Ang mga biopesticides ay isa sa mahahalagang kagamitan upang ipatupad ang "Green Food System strategy" sa Japan. Inilalarawan ng papel na ito ang kahulugan at kategorya ng mga biopesticides sa Japan, at inuuri ang rehistrasyon ng mga biopesticides sa Japan, upang magbigay ng sanggunian para sa pagbuo at aplikasyon ng mga biopesticides sa ibang mga bansa.
Dahil sa medyo limitadong lawak ng lupang sakahan sa Japan, kinakailangang maglagay ng mas maraming pestisidyo at pataba upang mapataas ang ani ng pananim sa bawat lugar. Gayunpaman, ang paggamit ng maraming kemikal na pestisidyo ay nagpataas ng pasanin sa kapaligiran, at partikular na mahalaga ang pangangalaga sa lupa, tubig, biodiversity, mga tanawin sa kanayunan, at seguridad sa pagkain upang makamit ang napapanatiling pag-unlad ng agrikultura at kapaligiran. Dahil sa mataas na residue ng pestisidyo sa mga pananim na humahantong sa pagtaas ng mga kaso ng mga pampublikong sakit, ang mga magsasaka at publiko ay may posibilidad na gumamit ng mas ligtas at mas environment-friendly na biopesticides.
Katulad ng inisyatibong European farm-to-Fork, ang gobyerno ng Japan noong Mayo 2021 ay bumuo ng isang "Green Food System Strategy" na naglalayong bawasan ang risk-weighted na paggamit ng mga kemikal na pestisidyo ng 50% pagsapit ng 2050 at dagdagan ang lawak ng organikong pagtatanim sa 1 milyong hm2 (katumbas ng 25% ng lawak ng lupang sakahan ng Japan). Nilalayon ng estratehiya na mapahusay ang produktibidad at pagpapanatili ng pagkain, agrikultura, kagubatan, at pangisdaan sa pamamagitan ng mga makabagong hakbang sa Resilience (MeaDRI), kabilang ang integrated pest management, pinahusay na mga pamamaraan ng aplikasyon, at pagbuo ng mga bagong alternatibo. Kabilang sa mga ito, ang pinakamahalaga ay ang pagbuo, aplikasyon, at pagtataguyod ng integrated pest management (IPM), at ang mga biopesticides ay isa sa mga mahahalagang kagamitan.
1. Kahulugan at kategorya ng mga biopesticide sa Japan
Ang mga biopesticides ay kaugnay ng mga kemikal o sintetikong pesticides, at sa pangkalahatan ay tumutukoy sa mga pesticides na medyo ligtas o palakaibigan sa mga tao, sa kapaligiran at ekolohiya gamit o batay sa mga biyolohikal na mapagkukunan. Ayon sa pinagmulan ng mga aktibong sangkap, ang mga biopesticides ay maaaring hatiin sa mga sumusunod na kategorya: una, mga pesticides na pinagmumulan ng microbial, kabilang ang bacteria, fungi, virus at orihinal na biyolohikal na hayop (genetically modified) microbial na buhay na organismo at ang kanilang mga inilalabas na metabolite; Ang pangalawa ay mga pesticides na pinagmumulan ng halaman, kabilang ang mga buhay na halaman at ang kanilang mga katas, mga plant embedded protective agents (genetically modified crops); Pangatlo, mga pesticides na nagmula sa hayop, kabilang ang mga buhay na entomopathetic nematodes, parasitic at predatory na hayop at mga katas ng hayop (tulad ng mga pheromones). Inuuri rin ng Estados Unidos at iba pang mga bansa ang mga natural na mineral na pinagmumulan ng pesticides tulad ng mineral oil bilang mga biopesticides.
