Os biopesticidas son unha das ferramentas importantes para implementar a "estratexia do Sistema Alimentario Verde" no Xapón. Este artigo describe a definición e a categoría dos biopesticidas no Xapón e clasifica o rexistro dos biopesticidas no país, co fin de proporcionar unha referencia para o desenvolvemento e a aplicación de biopesticidas noutros países.
Debido á área relativamente limitada de terras agrícolas dispoñibles no Xapón, é necesario aplicar máis pesticidas e fertilizantes para aumentar o rendemento das colleitas por área. Non obstante, a aplicación dun gran número de pesticidas químicos aumentou a carga ambiental, e é particularmente importante protexer o solo, a auga, a biodiversidade, as paisaxes rurais e a seguridade alimentaria para lograr un desenvolvemento agrícola e ambiental sostible. Dado que os altos residuos de pesticidas nas colleitas provocan un aumento dos casos de enfermidades públicas, os agricultores e o público tenden a usar biopesticidas máis seguros e respectuosos co medio ambiente.
De xeito similar á iniciativa europea "da granxa á mesa", o goberno xaponés desenvolveu en maio de 2021 unha "Estratexia para un sistema alimentario verde" que ten como obxectivo reducir o uso ponderado polo risco de pesticidas químicos nun 50 % para 2050 e aumentar a superficie de cultivo ecolóxico a 1 millón de hm2 (o equivalente ao 25 % da superficie agrícola do Xapón). A estratexia busca mellorar a produtividade e a sustentabilidade da alimentación, a agricultura, a silvicultura e a pesca mediante medidas innovadoras de resiliencia (MeaDRI), incluíndo a xestión integrada de pragas, métodos de aplicación mellorados e o desenvolvemento de novas alternativas. Entre elas, a máis importante é o desenvolvemento, a aplicación e a promoción da xestión integrada de pragas (XIP), e os biopesticidas son unha das ferramentas importantes.
1. Definición e categoría dos biopesticidas no Xapón
Os biopesticidas son relativos aos pesticidas químicos ou sintéticos e, en xeral, refírense a pesticidas que son relativamente seguros ou respectuosos coas persoas, o medio ambiente e a ecoloxía que empregan ou se basean en recursos biolóxicos. Segundo a orixe dos ingredientes activos, os biopesticidas pódense dividir nas seguintes categorías: en primeiro lugar, pesticidas de orixe microbiana, incluíndo bacterias, fungos, virus e organismos vivos microbianos de animais biolóxicos orixinais (modificados xeneticamente) e os seus metabolitos segregados; en segundo lugar, pesticidas de orixe vexetal, incluíndo plantas vivas e os seus extractos, axentes protectores incrustados en plantas (cultivos modificados xeneticamente); en terceiro lugar, pesticidas de orixe animal, incluíndo nematodos entomopatáticos vivos, animais parasitos e depredadores e extractos animais (como as feromonas). Os Estados Unidos e outros países tamén clasifican os pesticidas de orixe mineral natural, como o aceite mineral, como biopesticidas.
O SEIJ do Xapón clasifica os biopesticidas en pesticidas de organismos vivos e pesticidas de substancias bioxénicas, e clasifica as feromonas, os metabolitos microbianos (antibióticos agrícolas), os extractos de plantas, os pesticidas derivados de minerais, os extractos animais (como o veleno de artrópodos), os nanoanticorpos e os axentes protectores incrustados en plantas como pesticidas de substancias bioxénicas. A Federación de Cooperativas Agrícolas do Xapón clasifica os biopesticidas xaponeses en artrópodos inimigos naturais, nematodos inimigos naturais, microorganismos e substancias bioxénicas, e clasifica o *Bacillus thuringiensis* inactivado como microorganismos e exclúe os antibióticos agrícolas da categoría de biopesticidas. Non obstante, na xestión real de pesticidas, os biopesticidas xaponeses defínense estritamente como pesticidas biolóxicos vivos, é dicir, "axentes de control biolóxico como microorganismos antagonistas, microorganismos fitopatóxenos, microorganismos patóxenos de insectos, nematodos parasitos de insectos, artrópodos parasitos e depredadores utilizados para o control de pragas". Noutras palabras, os biopesticidas xaponeses son pesticidas que comercializan organismos vivos como microorganismos, nematodos entomopáticos e organismos inimigos naturais como ingredientes activos, mentres que as variedades e tipos de substancias de orixe biolóxica rexistradas no Xapón non pertencen á categoría de biopesticidas. Ademais, segundo as "Medidas para o tratamento dos resultados das probas de avaliación de seguridade relacionadas coa solicitude de rexistro de pesticidas microbianos" do Xapón, os microorganismos e as plantas modificados xeneticamente non están baixo a xestión de pesticidas biolóxicos no Xapón. Nos últimos anos, o Ministerio de Agricultura, Silvicultura e Pesca tamén iniciou o proceso de reavaliación dos biopesticidas e desenvolveu novas normas para o non rexistro de biopesticidas para reducir a posibilidade de que a aplicación e a propagación de biopesticidas poidan causar danos significativos ao hábitat ou ao crecemento de animais e plantas no ambiente vivo.
