Biopestisida merupakan salah satu alat penting untuk menerapkan “Strategi Sistem Pangan Hijau” di Jepang. Makalah ini menjelaskan definisi dan kategori biopestisida di Jepang, serta mengklasifikasikan pendaftaran biopestisida di Jepang, untuk memberikan referensi bagi pengembangan dan penerapan biopestisida di negara lain.
Karena lahan pertanian yang tersedia di Jepang relatif terbatas, maka diperlukan lebih banyak pestisida dan pupuk untuk meningkatkan hasil panen per area. Akan tetapi, penggunaan sejumlah besar pestisida kimia telah meningkatkan beban lingkungan, dan sangat penting untuk melindungi tanah, air, keanekaragaman hayati, lanskap pedesaan, dan ketahanan pangan guna mencapai pembangunan pertanian dan lingkungan yang berkelanjutan. Dengan tingginya residu pestisida pada tanaman yang menyebabkan meningkatnya kasus penyakit masyarakat, petani dan masyarakat cenderung menggunakan biopestisida yang lebih aman dan ramah lingkungan.
Mirip dengan inisiatif pertanian-ke-meja makan Eropa, pemerintah Jepang pada bulan Mei 2021 mengembangkan “Strategi Sistem Pangan Hijau” yang bertujuan untuk mengurangi penggunaan pestisida kimia yang berisiko hingga 50% pada tahun 2050 dan meningkatkan luas lahan pertanian organik menjadi 1 juta hm2 (setara dengan 25% dari luas lahan pertanian Jepang). Strategi ini berupaya untuk meningkatkan produktivitas dan keberlanjutan pangan, pertanian, kehutanan, dan perikanan melalui langkah-langkah Ketahanan yang inovatif (MeaDRI), termasuk pengelolaan hama terpadu, metode aplikasi yang lebih baik, dan pengembangan alternatif baru. Di antara semuanya, yang terpenting adalah pengembangan, penerapan, dan promosi pengelolaan hama terpadu (IPM), dan biopestisida adalah salah satu alat penting.
1. Definisi dan kategori biopestisida di Jepang
Biopestisida relatif terhadap pestisida kimia atau sintetis, dan umumnya merujuk pada pestisida yang relatif aman atau ramah terhadap manusia, lingkungan, dan ekologi dengan menggunakan atau berdasarkan sumber daya hayati. Menurut sumber bahan aktifnya, biopestisida dapat dibagi ke dalam kategori berikut: pertama, pestisida sumber mikroba, termasuk bakteri, jamur, virus, dan hewan biologis asli (organisme hidup mikroba yang dimodifikasi secara genetik) dan metabolitnya yang disekresikan; Yang kedua adalah pestisida sumber tanaman, termasuk tanaman hidup dan ekstraknya, agen pelindung yang ditanamkan pada tanaman (tanaman yang dimodifikasi secara genetik); Ketiga, pestisida yang berasal dari hewan, termasuk nematoda entomopatetik hidup, hewan parasit dan predator, dan ekstrak hewan (seperti feromon). Amerika Serikat dan negara-negara lain juga mengklasifikasikan pestisida sumber mineral alami seperti minyak mineral sebagai biopestisida.
SEIJ Jepang mengklasifikasikan biopestisida menjadi pestisida organisme hidup dan pestisida zat biogenik, dan mengklasifikasikan feromon, metabolit mikroba (antibiotik pertanian), ekstrak tanaman, pestisida yang berasal dari mineral, ekstrak hewan (seperti racun artropoda), nanoantibodi, dan agen pelindung yang ditanamkan pada tanaman sebagai pestisida zat biogenik. Federasi Koperasi Pertanian Jepang mengklasifikasikan biopestisida Jepang menjadi artropoda musuh alami, nematoda musuh alami, mikroorganisme dan zat biogenik, dan mengklasifikasikan Bacillus thuringiensis yang dinonaktifkan sebagai mikroorganisme dan mengecualikan antibiotik pertanian dari kategori biopestisida. Namun, dalam manajemen pestisida yang sebenarnya, biopestisida Jepang secara sempit didefinisikan sebagai pestisida hidup biologis, yaitu, "agen pengendalian biologis seperti mikroorganisme antagonis, mikroorganisme patogen tanaman, mikroorganisme patogen serangga, nematoda parasit serangga, artropoda parasit dan predator yang digunakan untuk pengendalian hama". Dengan kata lain, biopestisida Jepang adalah pestisida yang mengomersialkan organisme hidup seperti mikroorganisme, nematoda entomopatetik, dan organisme musuh alami sebagai bahan aktif, sedangkan varietas dan jenis zat sumber hayati yang terdaftar di Jepang tidak termasuk dalam kategori biopestisida. Selain itu, menurut "Langkah-langkah untuk Perlakuan Hasil Uji Penilaian Keamanan yang Terkait dengan Permohonan Pendaftaran Pestisida Mikroba" Jepang, mikroorganisme dan tanaman yang dimodifikasi secara genetik tidak berada di bawah pengelolaan pestisida biologis di Jepang. Dalam beberapa tahun terakhir, Kementerian Pertanian, Kehutanan, dan Perikanan juga telah memulai proses evaluasi ulang untuk biopestisida dan mengembangkan standar baru untuk non-pendaftaran biopestisida untuk mengurangi kemungkinan bahwa aplikasi dan penyebaran biopestisida dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan terhadap habitat atau pertumbuhan hewan dan tanaman di lingkungan hidup.
