Biopesticiden zijn een van de belangrijke instrumenten om de “Green Food System-strategie” in Japan te implementeren.Dit artikel beschrijft de definitie en categorie van biopesticiden in Japan, en classificeert de registratie van biopesticiden in Japan, om als referentie te dienen voor de ontwikkeling en toepassing van biopesticiden in andere landen.
Vanwege het relatief beperkte areaal aan beschikbare landbouwgrond in Japan is het noodzakelijk om meer pesticiden en kunstmest toe te passen om de gewasopbrengsten per gebied te verhogen.De toepassing van een groot aantal chemische pesticiden heeft echter de milieubelasting vergroot, en het is bijzonder belangrijk om bodem, water, biodiversiteit, plattelandslandschappen en voedselzekerheid te beschermen om een duurzame landbouw- en milieuontwikkeling te bereiken.Omdat de hoge residuen van bestrijdingsmiddelen in gewassen leiden tot toenemende gevallen van publieke ziekten, hebben boeren en het publiek de neiging om veiligere en milieuvriendelijkere biopesticiden te gebruiken.
Vergelijkbaar met het Europese farm-to-Fork-initiatief heeft de Japanse regering in mei 2021 een “Green Food System Strategy” ontwikkeld die tot doel heeft het risicogewogen gebruik van chemische pesticiden tegen 2050 met 50% te verminderen en het areaal biologische teelt te vergroten tot 1 miljoen hm2 (equivalent aan 25% van het Japanse landbouwareaal).De strategie streeft ernaar de productiviteit en duurzaamheid van voedsel, landbouw, bosbouw en visserij te verbeteren door middel van innovatieve veerkrachtmaatregelen (MeaDRI), waaronder geïntegreerde plaagbestrijding, verbeterde toepassingsmethoden en de ontwikkeling van nieuwe alternatieven.De belangrijkste hiervan is de ontwikkeling, toepassing en bevordering van geïntegreerde plaagbestrijding (IPM), en biopesticiden zijn een van de belangrijkste instrumenten.
1. Definitie en categorie van biopesticiden in Japan
Biopesticiden zijn relatief ten opzichte van chemische of synthetische pesticiden, en verwijzen over het algemeen naar pesticiden die relatief veilig of vriendelijk zijn voor mens, milieu en ecologie, waarbij gebruik wordt gemaakt van of gebaseerd is op biologische hulpbronnen.Afhankelijk van de bron van de actieve ingrediënten kunnen biopesticiden worden onderverdeeld in de volgende categorieën: ten eerste, pesticiden van microbiële oorsprong, waaronder bacteriën, schimmels, virussen en oorspronkelijke biologische dieren (genetisch gemodificeerde) microbiële levende organismen en hun uitgescheiden metabolieten;De tweede zijn pesticiden uit plantaardige bronnen, waaronder levende planten en hun extracten, en in planten ingebedde beschermende middelen (genetisch gemodificeerde gewassen);Ten derde pesticiden van dierlijke oorsprong, waaronder levende entomopathische nematoden, parasitaire en roofzuchtige dieren en dierlijke extracten (zoals feromonen).De Verenigde Staten en andere landen classificeren pesticiden uit natuurlijke minerale bronnen, zoals minerale olie, ook als biopesticiden.
De Japanse SEIJ classificeert biopesticiden in pesticiden voor levende organismen en biogene pesticiden, en classificeert feromonen, microbiële metabolieten (landbouwantibiotica), plantenextracten, van mineralen afgeleide pesticiden, dierenextracten (zoals geleedpotigengif), nano-antilichamen en in planten ingebedde beschermende middelen als biogeen. stoffen pesticiden.De Federatie van Landbouwcoöperaties van Japan classificeert Japanse biopesticiden in natuurlijke vijandige geleedpotigen, natuurlijke vijandige nematoden, micro-organismen en biogene stoffen, en classificeert geïnactiveerde Bacillus thuringiensis als micro-organismen en sluit landbouwantibiotica uit van de categorie biopesticiden.In het feitelijke beheer van pesticiden worden Japanse biopesticiden echter eng gedefinieerd als biologische levende pesticiden, dat wil zeggen: “biologische bestrijdingsmiddelen zoals antagonistische micro-organismen, plantpathogene micro-organismen, insectenpathogene micro-organismen, insectenparasitaire nematoden, parasitaire en roofzuchtige geleedpotigen die worden gebruikt voor de bestrijding van ongedierte".Met andere woorden, Japanse biopesticiden zijn pesticiden die levende organismen zoals micro-organismen, entomopathische nematoden en natuurlijke vijandige organismen als actieve ingrediënten commercialiseren, terwijl de variëteiten en soorten biologische bronstoffen die in Japan zijn geregistreerd niet tot de categorie biopesticiden behoren.Bovendien vallen genetisch gemodificeerde micro-organismen en planten volgens de Japanse “Measures for the Treatment of the Results of Safety Assessment tests met betrekking tot de aanvraag voor registratie van microbiële pesticiden” in Japan niet onder het beheer van biologische pesticiden.De afgelopen jaren heeft het ministerie van Landbouw, Bosbouw en Visserij ook het herevaluatieproces voor biopesticiden geïnitieerd en nieuwe normen ontwikkeld voor de niet-registratie van biopesticiden om de mogelijkheid te verkleinen dat de toepassing en verspreiding van biopesticiden aanzienlijke schade aan het leefgebied kan veroorzaken. of groei van dieren en planten in de leefomgeving.
