Os biopesticidas são uma das ferramentas importantes para a implementação da estratégia de “Sistema Alimentar Verde” no Japão. Este artigo descreve a definição e a categoria de biopesticidas no Japão, e classifica o registro de biopesticidas no país, a fim de fornecer subsídios para o desenvolvimento e a aplicação de biopesticidas em outros países.
Devido à área relativamente limitada de terras agrícolas disponíveis no Japão, é necessário aplicar mais pesticidas e fertilizantes para aumentar a produtividade por hectare. No entanto, a aplicação de um grande número de pesticidas químicos aumentou o impacto ambiental, sendo crucial proteger o solo, a água, a biodiversidade, as paisagens rurais e a segurança alimentar para alcançar um desenvolvimento agrícola e ambiental sustentável. Com altos níveis de resíduos de pesticidas nas plantações, o que leva ao aumento de casos de doenças, agricultores e a população em geral tendem a utilizar biopesticidas mais seguros e ambientalmente amigáveis.
Semelhante à iniciativa europeia "do campo ao prato", o governo japonês desenvolveu, em maio de 2021, uma "Estratégia para um Sistema Alimentar Verde" que visa reduzir o uso de pesticidas químicos, ponderado pelo risco, em 50% até 2050 e aumentar a área de cultivo orgânico para 1 milhão de hectares (equivalente a 25% da área agrícola do Japão). A estratégia busca aprimorar a produtividade e a sustentabilidade da alimentação, agricultura, silvicultura e pesca por meio de medidas inovadoras de resiliência (MeaDRI), incluindo o manejo integrado de pragas, métodos de aplicação aprimorados e o desenvolvimento de novas alternativas. Dentre elas, a mais importante é o desenvolvimento, a aplicação e a promoção do manejo integrado de pragas (MIP), sendo os biopesticidas uma das ferramentas essenciais.
1. Definição e categoria de biopesticidas no Japão
Os biopesticidas são diferentes dos pesticidas químicos ou sintéticos e, geralmente, referem-se a pesticidas relativamente seguros ou não prejudiciais às pessoas, ao meio ambiente e à ecologia, que utilizam ou são baseados em recursos biológicos. De acordo com a fonte dos ingredientes ativos, os biopesticidas podem ser divididos nas seguintes categorias: primeiro, pesticidas de origem microbiana, incluindo bactérias, fungos, vírus e organismos vivos microbianos (geneticamente modificados) e seus metabólitos secretados; segundo, pesticidas de origem vegetal, incluindo plantas vivas e seus extratos, agentes protetores incorporados em plantas (culturas geneticamente modificadas); terceiro, pesticidas de origem animal, incluindo nematoides entomopatogênicos vivos, animais parasitas e predadores e extratos animais (como feromônios). Os Estados Unidos e outros países também classificam pesticidas de origem mineral natural, como o óleo mineral, como biopesticidas.
O Instituto Japonês de Segurança e Meio Ambiente (SEIJ) classifica os biopesticidas em pesticidas de organismos vivos e pesticidas de substâncias biogênicas, e classifica feromônios, metabólitos microbianos (antibióticos agrícolas), extratos vegetais, pesticidas derivados de minerais, extratos animais (como veneno de artrópodes), nanoanticorpos e agentes protetores incorporados em plantas como pesticidas de substâncias biogênicas. A Federação das Cooperativas Agrícolas do Japão classifica os biopesticidas japoneses em artrópodes inimigos naturais, nematoides inimigos naturais, microrganismos e substâncias biogênicas, e classifica o Bacillus thuringiensis inativado como microrganismos, excluindo os antibióticos agrícolas da categoria de biopesticidas. No entanto, na prática do manejo de pragas, os biopesticidas japoneses são definidos de forma restrita como pesticidas biológicos vivos, ou seja, “agentes de controle biológico, como microrganismos antagonistas, microrganismos fitopatogênicos, microrganismos entomopatogênicos, nematoides parasitas de insetos, artrópodes parasitas e predadores usados para o controle de pragas”. Em outras palavras, os biopesticidas japoneses são pesticidas que comercializam organismos vivos, como microrganismos, nematoides entomopatogênicos e organismos inimigos naturais, como ingredientes ativos, enquanto as variedades e tipos de substâncias de origem biológica registradas no Japão não pertencem à categoria de biopesticidas. Além disso, de acordo com as “Medidas para o Tratamento dos Resultados dos Testes de Avaliação de Segurança relacionados ao pedido de registro de pesticidas microbianos” do Japão, microrganismos e plantas geneticamente modificados não estão sujeitos à regulamentação de pesticidas biológicos no Japão. Nos últimos anos, o Ministério da Agricultura, Florestas e Pescas também iniciou o processo de reavaliação de biopesticidas e desenvolveu novos padrões para o não registro de biopesticidas, a fim de reduzir a possibilidade de que a aplicação e a disseminação de biopesticidas possam causar danos significativos ao habitat ou ao crescimento de animais e plantas no meio ambiente.
