Les biopesticides constituent un outil important pour la mise en œuvre de la stratégie « Système alimentaire vert » au Japon. Cet article décrit la définition et la catégorisation des biopesticides au Japon et présente leur classification en matière d’homologation, afin de servir de référence pour leur développement et leur application dans d’autres pays.
Au Japon, la superficie relativement limitée des terres agricoles disponibles contraint à recourir davantage de pesticides et d'engrais pour accroître les rendements agricoles. Toutefois, l'utilisation massive de pesticides chimiques alourdit la pression environnementale, et il est primordial de préserver les sols, l'eau, la biodiversité, les paysages ruraux et la sécurité alimentaire pour parvenir à un développement agricole et environnemental durable. Face à la présence de résidus importants de pesticides dans les cultures, responsables de la hausse des cas de maladies, les agriculteurs et le grand public privilégient de plus en plus les biopesticides, plus sûrs et plus respectueux de l'environnement.
À l'instar de l'initiative européenne « De la ferme à la table », le gouvernement japonais a élaboré en mai 2021 une « Stratégie pour un système alimentaire vert » visant à réduire de 50 % d'ici 2050 l'utilisation pondérée des risques liés aux pesticides chimiques et à porter la superficie des cultures biologiques à 1 million d'hectares (soit 25 % des terres agricoles du Japon). Cette stratégie cherche à améliorer la productivité et la durabilité de l'alimentation, de l'agriculture, de la sylviculture et de la pêche grâce à des mesures innovantes de résilience (MeaDRI), notamment la lutte intégrée contre les ravageurs, l'amélioration des méthodes d'application et le développement de nouvelles alternatives. Parmi ces mesures, le développement, l'application et la promotion de la lutte intégrée contre les ravageurs (LIR) sont primordiaux, et les biopesticides constituent un outil essentiel.
1. Définition et catégorie des biopesticides au Japon
Les biopesticides, par opposition aux pesticides chimiques ou de synthèse, désignent généralement des pesticides relativement sûrs et respectueux de l'homme, de l'environnement et de l'écologie, utilisant ou étant basés sur des ressources biologiques. Selon la source des principes actifs, les biopesticides se divisent en trois catégories : premièrement, les pesticides d'origine microbienne, incluant les bactéries, les champignons, les virus et les organismes vivants d'origine biologique (y compris les organismes génétiquement modifiés) ainsi que leurs métabolites sécrétés ; deuxièmement, les pesticides d'origine végétale, incluant les plantes vivantes et leurs extraits, ainsi que les agents protecteurs intégrés aux plantes (cultures génétiquement modifiées) ; troisièmement, les pesticides d'origine animale, incluant les nématodes entomopathogènes vivants, les animaux parasites et prédateurs et les extraits animaux (tels que les phéromones). Aux États-Unis et dans d'autres pays, certains pesticides d'origine minérale naturelle, comme les huiles minérales, sont également classés parmi les biopesticides.
