تعد المبيدات الحيوية إحدى الأدوات المهمة لتنفيذ "استراتيجية نظام الغذاء الأخضر" في اليابان.تصف هذه الورقة تعريف وفئة المبيدات الحيوية في اليابان، وتصنف تسجيل المبيدات الحيوية في اليابان، من أجل توفير مرجع لتطوير وتطبيق المبيدات الحيوية في بلدان أخرى.
نظرًا للمساحة المحدودة نسبيًا للأراضي الزراعية المتاحة في اليابان، فمن الضروري استخدام المزيد من المبيدات الحشرية والأسمدة لزيادة إنتاجية المحاصيل لكل منطقة.ومع ذلك، فإن استخدام عدد كبير من المبيدات الكيميائية أدى إلى زيادة العبء البيئي، ومن المهم بشكل خاص حماية التربة والمياه والتنوع البيولوجي والمناظر الطبيعية الريفية والأمن الغذائي لتحقيق التنمية الزراعية والبيئية المستدامة.ومع ارتفاع بقايا المبيدات في المحاصيل مما يؤدي إلى زيادة حالات الأمراض العامة، يميل المزارعون والجمهور إلى استخدام مبيدات حيوية أكثر أمانًا وصديقة للبيئة.
على غرار مبادرة "من المزرعة إلى المائدة" الأوروبية، طورت الحكومة اليابانية في مايو/أيار 2021 "استراتيجية نظام الغذاء الأخضر" التي تهدف إلى تقليل الاستخدام الموزون للمخاطر للمبيدات الحشرية الكيميائية بنسبة 50% بحلول عام 2050 وزيادة مساحة الزراعة العضوية إلى 1 مليون هكتار مربع (أي ما يعادل 25% من مساحة الأراضي الزراعية في اليابان).وتسعى الاستراتيجية إلى تعزيز إنتاجية واستدامة الأغذية والزراعة والغابات ومصايد الأسماك من خلال تدابير المرونة المبتكرة (MeaDRI)، بما في ذلك الإدارة المتكاملة للآفات، وتحسين أساليب التطبيق وتطوير بدائل جديدة.وأهمها تطوير وتطبيق وتعزيز الإدارة المتكاملة للآفات (IPM)، وتعد المبيدات الحيوية إحدى الأدوات المهمة.
1. تعريف وفئة المبيدات الحيوية في اليابان
ترتبط المبيدات الحيوية بالمبيدات الحشرية الكيميائية أو الاصطناعية، وتشير عمومًا إلى المبيدات الحشرية الآمنة نسبيًا أو الصديقة للناس والبيئة والبيئة التي تستخدم الموارد البيولوجية أو تعتمد عليها.وفقا لمصدر المكونات النشطة، يمكن تقسيم المبيدات الحيوية إلى الفئات التالية: أولا، المبيدات ذات المصدر الميكروبي، بما في ذلك البكتيريا والفطريات والفيروسات والحيوانات البيولوجية الأصلية (المعدلة وراثيا) والكائنات الحية الميكروبية ومستقلباتها المفرزة؛والثاني هو المبيدات الحشرية ذات المصدر النباتي، بما في ذلك النباتات الحية ومستخلصاتها، وعوامل الحماية المضمنة في النباتات (المحاصيل المعدلة وراثيا)؛ثالثاً، المبيدات ذات الأصل الحيواني، بما في ذلك الديدان الخيطية الحية والحيوانات الطفيلية والمفترسة والمستخلصات الحيوانية (مثل الفيرومونات).تصنف الولايات المتحدة ودول أخرى أيضًا المبيدات الحشرية ذات المصادر المعدنية الطبيعية مثل الزيوت المعدنية على أنها مبيدات حيوية.
