Os biopesticidas são uma das ferramentas importantes para a implementação da "estratégia do Sistema Alimentar Verde" no Japão. Este artigo descreve a definição e a categoria de biopesticidas no Japão, bem como classifica o registro de biopesticidas no país, a fim de fornecer referência 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 das culturas por área. No entanto, a aplicação de um grande número de pesticidas químicos aumentou o impacto ambiental, sendo particularmente importante proteger o solo, a água, a biodiversidade, as paisagens rurais e a segurança alimentar para alcançar o desenvolvimento agrícola e ambiental sustentável. Com altos níveis de resíduos de pesticidas nas culturas, levando ao aumento de casos de doenças públicas, os agricultores e o público tendem a usar biopesticidas mais seguros e ecologicamente corretos.
Semelhante à iniciativa europeia "do campo ao prato", o governo japonês desenvolveu, em maio de 2021, a "Estratégia para um Sistema Alimentar Verde", que visa reduzir o uso ponderado de pesticidas químicos em 50% até 2050 e aumentar a área de cultivo orgânico para 1 milhão de hm² (equivalente a 25% da área agrícola do Japão). A estratégia busca aumentar a produtividade e a sustentabilidade dos setores de alimentos, 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. Entre elas, a mais importante é o desenvolvimento, a aplicação e a promoção do manejo integrado de pragas (MIP), e os biopesticidas são uma das ferramentas importantes.
1. Definição e categoria de biopesticidas no Japão
Biopesticidas são relativos a pesticidas químicos ou sintéticos, e geralmente se referem a pesticidas que são relativamente seguros ou amigáveis para as pessoas, o meio ambiente e a ecologia usando ou baseados em recursos biológicos. De acordo com a fonte de ingredientes ativos, os biopesticidas podem ser divididos nas seguintes categorias: primeiro, pesticidas de origem microbiana, incluindo bactérias, fungos, vírus e animais biológicos originais (geneticamente modificados) organismos vivos microbianos e seus metabólitos secretados; o segundo são 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 entomopáticos vivos, animais parasitas e predadores e extratos animais (como feromônios). Os Estados Unidos e outros países também classificam pesticidas de fonte mineral natural, como óleo mineral, como biopesticidas.
O SEIJ do Japão 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 de Cooperativas Agrícolas do Japão classifica os biopesticidas japoneses em artrópodes inimigos naturais, nematoides inimigos naturais, microrganismos e substâncias biogênicas, e classifica Bacillus thuringiensis inativado como microrganismos e exclui antibióticos agrícolas da categoria de biopesticidas. No entanto, no gerenciamento real de pesticidas, os biopesticidas japoneses são definidos de forma restrita como pesticidas vivos biológicos, ou seja, "agentes de controle biológico, como microrganismos antagonistas, microrganismos patogênicos de plantas, microrganismos patogênicos de insetos, 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 entomopáticos 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 sob o gerenciamento de pesticidas biológicos no Japão. Nos últimos anos, o Ministério da Agricultura, Florestas e Pesca também iniciou o processo de reavaliação de biopesticidas e desenvolveu novos padrões para a não-registro de biopesticidas para 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 ambiente vivo.
A recém-lançada "Lista de Insumos para Plantio Orgânico" do Ministério da Agricultura, Florestas e Pesca do Japão, em 2022, abrange todos os biopesticidas e alguns pesticidas de origem biológica. Os biopesticidas japoneses estão isentos do estabelecimento da Ingestão Diária Permitida (IDA) e dos Limites Máximos de Resíduos (LMR), ambos podendo ser utilizados na produção de produtos agrícolas de acordo com a Norma Japonesa de Agricultura Orgânica (JAS).
2. Visão geral do registro de pesticidas biológicos no Japão
Como um país líder no desenvolvimento e aplicação de biopesticidas, o Japão tem um sistema de gestão de registro de pesticidas relativamente completo e uma variedade relativamente rica de registros de biopesticidas. 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. Entre eles, 35 ingredientes são usados para inseticidas (incluindo 2 nematocidas), 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 geralmente são promovidos e aplicados junto com biopesticidas como insumos de plantio orgânico.