L'Institut japonais d'évaluation et de lutte antiparasitaire (SEIJ) classe les biopesticides en deux catégories : les pesticides à base d'organismes vivants et les pesticides à base de substances biogènes. Il classe les phéromones, les métabolites microbiens (antibiotiques agricoles), les extraits végétaux, les pesticides d'origine minérale, les extraits animaux (comme le venin d'arthropodes), les nanoanticorps et les agents protecteurs intégrés aux plantes parmi les pesticides à base de substances biogènes. La Fédération des coopératives agricoles du Japon classe les biopesticides japonais en quatre catégories : les arthropodes ennemis naturels, les nématodes ennemis naturels, les micro-organismes et les substances biogènes. Elle classe Bacillus thuringiensis inactivé parmi les micro-organismes et exclut les antibiotiques agricoles de la catégorie des biopesticides. Cependant, dans la pratique, les biopesticides japonais sont définis de manière restrictive comme des pesticides biologiques vivants, c'est-à-dire des « agents de lutte biologique tels que les micro-organismes antagonistes, les micro-organismes phytopathogènes, les micro-organismes entomopathogènes, les nématodes entomopathogènes et les arthropodes parasites et prédateurs utilisés pour lutter contre les ravageurs ». En d'autres termes, les biopesticides japonais sont des pesticides qui commercialisent des organismes vivants tels que des micro-organismes, des nématodes entomopathogènes et des organismes ennemis naturels comme ingrédients actifs. Cependant, les variétés et types de substances d'origine biologique enregistrées au Japon ne sont pas considérés comme des biopesticides. De plus, conformément à la réglementation japonaise relative au traitement des résultats des tests d'évaluation de la sécurité liés aux demandes d'homologation de pesticides microbiens, les micro-organismes et les plantes génétiquement modifiés ne relèvent pas de la catégorie des biopesticides au Japon. Ces dernières années, le ministère de l'Agriculture, des Forêts et de la Pêche a également entrepris une réévaluation des biopesticides et élaboré de nouvelles normes de non-homologation afin de limiter les risques de dommages importants que leur utilisation et leur dissémination pourraient causer à l'habitat ou à la croissance des animaux et des plantes.
La nouvelle « Liste des intrants pour l’agriculture biologique » publiée en 2022 par le ministère japonais de l’Agriculture, des Forêts et de la Pêche couvre tous les biopesticides et certains pesticides d’origine biologique. Les biopesticides japonais sont exemptés de l’établissement d’une dose journalière admissible (DJA) et d’une limite maximale de résidus (LMR), et peuvent être utilisés dans la production de produits agricoles conformément à la norme japonaise d’agriculture biologique (JAS).
2. Aperçu de l'homologation des pesticides biologiques au Japon
Pays pionnier dans le développement et l'application des biopesticides, le Japon dispose d'un système de gestion des homologations de pesticides relativement complet et d'une gamme de biopesticides homologués assez étendue. Selon les statistiques de l'auteur, en 2023, 99 préparations de pesticides biologiques étaient homologuées et efficaces au Japon, contenant 47 substances actives, soit environ 8,5 % du total des substances actives des pesticides homologués. Parmi celles-ci, 35 sont utilisées comme insecticides (dont 2 nématicides), 12 comme désinfectants, et aucune n'est utilisée comme herbicide ou à d'autres fins (Figure 1). Bien que les phéromones ne soient pas considérées comme des biopesticides au Japon, elles sont couramment promues et utilisées conjointement avec ces derniers comme intrants pour l'agriculture biologique.
2.1 Pesticides biologiques des ennemis naturels
Au Japon, 22 principes actifs de biopesticides à base d'ennemis naturels sont homologués. Ils se répartissent en trois catégories selon l'espèce biologique et le mode d'action : insectes parasites, insectes prédateurs et acariens prédateurs. Les insectes et acariens prédateurs se nourrissent d'insectes nuisibles, tandis que les insectes parasites pondent leurs œufs dans des ravageurs. Les larves qui en éclosent se nourrissent de l'hôte et finissent par le tuer. Les hyménoptères parasites, tels que l'abeille parasitoïde, l'abeille hémiptère et Mylostomus japonicus, homologués au Japon, sont principalement utilisés pour lutter contre les pucerons, les mouches et les aleurodes sur les légumes cultivés sous serre. Les chrysoptères prédateurs, les punaises, les coccinelles et les thrips sont quant à eux principalement utilisés pour lutter contre les pucerons, les thrips et les aleurodes sur les légumes cultivés sous serre. Les acariens prédateurs sont principalement utilisés pour lutter contre les tétranyques, les acariens des feuilles, les tyrophages, les pleurotarsus, les thrips et les aleurodes sur les légumes, les fleurs, les arbres fruitiers, les haricots et les pommes de terre cultivés sous serre, ainsi que sur les légumes, les arbres fruitiers et le thé plantés en plein champ. Anicetus beneficus, Pseudaphycus malinus, E. eremicus, Dacnusa sibirica sibirica, Diglyphus isaea, Bathyplectes anurus, degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans, A. cucumeris). L'homologation d'ennemis naturels tels que O. sauteri n'a pas été renouvelée.