Inuuri ng SEIJ ng Japan ang mga biopesticides sa mga pestisidyo ng buhay na organismo at mga biogenic substance na pestisidyo, at inuuri ang mga pheromones, microbial metabolites (agricultural antibiotics), plant extracts, mineral-derived pesticides, animal extracts (tulad ng kamandag ng arthropod), nanoantibodies, at plant embedded protective agents bilang mga biogenic substance pesticides. Inuuri naman ng Federation of Agricultural Cooperatives of Japan ang mga Japanese biopesticides sa mga natural enemy arthropod, natural enemy nematodes, microorganisms at biogenic substances, at inuuri ang inactivated Bacillus thuringiensis bilang mga microorganisms at hindi isinasama ang mga agricultural antibiotics sa kategorya ng mga biopesticides. Gayunpaman, sa aktwal na pamamahala ng pestisidyo, ang mga Japanese biopesticides ay makitid ang kahulugan bilang mga biological living pesticides, ibig sabihin, "mga biological control agent tulad ng mga antagonistic microorganism, plant pathogenic microorganism, insect pathogenic microorganism, insect parasitic nematodes, parasitic at predatory arthropod na ginagamit para sa pagkontrol ng mga peste". Sa madaling salita, ang mga biopesticides ng Hapon ay mga pestisidyo na nagkokomersyal ng mga buhay na organismo tulad ng mga mikroorganismo, entomopathetic nematodes at natural na mga organismong kaaway bilang mga aktibong sangkap, habang ang mga uri at uri ng mga biological source substance na nakarehistro sa Japan ay hindi kabilang sa kategorya ng mga biopesticides. Bukod pa rito, ayon sa "Mga Hakbang para sa Paggamot ng mga Resulta ng mga Pagsusuri sa Kaligtasan na may kaugnayan sa aplikasyon para sa Pagpaparehistro ng mga microbial pesticides" ng Japan, ang mga genetically modified microorganism at halaman ay wala sa ilalim ng pamamahala ng mga biological pesticides sa Japan. Sa mga nakaraang taon, sinimulan din ng Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries ang proseso ng muling pagsusuri para sa mga biopesticides at bumuo ng mga bagong pamantayan para sa hindi pagpaparehistro ng mga biopesticides upang mabawasan ang posibilidad na ang aplikasyon at pagkalat ng mga biopesticides ay maaaring magdulot ng malaking pinsala sa tirahan o paglaki ng mga hayop at halaman sa buhay na kapaligiran.
Ang bagong inilabas na “Listahan ng mga Organikong Input sa Pagtatanim” ng Ministri ng Agrikultura, Kagubatan, at Pangisdaan ng Hapon noong 2022 ay sumasaklaw sa lahat ng biopesticides at ilang pestisidyo na may biyolohikal na pinagmulan. Ang mga biopesticides ng Hapon ay hindi sakop ng pagtatatag ng Allowable Daily Intake (ADI) at maximum Residue limits (MRL), na parehong maaaring gamitin sa produksyon ng mga produktong agrikultural sa ilalim ng Japanese Organic Agriculture Standard (JAS).
2. Pangkalahatang-ideya ng rehistrasyon ng mga biyolohikal na pestisidyo sa Japan
Bilang nangungunang bansa sa pagbuo at paggamit ng mga biopesticides, ang Japan ay mayroong medyo kumpletong sistema ng pamamahala ng rehistrasyon ng pestisidyo at medyo mayaman sa iba't ibang uri ng rehistrasyon ng biopesticides. Ayon sa estadistika ng may-akda, hanggang 2023, mayroong 99 na biological pesticide preparation na nakarehistro at epektibo sa Japan, na kinabibilangan ng 47 aktibong sangkap, na bumubuo sa humigit-kumulang 8.5% ng kabuuang aktibong sangkap ng mga rehistradong pestisidyo. Sa mga ito, 35 sangkap ang ginagamit para sa insecticide (kabilang ang 2 nematocides), 12 sangkap ang ginagamit para sa isterilisasyon, at walang mga herbicide o iba pang gamit (Larawan 1). Bagama't ang mga pheromones ay hindi kabilang sa kategorya ng mga biopesticides sa Japan, kadalasan itong itinataguyod at inilalapat kasama ng mga biopesticides bilang mga organikong input sa pagtatanim.
