Los biopesticidas son una de las herramientas importantes para implementar la “estrategia del sistema alimentario verde” en Japón. Este artículo describe la definición y categoría de biopesticidas en Japón, y clasifica el registro de biopesticidas en Japón, con el fin de proporcionar referencia para el desarrollo y aplicación de biopesticidas en otros países.
Debido a la superficie relativamente limitada de tierras agrícolas disponibles en Japón, es necesario aplicar más pesticidas y fertilizantes para aumentar el rendimiento de los cultivos por superficie. Sin embargo, la aplicación de una gran cantidad de pesticidas químicos ha aumentado la carga ambiental y es particularmente importante proteger el suelo, el agua, la biodiversidad, los paisajes rurales y la seguridad alimentaria para lograr un desarrollo agrícola y ambiental sostenible. Dado que los altos residuos de pesticidas en los cultivos provocan cada vez más casos de enfermedades públicas, los agricultores y el público tienden a utilizar biopesticidas más seguros y respetuosos con el medio ambiente.
De manera similar a la iniciativa europea de la granja a la mesa, el gobierno japonés desarrolló en mayo de 2021 una “Estrategia de sistema alimentario verde” que tiene como objetivo reducir el uso ponderado de riesgo de pesticidas químicos en un 50% para 2050 y aumentar la superficie de cultivo orgánico a 1 millón de hm2 (equivalente al 25% de la superficie agrícola de Japón). La estrategia busca mejorar la productividad y la sostenibilidad de la alimentación, la agricultura, la silvicultura y la pesca a través de medidas innovadoras de resiliencia (MeaDRI), incluido el manejo integrado de plagas, mejores métodos de aplicación y el desarrollo de nuevas alternativas. Entre ellos, el más importante es el desarrollo, aplicación y promoción del manejo integrado de plagas (MIP), y los biopesticidas son una de las herramientas importantes.
1. Definición y categoría de biopesticidas en Japón
Los biopesticidas son relativos a los pesticidas químicos o sintéticos y generalmente se refieren a pesticidas que son relativamente seguros o amigables para las personas, el medio ambiente y la ecología que utilizan o se basan en recursos biológicos. Según la fuente de ingredientes activos, los biopesticidas se pueden dividir en las siguientes categorías: primero, pesticidas de fuente microbiana, que incluyen bacterias, hongos, virus y animales biológicos originales (genéticamente modificados), organismos vivos microbianos y sus metabolitos secretados; El segundo son los pesticidas de origen vegetal, incluidas las plantas vivas y sus extractos, los agentes protectores incorporados en las plantas (cultivos genéticamente modificados); En tercer lugar, los pesticidas de origen animal, incluidos los nematodos entomopáticos vivos, los animales parásitos y depredadores y los extractos animales (como las feromonas). Estados Unidos y otros países también clasifican como biopesticidas los pesticidas de origen mineral natural, como el aceite mineral.
El SEIJ de Japón clasifica los biopesticidas en pesticidas de organismos vivos y pesticidas de sustancias biogénicas, y clasifica feromonas, metabolitos microbianos (antibióticos agrícolas), extractos de plantas, pesticidas derivados de minerales, extractos de animales (como el veneno de artrópodos), nanoanticuerpos y agentes protectores incorporados en plantas como biogénicos. sustancias pesticidas. La Federación de Cooperativas Agrícolas de Japón clasifica los biopesticidas japoneses en artrópodos enemigos naturales, nematodos enemigos naturales, microorganismos y sustancias biogénicas, y clasifica el Bacillus thuringiensis inactivado como microorganismos y excluye los antibióticos agrícolas de la categoría de biopesticidas. Sin embargo, en el manejo real de pesticidas, los biopesticidas japoneses se definen estrictamente como pesticidas biológicos vivos, es decir, “agentes de control biológico tales como microorganismos antagonistas, microorganismos patógenos de plantas, microorganismos patógenos de insectos, nematodos parásitos de insectos, artrópodos parásitos y depredadores utilizados para el control de plagas”. En otras palabras, los biopesticidas japoneses son pesticidas que comercializan organismos vivos como microorganismos, nematodos entomopáticos y organismos enemigos naturales como ingredientes activos, mientras que las variedades y tipos de sustancias de origen biológico registradas en Japón no pertenecen a la categoría de biopesticidas. Además, según las "Medidas para el tratamiento de los resultados de las pruebas de evaluación de seguridad relacionadas con la solicitud de registro de pesticidas microbianos" del Japón, los microorganismos y plantas genéticamente modificados no están bajo el control de pesticidas biológicos en Japón. En los últimos años, el Ministerio de Agricultura, Silvicultura y Pesca también ha iniciado el proceso de reevaluación de los biopesticidas y ha desarrollado nuevos estándares para el no registro de biopesticidas para reducir la posibilidad de que la aplicación y propagación de biopesticidas puedan causar daños significativos al hábitat. o crecimiento de animales y plantas en el entorno vivo.