2.1 Pesticidas biológicos de inimigos naturais
Existem 22 ingredientes ativos de biopesticidas inimigos naturais registrados no Japão, que podem ser divididos em insetos parasitas, insetos predadores e ácaros predadores de acordo com a espécie biológica e modo de ação. Entre eles, insetos predadores e ácaros predadores atacam insetos nocivos para alimentação, e insetos parasitas põem ovos em pragas parasitas e suas larvas eclodidas se alimentam do hospedeiro e se desenvolvem para matá-lo. Os insetos himenópteros parasitas, como abelha pulgão, abelha pulgão, abelha pulgão, abelha pulgão, abelha hemíptera e Mylostomus japonicus, registrados no Japão, são usados principalmente para o controle de pulgões, moscas e moscas-brancas em vegetais cultivados em estufa, e as presas crisópteros, percevejos, joaninhas e tripes são usados principalmente para o controle de pulgões, tripes e moscas-brancas em vegetais cultivados em estufa. Os ácaros predadores são utilizados principalmente no controle de aranhas vermelhas, ácaros-das-folhas, tyrophage, pleurotarsus, tripes e mosca-branca em hortaliças, flores, árvores frutíferas, feijões e batatas cultivadas em estufas, bem como em hortaliças, árvores frutíferas e chá plantadas em campos. 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 por colonização, secreção de antimicrobianos ou metabólitos secundários e indução de resistência nas plantas [1-2, 7-8, 11]. Nematocidas fúngicos (predatórios) Monacrosporium phymatopagum, fungicidas microbianos Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, Fusarium oxysporum não patogênico e a cepa atenuada do vírus Pepper mild mottle, e o registro de pesticidas microbianos como Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus e Drechslera monoceras não foram renovados.
2.2.1 Inseticidas microbianos
Os inseticidas de vírus poliedróides granulares e nucleares registrados no Japão são usados principalmente para controlar pragas específicas, como micose da macieira, micose do chá e micose de folhas longas do chá, bem como Streptococcus aureus em culturas como frutas, vegetais e feijão. Como o inseticida bacteriano mais amplamente utilizado, Bacillus thuringiensis é usado principalmente para controlar pragas de lepidópteros e hemípteros em culturas como vegetais, frutas, arroz, batatas e grama. Entre os inseticidas fúngicos registrados, Beauveria bassiana é usado principalmente para controlar as pragas de peças bucais mastigadoras e urticantes, como tripes, cochonilhas, moscas-brancas, ácaros, besouros, diamantes e pulgões em vegetais, frutas, pinheiros e chá. Beauveria brucei é usado para controlar pragas de coleópteros, como longiceps e besouros em árvores frutíferas, árvores, angélica, flores de cerejeira e cogumelos shiitake. Metarhizium anisopliae usado para controlar tripes no cultivo de vegetais e mangas em estufas; Paecilomyces furosus e Paecilopus pectus foram utilizados para controlar mosca-branca, pulgões e aranha-vermelha em hortaliças e morangos cultivados em estufa. O fungo é utilizado para controlar mosca-branca e tripes no cultivo de hortaliças, mangas, crisântemos e lisiflorum em estufas.
Como o único nematocida microbiano registrado e eficaz no Japão, o Bacillus Pasteurensis punctum é usado para controle de nematoides das galhas em vegetais, batatas e figos.
2.2.2 Microbiocidas
O fungicida semelhante a vírus, cepa atenuada do vírus Mosaic, contra o amarelecimento da abobrinha, registrado no Japão, foi usado para o controle da doença Mosaic e da murcha de fusarium causadas por vírus relacionados ao pepino. Entre os fungicidas bacteriológicos registrados no Japão, o Bacillus amylolitica é usado para o controle de doenças fúngicas, como podridão parda, mofo cinzento, requeima negra, doença da estrela branca, oídio, mofo preto, mofo foliar, doença das manchas, ferrugem branca e requeima foliar em vegetais, frutas, flores, lúpulo e tabaco. O Bacillus simplex foi usado para a prevenção e tratamento da murcha bacteriana e requeima bacteriana do arroz. O Bacillus subtilis é usado para o controle de doenças bacterianas e fúngicas, como mofo cinzento, oídio, doença da estrela negra, brusone do arroz, míldio foliar, requeima negra, requeima foliar, mancha branca, pintas, cancro, requeima, doença do mofo preto, doença da mancha marrom, requeima foliar e doença da mancha bacteriana em vegetais, frutas, arroz, flores e plantas ornamentais, feijão, batata, lúpulo, tabaco e cogumelos. As cepas não patogênicas da subespécie Erwenella soft rot cenoura são usadas para o