2.1 Mga biyolohikal na pestisidyo ng mga natural na kaaway
Mayroong 22 aktibong sangkap ng natural na kaaway na biopesticide na nakarehistro sa Japan, na maaaring hatiin sa mga parasitikong insekto, mandaragit na insekto, at mandaragit na mite ayon sa biyolohikal na uri at paraan ng pagkilos. Kabilang sa mga ito, ang mga mandaragit na insekto at mandaragit na mite ay nananakit ng mga mapaminsalang insekto para sa pagkain, at ang mga parasitikong insekto ay nangingitlog sa mga parasitikong peste at ang kanilang mga napisa na larva ay kumakain sa host at lumalaki upang patayin ang host. Ang mga parasitikong insekto ng hymenoptera, tulad ng aphid bee, aphid bee, aphid bee, aphid bee, hemiptera bee at Mylostomus japonicus, na nakarehistro sa Japan, ay pangunahing ginagamit para sa pagkontrol ng mga aphid, langaw, at whiteflies sa mga gulay na itinatanim sa greenhouse, at ang mga biktima na chrysoptera, bugbug, ladybug, at thrips ay pangunahing ginagamit para sa pagkontrol ng mga aphid, thrips, at whiteflies sa mga gulay na itinatanim sa greenhouse. Ang mga mandaragit na kuto ay pangunahing ginagamit para sa pagkontrol ng pulang gagamba, leaf mite, tyrophage, pleurotarsus, thrips at whitefly sa mga gulay, bulaklak, puno ng prutas, beans at patatas na itinanim sa greenhouse, pati na rin sa mga gulay, puno ng prutas at tsaa na itinanim sa mga bukid. Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris. Ang rehistrasyon ng mga natural na kaaway tulad ng O. sauteri ay hindi na na-renew.
2.2 Mga Pestisidyong Mikrobyo
Mayroong 23 uri ng aktibong sangkap ng microbial pesticide na nakarehistro sa Japan, na maaaring hatiin sa viral insecticides/fungicides, bacterial insecticides/fungicides at fungal insecticides/fungicides ayon sa mga uri at gamit ng mga mikroorganismo. Kabilang sa mga ito, ang mga microbial insecticide ay pumapatay o kumokontrol sa mga peste sa pamamagitan ng pag-impeksyon, pagpaparami, at pagtatago ng mga lason. Kinokontrol ng mga microbial fungicide ang mga pathogenic bacteria sa pamamagitan ng kompetisyon sa kolonisasyon, pagtatago ng mga antimicrobial o secondary metabolites, at pag-udyok ng resistensya ng halaman [1-2, 7-8, 11]. Fungi (predation) nematocides Monacrosporium phymatopagum, Microbial fungicides Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, non-pathogenic Fusarium oxysporum at ang Pepper mild mottle virus attenuated strain, At ang rehistrasyon ng mga microbial pesticide tulad ng Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus at Drechslera monoceras ay hindi na muling ipinatupad.
2.2.1 Mga mikrobyong pamatay-insekto
Ang mga granular at nuclear polyhedroid virus insecticide na nakarehistro sa Japan ay pangunahing ginagamit upang kontrolin ang mga partikular na peste tulad ng apple ringworm, tea ringworm at tea longleaf ringworm, pati na rin ang Streptococcus aureus sa mga pananim tulad ng prutas, gulay, at beans. Bilang pinakamalawak na ginagamit na bacterial insecticide, ang Bacillus thuringiensis ay pangunahing ginagamit upang kontrolin ang mga peste ng lepidoptera at hemiptera sa mga pananim tulad ng mga gulay, prutas, palay, patatas, at damuhan. Sa mga rehistradong fungal insecticide, ang Beauveria bassiana ay pangunahing ginagamit upang kontrolin ang mga nginunguyang at nanunusok na mga peste sa bibig tulad ng thrips, scale insects, whiteflies, mites, beetle, diamonds, at aphids sa mga gulay, prutas, pines, at tsaa. Ang Beauveria brucei ay ginagamit upang kontrolin ang mga peste ng coleoptera tulad ng longiceps at beetle sa mga puno ng prutas, puno, angelica, cherry blossoms, at shiitake mushroom. Ang Metarhizium anisopliae ay ginagamit upang kontrolin ang mga thrips sa pagtatanim ng mga gulay at mangga sa greenhouse; Ang Paecilomyces furosus at Paecilopus pectus ay ginamit upang kontrolin ang whitefly, aphids, at red spider sa mga gulay at strawberry na itinanim sa greenhouse. Ang fungus na ito ay ginagamit upang kontrolin ang mga whitefly at thrips sa pagtatanim ng mga gulay, mangga, chrysanthemum, at lisiflorum sa greenhouse.