De onlangs uitgebrachte “Lijst van biologische plantinputs” door het Japanse Ministerie van Landbouw, Bosbouw en Visserij in 2022 omvat alle biopesticiden en sommige pesticiden van biologische oorsprong.Japanse biopesticiden zijn vrijgesteld van de vaststelling van toegestane dagelijkse inname (ADI) en maximale residulimieten (MRL), die beide kunnen worden gebruikt bij de productie van landbouwproducten onder de Japanse biologische landbouwstandaard (JAS).
2. Overzicht van de registratie van biologische bestrijdingsmiddelen in Japan
Als toonaangevend land op het gebied van de ontwikkeling en toepassing van biopesticiden beschikt Japan over een relatief compleet beheersysteem voor de registratie van pesticiden en een relatief rijke verscheidenheid aan registraties van biopesticiden.Volgens de statistieken van de auteur zijn er in 2023 99 biologische pesticidenpreparaten geregistreerd en effectief in Japan, met 47 actieve ingrediënten, goed voor ongeveer 8,5% van de totale actieve ingrediënten van geregistreerde pesticiden.Onder hen worden 35 ingrediënten gebruikt voor insecticiden (waaronder 2 nematociden), 12 ingrediënten worden gebruikt voor sterilisatie en er zijn geen herbiciden of andere toepassingen (Figuur 1).Hoewel feromonen in Japan niet tot de categorie van biopesticiden behoren, worden ze gewoonlijk samen met biopesticiden gepromoot en toegepast als organische plantinput.
2.1 Biologische bestrijdingsmiddelen van natuurlijke vijanden
Er zijn in Japan 22 actieve ingrediënten van natuurlijke vijandige biopesticiden geregistreerd, die kunnen worden onderverdeeld in parasitaire insecten, roofinsecten en roofmijten, afhankelijk van de biologische soort en werkingswijze.Onder hen jagen roofinsecten en roofmijten op schadelijke insecten voor voedsel, en parasitaire insecten leggen eieren in parasitair ongedierte en hun uitgekomen larven voeden zich met de gastheer en ontwikkelen zich om de gastheer te doden.De parasitaire hymenoptera-insecten, zoals bladluisbij, bladluisbij, bladluisbij, bladluisbij, bladluisbij, hemiptera-bij en Mylostomus japonicus, geregistreerd in Japan, worden voornamelijk gebruikt voor de bestrijding van bladluizen, vliegen en wittevlieg op groenten gekweekt in kassen, en de prooichrysoptera, insectwants, lieveheersbeestje en trips worden voornamelijk gebruikt voor de bestrijding van bladluizen, trips en wittevlieg op kasgroenten.De roofmijten worden vooral gebruikt voor de bestrijding van rode spin, bladmijt, tyrofaag, pleurotarsus, trips en witte vlieg op groenten, bloemen, fruitbomen, bonen en aardappelen geteeld in de kas, evenals op groenten, fruitbomen en thee geplant in velden.Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris De registratie van natuurlijke vijanden zoals O. sauteri is niet vernieuwd.
2.2 Microbiële pesticiden
Er zijn in Japan 23 soorten actieve ingrediënten voor microbiële pesticiden geregistreerd, die kunnen worden onderverdeeld in virale insecticiden/fungiciden, bacteriële insecticiden/fungiciden en schimmelinsecticiden/fungiciden, afhankelijk van de soorten en toepassingen van micro-organismen.Onder hen doden of bestrijden microbiële insecticiden ongedierte door toxines te infecteren, te vermenigvuldigen en uit te scheiden.Microbiële fungiciden controleren pathogene bacteriën door kolonisatiecompetitie, uitscheiding van antimicrobiële stoffen of secundaire metabolieten en inductie van plantresistentie [1-2, 7-8, 11].Schimmels (predatie) nematociden Monacrosporium phymatopagum, Microbiële fungiciden Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, niet-pathogene Fusarium oxysporum en de verzwakte Pepper mild mottle virus stam, En de registratie van microbiële pesticiden zoals Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus en Drechslera monoceras werden niet verlengd.
