I biopesticidi sono uno degli strumenti importanti per attuare la “strategia del sistema alimentare verde” in Giappone.Questo documento descrive la definizione e la categoria dei biopesticidi in Giappone e classifica la registrazione dei biopesticidi in Giappone, al fine di fornire un riferimento per lo sviluppo e l'applicazione di biopesticidi in altri paesi.
A causa dell’area relativamente limitata dei terreni agricoli disponibili in Giappone, è necessario applicare più pesticidi e fertilizzanti per aumentare la resa dei raccolti per area.Tuttavia, l’applicazione di un gran numero di pesticidi chimici ha aumentato il carico ambientale ed è particolarmente importante proteggere il suolo, l’acqua, la biodiversità, i paesaggi rurali e la sicurezza alimentare per raggiungere uno sviluppo agricolo e ambientale sostenibile.Dato che gli elevati residui di pesticidi nelle colture portano a un aumento dei casi di malattie pubbliche, gli agricoltori e il pubblico tendono a utilizzare biopesticidi più sicuri e più rispettosi dell’ambiente.
Analogamente all’iniziativa europea “farm-to-Fork”, nel maggio 2021 il governo giapponese ha sviluppato una “Strategia per un sistema alimentare verde” che mira a ridurre del 50% l’uso ponderato del rischio di pesticidi chimici entro il 2050 e ad aumentare l’area di coltivazione biologica a 1 milione di hm2 (equivalente al 25% della superficie agricola del Giappone).La strategia mira a migliorare la produttività e la sostenibilità dell’alimentazione, dell’agricoltura, della silvicoltura e della pesca attraverso misure innovative di resilienza (MeaDRI), tra cui la gestione integrata dei parassiti, metodi di applicazione migliorati e lo sviluppo di nuove alternative.Tra questi, il più importante è lo sviluppo, l’applicazione e la promozione della gestione integrata dei parassiti (IPM), e i biopesticidi sono uno degli strumenti più importanti.
1. Definizione e categoria dei biopesticidi in Giappone
I biopesticidi sono relativi a pesticidi chimici o sintetici e generalmente si riferiscono a pesticidi che sono relativamente sicuri o rispettosi delle persone, dell'ambiente e dell'ecologia che utilizzano o si basano su risorse biologiche.A seconda della fonte dei principi attivi, i biopesticidi possono essere suddivisi nelle seguenti categorie: in primo luogo, pesticidi di origine microbica, inclusi batteri, funghi, virus e organismi viventi microbici animali biologici originali (geneticamente modificati) e i loro metaboliti secreti;Il secondo riguarda i pesticidi di origine vegetale, comprese le piante vive e i loro estratti, gli agenti protettivi incorporati nelle piante (colture geneticamente modificate);In terzo luogo, i pesticidi di origine animale, compresi i nematodi entomopatici vivi, gli animali parassiti e predatori e gli estratti animali (come i feromoni).Anche gli Stati Uniti e altri paesi classificano come biopesticidi i pesticidi di origine minerale naturale, come l’olio minerale.
Il SEIJ giapponese classifica i biopesticidi in pesticidi per organismi viventi e pesticidi per sostanze biogeniche e classifica i feromoni, i metaboliti microbici (antibiotici agricoli), gli estratti vegetali, i pesticidi di origine minerale, gli estratti animali (come il veleno degli artropodi), i nanoanticorpi e gli agenti protettivi incorporati nelle piante come pesticidi biogenici. sostanze antiparassitarie.La Federazione delle cooperative agricole del Giappone classifica i biopesticidi giapponesi in artropodi nemici naturali, nematodi nemici naturali, microrganismi e sostanze biogeniche e classifica il Bacillus thuringiensis inattivato come microrganismi ed esclude gli antibiotici agricoli dalla categoria dei biopesticidi.Tuttavia, nell’attuale gestione dei pesticidi, i biopesticidi giapponesi sono definiti in modo restrittivo come pesticidi biologici viventi, cioè “agenti di controllo biologico come microrganismi antagonisti, microrganismi patogeni per le piante, microrganismi patogeni per insetti, nematodi parassiti di insetti, artropodi parassiti e predatori utilizzati per il controllo di parassiti”.In altre parole, i biopesticidi giapponesi sono pesticidi che commercializzano come principi attivi organismi viventi come microrganismi, nematodi entomopatici e organismi nemici naturali, mentre le varietà e i tipi di sostanze di origine biologica registrate in Giappone non appartengono alla categoria dei biopesticidi.Inoltre, secondo le “Misure per il trattamento dei risultati dei test di valutazione della sicurezza relativi alla domanda di registrazione dei pesticidi microbici” del Giappone, i microrganismi e le piante geneticamente modificati non rientrano nella gestione dei pesticidi biologici in Giappone.Negli ultimi anni, anche il Ministero dell’Agricoltura, delle Foreste e della Pesca ha avviato il processo di rivalutazione dei biopesticidi e sviluppato nuovi standard per la mancata registrazione dei biopesticidi per ridurre la possibilità che l’applicazione e la diffusione dei biopesticidi possa causare danni significativi all’habitat. o la crescita di animali e piante nell'ambiente di vita.
