Bioplaagdoders is een van die belangrike instrumente om die "Groen Voedselstelselstrategie" in Japan te implementeer. Hierdie artikel beskryf die definisie en kategorie van bioplaagdoders in Japan, en klassifiseer die registrasie van bioplaagdoders in Japan, om verwysing te bied vir die ontwikkeling en toepassing van bioplaagdoders in ander lande.
As gevolg van die relatief beperkte oppervlakte van beskikbare landbougrond in Japan, is dit nodig om meer plaagdoders en kunsmis toe te dien om oesopbrengste per area te verhoog. Die toediening van 'n groot aantal chemiese plaagdoders het egter die omgewingslas verhoog, en dit is veral belangrik om grond, water, biodiversiteit, landelike landskappe en voedselsekerheid te beskerm om volhoubare landbou- en omgewingsontwikkeling te bereik. Met hoë plaagdoderresidue in gewasse wat lei tot toenemende gevalle van openbare siektes, is boere en die publiek geneig om veiliger en meer omgewingsvriendelike bioplaagdoders te gebruik.
Soortgelyk aan die Europese plaas-tot-vurk-inisiatief, het die Japannese regering in Mei 2021 'n "Groen Voedselstelselstrategie" ontwikkel wat daarop gemik is om die risikogeweegde gebruik van chemiese plaagdoders met 50% teen 2050 te verminder en die area van organiese verbouing tot 1 miljoen hm2 te verhoog (gelykstaande aan 25% van Japan se landbougrondarea). Die strategie poog om die produktiwiteit en volhoubaarheid van voedsel, landbou, bosbou en visserye te verbeter deur innoverende Veerkragtigheidsmaatreëls (MeaDRI), insluitend geïntegreerde plaagbestuur, verbeterde toedieningsmetodes en die ontwikkeling van nuwe alternatiewe. Onder hulle is die ontwikkeling, toepassing en bevordering van geïntegreerde plaagbestuur (IPM), en bioplaagdoders is een van die belangrike instrumente.
1. Definisie en kategorie van bioplaagdoders in Japan
Bioplaagdoders is relatief tot chemiese of sintetiese plaagdoders, en verwys gewoonlik na plaagdoders wat relatief veilig of vriendelik is vir mense, die omgewing en ekologie deur biologiese hulpbronne te gebruik of daarop gebaseer te wees. Volgens die bron van aktiewe bestanddele kan bioplaagdoders in die volgende kategorieë verdeel word: eerstens, mikrobiese bronplaagdoders, insluitend bakterieë, swamme, virusse en oorspronklike biologiese diere (geneties gemodifiseerde) mikrobiese lewende organismes en hul afgeskeide metaboliete; Die tweede is plantbronplaagdoders, insluitend lewende plante en hul uittreksels, plant-ingebedde beskermende middels (geneties gemodifiseerde gewasse); Derdens, plaagdoders van dierlike oorsprong, insluitend lewende entomopatiese nematodes, parasitiese en roofdiere en dierlike uittreksels (soos feromone). Die Verenigde State en ander lande klassifiseer ook natuurlike mineraalbronplaagdoders soos minerale olie as bioplaagdoders.
Japan se SEIJ klassifiseer bioplaagdoders in lewende organisme-plaagdoders en biogene stowwe-plaagdoders, en klassifiseer feromone, mikrobiese metaboliete (landbou-antibiotika), plantekstrakte, mineraal-afgeleide plaagdoders, dierekstrakte (soos geleedpotigegif), nano-antiliggame en plant-ingebedde beskermende middels as biogene stowwe-plaagdoders. Die Federasie van Landboukoöperasies van Japan klassifiseer Japannese bioplaagdoders in natuurlike vyandige geleedpotiges, natuurlike vyandige nematodes, mikroörganismes en biogene stowwe, en klassifiseer geïnaktiveerde Bacillus thuringiensis as mikroörganismes en sluit landbou-antibiotika uit van die kategorie van bioplaagdoders. In werklike plaagdoderbestuur word Japannese bioplaagdoders egter eng gedefinieer as biologiese lewende plaagdoders, dit wil sê "biologiese beheermiddels soos antagonistiese mikroörganismes, plantpatogene mikroörganismes, insekpatogene mikroörganismes, insekparasitiese nematodes, parasitiese en roofgeleedpotiges wat gebruik word vir die beheer van plae". Met ander woorde, Japannese bioplaagdoders is plaagdoders wat lewende organismes soos mikroörganismes, entomopatiese nematodes en natuurlike vyandelike organismes as aktiewe bestanddele kommersialiseer, terwyl die variëteite en tipes biologiese bronstowwe wat in Japan geregistreer is, nie tot die kategorie bioplaagdoders behoort nie. Daarbenewens, volgens Japan se "Maatreëls vir die Behandeling van die Resultate van Veiligheidsassesseringstoetse met betrekking tot die aansoek om Registrasie van mikrobiese plaagdoders", is geneties gemodifiseerde mikroörganismes en plante nie onder die bestuur van biologiese plaagdoders in Japan nie. In onlangse jare het die Ministerie van Landbou, Bosbou en Visserye ook die herevalueringsproses vir bioplaagdoders begin en nuwe standaarde vir die nie-registrasie van bioplaagdoders ontwikkel om die moontlikheid te verminder dat die toediening en verspreiding van bioplaagdoders aansienlike skade aan die habitat of groei van diere en plante in die lewende omgewing kan veroorsaak.
