Биопестицидтер Жапонияда «Жасыл азық-түлік жүйесі стратегиясын» жүзеге асырудың маңызды құралдарының бірі болып табылады. Бұл мақалада Жапониядағы биопестицидтердің анықтамасы мен санаты сипатталған, сондай-ақ басқа елдерде биопестицидтерді әзірлеу және қолдану үшін анықтама беру мақсатында Жапониядағы биопестицидтерді тіркеу жіктелген.
Жапонияда қолжетімді ауылшаруашылық жерлерінің салыстырмалы түрде шектеулі аумағына байланысты, әр аумаққа егістік өнімділігін арттыру үшін пестицидтер мен тыңайтқыштарды көбірек қолдану қажет. Дегенмен, көптеген химиялық пестицидтерді қолдану қоршаған ортаға түсетін ауыртпалықты арттырды, және тұрақты ауыл шаруашылығы мен қоршаған ортаны дамытуға қол жеткізу үшін топырақты, суды, биоәртүрлілікті, ауылдық ландшафттарды және азық-түлік қауіпсіздігін қорғау ерекше маңызды. Егіндерде пестицидтердің көп қалдықтары қоғамдық аурулардың көбеюіне әкеліп соқтыратындықтан, фермерлер мен халық қауіпсіз және экологиялық таза биопестицидтерді қолдануға бейім.
Еуропалық «фермадан шанышқыға» бастамасына ұқсас, Жапония үкіметі 2021 жылдың мамыр айында химиялық пестицидтерді тәуекелге байланысты пайдалануды 2050 жылға қарай 50%-ға азайтуға және органикалық егістік алқабын 1 миллион хм2-ге дейін (Жапонияның ауылшаруашылық алқабының 25%-ына тең) ұлғайтуға бағытталған «Жасыл азық-түлік жүйесінің стратегиясын» әзірледі. Стратегия азық-түлік, ауыл шаруашылығы, орман шаруашылығы және балық шаруашылығының өнімділігі мен тұрақтылығын инновациялық төзімділік шаралары (MeaDRI) арқылы арттыруға бағытталған, оның ішінде кешенді зиянкестермен күрес, қолдану әдістерін жетілдіру және жаңа баламаларды әзірлеу. Олардың ішінде ең маңыздысы - кешенді зиянкестермен күресті (IPM) әзірлеу, қолдану және ілгерілету, ал биопестицидтер маңызды құралдардың бірі болып табылады.
1. Жапониядағы биопестицидтердің анықтамасы және санаты
Биопестицидтер химиялық немесе синтетикалық пестицидтерге қатысты және әдетте биологиялық ресурстарды пайдаланатын немесе оларға негізделген адамдарға, қоршаған ортаға және экологияға салыстырмалы түрде қауіпсіз немесе қолайлы пестицидтерге жатады. Белсенді ингредиенттердің көзіне сәйкес биопестицидтерді келесі санаттарға бөлуге болады: біріншіден, бактерияларды, саңырауқұлақтарды, вирустарды және түпнұсқа биологиялық жануарларды (генетикалық түрлендірілген) қамтитын микробтық пестицидтер; екіншіден, тірі өсімдіктер мен олардың сығындыларын, өсімдікке енетін қорғаныш агенттерін (генетикалық түрлендірілген дақылдарды) қамтитын өсімдік тектес пестицидтер; үшіншіден, тірі энтомопатикалық нематодтарды, паразиттік және жыртқыш жануарларды және жануарлар сығындыларын (мысалы, феромондарды) қамтитын жануарлар тектес пестицидтер. Америка Құрама Штаттары және басқа елдер де минералды май сияқты табиғи минералды пестицидтерді биопестицидтер ретінде жіктейді.