L’“Elenco degli input per le piantagioni organiche” recentemente pubblicato dal Ministero giapponese dell’Agricoltura, delle foreste e della pesca nel 2022 copre tutti i biopesticidi e alcuni pesticidi di origine biologica.I biopesticidi giapponesi sono esentati dalla definizione della dose giornaliera ammissibile (ADI) e dei limiti massimi di residui (MRL), entrambi i quali possono essere utilizzati nella produzione di prodotti agricoli secondo lo standard giapponese per l'agricoltura biologica (JAS).
2. Panoramica della registrazione dei pesticidi biologici in Giappone
Essendo un paese leader nello sviluppo e nell’applicazione dei biopesticidi, il Giappone dispone di un sistema di gestione della registrazione dei pesticidi relativamente completo e di una varietà relativamente ricca di registrazioni di biopesticidi.Secondo le statistiche dell'autore, nel 2023, ci sono 99 preparati di pesticidi biologici registrati ed efficaci in Giappone, che coinvolgono 47 principi attivi, pari a circa l'8,5% del totale dei principi attivi dei pesticidi registrati.Tra questi, 35 ingredienti vengono utilizzati per insetticidi (inclusi 2 nematocidi), 12 ingredienti vengono utilizzati per la sterilizzazione e non sono presenti erbicidi o altri usi (Figura 1).Sebbene in Giappone i feromoni non appartengano alla categoria dei biopesticidi, vengono solitamente promossi e applicati insieme ai biopesticidi come input per la semina organica.
2.1 Pesticidi biologici dei nemici naturali
Sono 22 i principi attivi dei biopesticidi nemici naturali registrati in Giappone, che possono essere suddivisi in insetti parassiti, insetti predatori e acari predatori in base alla specie biologica e alla modalità di azione.Tra questi, gli insetti predatori e gli acari predatori predano insetti dannosi per il cibo, e gli insetti parassiti depongono le uova in parassiti parassiti e le loro larve schiuse si nutrono dell'ospite e si sviluppano per uccidere l'ospite.Gli insetti imenotteri parassiti, come l'ape afide, l'ape afide, l'ape afide, l'ape afide, l'ape afide, l'ape hemiptera e Mylostomus japonicus, registrati in Giappone, vengono utilizzati principalmente per il controllo di afidi, mosche e aleurodidi su ortaggi coltivati in serra, e le prede crisotteri, cimici, coccinelle e tripidi vengono utilizzate soprattutto per il controllo di afidi, tripidi e mosche bianche sugli ortaggi coltivati in serra.Gli acari predatori vengono utilizzati principalmente per il controllo di ragno rosso, acaro fogliare, tirofago, pleurotarso, tripidi e mosca bianca su ortaggi, fiori, alberi da frutto, fagioli e patate coltivati in serra, nonché su ortaggi, alberi da frutto e tè piantati in serra. campi.Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris La registrazione dei nemici naturali come O. sauteri non è stata rinnovata.
2.2 Pesticidi microbici
Esistono 23 tipi di principi attivi pesticidi microbici registrati in Giappone, che possono essere suddivisi in insetticidi/fungicidi virali, insetticidi/fungicidi batterici e insetticidi/fungicidi fungini a seconda dei tipi e degli usi dei microrganismi.Tra questi, gli insetticidi microbici uccidono o controllano i parassiti infettando, moltiplicando e secernendo tossine.I fungicidi microbici controllano i batteri patogeni attraverso la competizione alla colonizzazione, la secrezione di antimicrobici o metaboliti secondari e l’induzione della resistenza delle piante [1-2, 7-8, 11].Nematocidi di funghi (predazione) Monacrosporium phymatopagum, fungicidi microbici Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, Fusarium oxysporum non patogeno e il ceppo attenuato del Pepper Mild Mottle Virus, e la registrazione di pesticidi microbici come Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus e Drechslera monoceras non è stato rinnovato.