A "Lista de insumos para plantacións ecolóxicas" publicada recentemente polo Ministerio de Agricultura, Silvicultura e Pesca do Xapón en 2022 abrangue todos os biopesticidas e algúns pesticidas de orixe biolóxica. Os biopesticidas xaponeses están exentos do establecemento da Inxesta Diaria Admisible (IDA) e dos límites máximos de residuos (LMR), e ambos poden utilizarse na produción de produtos agrícolas segundo a Norma de Agricultura Ecolóxica Xaponesa (JAS).
2. Visión xeral do rexistro de pesticidas biolóxicos no Xapón
Como país líder no desenvolvemento e aplicación de biopesticidas, o Xapón conta cun sistema de xestión do rexistro de pesticidas relativamente completo e unha variedade relativamente rica de rexistros de biopesticidas. Segundo as estatísticas do autor, en 2023, había 99 preparacións de pesticidas biolóxicos rexistradas e eficaces no Xapón, que inclúen 47 ingredientes activos, o que representa arredor do 8,5 % do total de ingredientes activos dos pesticidas rexistrados. Entre eles, 35 ingredientes utilízanse para insecticidas (incluíndo 2 nematocidas), 12 ingredientes utilízanse para esterilización e non hai herbicidas nin outros usos (Figura 1). Aínda que as feromonas non pertencen á categoría de biopesticidas no Xapón, adoitan promoverse e aplicarse xunto cos biopesticidas como insumos de plantación orgánica.
2.1 Pesticidas biolóxicos de inimigos naturais
No Xapón hai rexistrados 22 ingredientes activos de biopesticidas inimigos naturais, que se poden dividir en insectos parasitos, insectos depredadores e ácaros depredadores segundo as especies biolóxicas e o modo de acción. Entre eles, os insectos depredadores e os ácaros depredadores aliméntanse de insectos nocivos para alimentarse, e os insectos parasitos poñen ovos en pragas parasitas e as súas larvas eclosionadas aliméntanse do hóspede e desenvólvense para matalo. Os insectos himenópteros parasitos, como o pulgón, a abella pulgón, a abella pulgón, a abella pulgón, a abella hemíptera e o Mylostomus japonicus, rexistrados no Xapón, úsanse principalmente para o control de pulgóns, moscas e moscas brancas en vexetais cultivados en invernadoiros, e os crisópteros de presa, a chinche, a xoaniña e os trips úsanse principalmente para o control de pulgóns, trips e moscas brancas en vexetais cultivados en invernadoiros. Os ácaros depredadores utilízanse principalmente para o control da araña vermella, o ácaro da folla, o tirófago, o pleurotarso, os trips e a mosca branca en hortalizas, flores, árbores froiteiras, fabas e patacas cultivadas en invernadoiros, así como en hortalizas, árbores froiteiras e plantas de té plantadas en campos. Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris). Non se renovou o rexistro de inimigos naturais como O. sauteri.
2.2 Pesticidas microbianos
No Xapón hai rexistrados 23 tipos de ingredientes activos de pesticidas microbianos, que se poden dividir en insecticidas/funxicidas virais, insecticidas/funxicidas bacterianos e insecticidas/funxicidas fúnxicos segundo os tipos e usos dos microorganismos. Entre eles, os insecticidas microbianos matan ou controlan as pragas infectando, multiplicándoas e segregando toxinas. Os funxicidas microbianos controlan as bacterias patóxenas mediante a competencia pola colonización, a secreción de antimicrobianos ou metabolitos secundarios e a indución da resistencia das plantas [1-2, 7-8, 11]. Os funxicidas (depredación) Monacrosporium phymatopagum, os funxicidas microbianos Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, o non patóxeno Fusarium oxysporum e a cepa atenuada do virus do moteado suave da pementa, e o rexistro de pesticidas microbianos como Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus e Drechslera monoceras non se renovou.