Die nuut vrygestelde "Lys van Organiese Aanplantingsinsette" deur die Japannese Ministerie van Landbou, Bosbou en Visserye in 2022 dek alle bioplaagdoders en sommige plaagdoders van biologiese oorsprong. Japannese bioplaagdoders is vrygestel van die vasstelling van Toelaatbare Daaglikse Inname (ADI) en maksimum Residulimiete (MRL), wat albei in die produksie van landbouprodukte onder die Japannese Organiese Landboustandaard (JAS) gebruik kan word.
2. Oorsig van die registrasie van biologiese plaagdoders in Japan
As 'n toonaangewende land in die ontwikkeling en toepassing van bioplaagdoders, het Japan 'n relatief volledige plaagdoderregistrasiebestuurstelsel en 'n relatief ryk verskeidenheid bioplaagdoderregistrasies. Volgens die outeur se statistieke is daar teen 2023 99 biologiese plaagdoderpreparate in Japan geregistreer en effektief, wat 47 aktiewe bestanddele behels, wat ongeveer 8,5% van die totale aktiewe bestanddele van geregistreerde plaagdoders uitmaak. Onder hulle word 35 bestanddele vir insekdoder gebruik (insluitend 2 nematosiede), 12 bestanddele word vir sterilisasie gebruik, en daar is geen onkruiddoders of ander gebruike nie (Figuur 1). Alhoewel feromone nie tot die kategorie bioplaagdoders in Japan behoort nie, word hulle gewoonlik saam met bioplaagdoders as organiese plantinsette bevorder en toegedien.
2.1 Biologiese plaagdoders van natuurlike vyande
Daar is 22 aktiewe bestanddele van natuurlike vyandige bioplaagdoders wat in Japan geregistreer is, wat verdeel kan word in parasitiese insekte, roofinsekte en roofmyte volgens biologiese spesies en werkingsmeganisme. Onder hulle teer roofinsekte en roofmyte op skadelike insekte vir voedsel, en parasitiese insekte lê eiers in parasitiese plae en hul uitgebroeide larwes voed op die gasheer en ontwikkel om die gasheer dood te maak. Die parasitiese hymenoptera-insekte, soos plantluisby, plantluisby, plantluisby, plantluisby, hemipteraby en Mylostomus japonicus, wat in Japan geregistreer is, word hoofsaaklik gebruik vir die beheer van plantluise, vlieë en witvlieë op groente wat in kweekhuise verbou word, en die prooi-chrysoptera, gogga, liewenheersbesie en blaaspootjies word hoofsaaklik gebruik vir die beheer van plantluise, blaaspootjies en witvlieë op groente wat in kweekhuise verbou word. Die roofmyte word hoofsaaklik gebruik vir die beheer van rooispinnekop, blaarmyt, tirofaag, pleurotarsus, blaaspootjies en witvlieg op groente, blomme, vrugtebome, bone en aartappels wat in kweekhuise verbou word, sowel as op groente, vrugtebome en tee wat in lande geplant word. Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris). Die registrasie van natuurlike vyande soos O. sauteri is nie hernu nie.
