Biopestisida merupakan salah satu alat penting untuk mengimplementasikan "strategi Sistem Pangan Hijau" di Jepang. Makalah ini menjelaskan definisi dan kategori biopestisida di Jepang, serta mengklasifikasikan registrasi biopestisida di Jepang, untuk memberikan referensi bagi pengembangan dan penerapan biopestisida di negara lain.
Karena luas lahan pertanian yang tersedia di Jepang relatif terbatas, diperlukan penggunaan pestisida dan pupuk yang lebih banyak untuk meningkatkan hasil panen per area. Namun, penggunaan pestisida kimia dalam jumlah besar telah meningkatkan beban lingkungan, dan sangat penting untuk melindungi tanah, air, keanekaragaman hayati, lanskap pedesaan, dan ketahanan pangan untuk 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 "dari pertanian ke meja makan" di Eropa, pemerintah Jepang pada Mei 2021 mengembangkan "Strategi Sistem Pangan Hijau" yang bertujuan untuk mengurangi penggunaan pestisida kimia yang berisiko sebesar 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 meningkatkan produktivitas dan keberlanjutan pangan, pertanian, kehutanan, dan perikanan melalui langkah-langkah Ketahanan inovatif (MeaDRI), termasuk pengelolaan hama terpadu, peningkatan metode aplikasi, dan pengembangan alternatif baru. Di antara langkah-langkah tersebut, yang terpenting adalah pengembangan, penerapan, dan promosi pengelolaan hama terpadu (IPM), dan biopestisida merupakan 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 yang menggunakan atau berbasis pada sumber daya biologis. Menurut sumber bahan aktifnya, biopestisida dapat dibagi menjadi kategori berikut: pertama, pestisida sumber mikroba, termasuk bakteri, jamur, virus, dan organisme hidup mikroba (hasil rekayasa genetika) serta metabolit yang dihasilkannya; kedua, pestisida sumber tumbuhan, termasuk tumbuhan hidup dan ekstraknya, agen pelindung yang tertanam dalam tumbuhan (tanaman hasil rekayasa genetika); ketiga, pestisida asal hewan, termasuk nematoda entomopatogenik hidup, hewan parasit dan predator, serta 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 tumbuhan, pestisida turunan mineral, ekstrak hewan (seperti bisa serangga), nanoantibodi, dan agen pelindung yang tertanam dalam tumbuhan sebagai pestisida zat biogenik. Federasi Koperasi Pertanian Jepang mengklasifikasikan biopestisida Jepang menjadi arthropoda 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 pengelolaan pestisida yang sebenarnya, biopestisida Jepang didefinisikan secara sempit sebagai pestisida organisme hidup biologis, yaitu, “agen pengendali hayati seperti mikroorganisme antagonis, mikroorganisme patogen tanaman, mikroorganisme patogen serangga, nematoda parasit serangga, arthropoda parasit dan predator yang digunakan untuk pengendalian hama”. Dengan kata lain, biopestisida Jepang adalah pestisida yang mengkomersialkan organisme hidup seperti mikroorganisme, nematoda entomopatogenik, dan organisme musuh alami sebagai bahan aktif, sementara varietas dan jenis zat sumber biologis yang terdaftar di Jepang tidak termasuk dalam kategori biopestisida. Selain itu, menurut “Pedoman Penanganan Hasil Uji Penilaian Keamanan terkait Permohonan Pendaftaran Pestisida Mikroba” Jepang, mikroorganisme dan tanaman hasil rekayasa genetika tidak termasuk dalam 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 tidak mendaftarkan biopestisida guna mengurangi kemungkinan bahwa penerapan dan penyebaran biopestisida dapat menyebabkan kerusakan signifikan pada habitat atau pertumbuhan hewan dan tumbuhan 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 asal 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. Gambaran umum pendaftaran pestisida biologis di Jepang