Bilang tanging microbial nematocide na nakarehistro at epektibo sa Japan, ang Bacillus Pasteurensis punctum ay ginagamit para sa pagkontrol ng root knot nematode sa mga gulay, patatas, at igos.
2.2.2 Mga Mikrobiocide
Ang virus-like fungicide na zucchini yellowing Mosaic virus attenuated strain na nakarehistro sa Japan ay ginamit para sa pagkontrol ng Mosaic disease at fusarium wilt na dulot ng cucumber related virus. Sa mga bacteriological fungicide na nakarehistro sa Japan, ang Bacillus amylolitica ay ginagamit para sa pagkontrol ng mga fungal disease tulad ng brown rot, gray mold, black blight, white star disease, powdery mildew, black mold, leaf mold, spot disease, white rust at leaf blight sa mga gulay, prutas, bulaklak, hops at tabako. Ang Bacillus simplex ay ginamit para sa pag-iwas at paggamot ng bacterial wilt at bacterial blight ng palay. Ang Bacillus subtilis ay ginagamit para sa pagkontrol ng mga bacterial at fungal disease tulad ng gray mold, powdery mildew, black star disease, rice blast, leaf mildew, black blight, leaf blight, white spot, speckle, canker disease, blight, black mold disease, brown spot disease, black leaf blight at bacterial spot disease ng mga gulay, prutas, palay, bulaklak at mga halamang ornamental, beans, patatas, hops, tabako at mushroom. Ang mga di-pathogenic na uri ng Erwenella soft rot carrot subspecies ay ginagamit para sa pagkontrol ng soft rot at canker disease sa mga gulay, citrus, cyclone, at patatas. Ang Pseudomonas fluorescens ay ginagamit upang kontrolin ang rot, black rot, bacterial black rot, at flower bud rot sa mga dahong gulay. Ang Pseudomonas roseni ay ginagamit para sa pagkontrol ng soft rot, black rot, rot, flower bud rot, bacterial spot, bacterial black spot, bacterial perforation, bacterial soft rot, bacterial stem blight, bacterial branch blight, at bacterial canker sa mga gulay at prutas. Ang Phagocytophage mirabile ay ginagamit para sa pagkontrol ng root swelling disease ng mga cruciferous vegetables, at ang yellow basket bacteria ay ginagamit para sa pagkontrol ng powdery mildew, black mold, anthrax, leaf mold, gray mold, rice blast, bacterial blight, bacterial wilt, brown streak, bad seedling disease, at seedling blight sa mga gulay, strawberry, at palay, at nagtataguyod ng paglaki ng mga ugat ng pananim. Ang Lactobacillus plantarum ay ginagamit upang kontrolin ang soft rot sa mga gulay at patatas. Sa mga fungicide na nakarehistro sa Japan, ang Scutellaria microscutella ay ginamit para sa pag-iwas at pagkontrol ng sclerotium rot sa mga gulay, black rot rot sa mga sibuyas bombay at bawang. Ang Trichoderma viridis ay ginagamit upang kontrolin ang mga sakit na bacterial at fungal tulad ng rice blight, bacterial brown streak disease, leaf blight at rice blast, pati na rin ang asparagus purple streak disease at tobacco white silk disease.