2.2 Pesticides microbiens
Au Japon, 23 types de pesticides microbiens actifs sont homologués. Ils se répartissent en trois catégories selon le type et l'utilisation des micro-organismes : insecticides/fongicides viraux, bactériens et fongiques. Les insecticides microbiens agissent en tuant ou en contrôlant les ravageurs par infection, multiplication et sécrétion de toxines. Les fongicides microbiens, quant à eux, luttent contre les bactéries pathogènes par compétition pour la colonisation, sécrétion d'antimicrobiens ou de métabolites secondaires, et induction de la résistance des plantes [1-2, 7-8, 11]. Les nématicides fongiques (prédateurs) Monacrosporium phymatopagum, les fongicides microbiens Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas sp.CAB-02, Fusarium oxysporum non pathogène et la souche atténuée du virus de la marbrure légère du poivron, ainsi que l'homologation des pesticides microbiens tels que Xanthomonas campestris pv.retroflexus et Drechslera monoceras n'ont pas été renouvelés.
2.2.1 Insecticides microbiens
Les insecticides à base de virus polyédroïdes granulaires et nucléaires homologués au Japon sont principalement utilisés pour lutter contre des ravageurs spécifiques tels que la teigne du pommier, la teigne du théier et la teigne à longues feuilles du théier, ainsi que contre le Streptococcus aureus sur des cultures comme les fruits, les légumes et les légumineuses. Bacillus thuringiensis, l'insecticide bactérien le plus utilisé, est principalement employé pour lutter contre les lépidoptères et les hémiptères ravageurs sur des cultures comme les légumes, les fruits, le riz, les pommes de terre et le gazon. Parmi les insecticides fongiques homologués, Beauveria bassiana est principalement utilisé pour lutter contre les insectes broyeurs et venimeux tels que les thrips, les cochenilles, les aleurodes, les acariens, les coléoptères, les teignes du chou et les pucerons sur les légumes, les fruits, les pins et le thé. Beauveria brucei est utilisé pour lutter contre les coléoptères ravageurs tels que les longiceps et les coléoptères sur les arbres fruitiers, les arbres, l'angélique, les cerisiers en fleurs et les champignons shiitake. Metarhizium anisopliae est utilisé pour lutter contre les thrips dans les cultures de légumes et de mangues sous serre ; Paecilomyces furosus et Paecilopus pectus sont utilisés pour lutter contre les aleurodes, les pucerons et les tétranyques dans les cultures de légumes et de fraises sous serre. Le champignon est utilisé pour lutter contre les aleurodes et les thrips dans les cultures de légumes, de mangues, de chrysanthèmes et de lisiflorum sous serre.
Seul nématicide microbien homologué et efficace au Japon, Bacillus Pasteurensis punctum est utilisé pour lutter contre les nématodes à galles des racines dans les légumes, les pommes de terre et les figues.