Жапонияның SEIJ биопестицидтерін тірі организм пестицидтері мен биогенді заттардың пестицидтеріне жіктейді, ал феромондарды, микробтық метаболиттерді (ауыл шаруашылығы антибиотиктерін), өсімдік сығындыларын, минералды пестицидтерді, жануарлар сығындыларын (мысалы, буынаяқтылардың уы), наноантиденелерді және өсімдіктерге енгізілген қорғаныс агенттерін биогенді заттардың пестицидтері ретінде жіктейді. Жапонияның Ауыл шаруашылығы кооперативтері федерациясы жапон биопестицидтерін табиғи жау буынаяқтыларға, табиғи жау нематодтарына, микроорганизмдерге және биогенді заттарға жіктейді, ал белсенді емес Bacillus thuringiensis микроорганизмдер ретінде жіктейді және ауыл шаруашылығы антибиотиктерін биопестицидтер санатынан шығарады. Дегенмен, нақты пестицидтерді басқаруда жапон биопестицидтері тар мағынада биологиялық тірі пестицидтер, яғни «зиянкестерді бақылау үшін қолданылатын антагонистік микроорганизмдер, өсімдік патогенді микроорганизмдері, жәндіктер патогенді микроорганизмдері, жәндіктер паразиттік нематодтары, паразиттік және жыртқыш буынаяқтылар сияқты биологиялық бақылау агенттері» ретінде анықталады. Басқаша айтқанда, жапон биопестицидтері - микроорганизмдер, энтомопатикалық нематодтар және табиғи жау организмдері сияқты тірі организмдерді белсенді ингредиенттер ретінде коммерцияландыратын пестицидтер, ал Жапонияда тіркелген биологиялық бастапқы заттардың түрлері мен түрлері биопестицидтер санатына жатпайды. Сонымен қатар, Жапонияның «Микробтық пестицидтерді тіркеуге өтінімге қатысты қауіпсіздікті бағалау сынақтарының нәтижелерін өңдеу шараларына» сәйкес, генетикалық түрлендірілген микроорганизмдер мен өсімдіктер Жапонияда биологиялық пестицидтердің басқаруында емес. Соңғы жылдары Ауыл шаруашылығы, орман шаруашылығы және балық шаруашылығы министрлігі биопестицидтерді қайта бағалау процесін бастады және биопестицидтерді қолдану мен тарату тірі ортадағы жануарлар мен өсімдіктердің тіршілік ету ортасына немесе өсуіне айтарлықтай зиян келтіруі мүмкін екенін азайту үшін биопестицидтерді тіркемеуге арналған жаңа стандарттарды әзірледі.
Жапонияның Ауыл шаруашылығы, орман шаруашылығы және балық шаруашылығы министрлігі 2022 жылы жаңадан жариялаған «Органикалық отырғызу материалдарының тізімі» барлық биопестицидтерді және биологиялық тектес кейбір пестицидтерді қамтиды. Жапон биопестицидтері рұқсат етілген тәуліктік тұтыну (ADI) және қалдықтың максималды шектерін (MRL) белгілеуден босатылған, екеуі де Жапон органикалық ауыл шаруашылығы стандарты (JAS) бойынша ауыл шаруашылығы өнімдерін өндіруде пайдаланылуы мүмкін.
2. Жапонияда биологиялық пестицидтерді тіркеуге шолу
Биопестицидтерді әзірлеу және қолдану саласындағы жетекші ел ретінде Жапонияда пестицидтерді тіркеудің салыстырмалы түрде толық жүйесі және биопестицидтерді тіркеудің салыстырмалы түрде бай түрлері бар. Автордың статистикасына сәйкес, 2023 жылғы жағдай бойынша Жапонияда 99 биологиялық пестицид препараты тіркелген және тиімді, олар 47 белсенді ингредиентті қамтиды, бұл тіркелген пестицидтердің жалпы белсенді ингредиенттерінің шамамен 8,5%-ын құрайды. Олардың ішінде 35 ингредиент инсектицид ретінде қолданылады (оның ішінде 2 нематоцид), 12 ингредиент зарарсыздандыру үшін қолданылады және гербицидтер немесе басқа мақсаттарда қолдануға болмайды (1-сурет). Феромондар Жапонияда биопестицидтер санатына жатпаса да, олар әдетте органикалық отырғызу материалдары ретінде биопестицидтермен бірге насихатталады және қолданылады.