2.2.1 Insetticidi microbici
Gli insetticidi a base di virus poliedrici granulari e nucleari registrati in Giappone vengono utilizzati principalmente per controllare parassiti specifici come la tigna del melo, la tigna del tè e la tigna a foglia lunga del tè, nonché lo Streptococcus aureus su colture come frutta, verdura e fagioli.Essendo l'insetticida batterico più utilizzato, il Bacillus thuringiensis viene utilizzato principalmente per controllare i parassiti dei lepidotteri e degli emitteri su colture come verdure, frutta, riso, patate e torba.Tra gli insetticidi fungini registrati, la Beauveria bassiana viene utilizzata principalmente per controllare i parassiti masticatori e urticanti dell'apparato boccale come tripidi, cocciniglie, mosche bianche, acari, scarafaggi, diamanti e afidi su verdure, frutta, pini e tè.La Beauveria brucei viene utilizzata per controllare i coleotteri nocivi come longiceps e coleotteri degli alberi da frutto, degli alberi, dell'angelica, dei fiori di ciliegio e dei funghi shiitake.Metarhizium anisopliae utilizzato per controllare i tripidi nella coltivazione in serra di ortaggi e manghi;Paecilomyces furosus e Paecilopus pectus sono stati utilizzati per controllare la mosca bianca, gli afidi e il ragno rosso nelle verdure e nelle fragole coltivate in serra.Il fungo viene utilizzato per controllare le mosche bianche e i tripidi nelle coltivazioni in serra di ortaggi, manghi, crisantemi e lisiflorum.
Essendo l'unico nematocida microbico registrato ed efficace in Giappone, il Bacillus Pasteurensis punctum viene utilizzato per il controllo dei nematodi galligeni nelle verdure, nelle patate e nei fichi.
2.2.2 Microbiotici
Il ceppo attenuato del virus del mosaico che ingiallisce le zucchine, fungicida simile al virus, registrato in Giappone, è stato utilizzato per il controllo della malattia del mosaico e dell'avvizzimento del fusarium causato dal virus correlato al cetriolo.Tra i fungicidi batteriologici registrati in Giappone, il Bacillus amylolitica è utilizzato per il controllo delle malattie fungine come marciume bruno, muffa grigia, peronospora, malattia della stella bianca, oidio, muffa nera, muffa fogliare, maculatura, ruggine bianca e peronospora fogliare su ortaggi, frutta, fiori, luppolo e tabacco.Bacillus simplex è stato utilizzato per la prevenzione e il trattamento dell'avvizzimento batterico e della peronospora batterica del riso.Bacillus subtilis è utilizzato per il controllo di malattie batteriche e fungine come la muffa grigia, l'oidio, la malattia della stella nera, l'esplosione del riso, la muffa fogliare, la peronospora, la peronospora fogliare, la macchia bianca, la macchiolina, la malattia del cancro, la peronospora, la malattia della muffa nera, malattia dei punti marroni, peronospora delle foglie nere e malattia dei punti batterici di verdure, frutta, riso, fiori e piante ornamentali, fagioli, patate, luppolo, tabacco e funghi.I ceppi non patogeni della sottospecie di carota Erwenella dal marciume molle sono utilizzati per il controllo del marciume molle e del cancro su verdure, agrumi, cicline e patate.Pseudomonas fluorescens è utilizzato per controllare il marciume, il marciume nero, il marciume nero batterico e il marciume dei boccioli di fiori sulle verdure a foglia.Pseudomonas roseni è utilizzato per il controllo del marciume molle, del marciume nero, del marciume, del marciume dei boccioli dei fiori, della macchia batterica, della macchia nera batterica, della perforazione batterica, del marciume molle batterico, della peronospora batterica dello stelo, della peronospora batterica dei rami e del cancro batterico su frutta e verdura.Il fagocitofago mirabile è utilizzato per il controllo della malattia che rigonfia le radici delle verdure crocifere, mentre i batteri del cesto giallo sono utilizzati per il controllo dell'oidio, della muffa nera, dell'antrace, della muffa fogliare, della muffa grigia, dell'esplosione del riso, della peronospora batterica, dell'avvizzimento batterico, della striatura marrone , le malattie gravi delle piantine e la ruggine delle piantine su verdure, fragole e riso e promuovono la crescita delle radici delle colture.Il Lactobacillus plantarum viene utilizzato per controllare il marciume molle su verdure e patate.Tra i fungicidi registrati in Giappone, Scutellaria microscutella è stata utilizzata per la prevenzione e il controllo del marciume sclerozio nelle verdure, del marciume nero nello scalogno e nell'aglio.Trichoderma viridis è utilizzato per controllare malattie batteriche e fungine come la peronospora del riso, la malattia batterica della striatura bruna, la peronospora fogliare e l'eruzione del riso, nonché la malattia della striatura viola degli asparagi e la malattia della seta bianca del tabacco.