2.2.1 Insecticidas microbianos
Os insecticidas de virus polihedroides granulares e nucleares rexistrados no Xapón úsanse principalmente para controlar pragas específicas como a tiña da mazá, a tiña do té e a tiña de folla longa do té, así como o Streptococcus aureus en cultivos como froitas, verduras e fabas. Como insecticida bacteriano máis utilizado, o Bacillus thuringiensis úsase principalmente para controlar pragas de lepidópteros e hemípteros en cultivos como verduras, froitas, arroz, patacas e céspede. Entre os insecticidas fúnxicos rexistrados, a Beauveria bassiana úsase principalmente para controlar as pragas das pezas bucais mastigadoras e urticantes, como trips, cochinillas, moscas brancas, ácaros, escaravellos, diamantes e pulgóns en verduras, froitas, piñeiros e té. A Beauveria brucei úsase para controlar pragas de coleópteros como o longiceps e os escaravellos en árbores froiteiras, árbores, anxélicas, flores de cerdeira e cogomelos shiitake. O Metarhizium anisopliae úsase para controlar trips no cultivo en invernadoiro de verduras e mangos; Paecilomyces furosus e Paecilopus pectus empregáronse para controlar a mosca branca, os pulgóns e a araña vermella en hortalizas e amorodos cultivados en invernadoiro. O fungo utilízase para controlar a mosca branca e os trips no cultivo en invernadoiro de hortalizas, mangos, crisantemos e lisiflorum.
Como o único nematocida microbiano rexistrado e eficaz no Xapón, o Bacillus Pasteurensis punctum utilízase para o control do nematodo dos nódulos das raíces en hortalizas, patacas e figos.
2.2.2 Microbiocidas
O funxicida semellante a un virus, a cepa atenuada do virus mosaico amarelante do calabacín, rexistrada no Xapón, empregouse para o control da enfermidade do mosaico e a murcha por fusarium causadas por virus relacionados co pepino. Entre os funxicidas bacteriolóxicos rexistrados no Xapón, o Bacillus amylolitica utilízase para o control de enfermidades fúnxicas como a podremia marrón, o mofo gris, o oídio negro, a enfermidade da estrela branca, o oídio poeirento, o mofo negro, o mofo foliar, a enfermidade das manchas, a ferruxe branca e a murcha foliar en verduras, froitas, flores, lúpulo e tabaco. O Bacillus simplex empregouse para a prevención e o tratamento da murcha bacteriana e a murcha bacteriana do arroz. O Bacillus subtilis utilízase para o control de enfermidades bacterianas e fúnxicas como o mofo gris, o oídio poeirento, a enfermidade da estrela negra, a apoxeo do arroz, o mofo foliar, a murcha negra, a murcha foliar, a mancha branca, o moteado, a enfermidade do cancro, a murcha, a enfermidade do mofo negro, a enfermidade da mancha marrón, a murcha negra das follas e a enfermidade das manchas bacterianas de verduras, froitas, arroz, flores e plantas ornamentais, fabas, patacas, lúpulo, tabaco e cogomelos. As cepas non patóxenas da subespecie de cenoria *Erwenella soft rot* utilízanse para o control da podremia branda e as cancrosas en hortalizas, cítricos, ciclos e patacas. *Pseudomonas fluorescens* utilízase para controlar a podremia, a podremia negra, a podremia negra bacteriana e a podremia dos botóns florais en hortalizas de folla. *Pseudomonas roseni* utilízase para o control da podremia branda, a podremia negra, a podremia, a podremia dos botóns florais, a mancha bacteriana, a mancha negra bacteriana, a perforación bacteriana, a podremia branda bacteriana, o tizón bacteriano do talo, o tizón bacteriano das pólas e o cancro bacteriano en hortalizas e froitas. *Phagocytophage mirabile* utilízase para o control da enfermidade do inchazo das raíces das hortalizas crucíferas, e a bacteria da cesta amarela utilízase para o control do oídio, o mofo negro, o antraz, o mofo das follas, o mofo gris, a apoxeo do arroz, o tizón bacteriano, a murcha bacteriana, a raia marrón, a enfermidade das malas plántulas e o tizón das plántulas en hortalizas, amorodos e arroz, e para promover o crecemento das raíces dos cultivos. *Lactobacillus plantarum* utilízase para controlar a podremia branda en hortalizas e patacas. Entre os funxicidas rexistrados no Xapón, *Scutellaria microscutella* empregouse para a prevención e o control da podremia esclerocial en hortalizas, a podremia negra en cebolas de verdeo e allo. *Trichoderma viridis* utilízase para controlar enfermidades bacterianas e fúnxicas como o pragueiro do arroz, a enfermidade bacteriana da raia marrón, o pragueiro foliar e a atrofia do arroz, así como a enfermidade da raia púrpura do espárrago e a enfermidade da seda branca do tabaco.