يصنف معهد SEIJ الياباني المبيدات الحيوية إلى مبيدات كائنات حية ومبيدات آفات ذات مواد حيوية، ويصنف الفيرومونات، والأيضات الميكروبية (المضادات الحيوية الزراعية)، والمستخلصات النباتية، والمبيدات الحشرية المشتقة من المعادن، والمستخلصات الحيوانية (مثل سم المفصليات)، والأجسام المضادة النانوية، وعوامل الحماية المدمجة في النبات على أنها حيوية المنشأ. مواد المبيدات الحشرية.يصنف اتحاد التعاونيات الزراعية في اليابان المبيدات الحيوية اليابانية إلى مفصليات الأرجل العدو الطبيعي، والديدان الخيطية العدو الطبيعي، والكائنات الحية الدقيقة والمواد الحيوية، ويصنف عصية ثورينجينسيس المعطلة ككائنات دقيقة ويستبعد المضادات الحيوية الزراعية من فئة المبيدات الحيوية.ومع ذلك، في الإدارة الفعلية للمبيدات الحشرية، يتم تعريف المبيدات الحيوية اليابانية بشكل ضيق على أنها مبيدات حشرية حية بيولوجية، أي "عوامل المكافحة البيولوجية مثل الكائنات الحية الدقيقة المعادية، والكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض النباتية، والكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض الحشرية، والديدان الخيطية الطفيلية الحشرية، والمفصليات الطفيلية والمفترسة المستخدمة للسيطرة على الحشرات". الآفات”.بمعنى آخر، المبيدات الحيوية اليابانية هي مبيدات حشرية تقوم بتسويق الكائنات الحية مثل الكائنات الحية الدقيقة والديدان الخيطية المسببة للحشرات والكائنات المعادية الطبيعية كمكونات فعالة، في حين أن أصناف وأنواع المواد ذات المصدر البيولوجي المسجلة في اليابان لا تنتمي إلى فئة المبيدات الحيوية.بالإضافة إلى ذلك، ووفقاً لـ "تدابير معالجة نتائج اختبارات تقييم السلامة" اليابانية المتعلقة بطلب تسجيل مبيدات الآفات الميكروبية، فإن الكائنات الحية الدقيقة والنباتات المعدلة وراثياً لا تخضع لإدارة المبيدات البيولوجية في اليابان.في السنوات الأخيرة، بدأت وزارة الزراعة والغابات ومصايد الأسماك أيضًا عملية إعادة تقييم للمبيدات الحيوية ووضعت معايير جديدة لعدم تسجيل المبيدات الحيوية لتقليل احتمالية أن يؤدي تطبيق وانتشار المبيدات الحيوية إلى إحداث ضرر كبير للموائل أو نمو الحيوانات والنباتات في البيئة المعيشية.
تغطي "قائمة مدخلات الزراعة العضوية" الصادرة حديثًا من قبل وزارة الزراعة والغابات ومصايد الأسماك اليابانية في عام 2022 جميع المبيدات الحيوية وبعض المبيدات الحشرية ذات الأصل البيولوجي.تُعفى المبيدات الحيوية اليابانية من تحديد المدخول اليومي المسموح به (ADI) والحدود القصوى للمخلفات (MRL)، وكلاهما يمكن استخدامهما في إنتاج المنتجات الزراعية بموجب معايير الزراعة العضوية اليابانية (JAS).
2. نظرة عامة على تسجيل المبيدات البيولوجية في اليابان
باعتبارها دولة رائدة في تطوير وتطبيق المبيدات الحيوية، تتمتع اليابان بنظام متكامل نسبيًا لإدارة تسجيل المبيدات الحشرية ومجموعة متنوعة غنية نسبيًا من تسجيل المبيدات الحيوية.وفقًا لإحصائيات المؤلف، اعتبارًا من عام 2023، هناك 99 مستحضرًا للمبيدات البيولوجية مسجلة وفعالة في اليابان، تتضمن 47 مكونًا نشطًا، وهو ما يمثل حوالي 8.5% من إجمالي المكونات النشطة للمبيدات المسجلة.من بينها، يتم استخدام 35 مكونًا للمبيدات الحشرية (بما في ذلك 2 مبيد للديدان الخيطية)، ويستخدم 12 مكونًا للتعقيم، ولا توجد مبيدات أعشاب أو استخدامات أخرى (الشكل 1).على الرغم من أن الفيرومونات لا تنتمي إلى فئة المبيدات الحيوية في اليابان، إلا أنه عادة ما يتم الترويج لها وتطبيقها مع المبيدات الحيوية كمدخلات زراعية عضوية.