2.3 Nematodi entomopatogeni
Esistono due specie di nematodi entomopatogeni registrati effettivamente in Giappone, e i loro meccanismi insetticidi [1-2, 11] coinvolgono principalmente danni ai macchinari di invasione, consumo di nutrimento e disintegrazione del danno cellulare dei tessuti e batteri simbiotici che secernono tossine.Steinernema carpocapsae e S. glaseri, registrati in Giappone, vengono utilizzati principalmente su patate dolci, olive, fichi, piante da fiore e da fogliame, fiori di ciliegio, prugne, pesche, frutti rossi, mele, funghi, ortaggi, zolle erbose e ginkgo. Controllo degli insetti nocivi come Megalophora, weestro olivastro, Weestro nero d'uva, Weestro palma rossa, Longicornis stella gialla, Weestro collo-collo pesca, Udon Nematophora, Lepidophora a doppio ciuffo, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, Ciliegio giapponese, piccolo verme alimentare di pesca , aculema Japonica e fungo rosso.La registrazione del nematode entomopatogeno S. kushidai non è stata rinnovata.
3. Sintesi e prospettive
In Giappone, i biopesticidi sono importanti per garantire la sicurezza alimentare, proteggere l’ambiente e la biodiversità e mantenere uno sviluppo agricolo sostenibile.A differenza di paesi e regioni come gli Stati Uniti, l’Unione Europea, la Cina e il Vietnam [1, 7-8], i biopesticidi giapponesi sono definiti in senso stretto come agenti di biocontrollo viventi non geneticamente modificati che possono essere utilizzati come input per la semina organica.Attualmente, ci sono 47 pesticidi biologici registrati ed efficaci in Giappone, che appartengono a nemici naturali, microrganismi e nematodi patogeni degli insetti, e sono utilizzati per la prevenzione e il controllo di artropodi dannosi, nematodi parassiti delle piante e agenti patogeni nelle colture in serra e nelle colture in campo come come ortaggi, frutta, riso, tea tree, alberi, fiori e piante ornamentali e prati.Sebbene questi biopesticidi presentino i vantaggi di elevata sicurezza, basso rischio di resistenza ai farmaci, eliminazione parassitaria ripetuta o auto-ricerca dei parassiti in condizioni favorevoli, lungo periodo di efficacia e risparmio di manodopera, presentano anche svantaggi come scarsa stabilità, efficacia lenta, scarsa compatibilità , spettro di controllo e periodo finestra di utilizzo ristretto.D’altra parte, anche la gamma di colture e oggetti di controllo per la registrazione e l’applicazione dei biopesticidi in Giappone è relativamente limitata e non possono sostituire i pesticidi chimici per raggiungere la piena efficacia.Secondo le statistiche [3], nel 2020, il valore dei biopesticidi utilizzati in Giappone rappresentava solo lo 0,8%, una percentuale molto inferiore alla percentuale del numero di principi attivi registrati.
Essendo la principale direzione di sviluppo dell'industria dei pesticidi in futuro, i biopesticidi vengono maggiormente ricercati, sviluppati e registrati per la produzione agricola.Insieme al progresso della scienza e della tecnologia biologica e all’importanza del vantaggio in termini di costi della ricerca e dello sviluppo di biopesticidi, al miglioramento della sicurezza e della qualità alimentare, al carico ambientale e ai requisiti di sviluppo agricolo sostenibile, il mercato giapponese dei biopesticidi continua a crescere rapidamente.Inkwood Research stima che il mercato giapponese dei biopesticidi crescerà ad un tasso di crescita annuo composto del 22,8% dal 2017 al 2025, e si prevede che raggiungerà i 729 milioni di dollari nel 2025. Con l’implementazione della “Strategia del sistema alimentare verde”, i biopesticidi vengono utilizzati negli agricoltori giapponesi
Orario di pubblicazione: 14 maggio 2024