La “Lista de insumos orgánicos para la siembra” recientemente publicada por el Ministerio de Agricultura, Silvicultura y Pesca de Japón en 2022 cubre todos los biopesticidas y algunos pesticidas de origen biológico. Los biopesticidas japoneses están exentos del establecimiento de una ingesta diaria permitida (IDA) y límites máximos de residuos (MRL), los cuales pueden usarse en la producción de productos agrícolas según la Norma Japonesa de Agricultura Orgánica (JAS).
2. Descripción general del registro de pesticidas biológicos en Japón
Como país líder en el desarrollo y aplicación de biopesticidas, Japón tiene un sistema de gestión de registro de plaguicidas relativamente completo y una variedad relativamente rica de registros de biopesticidas. Según las estadísticas del autor, en 2023, hay 99 preparados de pesticidas biológicos registrados y eficaces en Japón, que contienen 47 ingredientes activos, lo que representa aproximadamente el 8,5% del total de ingredientes activos de los pesticidas registrados. Entre ellos, 35 ingredientes se utilizan para insecticidas (incluidos 2 nematocidas), 12 ingredientes se utilizan para esterilización y no hay herbicidas ni otros usos (Figura 1). Aunque las feromonas no pertenecen a la categoría de biopesticidas en Japón, generalmente se promueven y aplican junto con los biopesticidas como insumos orgánicos para la siembra.
2.1 Plaguicidas biológicos de enemigos naturales.
Hay 22 ingredientes activos de biopesticidas de enemigos naturales registrados en Japón, que se pueden dividir en insectos parásitos, insectos depredadores y ácaros depredadores según las especies biológicas y el modo de acción. Entre ellos, los insectos depredadores y los ácaros depredadores se alimentan de insectos dañinos para alimentarse, y los insectos parásitos ponen huevos en plagas parásitas y sus larvas eclosionadas se alimentan del huésped y se desarrollan para matarlo. Los insectos himenópteros parásitos, como la abeja pulgón, la abeja pulgón, la abeja pulgón, la abeja pulgón, la abeja hemíptera y Mylostomus japonicus, registrados en Japón, se utilizan principalmente para el control de pulgones, moscas y moscas blancas en hortalizas cultivadas en invernadero. y las presas chrysoptera, chinche, mariquita y trips se utilizan principalmente para el control de Pulgones, trips y mosca blanca en hortalizas cultivadas en invernadero. Los ácaros depredadores se utilizan principalmente para el control de araña roja, ácaro de las hojas, tirófago, pleurotarso, trips y mosca blanca en hortalizas, flores, árboles frutales, judías y patatas cultivadas en invernadero, así como en hortalizas, árboles frutales y té plantados en campos. Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris No se renovó el registro de enemigos naturales como O. sauteri.
2.2 Pesticidas microbianos
Hay 23 tipos de ingredientes activos de pesticidas microbianos registrados en Japón, que se pueden dividir en insecticidas/fungicidas virales, insecticidas/fungicidas bacterianos e insecticidas/fungicidas fúngicos según los tipos y usos de los microorganismos. Entre ellos, los insecticidas microbianos matan o controlan las plagas infectando, multiplicando y secretando toxinas. Los fungicidas microbianos controlan las bacterias patógenas mediante competencia de colonización, secreción de antimicrobianos o metabolitos secundarios e inducción de resistencia de las plantas [1-2, 7-8, 11]. Nematocidas de hongos (depredación) Monacrosporium phymatopagum, fungicidas microbianos Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, Fusarium oxysporum no patógeno y cepa atenuada del virus del moteado leve de la pimienta, y el registro de pesticidas microbianos como Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus y Drechslera monoceras no fue renovada.