2.1 المبيدات البيولوجية للأعداء الطبيعيين
يوجد 22 مكونًا نشطًا للمبيدات الحيوية للعدو الطبيعي مسجلة في اليابان، والتي يمكن تقسيمها إلى حشرات طفيلية وحشرات مفترسة وعث مفترس وفقًا للأنواع البيولوجية وطريقة العمل.ومنها أن الحشرات المفترسة والعث المفترس تفترس الحشرات الضارة من أجل الغذاء، وتضع الحشرات الطفيلية بيضها في الآفات الطفيلية وتتغذى يرقاتها التي تفقس على العائل وتتطور لتقتل العائل.تستخدم حشرات غشاء البكارة الطفيلية، مثل نحل المن، ونحل المن، ونحل المن، ونحل المن، ونحل المن، ونحل نصف الأجنحة، وMylostomus japonicus، المسجلة في اليابان، بشكل رئيسي لمكافحة حشرات المن والذباب والذباب الأبيض على الخضروات المزروعة في الدفيئة، وتستخدم فريسة الكريسوبتيرا، والبق، والخنفساء، والتربس بشكل رئيسي لمكافحة حشرات المن، والتربس، والذبابة البيضاء على الخضروات المزروعة في الدفيئة.يستخدم العث المفترس بشكل رئيسي لمكافحة العنكبوت الأحمر وسوس الأوراق والتيروفاج والجنبة والتربس والذبابة البيضاء على الخضروات والزهور وأشجار الفاكهة والفاصوليا والبطاطس المزروعة في البيوت المحمية وكذلك على الخضروات وأشجار الفاكهة والشاي المزروعة في مجالات.Anicetus beneficus، Pseudaphycus mali⁃nus، E. eremicus، Dacnusa Sibirica sibirica، Diglyphus isaea، Bathyplectes anurus، degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans، A. cucumeris لم يتم تجديد تسجيل الأعداء الطبيعيين مثل O. sauteri.
2.2 المبيدات الميكروبية
هناك 23 نوعًا من المكونات النشطة لمبيدات الآفات الميكروبية المسجلة في اليابان، والتي يمكن تقسيمها إلى مبيدات حشرية/مبيدات فطريات فيروسية، ومبيدات حشرية بكتيرية/مبيدات فطريات، ومبيدات حشرية/مبيدات فطريات فطرية وفقًا لأنواع الكائنات الحية الدقيقة واستخداماتها.ومن بينها، تقتل المبيدات الحشرية الميكروبية الآفات أو تسيطر عليها عن طريق إصابة وتكاثر وإفراز السموم.تتحكم مبيدات الفطريات الميكروبية في البكتيريا المسببة للأمراض من خلال المنافسة الاستعمارية، وإفراز مضادات الميكروبات أو المستقلبات الثانوية، وتحريض مقاومة النبات [1-2، 7-8، 11].الفطريات (الافتراس) ومبيدات النيماتودا Monacrosporium phymatopagum، ومبيدات الفطريات الميكروبية Agrobacterium radiobacter، Pseudomonas sp.CAB-02، Fusarium oxysporum غير الممرضة وفيروس التبرقش الخفيف الفلفلي المخفف السلالة، وتسجيل المبيدات الميكروبية مثل Xan⁃thomonas Campestris pv.retroflexus و لم يتم تجديد Drecslera monoceras.
2.2.1 المبيدات الحشرية الميكروبية
تُستخدم المبيدات الحشرية للفيروس متعدد السطوح الحبيبية والنووية المسجلة في اليابان بشكل أساسي لمكافحة آفات معينة مثل سعفة التفاح وسعفة الشاي وسعفة الشاي الطويلة الأوراق، بالإضافة إلى المكورات العقدية الذهبية على محاصيل مثل الفواكه والخضروات والفاصوليا.باعتبارها المبيدات الحشرية البكتيرية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، تُستخدم Bacillus thuringiensis بشكل أساسي للسيطرة على آفات قشريات الأجنحة ونصفيات الأجنحة على المحاصيل مثل الخضروات والفواكه والأرز والبطاطس والعشب.من بين المبيدات الحشرية الفطرية المسجلة، يستخدم Beauveria bassiana بشكل رئيسي لمكافحة آفات أجزاء الفم المضغية واللاذعة مثل التربس والحشرات القشرية والذباب الأبيض والعث والخنافس والماس والمن على الخضروات والفواكه والصنوبر والشاي.يستخدم Beauveria brucei للسيطرة على آفات غمدية الأجنحة مثل الرؤوس الطويلة والخنافس في أشجار الفاكهة والأشجار والأنجليكا وأزهار الكرز وفطر الشيتاكي.Metarhizium anisopliae يستخدم لمكافحة التربس في زراعة الخضروات والمانجو في البيوت المحمية؛تم استخدام Paecilomyces furosus وPaecilopus pectus لمكافحة الذبابة البيضاء والمن والعنكبوت الأحمر في الخضروات المزروعة بالبيوت المحمية والفراولة.يستخدم الفطر للسيطرة على الذباب الأبيض والتربس في زراعة الخضروات والمانجو والأقحوان والليسيفلوروم في البيوت المحمية.