Sebagai negara terkemuka dalam pengembangan dan penerapan biopestisida, Jepang memiliki sistem manajemen registrasi pestisida yang relatif lengkap dan variasi biopestisida yang relatif kaya. Menurut statistik penulis, hingga tahun 2023, terdapat 99 preparat pestisida biologis yang terdaftar dan efektif di Jepang, yang melibatkan 47 bahan aktif, yang mencakup sekitar 8,5% dari total bahan aktif pestisida yang terdaftar. Di antaranya, 35 bahan digunakan untuk insektisida (termasuk 2 nematisida), 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 biologis dari musuh alami
Terdapat 22 bahan aktif biopestisida musuh alami yang terdaftar di Jepang, yang dapat dibagi menjadi serangga parasit, serangga predator, dan tungau predator berdasarkan spesies biologis dan cara kerjanya. Di antaranya, serangga predator dan tungau predator memangsa serangga berbahaya untuk makanan, dan serangga parasit bertelur di dalam hama parasit dan larva yang menetas memakan inang dan berkembang hingga membunuh inang tersebut. 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 kutu putih pada sayuran yang dibudidayakan di rumah kaca, dan serangga chrysoptera pemangsa, kutu daun, kepik, dan thrips terutama digunakan untuk mengendalikan kutu daun, thrips, dan kutu putih pada sayuran yang dibudidayakan di rumah kaca. Tungau predator terutama digunakan untuk mengendalikan tungau merah, tungau daun, tyrophage, pleurotarsus, thrips, dan kutu putih pada sayuran, bunga, pohon buah-buahan, kacang-kacangan, dan kentang yang dibudidayakan di rumah kaca, serta pada sayuran, pohon buah-buahan, 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
Terdapat 23 jenis bahan aktif pestisida mikroba yang terdaftar di Jepang, yang dapat dibagi menjadi insektisida/fungisida virus, insektisida/fungisida bakteri, dan insektisida/fungisida jamur berdasarkan jenis dan penggunaan mikroorganisme. Di antaranya, insektisida mikroba membunuh atau mengendalikan hama dengan cara menginfeksi, memperbanyak diri, 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]. Nematisida jamur (predasi) Monacrosporium phymatopagum, fungisida mikroba Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, Fusarium oxysporum non-patogen dan strain virus bercak ringan lada yang dilemahkan, dan pendaftaran pestisida mikroba seperti Xanthomonas campestris pv.retroflexus dan Drechslera monoceras tidak diperbarui.
2.2.1 Insektisida mikroba
Insektisida virus polihedroid granular dan nuklear yang terdaftar di Jepang terutama digunakan untuk mengendalikan hama spesifik seperti kurap apel, kurap teh, dan kurap daun teh panjang, 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, padi, kentang, dan rumput. Di antara insektisida jamur yang terdaftar, Beauveria bassiana terutama digunakan untuk mengendalikan hama pengunyah dan penyengat seperti thrips, kutu sisik, kutu putih, tungau, kumbang, dan kutu daun pada sayuran, buah-buahan, pinus, dan teh. Beauveria brucei digunakan untuk mengendalikan hama coleoptera seperti longiceps dan kumbang pada pohon buah-buahan, pohon, angelica, bunga sakura, dan jamur shiitake. Metarhizium anisopliae digunakan untuk mengendalikan thrips dalam budidaya sayuran dan mangga di rumah kaca; Paecilomyces furosus dan Paecilopus pectus digunakan untuk mengendalikan kutu putih, kutu daun, dan tungau merah pada sayuran dan stroberi yang dibudidayakan di rumah kaca. Jamur ini digunakan untuk mengendalikan kutu putih dan thrips pada budidaya sayuran, mangga, krisan, dan lisiflorum di rumah kaca.