2.1 Табиғи жаулардың биологиялық пестицидтері
Жапонияда тіркелген табиғи жау биопестицидтерінің 22 белсенді ингредиенті бар, оларды биологиялық түрлері мен әсер ету тәсіліне қарай паразиттік жәндіктер, жыртқыш жәндіктер және жыртқыш кенелер деп бөлуге болады. Олардың ішінде жыртқыш жәндіктер мен жыртқыш кенелер зиянды жәндіктерді қоректенеді, ал паразиттік жәндіктер паразиттік зиянкестерге жұмыртқа салады, ал олардан шыққан дернәсілдер иесімен қоректеніп, иесін өлтіру үшін дамиды. Жапонияда тіркелген тли, тли, тли, тли, тли, гемиптера және Mylostomus japonicus сияқты паразиттік гименоптера жәндіктері негізінен жылыжайда өсірілетін көкөністердегі тлилерді, шыбындарды және ақ шыбындарды бақылау үшін қолданылады, ал жыртқыш хризоптералар, қоңыздар, қандала қоңыздары және трипстер негізінен жылыжайда өсірілетін көкөністердегі тлилерді, трипстерді және ақ шыбындарды бақылау үшін қолданылады. Жыртқыш кенелер негізінен жылыжайда өсірілетін көкөністерде, гүлдерде, жеміс ағаштарында, бұршақтарда және картопта, сондай-ақ егістіктерде отырғызылған көкөністерде, жеміс ағаштарында және шайда қызыл өрмекші, жапырақ кенесі, тирофаг, плевротарсус, трипс және ақ шыбынмен күресу үшін қолданылады. Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris. O. sauteri сияқты табиғи жаулардың тіркелуі жаңартылған жоқ.
2.2 Микробтық пестицидтер
Жапонияда микробтық пестицидтердің белсенді ингредиенттерінің 23 түрі тіркелген, оларды микроорганизмдердің түрлері мен қолданылуына қарай вирустық инсектицидтер/фунгицидтер, бактериялық инсектицидтер/фунгицидтер және саңырауқұлақ инсектицидтері/фунгицидтері деп бөлуге болады. Олардың ішінде микробтық инсектицидтер зиянкестерді жұқтыру, көбейту және токсиндерді бөлу арқылы жояды немесе бақылайды. Микробтық фунгицидтер патогендік бактерияларды колонизация бәсекелестігі, микробқа қарсы препараттардың немесе екінші реттік метаболиттердің бөлінуі және өсімдіктерге төзімділікті индукциялау арқылы бақылайды [1-2, 7-8, 11]. Саңырауқұлақтар (жыртқыштық) нематоцидтері Monacrosporium phymatopagum, микробтық фунгицидтер Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, патогенді емес Fusarium oxysporum және Pepper жұмсақ мотл вирусының әлсіреген штаммы, ал Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus және Drechslera monoceras сияқты микробтық пестицидтерді тіркеу жаңартылған жоқ.
2.2.1 Микробтық инсектицидтер
Жапонияда тіркелген түйіршікті және ядролық полиэдроидты вирустық инсектицидтер негізінен алма сақинасы, шай сақинасы және шай ұзын жапырақты сақинасы сияқты белгілі бір зиянкестерді, сондай-ақ жемістер, көкөністер мен бұршақ сияқты дақылдардағы Streptococcus aureus-ті бақылау үшін қолданылады. Ең көп қолданылатын бактериялық инсектицид ретінде Bacillus thuringiensis негізінен көкөністер, жемістер, күріш, картоп және шымтезек сияқты дақылдардағы лепидоптера және гемиптера зиянкестерін бақылау үшін қолданылады. Тіркелген саңырауқұлақ инсектицидтерінің ішінде Beauveria bassiana негізінен көкөністердегі, жемістердегі, қарағайлардағы және шайдағы трипс, қабыршақты жәндіктер, ақ шыбындар, кенелер, қоңыздар, ромбтар және тли сияқты ауыз қуысының шайнайтын және шағатын зиянкестерін бақылау үшін қолданылады. Beauveria brucei жеміс ағаштарындағы, ағаштардағы, ангеликадағы, шие гүлдеріндегі және шиитаке саңырауқұлақтарындағы лонгицепс және қоңыздар сияқты колеоптера зиянкестерін бақылау үшін қолданылады. Metarhizium anisopliae көкөністер мен мангоны жылыжайда өсіруде трипстерді бақылау үшін қолданылады; Paecilomyces furosus және Paecilopus pectus жылыжайда өсірілетін көкөністер мен құлпынайдағы ақ шыбындарды, тлилерді және қызыл өрмекшілерді бақылау үшін пайдаланылды. Саңырауқұлақ көкөністерді, мангоны, хризантеманы және лисифлорумды жылыжайда өсіруде ақ шыбындар мен трипстерді бақылау үшін қолданылады.