باعتباره مبيد النيماتودا الميكروبي الوحيد المسجل والفعال في اليابان، يُستخدم Bacillus Pasteurensis ppuntum في مكافحة نيماتودا تعقد الجذور في الخضروات والبطاطس والتين.
2.2.2 المبيدات الميكروبية
تم استخدام مبيد الفطريات الشبيه بالفيروسات الصفراء من فيروس موزاييك الكوسة المخفف السلالة المسجلة في اليابان لمكافحة مرض موزاييك وذبول الفيوزاريوم الناجم عن الفيروس المرتبط بالخيار.من بين مبيدات الفطريات البكتريولوجية المسجلة في اليابان، يتم استخدام Bacillus amylolitica لمكافحة الأمراض الفطرية مثل العفن البني والعفن الرمادي واللفحة السوداء ومرض النجمة البيضاء والبياض الدقيقي والعفن الأسود وعفن الأوراق والأمراض البقعية والصدأ الأبيض ولفحة الأوراق. على الخضار والفواكه والزهور والجنجل والتبغ.تم استخدام Bacillus simplex للوقاية من الذبول البكتيري واللفحة البكتيرية للأرز وعلاجهما.يستخدم Bacillus subtilis للسيطرة على الأمراض البكتيرية والفطرية مثل العفن الرمادي، البياض الدقيقي، مرض النجمة السوداء، انفجار الأرز، بياض الأوراق، اللفحة السوداء، لفحة الأوراق، البقعة البيضاء، البقع، مرض القرحة، اللفحة، مرض العفن الأسود، مرض البقعة البنية ولفحة الأوراق السوداء ومرض البقع البكتيرية على الخضروات والفواكه والأرز والزهور ونباتات الزينة والفاصوليا والبطاطس والجنجل والتبغ والفطر.يتم استخدام السلالات غير المسببة للأمراض من سلالات الجزر ذات العفن الناعم Erwenella للتحكم في مرض العفن الناعم والتقرح على الخضروات والحمضيات والسيكلين والبطاطس.يستخدم Pseudomonas Fluorescens للسيطرة على العفن والعفن الأسود والعفن الأسود البكتيري وعفن براعم الزهور على الخضروات الورقية.يستخدم Pseudomonas roseni للسيطرة على العفن الناعم، والعفن الأسود، والعفن، وعفن براعم الزهرة، والبقعة البكتيرية، والبقعة السوداء البكتيرية، والانثقاب البكتيري، والعفن البكتيري الناعم، ولفحة الساق البكتيرية، ولفحة الفروع البكتيرية، والتقرحات البكتيرية على الخضار والفواكه.تستخدم البلعمة الرائعة لمكافحة مرض تورم الجذور للخضروات الصليبية، وتستخدم بكتيريا السلة الصفراء لمكافحة البياض الدقيقي والعفن الأسود والجمرة الخبيثة وعفن الأوراق والعفن الرمادي وتفجير الأرز واللفحة البكتيرية والذبول البكتيري والخط البني. ومرض الشتلات السيئ ولفحة الشتلات على الخضروات والفراولة والأرز، وتعزيز نمو جذور المحاصيل.يستخدم Lactobacillus plantarum للتحكم في العفن الناعم على الخضار والبطاطس.ومن بين مبيدات الفطريات المسجلة في اليابان، تم استخدام Scutellaria microscutella للوقاية والسيطرة على تعفن الصلبة في الخضروات، وتعفن العفن الأسود في البصل الأخضر والثوم.يستخدم Trichoderma viridis للسيطرة على الأمراض البكتيرية والفطرية مثل لفحة الأرز، ومرض الخط البني البكتيري، ولفحة الأوراق ولفحة الأرز، وكذلك مرض الخط الأرجواني للهليون ومرض الحرير الأبيض للتبغ.