2.2.1 Microbiële insecticiden
De in Japan geregistreerde granulaire en nucleaire polyhedroïde virusinsecticiden worden voornamelijk gebruikt voor de bestrijding van specifieke plagen zoals appelringworm, thee-ringworm en thee-langbladige ringworm, evenals Streptococcus aureus op gewassen zoals fruit, groenten en bonen.Als het meest gebruikte bacteriële insecticide wordt Bacillus thuringiensis voornamelijk gebruikt voor de bestrijding van lepidoptera- en hemiptera-plagen op gewassen zoals groenten, fruit, rijst, aardappelen en graszoden.Van de geregistreerde schimmelinsecticiden wordt Beauveria bassiana vooral gebruikt ter bestrijding van het bijtende en stekende ongedierte in de monddelen, zoals trips, schildluis, wittevlieg, mijten, kevers, diamanten en bladluizen op groenten, fruit, dennen en thee.Beauveria brucei wordt gebruikt om coleoptera-plagen zoals longiceps en kevers in fruitbomen, bomen, engelwortel, kersenbloesems en shiitake-paddenstoelen te bestrijden.Metarhizium anisopliae gebruikt ter bestrijding van trips in de glastuinbouw van groenten en mango's;Paecilomyces furosus en Paecilopus pectus werden gebruikt ter bestrijding van witte vlieg, bladluizen en rode spin in kasgroenten en aardbeien.De schimmel wordt gebruikt ter bestrijding van wittevlieg en trips in de glastuinbouw van groenten, mango's, chrysanten en lisiflorum.
Als enige microbiële nematocide die in Japan geregistreerd en effectief is, wordt Bacillus Pasteurensis punctum gebruikt voor de bestrijding van wortelknobbelaaltjes in groenten, aardappelen en vijgen.
2.2.2 Microbiociden
De virusachtige fungicide courgettevergelende Mozaïekvirus-verzwakte stam, geregistreerd in Japan, werd gebruikt voor de bestrijding van de Mozaïekziekte en fusariumverwelking veroorzaakt door komkommergerelateerd virus.Van de in Japan geregistreerde bacteriologische fungiciden wordt Bacillus amylolitica gebruikt voor de bestrijding van schimmelziekten zoals bruinrot, grijze schimmel, zwarte bacterievuur, witte sterziekte, echte meeldauw, zwarte schimmel, bladvorm, vlekziekte, witte roest en bladziekte. op groenten, fruit, bloemen, hop en tabak.Bacillus simplex werd gebruikt voor de preventie en behandeling van bacteriële verwelking en bacteriële plaag van rijst.Bacillus subtilis wordt gebruikt voor de bestrijding van bacteriële en schimmelziekten zoals grijze schimmel, echte meeldauw, zwarte sterziekte, rijstontploffing, bladmeeldauw, zwarte schimmel, bladziekte, witte vlek, spikkel, kankerziekte, bacterievuur, zwarte schimmelziekte, bruine vlekziekte, zwarte bladziekte en bacteriële vlekziekte van groenten, fruit, rijst, bloemen en sierplanten, bonen, aardappelen, hop, tabak en paddenstoelen.De niet-pathogene stammen van de ondersoort Erwenella zachtrotwortel worden gebruikt voor de bestrijding van zachtrot en kankerziekte bij groenten, citrusvruchten, cyclusen en aardappelen.Pseudomonas fluorescens wordt gebruikt ter bestrijding van rot, zwartrot, bacterieel zwartrot en bloemknoprot bij bladgroenten.Pseudomonas roseni wordt gebruikt voor de bestrijding van zachtrot, zwartrot, rot, bloemknoprot, bacteriële vlek, bacteriële zwarte vlek, bacteriële perforatie, bacteriële zachtrot, bacteriële stengelziekte, bacteriële takziekte en bacteriële kanker op groenten en fruit.Fagocytophage mirabile wordt gebruikt voor de bestrijding van wortelzwellingsziekte van kruisbloemige groenten, en gele mandbacteriën worden gebruikt voor de bestrijding van echte meeldauw, zwarte schimmel, miltvuur, bladvorm, grijze schimmel, rijstontploffing, bacteriële bacterievuur, bacteriële verwelking, bruine streep , slechte zaailingziekte en zaailingziekte op groenten, aardbeien en rijst, en bevorderen de groei van gewaswortels.Lactobacillus plantarum wordt gebruikt om zachtrot bij groenten en aardappelen te bestrijden.Van de in Japan geregistreerde fungiciden werd Scutellaria microscutella gebruikt voor de preventie en bestrijding van sclerotiumrot in groenten, en zwartrotrot in lente-uitjes en knoflook.Trichoderma viridis wordt gebruikt voor de bestrijding van bacteriële en schimmelziekten zoals rijstziekte, bacteriële bruine streak-ziekte, bladziekte en rijstontploffing, evenals asperge-purple streak-ziekte en tabakswittezijdeziekte.