“Daftar Input Penanaman Organik” yang baru dirilis oleh Kementerian Pertanian, Kehutanan, dan Perikanan Jepang pada tahun 2022 mencakup semua biopestisida dan beberapa pestisida yang berasal dari biologis. Biopestisida Jepang dikecualikan dari penetapan Batas Asupan Harian yang Diizinkan (ADI) dan Batas Residu Maksimum (MRL), yang keduanya dapat digunakan dalam produksi produk pertanian berdasarkan Standar Pertanian Organik Jepang (JAS).
2. Tinjauan umum pendaftaran pestisida biologis di Jepang
Sebagai negara terdepan dalam pengembangan dan penerapan biopestisida, Jepang memiliki sistem manajemen pendaftaran pestisida yang relatif lengkap dan beragam jenis pendaftaran biopestisida. Menurut statistik penulis, hingga tahun 2023, terdapat 99 sediaan pestisida biologis yang terdaftar dan efektif di Jepang, yang melibatkan 47 bahan aktif, yang mencakup sekitar 8,5% dari total bahan aktif pestisida terdaftar. Di antaranya, 35 bahan digunakan untuk insektisida (termasuk 2 nematosida), 12 bahan digunakan untuk sterilisasi, dan tidak ada herbisida atau penggunaan lainnya (Gambar 1). Meskipun feromon tidak termasuk dalam kategori biopestisida di Jepang, feromon biasanya dipromosikan dan diterapkan bersama dengan biopestisida sebagai input penanaman organik.
2.1 Pestisida hayati musuh alami
Ada 22 bahan aktif biopestisida musuh alami yang terdaftar di Jepang, yang dapat dibagi menjadi serangga parasit, serangga predator, dan tungau predator menurut spesies biologis dan cara kerjanya. Di antara mereka, serangga predator dan tungau predator memangsa serangga berbahaya untuk makanan, dan serangga parasit bertelur di hama parasit dan larva yang menetas memakan inang dan berkembang untuk membunuh inang. Serangga hymenoptera parasit, seperti lebah kutu daun, lebah kutu daun, lebah kutu daun, lebah kutu daun, lebah hemiptera, dan Mylostomus japonicus, yang terdaftar di Jepang, terutama digunakan untuk mengendalikan kutu daun, lalat, dan lalat putih pada sayuran yang dibudidayakan di rumah kaca, dan mangsa chrysoptera, bug bug, ladybug, dan thrips terutama digunakan untuk mengendalikan kutu daun, thrips, dan lalat putih pada sayuran yang dibudidayakan di rumah kaca. Tungau predator terutama digunakan untuk mengendalikan laba-laba merah, tungau daun, tyrophage, pleurotarsus, thrips dan lalat putih pada sayuran, bunga, pohon buah, kacang-kacangan dan kentang yang dibudidayakan di rumah kaca, serta pada sayuran, pohon buah dan teh yang ditanam di ladang. Anicetus beneficus, Pseudaphycus mali⁃nus, E. eremicus, Dacnusa Sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris Pendaftaran musuh alami seperti O. sauteri tidak diperbarui.
2.2 Pestisida Mikroba
Ada 23 jenis bahan aktif pestisida mikroba yang terdaftar di Jepang, yang dapat dibagi menjadi insektisida/fungisida virus, insektisida/fungisida bakteri dan insektisida/fungisida jamur menurut jenis dan penggunaan mikroorganisme. Di antara mereka, insektisida mikroba membunuh atau mengendalikan hama dengan menginfeksi, memperbanyak dan mengeluarkan racun. Fungisida mikroba mengendalikan bakteri patogen melalui kompetisi kolonisasi, sekresi antimikroba atau metabolit sekunder, dan induksi resistensi tanaman [1-2, 7-8, 11]. Nematosida jamur (predasi) Monacrosporium phymatopagum, Fungisida mikroba Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, Fusarium oxysporum non-patogen dan strain yang dilemahkan virus Pepper mild mottle, Dan pendaftaran pestisida mikroba seperti Xan⁃thomonas campestris pv.retroflexus dan Drechslera monoceras tidak diperbarui.