2.2.1 Insecticidas microbianos
Los insecticidas de virus poliedroide granular y nuclear registrados en Japón se utilizan principalmente para controlar plagas específicas como la tiña de la manzana, la tiña del té y la tiña de hoja larga del té, así como Streptococcus aureus en cultivos como frutas, verduras y frijoles. Como el insecticida bacteriano más utilizado, Bacillus thuringiensis se utiliza principalmente para controlar plagas de lepidópteros y hemípteros en cultivos como hortalizas, frutas, arroz, patatas y césped. Entre los insecticidas fúngicos registrados, Beauveria bassiana se utiliza principalmente para controlar las plagas de las piezas bucales masticadoras y urticantes, como trips, cochinillas, moscas blancas, ácaros, escarabajos, diamantes y pulgones en verduras, frutas, pinos y té. Beauveria brucei se utiliza para controlar plagas de coleópteros como longiceps y escarabajos en árboles frutales, árboles, angélica, flores de cerezo y hongos shiitake. Metarhizium anisopliae se utiliza para controlar trips en el cultivo de hortalizas y mangos en invernaderos; Se utilizaron Paecilomyces furosus y Paecilopus pectus para controlar la mosca blanca, los pulgones y la araña roja en hortalizas y fresas cultivadas en invernadero. El hongo se utiliza para controlar la mosca blanca y los trips en el cultivo en invernadero de hortalizas, mangos, crisantemos y lisiflorum.
Como único nematocida microbiano registrado y eficaz en Japón, Bacillus Pasteurensis punctum se utiliza para el control de nematodos agalladores en hortalizas, patatas e higos.
2.2.2 Microbicidas
La cepa atenuada del virus mosaico que amarilla el calabacín, fungicida similar a un virus, registrada en Japón, se utilizó para el control de la enfermedad del mosaico y el marchitamiento por fusarium causado por virus relacionados con el pepino. Entre los fungicidas bacteriológicos registrados en Japón, Bacillus amylolitica se utiliza para el control de enfermedades fúngicas como la podredumbre parda, el moho gris, el tizón negro, la enfermedad de la estrella blanca, el oídio, el moho negro, el moho de las hojas, la enfermedad de las manchas, la roya blanca y el tizón de las hojas. sobre hortalizas, frutas, flores, lúpulo y tabaco. Bacillus simplex se utilizó para la prevención y el tratamiento de la marchitez bacteriana y el tizón bacteriano del arroz. Bacillus subtilis se utiliza para el control de enfermedades bacterianas y fúngicas como moho gris, mildiú polvoriento, enfermedad de la estrella negra, añublo del arroz, mildiú de las hojas, tizón negro, tizón de las hojas, mancha blanca, motas, aftas, tizón, enfermedad del moho negro, enfermedad de la mancha marrón, tizón foliar negro y enfermedad de la mancha bacteriana de hortalizas, frutas, arroz, flores y plantas ornamentales, frijoles, patatas, lúpulo, tabaco y setas. Las cepas no patógenas de la subespecie de zanahoria de pudrición blanda Erwenella se utilizan para el control de la pudrición blanda y las enfermedades del cancro en hortalizas, cítricos, ciclas y patatas. Pseudomonas fluorescens se utiliza para controlar la pudrición, la pudrición negra, la pudrición negra bacteriana y la pudrición de los botones florales en hortalizas de hoja. Pseudomonas roseni se utiliza para el control de la pudrición blanda, la pudrición negra, la pudrición del capullo de la flor, la mancha bacteriana, la mancha negra bacteriana, la perforación bacteriana, la pudrición blanda bacteriana, la plaga bacteriana del tallo, la plaga bacteriana de las ramas y el cancro bacteriano en verduras y frutas. El fagocitofago mirabile se utiliza para el control de la enfermedad de inflamación de las raíces de las verduras crucíferas, y la bacteria de la cesta amarilla se utiliza para el control del mildiú polvoriento, el moho negro, el ántrax, el moho de las hojas, el moho gris, la añublo del arroz, la plaga bacteriana, la marchitez bacteriana y la raya marrón. , malas enfermedades de las plántulas y tizón de las plántulas de hortalizas, fresas y arroz, y promueven el crecimiento de las raíces de los cultivos. Lactobacillus plantarum se utiliza para controlar la pudrición blanda de verduras y patatas. Entre los fungicidas registrados en Japón, Scutellaria microscutella se utilizó para la prevención y control de la pudrición por esclerocio en hortalizas, la pudrición negra en cebolletas y el ajo. Trichoderma viridis se utiliza para controlar enfermedades bacterianas y fúngicas como el tizón del arroz, la enfermedad bacteriana de la raya marrón, el tizón de las hojas y el añublo del arroz, así como la enfermedad de la raya púrpura de los espárragos y la enfermedad de la seda blanca del tabaco.