2.2 Mikrobiese plaagdoders
Daar is 23 soorte mikrobiese plaagdoder-aktiewe bestanddele in Japan geregistreer, wat verdeel kan word in virale insekdoders/swamdoders, bakteriese insekdoders/swamdoders en swam-insekdoders/swamdoders volgens die tipes en gebruike van mikroörganismes. Onder hulle doodmaak of beheer mikrobiese insekdoders plae deur toksiene te infekteer, te vermeerder en af te skei. Mikrobiese swamdoders beheer patogene bakterieë deur kolonisasiekompetisie, afskeiding van antimikrobiese middels of sekondêre metaboliete, en induksie van plantweerstand [1-2, 7-8, 11]. Swam (predasie) nematosiede Monacrosporium phymatopagum, mikrobiese swamdoders Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, nie-patogeniese Fusarium oxysporum en die verswakte Pepper mild mottle virus-stam, en die registrasie van mikrobiese plaagdoders soos Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus en Drechslera monoceras is nie hernu nie.
2.2.1 Mikrobiese insekdoders
Die korrel- en kernpolihedroïde virus-insekdoders wat in Japan geregistreer is, word hoofsaaklik gebruik om spesifieke plae soos appelringwurm, teeringwurm en teelangblaarringwurm, sowel as Streptococcus aureus op gewasse soos vrugte, groente en bone te beheer. As die mees gebruikte bakteriële insekdoder, word Bacillus thuringiensis hoofsaaklik gebruik om lepidoptera- en hemiptera-plae op gewasse soos groente, vrugte, rys, aartappels en grasperke te beheer. Onder die geregistreerde swam-insekdoders word Beauveria bassiana hoofsaaklik gebruik om die kouende en steekende monddele-plae soos blaaspootjies, skaalinsekte, witvlieë, myte, kewers, diamante en plantluise op groente, vrugte, denne en tee te beheer. Beauveria brucei word gebruik om coleoptera-plae soos longiceps en kewers in vrugtebome, bome, engelwortels, kersiebloeisels en shiitake-sampioene te beheer. Metarhizium anisopliae word gebruik om blaaspootjies in kweekhuisverbouing van groente en mango's te beheer; Paecilomyces furosus en Paecilopus pectus is gebruik om witvlieë, plantluise en rooispinnekoppe in kweekhuisverboude groente en aarbeie te beheer. Die swam word gebruik om witvlieë en blaaspootjies in kweekhuisverbouing van groente, mango's, krisante en lisiflorum te beheer.
As die enigste mikrobiese nematosied wat in Japan geregistreer en effektief is, word Bacillus Pasteurensis punctum gebruik vir die beheer van knopwortelaalwurm in groente, aartappels en vye.
2.2.2 Mikrobiosiede
Die virusagtige swamdoder courgette-vergelingsmosaïekvirus-verswakte stam wat in Japan geregistreer is, is gebruik vir die beheer van Mosaïeksiekte en fusariumverwelking wat veroorsaak word deur die komkommerverwante virus. Onder die bakteriologiese swamdoders wat in Japan geregistreer is, word Bacillus amylolitica gebruik vir die beheer van swamsiektes soos bruinvrot, grysskimmel, swartroes, witstersiekte, poeieragtige skimmel, swartskimmel, blaarskimmel, vleksiekte, witroes en blaarroes op groente, vrugte, blomme, hop en tabak. Bacillus simplex is gebruik vir die voorkoming en behandeling van bakteriese verwelking en bakteriese vlek van rys. Bacillus subtilis word gebruik vir die beheer van bakteriese en swamsiektes soos grysskimmel, poeieragtige skimmel, swartstersiekte, rysontploffing, blaarskimmel, swartroes, blaarroes, witvlek, spikkel, kankersiekte, roes, swartskimmelsiekte, bruinvleksiekte, swartblaarroes en bakteriese vleksiekte van groente, vrugte, rys, blomme en sierplante, bone, aartappels, hop, tabak en sampioene. Die nie-patogeniese stamme van Erwenella sagtevrotwortelsubspesies word gebruik vir die beheer van sagtevrot en kankersiekte op groente, sitrus, siklusse en aartappels. Pseudomonas fluorescens word gebruik om verrotting, swartvrot, bakteriese swartvrot en blomknopvrot op blaargroente te beheer. Pseudomonas roseni word gebruik vir die beheer van sagtevrot, swartvrot, verrotting, blomknopvrot, bakteriese vlek, bakteriese swartvlek, bakteriese perforasie, bakteriese sagtevrot, bakteriese stamroes, bakteriese takroes en bakteriese kanker op groente en vrugte. Phagocytofage mirabile word gebruik vir die beheer van wortelswellingsiekte van kruisblomgroente, en geelmandjiebakterieë word gebruik vir die beheer van poeieragtige skimmel, swartskimmel, miltsiekte, blaarskimmel, grysskimmel, rysontploffing, bakteriese roes, bakteriese verwelking, bruin streep, slegte saailingsiekte en saailingroes op groente, aarbeie en rys, en bevorder die groei van gewaswortels. Lactobacillus plantarum word gebruik om sagtevrot op groente en aartappels te beheer. Onder die swamdoders wat in Japan geregistreer is, is Scutellaria microscutella gebruik vir die voorkoming en beheer van sklerotiumvrot in groente, swartvrotvrot in lente-uie en knoffel. Trichoderma viridis word gebruik om bakteriese en swamsiektes soos rysroes, bakteriese bruinstreepsiekte, blaarroes en rysontploffing, sowel as aspersie-persstreepsiekte en tabakwitsysiekte, te beheer.