2.2.1 Insektisida mikroba
Insektisida virus polihedroid granular dan nuklir yang terdaftar di Jepang terutama digunakan untuk mengendalikan hama tertentu seperti kurap apel, kurap teh dan kurap daun panjang teh, serta Streptococcus aureus pada tanaman seperti buah-buahan, sayuran dan kacang-kacangan. Sebagai insektisida bakteri yang paling banyak digunakan, Bacillus thuringiensis terutama digunakan untuk mengendalikan hama lepidoptera dan hemiptera pada tanaman seperti sayuran, buah-buahan, beras, kentang dan rumput. Di antara insektisida jamur yang terdaftar, Beauveria bassiana terutama digunakan untuk mengendalikan hama mulut pengunyah dan penyengat seperti thrips, serangga sisik, lalat putih, tungau, kumbang, berlian dan kutu daun pada sayuran, buah-buahan, pinus dan teh. Beauveria brucei digunakan untuk mengendalikan hama coleoptera seperti longiceps dan kumbang di pohon buah-buahan, pohon, angelica, bunga sakura dan jamur shiitake. Metarhizium anisopliae digunakan untuk mengendalikan thrips dalam budidaya rumah kaca sayuran dan mangga; Paecilomyces furosus dan Paecilopus pectus digunakan untuk mengendalikan lalat putih, kutu daun, dan laba-laba merah pada sayuran dan stroberi yang dibudidayakan di rumah kaca. Jamur ini digunakan untuk mengendalikan lalat putih dan thrips pada budidaya sayuran, mangga, krisan, dan lisiflorum di rumah kaca.
Sebagai satu-satunya nematosida mikroba yang terdaftar dan efektif di Jepang, Bacillus Pasteurensis punctum digunakan untuk mengendalikan nematoda simpul akar pada sayuran, kentang, dan buah ara.
2.2.2 Mikrobiosida
Fungisida mirip virus untuk penyakit menguning zucchini, strain yang dilemahkan akibat virus Mosaic yang terdaftar di Jepang digunakan untuk mengendalikan penyakit Mosaic dan layu fusarium yang disebabkan oleh virus yang berhubungan dengan mentimun. Di antara fungisida bakteriologis yang terdaftar di Jepang, Bacillus amylolitica digunakan untuk mengendalikan penyakit jamur seperti busuk coklat, jamur abu-abu, hawar hitam, penyakit bintang putih, embun tepung, jamur hitam, jamur daun, penyakit bercak, karat putih, dan hawar daun pada sayuran, buah-buahan, bunga, hop, dan tembakau. Bacillus simplex digunakan untuk pencegahan dan pengobatan layu bakteri dan hawar bakteri pada padi. Bacillus subtilis digunakan untuk mengendalikan penyakit bakteri dan jamur seperti jamur abu-abu, embun tepung, penyakit bintang hitam, blas padi, embun daun, hawar hitam, hawar daun, bercak putih, bintik, penyakit kanker, hawar, penyakit jamur hitam, penyakit bercak coklat, hawar daun hitam, dan penyakit bercak bakteri pada sayuran, buah-buahan, padi, bunga dan tanaman hias, kacang-kacangan, kentang, hop, tembakau, dan jamur. Galur non-patogen dari subspesies wortel busuk lunak Erwenella digunakan untuk mengendalikan penyakit busuk lunak dan kanker pada sayuran, jeruk, cycleen, dan kentang. Pseudomonas fluorescens digunakan untuk mengendalikan penyakit busuk, busuk hitam, busuk hitam bakteri, dan busuk kuncup bunga pada sayuran daun. Pseudomonas roseni digunakan untuk mengendalikan penyakit busuk lunak, busuk hitam, busuk, busuk kuncup bunga, bercak bakteri, bercak hitam bakteri, perforasi bakteri, busuk lunak bakteri, hawar batang bakteri, hawar cabang bakteri, dan kanker bakteri pada sayuran dan buah-buahan. Phagocytophage mirabile digunakan untuk mengendalikan penyakit pembengkakan akar pada sayuran silangan, dan bakteri keranjang kuning digunakan untuk mengendalikan penyakit bulai tepung, jamur hitam, antraks, jamur daun, jamur abu-abu, penyakit blas padi, hawar bakteri, layu bakteri, garis cokelat, penyakit bibit buruk, dan hawar bibit pada sayuran, stroberi, dan beras, serta meningkatkan pertumbuhan akar tanaman. Lactobacillus plantarum digunakan untuk mengendalikan penyakit busuk lunak pada sayuran dan kentang. Di antara fungisida yang terdaftar di Jepang, Scutellaria microscutella digunakan untuk pencegahan dan pengendalian penyakit busuk sklerotium pada sayuran, penyakit busuk hitam pada daun bawang dan bawang putih. Trichoderma viridis digunakan untuk mengendalikan penyakit bakteri dan jamur seperti penyakit busuk daun padi, penyakit bercak coklat bakteri, penyakit bercak daun dan penyakit blas pada padi, serta penyakit bercak ungu asparagus dan penyakit sutra putih tembakau.