2.3 Mga entomopatogenikong nematode
Mayroong dalawang uri ng entomopathogenic nematodes na epektibong nakarehistro sa Japan, at ang kanilang mga mekanismo ng insecticidal [1-2, 11] ay pangunahing kinabibilangan ng pinsala sa makinarya ng pagsalakay, pagkonsumo ng nutrisyon at pagkasira ng mga selula ng tisyu, at symbiotic bacteria na naglalabas ng mga lason. Ang Steinernema carpocapsae at S. glaseri, na nakarehistro sa Japan, ay pangunahing ginagamit sa mga kamote, olibo, igos, mga bulaklak at dahon ng halaman, cherry blossoms, plum, peach, pulang berry, mansanas, mushroom, gulay, turf at ginkgo. Pagkontrol sa mga peste ng insekto tulad ng Megalophora, olive 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 at Red fungus. Ang rehistrasyon ng entomopathogenic nematode na S. kushidai ay hindi na-renew.
3. Buod at pananaw
Sa Japan, mahalaga ang mga biopesticides para sa pagtiyak ng seguridad sa pagkain, pagprotekta sa kapaligiran at biodiversity, at pagpapanatili ng napapanatiling pag-unlad ng agrikultura. Hindi tulad ng mga bansa at rehiyon tulad ng Estados Unidos, European Union, China at Vietnam [1, 7-8], ang mga biopesticides ng Japan ay makitid ang kahulugan bilang mga non-genetically modified living biocontrol agent na maaaring gamitin bilang mga organic planting input. Sa kasalukuyan, mayroong 47 biological pesticides na rehistrado at epektibo sa Japan, na kabilang sa mga natural na kaaway, microorganism at insect pathogenic nematodes, at ginagamit para sa pag-iwas at pagkontrol ng mga mapaminsalang arthropod, plant parasitic nematodes at pathogens sa greenhouse cultivation at mga pananim sa bukid tulad ng mga gulay, prutas, palay, tea trees, puno, bulaklak at mga halamang ornamental at damuhan. Bagama't ang mga biopesticides na ito ay may mga bentahe ng mataas na kaligtasan, mababang panganib ng drug resistance, self-searching o paulit-ulit na parasitic elimination ng mga peste sa ilalim ng mga kanais-nais na kondisyon, mahabang panahon ng bisa at pagtitipid sa paggawa, mayroon din silang mga disbentaha tulad ng mahinang katatagan, mabagal na bisa, mahinang compatibility, control spectrum at makitid na use window period. Sa kabilang banda, ang saklaw ng mga pananim at mga bagay na pangkontrol para sa pagpaparehistro at paggamit ng mga biopesticides sa Japan ay medyo limitado rin, at hindi nito kayang palitan ang mga kemikal na pestisidyo upang makamit ang buong bisa. Ayon sa mga estadistika [3], noong 2020, ang halaga ng mga biopesticides na ginamit sa Japan ay umabot lamang sa 0.8%, na mas mababa kaysa sa proporsyon ng rehistradong bilang ng mga aktibong sangkap.
Bilang pangunahing direksyon ng pag-unlad ng industriya ng pestisidyo sa hinaharap, ang mga biopesticide ay mas sinasaliksik, pinapaunlad, at nirerehistro para sa produksyon ng agrikultura. Kasabay ng pag-unlad ng agham at teknolohiyang biyolohikal at ang katanyagan ng bentahe sa gastos ng pananaliksik at pagpapaunlad ng biopesticide, ang pagpapabuti ng kaligtasan at kalidad ng pagkain, karga sa kapaligiran, at mga kinakailangan sa napapanatiling pag-unlad ng agrikultura, ang merkado ng biopesticide ng Japan ay patuloy na mabilis na lumalaki. Tinatantya ng Inkwood Research na ang merkado ng biopesticide ng Japan ay lalago sa isang pinagsamang taunang rate ng paglago na 22.8% mula 2017 hanggang 2025, at inaasahang aabot sa $729 milyon sa 2025. Sa pagpapatupad ng "Green Food System Strategy", ang mga biopesticide ay ginagamit sa mga magsasakang Hapones.
Oras ng pag-post: Mayo-14-2024