2.3 الديدان الخيطية الممرضة للحشرات
هناك نوعان من الديدان الخيطية الممرضة للحشرات مسجلة بشكل فعال في اليابان، وآليات المبيدات الحشرية الخاصة بها [1-2، 11] تنطوي بشكل رئيسي على تلف آلات الغزو، واستهلاك التغذية وتفكك تلف خلايا الأنسجة، وإفراز البكتيريا التكافلية للسموم.تستخدم Steinernema carpocapsae وS. glaseri، المسجلة في اليابان، بشكل رئيسي في البطاطا الحلوة والزيتون والتين والزهور وأوراق الشجر وأزهار الكرز والخوخ والخوخ والتوت الأحمر والتفاح والفطر والخضروات والعشب والجنكة. مكافحة الآفات الحشرية مثل ميغالوفورا، وويسترو الزيتون، وويسترو العنب الأسود، وويسترو النخيل الأحمر، والنجمة الصفراء لونجيكورنيس، وويسترو عنق الخوخ، ونيماتوفورا أودون، ويبيدوفورا مزدوجة المعنقدة، وزويسيا أوريزاي، وسيربوس أوريزاي، وديبتركس جابونيكا، وحفار شجرة الكرز الياباني، ودودة طعام صغيرة خوخية ، أكوليما جابونيكا والفطر الأحمر.ولم يتم تجديد تسجيل الديدان الخيطية الممرضة للحشرات S. kushidai.
3. الملخص والتوقعات
في اليابان، تعتبر المبيدات الحيوية مهمة لضمان الأمن الغذائي، وحماية البيئة والتنوع البيولوجي، والحفاظ على التنمية الزراعية المستدامة.على عكس دول ومناطق مثل الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي والصين وفيتنام [1، 7-8]، يتم تعريف المبيدات الحيوية اليابانية بشكل ضيق على أنها عوامل المكافحة الحيوية الحية غير المعدلة وراثيًا والتي يمكن استخدامها كمدخلات زراعة عضوية.في الوقت الحاضر، يوجد 47 مبيدًا بيولوجيًا مسجلاً وفعالاً في اليابان، تنتمي إلى الأعداء الطبيعيين والكائنات الحية الدقيقة والديدان الخيطية المسببة للأمراض الحشرية، وتستخدم للوقاية والسيطرة على المفصليات الضارة والديدان الخيطية الطفيلية النباتية ومسببات الأمراض في زراعة الدفيئة والمحاصيل الحقلية مثل كالخضار والفواكه والأرز وأشجار الشاي والأشجار والزهور ونباتات الزينة والمروج.على الرغم من أن هذه المبيدات الحيوية تتمتع بمزايا السلامة العالية، وانخفاض خطر مقاومة الأدوية، والبحث الذاتي أو الإزالة الطفيلية المتكررة للآفات في ظل ظروف مواتية، وفترة فعالية طويلة وتوفير العمالة، إلا أن لها أيضًا عيوب مثل ضعف الاستقرار، والفعالية البطيئة، وضعف التوافق. ، طيف التحكم وفترة نافذة الاستخدام الضيقة.ومن ناحية أخرى، فإن نطاق المحاصيل وأشياء المراقبة لتسجيل واستخدام المبيدات الحيوية في اليابان محدود نسبيًا أيضًا، ولا يمكن أن تحل محل المبيدات الحشرية الكيميائية لتحقيق الفعالية الكاملة.وفقًا للإحصاءات [3]، في عام 2020، بلغت قيمة المبيدات الحيوية المستخدمة في اليابان 0.8% فقط، وهي أقل بكثير من نسبة العدد المسجل من المكونات النشطة.
باعتبارها الاتجاه الرئيسي للتنمية في صناعة المبيدات الحشرية في المستقبل، يتم إجراء المزيد من الأبحاث حول المبيدات الحيوية وتطويرها وتسجيلها للإنتاج الزراعي.إلى جانب التقدم في العلوم والتكنولوجيا البيولوجية وبروز ميزة التكلفة لأبحاث وتطوير المبيدات الحيوية، وتحسين سلامة الأغذية وجودتها، والعبء البيئي ومتطلبات التنمية الزراعية المستدامة، يستمر سوق المبيدات الحيوية في اليابان في النمو بسرعة.تقدر شركة Inkwood Research أن سوق المبيدات الحيوية اليابانية سوف تنمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 22.8% من عام 2017 إلى عام 2025، ومن المتوقع أن تصل إلى 729 مليون دولار في عام 2025. ومع تنفيذ "استراتيجية نظام الغذاء الأخضر"، يتم استخدام المبيدات الحيوية. في المزارعين اليابانيين
وقت النشر: 14 مايو 2024