2.3 Nematoda entomopatogen
Ada dua spesies nematoda entomopatogen yang terdaftar secara efektif di Jepang, dan mekanisme insektisida mereka [1-2, 11] terutama melibatkan kerusakan mesin invasi, konsumsi nutrisi dan disintegrasi kerusakan sel jaringan, dan bakteri simbiotik yang mengeluarkan racun. Steinernema carpocapsae dan S. glaseri, terdaftar di Jepang, terutama digunakan pada ubi jalar, zaitun, buah ara, bunga dan tanaman berdaun, bunga sakura, plum, persik, beri merah, apel, jamur, sayuran, rumput dan ginkgo Pengendalian hama serangga seperti 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 dan Red fungus. Pendaftaran nematoda entomopatogen S. kushidai tidak diperbarui.
3. Ringkasan dan prospek
Di Jepang, biopestisida penting untuk memastikan keamanan pangan, melindungi lingkungan dan keanekaragaman hayati, serta menjaga pembangunan pertanian berkelanjutan. Tidak seperti negara dan kawasan seperti Amerika Serikat, Uni Eropa, Tiongkok, dan Vietnam [1, 7-8], biopestisida Jepang didefinisikan secara sempit sebagai agen pengendali hayati hidup yang tidak dimodifikasi secara genetika yang dapat digunakan sebagai input penanaman organik. Saat ini, terdapat 47 pestisida hayati yang terdaftar dan efektif di Jepang, yang termasuk musuh alami, mikroorganisme, dan nematoda patogen serangga, dan digunakan untuk pencegahan dan pengendalian artropoda berbahaya, nematoda parasit tanaman, dan patogen pada budidaya rumah kaca dan tanaman pangan seperti sayur-sayuran, buah-buahan, padi, pohon teh, pohon, bunga, dan tanaman hias serta halaman rumput. Meskipun biopestisida ini memiliki kelebihan berupa keamanan yang tinggi, risiko resistensi obat yang rendah, pencarian sendiri atau eliminasi parasit hama berulang-ulang dalam kondisi yang menguntungkan, masa khasiat yang panjang, dan penghematan tenaga kerja, biopestisida ini juga memiliki kekurangan seperti stabilitas yang buruk, khasiat yang lambat, kompatibilitas yang buruk, spektrum pengendalian, dan periode jendela penggunaan yang sempit. Di sisi lain, kisaran tanaman dan objek kontrol untuk pendaftaran dan penerapan biopestisida di Jepang juga relatif terbatas, dan tidak dapat menggantikan pestisida kimia untuk mencapai kemanjuran penuh. Menurut statistik [3], pada tahun 2020, nilai biopestisida yang digunakan di Jepang hanya mencapai 0,8%, yang jauh lebih rendah daripada proporsi jumlah bahan aktif yang terdaftar.
Sebagai arah pengembangan utama industri pestisida di masa depan, biopestisida semakin banyak diteliti, dikembangkan, dan didaftarkan untuk produksi pertanian. Ditambah dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi biologi serta keunggulan keunggulan biaya penelitian dan pengembangan biopestisida, peningkatan keamanan dan kualitas pangan, beban lingkungan, dan persyaratan pembangunan berkelanjutan pertanian, pasar biopestisida Jepang terus tumbuh pesat. Inkwood Research memperkirakan bahwa pasar biopestisida Jepang akan tumbuh pada tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 22,8% dari tahun 2017 hingga 2025, dan diharapkan mencapai $729 juta pada tahun 2025. Dengan penerapan “Strategi Sistem Pangan Hijau”, biopestisida digunakan oleh petani Jepang
Waktu posting: 14-Mei-2024