A lista de insumos para plantio orgânico, recentemente divulgada pelo Ministério da Agricultura, Florestas e Pescas do Japão em 2022, abrange todos os biopesticidas e alguns pesticidas de origem biológica. Os biopesticidas japoneses são isentos do estabelecimento de Ingestão Diária Permitida (IDA) e Limites Máximos de Resíduos (LMR), podendo ser utilizados na produção de produtos agrícolas de acordo com o Padrão Japonês de Agricultura Orgânica (JAS).
2. Visão geral do registro de pesticidas biológicos no Japão
Como país líder no desenvolvimento e aplicação de biopesticidas, o Japão possui um sistema de gestão de registro de pesticidas relativamente completo e uma variedade relativamente rica de biopesticidas registrados. De acordo com as estatísticas do autor, em 2023, havia 99 preparações de pesticidas biológicos registradas e eficazes no Japão, envolvendo 47 ingredientes ativos, representando cerca de 8,5% do total de ingredientes ativos de pesticidas registrados. Dentre eles, 35 ingredientes são usados como inseticidas (incluindo 2 nematicidas), 12 ingredientes são usados para esterilização e não há herbicidas ou outros usos (Figura 1). Embora os feromônios não pertençam à categoria de biopesticidas no Japão, eles são geralmente promovidos e aplicados juntamente com biopesticidas como insumos para plantio orgânico.
2.1 Pesticidas biológicos de inimigos naturais
Existem 22 ingredientes ativos de biopesticidas de inimigos naturais registrados no Japão, que podem ser divididos em insetos parasitas, insetos predadores e ácaros predadores, de acordo com a espécie biológica e o modo de ação. Entre eles, os insetos predadores e os ácaros predadores se alimentam de insetos nocivos, enquanto os insetos parasitas depositam seus ovos em pragas parasitas e suas larvas eclodidas se alimentam do hospedeiro e se desenvolvem até matá-lo. Os insetos himenópteros parasitas, como a abelha-do-pulgão, ... Os ácaros predadores são usados principalmente para o controle de ácaros vermelhos, ácaros das folhas, tirófagos, pleurotarsos, tripes e moscas-brancas em hortaliças, flores, árvores frutíferas, feijões e batatas cultivadas em estufa, bem como em hortaliças, árvores frutíferas e chá plantados em campo aberto. Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris). O registro de inimigos naturais como O. sauteri não foi renovado.
2.2 Pesticidas Microbianos
Existem 23 tipos de ingredientes ativos de pesticidas microbianos registrados no Japão, que podem ser divididos em inseticidas/fungicidas virais, inseticidas/fungicidas bacterianos e inseticidas/fungicidas fúngicos, de acordo com os tipos e usos dos microrganismos. Entre eles, os inseticidas microbianos matam ou controlam pragas por meio da infecção, multiplicação e secreção de toxinas. Os fungicidas microbianos controlam bactérias patogênicas por meio da competição de colonização, secreção de antimicrobianos ou metabólitos secundários e indução de resistência em plantas [1-2, 7-8, 11]. Entre os nematicidas fúngicos (predadores) registrados estão Monacrosporium phymatopagum, e entre os fungicidas microbianos estão Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp. CAB-02, Fusarium oxysporum não patogênico e a cepa atenuada do vírus do mosaico leve da pimenta. O registro de pesticidas microbianos como Xanthomonas campestris pv. retroflexus e Drechslera monoceras não foi renovado.