Жапонияда тіркелген және тиімді жалғыз микробтық нематоцид ретінде Bacillus Pasteurensis punctum көкөністерде, картопта және інжірде тамыр түйінінің нематодасын бақылау үшін қолданылады.
2.2.2 Микробиоцидтер
Жапонияда тіркелген вирус тәрізді фунгицидті сарғыш мозаикалық вирус аттенуирленген штамм қиярға байланысты вирус тудыратын мозаикалық ауру мен фузариозды солуды бақылау үшін пайдаланылды. Жапонияда тіркелген бактериологиялық фунгицидтердің ішінде Bacillus amylolitica көкөністерде, жемістерде, гүлдерде, құлмақта және темекіде қоңыр шірік, сұр зең, қара күйе, ақ жұлдыз ауруы, ұнтақты зең, қара зең, жапырақ зеңі, дақ ауруы, ақ тот және жапырақ күйесі сияқты саңырауқұлақ ауруларын бақылау үшін қолданылады. Bacillus simplex күріштің бактериялық солуы мен бактериялық күйігінің алдын алу және емдеу үшін қолданылды. Bacillus subtilis көкөністерде, жемістерде, күріште, гүлдерде және сәндік өсімдіктерде, бұршақтарда, картопта, құлмақта, темекіде және саңырауқұлақтарда сұр зең, ұнтақты зең, қара жұлдыз ауруы, күріштің шырыны, жапырақ зеңі, қара күйе, жапырақ күйесі, ақ дақ, дақтар, ойық жара ауруы, күйе, қара зең ауруы, қоңыр дақ ауруы, қара жапырақ күйесі және бактериялық дақ ауруы сияқты бактериялық және саңырауқұлақ ауруларын бақылау үшін қолданылады. Erwenella жұмсақ шірік сәбіз кіші түрлерінің патогенді емес штамдары көкөністерде, цитрус жемістерінде, циклондарда және картопта жұмсақ шірік пен ойық жара ауруын бақылау үшін қолданылады. Pseudomonas fluorescens жапырақты көкөністерде шірік, қара шірік, бактериялық қара шірік және гүл бүршіктерінің шірігін бақылау үшін қолданылады. Pseudomonas roseni көкөністер мен жемістерде жұмсақ шірік, қара шірік, шірік, гүл бүршіктерінің шірігі, бактериялық дақ, бактериялық қара дақ, бактериялық тесілу, бактериялық жұмсақ шірік, сабақтың бактериялық күйігі, бұтақтың бактериялық күйігі және бактериялық ойық жарасын бақылау үшін қолданылады. Phagocytophage mirabile крестгүлді көкөністердің тамыр ісіну ауруын бақылау үшін қолданылады, ал сары себет бактериялары ұнтақты зең, қара зең, сібір жарасы, жапырақ зеңі, сұр зең, күріш жарылысы, бактериялық күйік, бактериялық солу, қоңыр жолақ, жаман көшет ауруы және көкөністерде, құлпынай мен күріште көшеттердің күйігін бақылау және дақыл тамырларының өсуін ынталандыру үшін қолданылады. Lactobacillus plantarum көкөністер мен картоптағы жұмсақ шірікпен күресу үшін қолданылады. Жапонияда тіркелген фунгицидтердің ішінде Scutellaria microscutella көкөністердегі склеротий шірігінің, пияз бен сарымсақтағы қара шірік шірігінің алдын алу және бақылау үшін қолданылды. Trichoderma viridis күріштің күйуі, бактериялық қоңыр жолақ ауруы, жапырақтың күйуі және күріштің жарылуы сияқты бактериялық және саңырауқұлақ ауруларын, сондай-ақ спаржаның күлгін жолақ ауруын және темекі ақ жібек ауруын бақылау үшін қолданылады.