2.3 Nematodos entomopatógenos
Hay dos especies de nematodos entomopatógenos registradas efectivamente en Japón, y sus mecanismos insecticidas [1-2, 11] involucran principalmente daño a la maquinaria de invasión, consumo de nutrientes y desintegración del daño de las células de los tejidos, y bacterias simbióticas que secretan toxinas. Steinernema carpocapsae y S. glaseri, registradas en Japón, se utilizan principalmente en batatas, aceitunas, higos, flores y plantas de follaje, flores de cerezo, ciruelas, melocotones, frutos rojos, manzanas, setas, hortalizas, césped y ginkgo. Control de plagas de insectos como Megalophora, olive weestro, Grape Black Weestro, Red Palm Weestro, Yellow Star Longicornis, Peach Neck-neck Weestro, Udon Nematophora, Lepidophora de doble penacho, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, barrenador del cerezo japonés, pequeño gusano alimentario del melocotón, aculema japonica y hongo rojo. No se renovó el registro del nematodo entomopatógeno S. kushidai.
3. Resumen y perspectivas
En Japón, los biopesticidas son importantes para garantizar la seguridad alimentaria, proteger el medio ambiente y la biodiversidad y mantener el desarrollo agrícola sostenible. A diferencia de países y regiones como Estados Unidos, la Unión Europea, China y Vietnam [1, 7-8], los biopesticidas japoneses se definen estrictamente como agentes de biocontrol vivos no modificados genéticamente que pueden usarse como insumos orgánicos para plantaciones. En la actualidad, hay 47 pesticidas biológicos registrados y eficaces en Japón, que pertenecen a enemigos naturales, microorganismos y nematodos patógenos de insectos, y se utilizan para la prevención y el control de artrópodos dañinos, nematodos parásitos de plantas y patógenos en cultivos de invernadero y cultivos extensivos como como hortalizas, frutas, arroz, árboles de té, árboles, flores y plantas ornamentales y céspedes. Aunque estos biopesticidas tienen las ventajas de alta seguridad, bajo riesgo de resistencia a los medicamentos, autobúsqueda o eliminación repetida de plagas parasitarias en condiciones favorables, largo período de eficacia y ahorro de mano de obra, también tienen desventajas como poca estabilidad, eficacia lenta y poca compatibilidad. , espectro de control y período de ventana de uso limitado. Por otro lado, la variedad de cultivos y objetos de control para el registro y aplicación de biopesticidas en Japón también es relativamente limitada y no pueden reemplazar a los pesticidas químicos para lograr una eficacia total. Según las estadísticas [3], en 2020, el valor de los biopesticidas utilizados en Japón representó solo el 0,8%, muy por debajo de la proporción del número registrado de ingredientes activos.
Como principal dirección de desarrollo de la industria de los pesticidas en el futuro, los biopesticidas se están investigando, desarrollando y registrando más para la producción agrícola. Junto con el progreso de la ciencia y la tecnología biológicas y la importancia de la ventaja de costos de la investigación y el desarrollo de biopesticidas, la mejora de la seguridad y calidad de los alimentos, la carga ambiental y los requisitos de desarrollo agrícola sostenible, el mercado de biopesticidas de Japón continúa creciendo rápidamente. Inkwood Research estima que el mercado japonés de biopesticidas crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta del 22,8% entre 2017 y 2025, y se espera que alcance los 729 millones de dólares en 2025. Con la implementación de la “Estrategia del Sistema Alimentario Verde”, se están utilizando biopesticidas. en los agricultores japoneses
Hora de publicación: 14 de mayo de 2024