblomster og shiitake-svampe.Metarhizium anisopliae bruges til at bekæmpe trips i drivhusdyrkning af grøntsager og mango;Paecilomyces furosus og Paecilopus pectus blev brugt til at bekæmpe hvidflue, bladlus og rød edderkop i drivhusdyrkede grøntsager og jordbær.Svampen bruges til at bekæmpe hvidfluer og trips i drivhusdyrkning af grøntsager, mango, krysantemum og lisiflorum.
Som det eneste mikrobielle nematocid, der er registreret og effektivt i Japan, bruges Bacillus Pasteurensis punctum til bekæmpelse af rodknude-nematoder i grøntsager, kartofler og figner.
2.2.2 Mikrobiocider
Den viruslignende svampedræbende zucchini-gulende Mosaic-virus-svækkede stamme registreret i Japan blev brugt til bekæmpelse af mosaiksygdom og fusariumvisne forårsaget af agurkrelateret virus.Blandt de bakteriologiske fungicider, der er registreret i Japan, bruges Bacillus amylolitica til bekæmpelse af svampesygdomme som brun råd, gråskimmel, sortskimmel, hvidstjernesygdom, meldug, sortskimmel, bladskimmel, pletsygdom, hvidrust og bladskimmel. på grøntsager, frugter, blomster, humle og tobak.Bacillus simplex blev brugt til forebyggelse og behandling af bakteriel visnesyge og bakteriel rystelse af ris.Bacillus subtilis bruges til bekæmpelse af bakterielle og svampesygdomme såsom gråskimmel, meldug, sort stjernesygdom, rissprængning, bladskimmel, sortskimmel, bladskimmel, hvid plet, plet, kræftsygdom, skimmelsvamp, sortskimmelsygdom, brun pletsygdom, sort bladskimmel og bakteriel pletsygdom af grøntsager, frugter, ris, blomster og prydplanter, bønner, kartofler, humle, tobak og svampe.De ikke-patogene stammer af Erwenella soft rot gulerodsunderarter bruges til bekæmpelse af blød råd og kræftsygdom på grøntsager, citrus, cyclen og kartofler.Pseudomonas fluorescens bruges til at kontrollere råd, sort råd, bakteriel sort råd og blomsterknop råd på bladgrøntsager.Pseudomonas roseni bruges til bekæmpelse af blød råd, sort råd, råd, blomsterknop råd, bakterieplet, bakteriel sort plet, bakteriel perforering, bakteriel blød råd, bakteriel stængelskimmel, bakteriel grenskimmel og bakteriekræft på grøntsager og frugter.Phagocytophage mirabile bruges til bekæmpelse af rodhævelsessygdom hos korsblomstrede grøntsager, og gule kurvbakterier bruges til bekæmpelse af meldug, sort skimmel, miltbrand, bladskimmel, gråskimmel, risblast, bakteriel skimmelsvamp, bakterievisne, brune striber , dårlig frøplantesygdom og frøplanteskimmel på grøntsager, jordbær og ris og fremme væksten af afgrøderødder.Lactobacillus plantarum bruges til at kontrollere blød råd på grøntsager og kartofler.Blandt de fungicider, der er registreret i Japan, blev Scutellaria microscutella brugt til forebyggelse og bekæmpelse af sclerotium råd i grøntsager, sort råd råd råd i spidskål og hvidløg.Trichoderma viridis bruges til at bekæmpe bakterie- og svampesygdomme såsom risbrand, bakteriel brun stribe sygdom, bladskimmel og ris blast, samt asparges lilla stribe sygdom og tobak hvid silke sygdom.
2.3 Entomopatogene nematoder
Der er to arter af entomopatogene nematoder, der er registreret effektivt i Japan, og deres insekticide mekanismer [1-2, 11] involverer hovedsageligt skade på invasionsmaskineri, ernæringsforbrug og vævscelleskadedesintegrering og symbiotiske bakterier, der udskiller toksiner.Steinernema carpocapsae og S. glaseri, der er registreret i Japan, bruges hovedsageligt på søde kartofler, oliven, figner, blomster og løvplanter, kirsebærblomster, blommer, ferskner, røde bær, æbler, svampe, grøntsager, græstørv og ginkgo Bekæmpelse af skadedyr. såsom 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 orm , aculema Japonica og rød svamp.Registreringen af den entomopatogene nematode S. kushidai blev ikke fornyet.
3. Sammenfatning og udsigter
I Japan er biopesticider vigtige for at sikre fødevaresikkerhed, beskytte miljøet og biodiversiteten og opretholde en bæredygtig landbrugsudvikling.I modsætning til lande og regioner som USA, EU, Kina og Vietnam [1, 7-8] er japanske biopesticider snævert defineret som ikke-genetisk modificerede levende biokontrolmidler, der kan bruges som organisk planteinput.På nuværende tidspunkt er der 47 biologiske pesticider registreret og effektive i Japan, som tilhører naturlige fjender, mikroorganismer og insektpatogene nematoder, og som bruges til forebyggelse og bekæmpelse af skadelige leddyr, planteparasitære nematoder og patogener på drivhusdyrkning og markafgrøder som f.eks. som grøntsager, frugter, ris, tetræer, træer, blomster og prydplanter og græsplæner.Selvom disse biopesticider har fordelene med høj sikkerhed, lav risiko for lægemiddelresistens, selvsøgning eller gentagen parasitisk eliminering af skadedyr under gunstige forhold, lang virkningsperiode og arbejdsbesparelse, har de også ulemper såsom dårlig stabilitet, langsom virkning, dårlig kompatibilitet , kontrolspektrum og snæver brugsvindueperiode.På den anden side er rækken af afgrøder og kontrolobjekter til registrering og anvendelse af biopesticider i Japan også relativt begrænset, og det kan ikke erstatte kemiske pesticider for at opnå fuld effekt.Ifølge statistikker [3] udgjorde værdien af biopesticider brugt i Japan i 2020 kun 0,8 %, hvilket var langt lavere end andelen af det registrerede antal aktive ingredienser.
Som den vigtigste udviklingsretning for pesticidindustrien i fremtiden, bliver biopesticider mere forsket og udviklet og registreret til landbrugsproduktion.Sammen med fremskridtene inden for biologisk videnskab og teknologi og fremtræden af omkostningsfordelen ved forskning og udvikling af biopesticider, forbedring af fødevaresikkerhed og kvalitet, miljøbelastning og krav til bæredygtig udvikling af landbruget, fortsætter Japans biopesticidmarked med at vokse hurtigt.Inkwood Research anslår, at det japanske biopesticidmarked vil vokse med en sammensat årlig vækstrate på 22,8% fra 2017 til 2025 og forventes at nå op på 729 millioner dollars i 2025. Med implementeringen af "Green Food System Strategy" bliver biopesticider brugt hos japanske landmænd
Indlægstid: 14. maj 2024