2.3 Энтомопатогенді нематодтар
Жапонияда энтомопатогенді нематодтардың екі түрі тиімді тіркелген және олардың инсектицидтік механизмдері [1-2, 11] негізінен инвазия механизмінің зақымдануы, қоректік заттарды тұтыну және тін жасушаларының зақымдануының ыдырауы және токсиндерді бөлетін симбиотикалық бактерияларды қамтиды. Жапонияда тіркелген Steinernema carpocapsae және S. glaseri негізінен тәтті картопта, зәйтүнде, інжірде, гүлдерде және жапырақты өсімдіктерде, шие гүлдерінде, қара өрікте, шабдалыда, қызыл жидектерде, алмада, саңырауқұлақтарда, көкөністерде, шымтезекте және гинкгода қолданылады. Megalophora, зәйтүн вестросы, жүзім қара вестросы, қызыл пальма вестросы, сары жұлдызды лонгикорнис, шабдалы мойны вестросы, удон нематопорасы, қос түкті лепидофора, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, жапон шие ағашы қырғышы, шабдалы ұсақ тағам құрты, aculema japonica және қызыл саңырауқұлақтар сияқты жәндіктер зиянкестерімен күрес. Энтомопатогенді S. kushidai нематодының тіркелуі жаңартылған жоқ.
3. Қысқаша мазмұны және болжамы
Жапонияда биопестицидтер азық-түлік қауіпсіздігін қамтамасыз ету, қоршаған ортаны және биоәртүрлілікті қорғау, сондай-ақ ауыл шаруашылығының тұрақты дамуын сақтау үшін маңызды. Америка Құрама Штаттары, Еуропалық Одақ, Қытай және Вьетнам [1, 7-8] сияқты елдер мен аймақтардан айырмашылығы, жапон биопестицидтері органикалық отырғызу материалдары ретінде пайдаланылуы мүмкін генетикалық түрлендірілмеген тірі биобақылау агенттері ретінде тар мағынада анықталады. Қазіргі уақытта Жапонияда табиғи жауларға, микроорганизмдерге және жәндіктер патогенді нематодтарына жататын және зиянды буынаяқтылардың, өсімдік паразиттік нематодтарының және жылыжай өсірудегі және көкөністер, жемістер, күріш, шай ағаштары, ағаштар, гүлдер және сәндік өсімдіктер мен көгалдар сияқты егістік дақылдардағы патогендердің алдын алу және бақылау үшін қолданылатын 47 биологиялық пестицид тіркелген және тиімді. Бұл биопестицидтердің жоғары қауіпсіздік, дәріге төзімділіктің төмен қаупі, қолайлы жағдайларда зиянкестерді өздігінен іздеу немесе қайталап паразиттік жою, ұзақ тиімділік кезеңі және еңбекті үнемдеу сияқты артықшылықтары болғанымен, олардың тұрақтылығының төмендеуі, тиімділігінің төмендеуі, үйлесімділігінің төмендеуі, бақылау спектрі және пайдалану мерзімінің тарлығы сияқты кемшіліктері де бар. Екінші жағынан, Жапонияда биопестицидтерді тіркеу және қолдану үшін қолданылатын дақылдар мен бақылау нысандарының ауқымы да салыстырмалы түрде шектеулі және ол толық тиімділікке қол жеткізу үшін химиялық пестицидтерді алмастыра алмайды. Статистикаға сәйкес [3], 2020 жылы Жапонияда қолданылатын биопестицидтердің құны тек 0,8%-ды құрады, бұл тіркелген белсенді ингредиенттер санының үлесінен әлдеқайда төмен.
Болашақта пестицидтер өнеркәсібінің негізгі даму бағыты ретінде биопестицидтер көбірек зерттеліп, әзірленіп, ауыл шаруашылығы өндірісі үшін тіркелуде. Биологиялық ғылым мен технологияның дамуымен және биопестицидтерді зерттеу мен әзірлеудің бағалық артықшылығының маңыздылығымен, азық-түлік қауіпсіздігі мен сапасының, қоршаған ортаға түсетін жүктеменің және ауыл шаруашылығының тұрақты даму талаптарының жақсаруымен қатар, Жапонияның биопестицидтер нарығы тез өсіп келеді. Inkwood Research компаниясының бағалауы бойынша, Жапонияның биопестицидтер нарығы 2017 жылдан 2025 жылға дейін жылдық 22,8% өседі және 2025 жылы 729 миллион долларға жетеді деп күтілуде. «Жасыл азық-түлік жүйесі стратегиясын» енгізу арқылы биопестицидтер жапон фермерлерінде қолданылуда.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 14 мамыр