Sebagai satu-satunya nematisida 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 Mikrobisida
Fungisida mirip virus, yaitu strain virus mosaik kuning zucchini yang dilemahkan dan terdaftar di Jepang, digunakan untuk mengendalikan penyakit mosaik dan layu fusarium yang disebabkan oleh virus terkait 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, hawar padi, embun daun, hawar hitam, hawar daun, bercak putih, bercak, 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. Strain non-patogenik dari subspesies Erwenella penyebab busuk lunak pada wortel digunakan untuk mengendalikan penyakit busuk lunak dan kanker pada sayuran, jeruk, sirsak, dan kentang. Pseudomonas fluorescens digunakan untuk mengendalikan busuk, busuk hitam, busuk hitam bakteri, dan busuk kuncup bunga pada sayuran berdaun. Pseudomonas roseni digunakan untuk mengendalikan 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 embun tepung, jamur hitam, antraks, jamur daun, jamur abu-abu, hawar padi, hawar bakteri, layu bakteri, bercak coklat, penyakit bibit buruk, dan hawar bibit pada sayuran, stroberi, dan padi, serta mendorong pertumbuhan akar tanaman. Lactobacillus plantarum digunakan untuk mengendalikan 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 bawang merah dan bawang putih. Trichoderma viridis digunakan untuk mengendalikan penyakit bakteri dan jamur seperti hawar padi, penyakit bercak cokelat bakteri, hawar daun dan penyakit blas padi, serta penyakit bercak ungu asparagus dan penyakit rambut putih tembakau.
2.3 Nematoda Entomopatogenik
Terdapat dua spesies nematoda entomopatogenik yang terdaftar secara efektif di Jepang, dan mekanisme insektisidanya [1-2, 11] terutama melibatkan kerusakan mesin invasi, konsumsi nutrisi dan disintegrasi kerusakan sel jaringan, serta bakteri simbion yang mengeluarkan racun. Steinernema carpocapsae dan S. glaseri, yang terdaftar di Jepang, terutama digunakan pada ubi jalar, zaitun, ara, bunga dan tanaman berdaun, bunga sakura, plum, persik, beri merah, apel, jamur, sayuran, rumput dan ginkgo. Pengendalian hama serangga seperti Megalophora, weestro zaitun, weestro hitam anggur, weestro palem merah, longicornis bintang kuning, weestro leher persik, nematofora udon, lepidophora berumbai ganda, oryzae zoysia, oryzae scirphine, Dipteryx japonica, penggerek pohon sakura Jepang, ulat makanan kecil persik, aculema japonica dan jamur merah. Registrasi nematoda entomopatogenik S. kushidai tidak diperpanjang.
3. Ringkasan dan prospek
Di Jepang, biopestisida penting untuk menjamin ketahanan pangan, melindungi lingkungan dan keanekaragaman hayati, serta menjaga pembangunan pertanian berkelanjutan. Tidak seperti negara dan wilayah seperti Amerika Serikat, Uni Eropa, Cina, dan Vietnam [1, 7-8], biopestisida Jepang didefinisikan secara sempit sebagai agen biokontrol hidup non-rekayasa genetika yang dapat digunakan sebagai input penanaman organik. Saat ini, terdapat 47 pestisida biologis yang terdaftar dan efektif di Jepang, yang termasuk musuh alami, mikroorganisme, dan nematoda patogen serangga, dan digunakan untuk pencegahan dan pengendalian arthropoda berbahaya, nematoda parasit tanaman, dan patogen pada budidaya rumah kaca dan tanaman lapangan seperti sayuran, buah-buahan, padi, pohon teh, pohon, bunga, tanaman hias, dan rumput. Meskipun biopestisida ini memiliki keunggulan keamanan tinggi, risiko resistensi obat rendah, pencarian sendiri atau penghapusan parasit hama berulang dalam kondisi yang menguntungkan, periode efektivitas yang panjang, dan penghematan tenaga kerja, biopestisida ini juga memiliki kekurangan seperti stabilitas yang buruk, efektivitas yang lambat, kompatibilitas yang buruk, spektrum pengendalian, dan periode penggunaan yang sempit. Di sisi lain, jangkauan tanaman dan objek pengendalian untuk pendaftaran dan penerapan biopestisida di Jepang juga relatif terbatas, dan tidak dapat menggantikan pestisida kimia untuk mencapai efektivitas penuh. Menurut statistik [3], pada tahun 2020, nilai biopestisida yang digunakan di Jepang hanya mencapai 0,8%, yang jauh lebih rendah dibandingkan 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. Seiring dengan kemajuan ilmu dan teknologi biologi serta 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 dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 22,8% dari tahun 2017 hingga 2025, dan diperkirakan akan mencapai $729 juta pada tahun 2025. Dengan implementasi "Strategi Sistem Pangan Hijau", biopestisida semakin banyak digunakan oleh petani Jepang.
Waktu posting: 14 Mei 2024