2.3 Entomopathogene nematoden
Er zijn twee soorten entomopathogene nematoden effectief geregistreerd in Japan, en hun insecticide mechanismen [1-2, 11] omvatten voornamelijk schade aan invasiemachines, voedingsconsumptie en desintegratie van weefselcelschade, en symbiotische bacteriën die toxines afscheiden.Steinernema carpocapsae en S. glaseri, geregistreerd in Japan, worden voornamelijk gebruikt op zoete aardappelen, olijven, vijgen, bloemen en bladplanten, kersenbloesems, pruimen, perziken, rode bessen, appels, paddenstoelen, groenten, graszoden en ginkgo. Bestrijding van insectenplagen zoals Megalophora, olijf weestro, Grape Black Weestro, Red Palm Weestro, Yellow Star Longicornis, Peach Neck-neck Weestro, Udon Nematophora, Double getuft Lepidophora, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, Japanese Cherry Tree Borer, Peach kleine voedselworm , aculema Japonica en Rode schimmel.De registratie van het entomopathogene nematode S. kushidai werd niet verlengd.
3. Samenvatting en vooruitzichten
In Japan zijn biopesticiden belangrijk voor het waarborgen van de voedselzekerheid, de bescherming van het milieu en de biodiversiteit, en het handhaven van een duurzame landbouwontwikkeling.In tegenstelling tot landen en regio's zoals de Verenigde Staten, de Europese Unie, China en Vietnam [1, 7-8] worden Japanse biopesticiden eng gedefinieerd als niet-genetisch gemodificeerde levende biologische bestrijdingsmiddelen die kunnen worden gebruikt als organische plantinput.Momenteel zijn er in Japan 47 biologische pesticiden geregistreerd en effectief, die behoren tot natuurlijke vijanden, micro-organismen en insectenpathogene nematoden, en worden gebruikt voor de preventie en bestrijding van schadelijke geleedpotigen, plantparasitaire nematoden en ziekteverwekkers in de glastuinbouw en veldgewassen zoals zoals groenten, fruit, rijst, theebomen, bomen, bloemen en sierplanten en gazons.Hoewel deze biopesticiden de voordelen hebben van hoge veiligheid, laag risico op resistentie tegen geneesmiddelen, zelfonderzoek of herhaalde parasitaire eliminatie van ongedierte onder gunstige omstandigheden, lange werkzaamheidsperiode en arbeidsbesparing, hebben ze ook nadelen zoals slechte stabiliteit, langzame werkzaamheid en slechte compatibiliteit. , controlespectrum en beperkte gebruiksperiode.Aan de andere kant is het aanbod aan gewassen en controleobjecten voor de registratie en toepassing van biopesticiden in Japan ook relatief beperkt, en het kan chemische pesticiden niet vervangen om volledige werkzaamheid te bereiken.Volgens statistieken [3] bedroeg de waarde van de in Japan gebruikte biopesticiden in 2020 slechts 0,8%, wat veel lager was dan het aandeel van het geregistreerde aantal actieve ingrediënten.
Als de belangrijkste ontwikkelingsrichting van de pesticidenindustrie in de toekomst worden biopesticiden steeds meer onderzocht, ontwikkeld en geregistreerd voor de landbouwproductie.Gekoppeld aan de vooruitgang van de biologische wetenschap en technologie en het belang van het kostenvoordeel van onderzoek en ontwikkeling op het gebied van biopesticiden, de verbetering van de voedselveiligheid en -kwaliteit, de belasting van het milieu en de vereisten voor duurzame ontwikkeling in de landbouw, blijft de Japanse markt voor biopesticiden snel groeien.Inkwood Research schat dat de Japanse markt voor biopesticiden tussen 2017 en 2025 met een samengesteld jaarlijks groeipercentage van 22,8% zal groeien en in 2025 naar verwachting 729 miljoen dollar zal bereiken. Met de implementatie van de ‘Green Food System Strategy’ worden er biopesticiden gebruikt. bij Japanse boeren
Posttijd: 14 mei 2024