controle de podridão mole e cancro em vegetais, cítricos, ciclinas e batata. Pseudomonas fluorescens é usada para controlar podridão, podridão negra, podridão negra bacteriana e podridão de botões florais em vegetais folhosos. Pseudomonas roseni é usada para o controle de podridão mole, podridão negra, podridão, podridão de botões florais, mancha bacteriana, mancha preta bacteriana, perfuração bacteriana, podridão mole bacteriana, crestamento bacteriano do caule, crestamento bacteriano dos ramos e cancro bacteriano em vegetais e frutas. Phagocytophage mirabile é usado para o controle da doença do inchaço radicular de vegetais crucíferos, e bactérias da cesta amarela são usadas para o controle de oídio, mofo preto, antraz, mofo foliar, mofo cinzento, brusone do arroz, crestamento bacteriano, murcha bacteriana, listra marrom, doença de mudas ruins e crestamento de mudas em vegetais, morangos e arroz, e promovem o crescimento das raízes das culturas. Lactobacillus plantarum é usado para controlar a podridão mole em vegetais e batatas. Entre os fungicidas registrados no Japão, a Scutellaria microscutella foi utilizada para a prevenção e o controle da podridão esclerótica em vegetais, da podridão negra em cebolinhas e alho. O Trichoderma viridis é utilizado para controlar doenças bacterianas e fúngicas, como a requeima do arroz, a doença da risca marrom bacteriana, a requeima das folhas e a brusone do arroz, bem como a doença da risca roxa do aspargo e a doença da seda branca do tabaco.
2.3 Nematóides entomopatogênicos
Existem duas espécies de nematoides entomopatogênicos registrados efetivamente no Japão, e seus mecanismos inseticidas [1-2, 11] envolvem principalmente danos à maquinaria de invasão, consumo de nutrição e desintegração de danos às células dos tecidos e bactérias simbióticas que secretam toxinas. Steinernema carpocapsae e S. glaseri, registrados no Japão, são usados principalmente em batatas-doces, azeitonas, figos, flores e plantas de folhagem, flores de cerejeira, ameixas, pêssegos, frutas vermelhas, maçãs, cogumelos, vegetais, grama e ginkgo Controle de pragas de insetos como Megalophora, olive weestro, Grape Black Weestro, Red Palm Weestro, Yellow Star Longicornis, Peach Neck-neck Weestro, Udon Nematophora, Double tufted Lepidophora, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, Japanese Cherry Tree Borer, Peach small food worm, Aculema Japonica e Red funnel. O registro do nematoide 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 estritamente definidos como agentes de biocontrole vivos não geneticamente modificados que podem ser usados como insumos de plantio orgânico. Atualmente, existem 47 pesticidas biológicos registrados e eficazes no Japão, que pertencem a inimigos naturais, microrganismos e nematoides patogênicos de insetos, e são usados para a prevenção e controle de artrópodes nocivos, nematoides parasitas de plantas e patógenos em cultivo em estufas e culturas de campo, como vegetais, frutas, arroz, árvores de chá, árvores, flores e plantas ornamentais e gramados. Embora esses biopesticidas tenham as vantagens de alta segurança, baixo risco de resistência a medicamentos, autobusca ou eliminação parasitária repetida de pragas em condições favoráveis, longo período de eficácia e economia de mão de obra, eles também têm desvantagens como baixa estabilidade, eficácia lenta, baixa compatibilidade, espectro de controle e período de janela de uso estreito. Por outro lado, a gama de culturas e objetos de controle para o registro e aplicação de biopesticidas no Japão também é relativamente limitada, não sendo possível substituir pesticidas químicos para atingir a eficácia total. De acordo com estatísticas [3], em 2020, o valor dos biopesticidas utilizados no Japão representou apenas 0,8%, muito inferior à proporção do número de ingredientes ativos registrados.
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 proeminência da vantagem de custo da pesquisa e desenvolvimento de biopesticidas, à melhoria da segurança e qualidade dos alimentos, à carga ambiental e aos requisitos de desenvolvimento agrícola sustentável, o mercado japonês de biopesticidas continua crescendo rapidamente. A Inkwood Research estima que o mercado japonês de biopesticidas crescerá a uma taxa anual composta de 22,8% de 2017 a 2025, com expectativa de atingir US$ 729 milhões em 2025. Com a implementação da "Estratégia do Sistema Alimentar Verde", os biopesticidas estão sendo utilizados pelos agricultores japoneses.
Horário de publicação: 14 de maio de 2024