2.3 Entomopatogeniese nematodes
Daar is twee spesies entomopatogeniese nematodes wat effektief in Japan geregistreer is, en hul insekdodende meganismes [1-2, 11] behels hoofsaaklik skade aan indringende masjinerie, voedingsverbruik en weefselselskade-disintegrasie, en simbiotiese bakterieë wat gifstowwe afskei. Steinernema carpocapsae en S. glaseri, wat in Japan geregistreer is, word hoofsaaklik gebruik op patats, olywe, vye, blomme en blaarplante, kersiebloeisels, pruime, perskes, rooi bessies, appels, sampioene, groente, grasperk en ginkgo. Beheer van insekplae soos Megalophora, olyfweestro, druiweswartweestro, rooipalmweestro, geelsterlongicornis, perskenekweestro, udon nematophora, dubbelgeknoopte lepidophora, zoysia oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, Japannese kersieboomboorder, perskeklein voedselwurm, aculema japonica en rooi swam. Die registrasie van die entomopatogeniese nematode S. kushidai is nie hernu nie.
3. Opsomming en vooruitsigte
In Japan is bioplaagdoders belangrik om voedselsekerheid te verseker, die omgewing en biodiversiteit te beskerm, en volhoubare landbou-ontwikkeling te handhaaf. Anders as lande en streke soos die Verenigde State, die Europese Unie, China en Viëtnam [1, 7-8], word Japannese bioplaagdoders eng gedefinieer as nie-geneties gemodifiseerde lewende biobeheermiddels wat as organiese plantinsette gebruik kan word. Tans is daar 47 biologiese plaagdoders geregistreer en effektief in Japan, wat behoort aan natuurlike vyande, mikroörganismes en insekpatogene nematodes, en word gebruik vir die voorkoming en beheer van skadelike geleedpotiges, plantparasitiese nematodes en patogene op kweekhuisverbouing en veldgewasse soos groente, vrugte, rys, teebome, bome, blomme en sierplante en grasperke. Alhoewel hierdie bioplaagdoders die voordele het van hoë veiligheid, lae risiko van geneesmiddelweerstand, selfsoekende of herhaalde parasitiese eliminasie van plae onder gunstige toestande, lang effektiwiteitsperiode en arbeidsbesparing, het hulle ook nadele soos swak stabiliteit, stadige effektiwiteit, swak verenigbaarheid, beheerspektrum en nou gebruiksvensterperiode. Aan die ander kant is die reeks gewasse en beheermaatreëls vir die registrasie en toediening van bioplaagdoders in Japan ook relatief beperk, en dit kan nie chemiese plaagdoders vervang om volle doeltreffendheid te bereik nie. Volgens statistieke [3] het die waarde van bioplaagdoders wat in Japan gebruik is, in 2020 slegs 0,8% uitgemaak, wat heelwat laer was as die proporsie van die geregistreerde aantal aktiewe bestanddele.
As die hoofontwikkelingsrigting van die plaagdoderbedryf in die toekoms, word bioplaagdoders meer nagevors en ontwikkel en geregistreer vir landbouproduksie. Gekombineer met die vooruitgang van biologiese wetenskap en tegnologie en die prominensie van die kostevoordeel van bioplaagdodernavorsing en -ontwikkeling, die verbetering van voedselveiligheid en -gehalte, omgewingslading en vereistes vir volhoubare ontwikkeling in die landbou, groei Japan se bioplaagdodermark steeds vinnig. Inkwood Research skat dat die Japanse bioplaagdodermark teen 'n saamgestelde jaarlikse groeikoers van 22,8% van 2017 tot 2025 sal groei, en na verwagting $729 miljoen in 2025 sal bereik. Met die implementering van die "Groen Voedselstelselstrategie" word bioplaagdoders deur Japannese boere gebruik.
Plasingstyd: 14 Mei 2024