2.2.1 Inseticidas microbianos
Os inseticidas de vírus poliedróides granulados e nucleares registrados no Japão são usados principalmente para controlar pragas específicas, como a tinha da macieira, a tinha do chá e a tinha da folha longa do chá, bem como Streptococcus aureus em culturas como frutas, hortaliças e feijões. Como o inseticida bacteriano mais utilizado, o Bacillus thuringiensis é usado principalmente para controlar pragas de lepidópteros e hemípteros em culturas como hortaliças, frutas, arroz, batata e grama. Entre os inseticidas fúngicos registrados, Beauveria bassiana é usado principalmente para controlar pragas mastigadoras e urticantes, como tripes, cochonilhas, moscas-brancas, ácaros, besouros, percevejos e pulgões em hortaliças, frutas, pinheiros e chá. Beauveria brucei é usado para controlar pragas de coleópteros, como percevejos e besouros em árvores frutíferas, árvores, angélicas, flores de cerejeira e cogumelos shiitake. Metarhizium anisopliae é usado para controlar tripes no cultivo em estufa de hortaliças e mangas; Os fungos Paecilomyces furosus e Paecilopus pectus foram utilizados para o controle de moscas-brancas, pulgões e ácaros em hortaliças e morangos cultivados em estufa. Esses fungos também são utilizados para o controle de moscas-brancas e tripes no cultivo em estufa de hortaliças, mangas, crisântemos e lisiflorum.
Sendo o único nematicida microbiano registrado e eficaz no Japão, o Bacillus Pasteurensis punctum é utilizado para o controle do nematoide das galhas em hortaliças, batatas e figos.
2.2.2 Microbiocidas
O fungicida do tipo vírus, cepa atenuada do vírus do mosaico do abobrinha, registrado no Japão, foi utilizado para o controle da doença do mosaico e da murcha de fusarium, causadas por vírus relacionados ao pepino. Entre os fungicidas bacteriológicos registrados no Japão, o Bacillus amylolitica é utilizado para o controle de doenças fúngicas como podridão parda, mofo cinzento, mancha negra, doença da estrela branca, oídio, mofo preto, mofo foliar, mancha foliar, ferrugem branca e queima foliar em hortaliças, frutas, flores, lúpulo e tabaco. O Bacillus simplex foi utilizado para a prevenção e o tratamento da murcha bacteriana e da queima bacteriana do arroz. O Bacillus subtilis é utilizado para o controle de doenças bacterianas e fúngicas como mofo cinzento, oídio, doença da estrela negra, brusone do arroz, oídio, mancha negra, queima foliar, mancha branca, pintas, cancro, queima, mofo preto, mancha marrom, queima foliar negra e mancha bacteriana em hortaliças, frutas, arroz, flores e plantas ornamentais, feijão, batata, lúpulo, tabaco e cogumelos. As cepas não patogênicas da subespécie Erwenella, causadoras da podridão mole em cenouras, são utilizadas no controle da podridão mole e do cancro em hortaliças, citros, ciclídeos e batatas. Pseudomonas fluorescens é utilizada no controle da podridão, podridão negra, podridão negra bacteriana e podridão do botão floral em hortaliças folhosas. Pseudomonas roseni é utilizada no controle da podridão mole, podridão negra, podridão, podridão do botão floral, mancha bacteriana, mancha negra bacteriana, perfuração bacteriana, podridão mole bacteriana, queima bacteriana do caule, queima bacteriana dos ramos e cancro bacteriano em hortaliças e frutas. O fagocitofago mirabile é utilizado no controle do inchaço radicular em hortaliças crucíferas, e a bactéria do cesto amarelo é utilizada no controle do oídio, mofo negro, antraz, mofo foliar, mofo cinzento, brusone do arroz, queima bacteriana, murcha bacteriana, estria marrom, doença da plântula ruim e queima da plântula em hortaliças, morangos e arroz, além de promover o crescimento das raízes das culturas. Lactobacillus plantarum é utilizado no controle da podridão mole em hortaliças e batatas. Entre os fungicidas registrados no Japão, a Scutellaria microscutella foi utilizada na prevenção e no controle da podridão do esclerócio em hortaliças, da podridão negra em cebolinhas e alho. O Trichoderma viridis é utilizado no controle de doenças bacterianas e fúngicas, como a queima do arroz, a estria marrom bacteriana, a queima foliar e a brusone do arroz, além da estria roxa do aspargo e da doença da seda branca do tabaco.