2.3 Nematodos entomopatóxenos
Hai dúas especies de nematodos entomopatóxenos rexistradas de forma eficaz no Xapón, e os seus mecanismos insecticidas [1-2, 11] implican principalmente danos na maquinaria de invasión, consumo de nutrientes e desintegración de danos celulares dos tecidos, e bacterias simbióticas que segregan toxinas. Steinernema carpocapsae e S. glaseri, rexistradas no Xapón, úsanse principalmente en patacas doces, olivas, figos, flores e plantas de follaxe, flores de cerdeira, ameixas, pexegos, bagas vermellas, mazás, cogomelos, verduras, céspede e ginkgo. Control de pragas de insectos como Megalophora, weestro da oliveira, weestro negro da uva, weestro vermello da palma, longicornis estrela amarela, weestro de pescozo-pescozo do pexego, nematophora Udon, lepidophora de dobre copete, zoysia oryzae, scirpus oryzae, dipteryx japonica, barrenador da cerdeira xaponesa, verme pequeno dos alimentos do pexego, aculema japonica e fungo vermello. O rexistro do nematodo entomopatóxeno S. kushidai non se renovou.
3. Resumo e perspectivas
No Xapón, os biopesticidas son importantes para garantir a seguridade alimentaria, protexer o medio ambiente e a biodiversidade e manter o desenvolvemento agrícola sostible. A diferenza de países e rexións como os Estados Unidos, a Unión Europea, China e Vietnam [1, 7-8], os biopesticidas xaponeses defínense estritamente como axentes de biocontrol vivos non modificados xeneticamente que se poden usar como insumos de plantación orgánica. Na actualidade, hai 47 pesticidas biolóxicos rexistrados e eficaces no Xapón, que pertencen a inimigos naturais, microorganismos e nematodos patóxenos de insectos, e que se usan para a prevención e o control de artrópodos nocivos, nematodos parasitos das plantas e patóxenos no cultivo en invernadoiros e cultivos de campo como hortalizas, froitas, arroz, árbores de té, árbores, flores e plantas ornamentais e céspedes. Aínda que estes biopesticidas teñen as vantaxes dunha alta seguridade, baixo risco de resistencia aos medicamentos, autobusca ou eliminación repetida de pragas en condicións favorables, longo período de eficacia e aforro de traballo, tamén teñen desvantaxes como pouca estabilidade, eficacia lenta, mala compatibilidade, espectro de control e período de xanela de uso estreito. Por outra banda, a gama de cultivos e obxectos de control para o rexistro e a aplicación de biopesticidas no Xapón tamén é relativamente limitada e non poden substituír os pesticidas químicos para lograr a eficacia total. Segundo as estatísticas [3], en 2020, o valor dos biopesticidas utilizados no Xapón representou só o 0,8 %, o que foi moi inferior á proporción do número rexistrado de ingredientes activos.
Como principal dirección de desenvolvemento da industria dos pesticidas no futuro, os biopesticidas están a ser máis investigados, desenvolvidos e rexistrados para a produción agrícola. Xunto co progreso da ciencia e a tecnoloxía biolóxicas e a prominencia da vantaxe de custos da investigación e o desenvolvemento de biopesticidas, a mellora da seguridade e a calidade dos alimentos, a carga ambiental e os requisitos de desenvolvemento agrícola sostible, o mercado de biopesticidas do Xapón continúa a crecer rapidamente. Inkwood Research estima que o mercado xaponés de biopesticidas crecerá a unha taxa de crecemento anual composta do 22,8 % entre 2017 e 2025, e espérase que alcance os 729 millóns de dólares en 2025. Coa implementación da "Estratexia do Sistema Alimentario Verde", os biopesticidas están a ser utilizados polos agricultores xaponeses.
Data de publicación: 14 de maio de 2024