2.3 Nematóides entomopatogênicos
Existem duas espécies de nematoides entomopatogênicos registradas com eficácia no Japão, e seus mecanismos inseticidas [1-2, 11] envolvem principalmente danos ao mecanismo de invasão, consumo de nutrientes e desintegração de células do tecido, além da secreção de toxinas por bactérias simbióticas. Steinernema carpocapsae e S. glaseri, registradas no Japão, são utilizadas principalmente em batata-doce, azeitonas, figos, flores e folhagens, cerejeiras, ameixas, pêssegos, frutos vermelhos, maçãs, cogumelos, hortaliças, gramados e ginkgo. Controlam pragas como Megalophora, nematoide-da-azeitona, nematoide-preto-da-uva, nematoide-vermelho-da-palmeira, nematoide-amarelo-da-estrela, nematoide-do-pessegueiro, nematoide-de-udon, nematoide-de-tufo-duplo, nematoide-de-zoysia, nematoide-de-oryzae, nematoide-japonês, nematoide-japonês, nematoide-da-cereja-japonesa, nematoide-do-pessegueiro, nematoide-japonês e nematoide-vermelho. O registro do nematóide entomopatogênico S. kushidai não foi renovado.
3. Resumo e perspectivas
No Japão, os biopesticidas são importantes para garantir a segurança alimentar, proteger o meio ambiente e a biodiversidade e manter o desenvolvimento agrícola sustentável. Ao contrário de países e regiões como os Estados Unidos, a União Europeia, a China e o Vietnã [1, 7-8], os biopesticidas japoneses são definidos de forma restrita como agentes de biocontrole vivos não geneticamente modificados que podem ser usados como insumos para plantio orgânico. Atualmente, existem 47 pesticidas biológicos registrados e eficazes no Japão, pertencentes às categorias de inimigos naturais, microrganismos e nematoides entomopatogênicos, utilizados para a prevenção e o controle de artrópodes nocivos, nematoides parasitas de plantas e patógenos em cultivos em estufa e em campo aberto, como hortaliças, frutas, arroz, chá, árvores, flores, plantas ornamentais e gramados. Embora esses biopesticidas apresentem vantagens como alta segurança, baixo risco de resistência, capacidade de autodetecção ou eliminação repetida de parasitas em condições favoráveis, longo período de eficácia e economia de mão de obra, eles também apresentam desvantagens como baixa estabilidade, eficácia lenta, baixa compatibilidade, espectro de controle limitado e janela de uso restrita. Por outro lado, a gama de culturas e objetos de controlo para o registo e aplicação de biopesticidas no Japão também é relativamente limitada, não podendo substituir os pesticidas químicos para atingir a sua plena eficácia. De acordo com as estatísticas [3], em 2020, o valor dos biopesticidas utilizados no Japão representou apenas 0,8%, o que foi muito inferior à proporção do número de ingredientes ativos registados.
Como principal direção de desenvolvimento da indústria de pesticidas no futuro, os biopesticidas estão sendo cada vez mais pesquisados, desenvolvidos e registrados para a produção agrícola. Aliado ao progresso da ciência e tecnologia biológicas e à crescente vantagem de custo da pesquisa e desenvolvimento de biopesticidas, à melhoria da segurança e qualidade dos alimentos, à redução do impacto ambiental e às exigências do desenvolvimento agrícola sustentável, o mercado japonês de biopesticidas continua a crescer rapidamente. A Inkwood Research estima que o mercado japonês de biopesticidas crescerá a uma taxa composta de crescimento anual de 22,8% de 2017 a 2025, atingindo US$ 729 milhões em 2025. Com a implementação da “Estratégia de Sistema Alimentar Verde”, os biopesticidas estão sendo utilizados pelos agricultores japoneses.
Data da publicação: 14 de maio de 2024