2.2.2 Microbiocides
Le fongicide de type viral, souche atténuée du virus de la mosaïque du jaunissement de la courgette, homologué au Japon, a été utilisé pour lutter contre la mosaïque et la fusariose du concombre causées par un virus apparenté. Parmi les fongicides bactériologiques homologués au Japon, Bacillus amylolitica est utilisé pour lutter contre des maladies fongiques telles que la pourriture brune, la moisissure grise, le mildiou, la maladie de l'étoile blanche, l'oïdium, la pourriture noire, la moisissure des feuilles, la tache foliaire, la rouille blanche et le mildiou des feuilles sur les légumes, les fruits, les fleurs, le houblon et le tabac. Bacillus simplex a été utilisé pour la prévention et le traitement du flétrissement bactérien et du mildiou bactérien du riz. Bacillus subtilis est utilisé pour lutter contre les maladies bactériennes et fongiques telles que la pourriture grise, l'oïdium, la maladie de l'étoile noire, la pyriculariose du riz, le mildiou, le mildiou noir, la brûlure des feuilles, la tache blanche, la moucheture, le chancre, la brûlure, la pourriture noire, la tache brune, la brûlure noire des feuilles et la tache bactérienne des légumes, des fruits, du riz, des fleurs et des plantes ornementales, des haricots, des pommes de terre, du houblon, du tabac et des champignons. Les souches non pathogènes d'Erwenella, sous-espèce de carotte, sont utilisées pour lutter contre la pourriture molle et le chancre des légumes, des agrumes, du cyclone et de la pomme de terre. Pseudomonas fluorescens est utilisé pour lutter contre la pourriture, la pourriture noire, la pourriture noire bactérienne et la pourriture des boutons floraux des légumes-feuilles. Pseudomonas roseni est utilisé pour lutter contre la pourriture molle, la pourriture noire, la pourriture, la pourriture des boutons floraux, la tache bactérienne, la tache noire bactérienne, la perforation bactérienne, la pourriture molle bactérienne, la brûlure bactérienne des tiges, la brûlure bactérienne des branches et le chancre bactérien des légumes et des fruits. Le phagocytophage mirabile est utilisé pour lutter contre le gonflement des racines des crucifères, et les bactéries jaunes (ou bactéries du panier jaune) contre l'oïdium, la pourriture noire, le charbon, la pourriture grise, la pyriculariose du riz, la brûlure bactérienne, le flétrissement bactérien, la striure brune, la maladie des mauvais semis et la fonte des semis sur les légumes, les fraises et le riz, tout en favorisant la croissance des racines. Lactobacillus plantarum est utilisé pour lutter contre la pourriture molle des légumes et des pommes de terre. Parmi les fongicides homologués au Japon, Scutellaria microscutella est utilisé pour la prévention et le contrôle de la pourriture sclérotiale des légumes, ainsi que de la pourriture noire des oignons nouveaux et de l'ail. Trichoderma viridis est utilisé pour lutter contre les maladies bactériennes et fongiques telles que la brûlure du riz, la striure brune bactérienne, la brûlure des feuilles et la pyriculariose du riz, ainsi que la striure pourpre de l'asperge et la pourriture blanche du tabac.
2.3 Nématodes entomopathogènes
Deux espèces de nématodes entomopathogènes sont homologuées avec succès au Japon. Leurs mécanismes d'action insecticides [1-2, 11] reposent principalement sur la destruction des organes d'invasion, la consommation des nutriments et la désintégration des cellules tissulaires, ainsi que sur la sécrétion de toxines par des bactéries symbiotiques. Steinernema carpocapsae et S. glaseri, homologuées au Japon, sont principalement utilisées sur les patates douces, les oliviers, les figuiers, les plantes à fleurs et à feuillage, les cerisiers en fleurs, les pruniers, les pêchers, les petits fruits rouges, les pommiers, les champignons, les légumes, le gazon et le ginkgo. Elles permettent de lutter contre des ravageurs tels que Megalophora, le charançon de l'olivier, le charançon noir de la vigne, le charançon rouge du palmier, Longicornis étoilé jaune, le charançon du pêcher, Udon Nematophora, Lepidophora à double touffe, Zoysia Oryzae, Scirpus oryzae, Dipteryx japonica, le foreur du cerisier japonais, la petite noctuelle du pêcher, Aculema japonica et le champignon rouge. L'enregistrement du nématode entomopathogène S. kushidai n'a pas été renouvelé.
3. Résumé et perspectives
Au Japon, les biopesticides sont essentiels pour garantir la sécurité alimentaire, protéger l'environnement et la biodiversité, et assurer un développement agricole durable. Contrairement à des pays et régions comme les États-Unis, l'Union européenne, la Chine et le Vietnam [1, 7-8], les biopesticides japonais sont définis de manière restrictive comme des agents de lutte biologique vivants non génétiquement modifiés, utilisables comme intrants pour les cultures biologiques. Actuellement, 47 biopesticides sont homologués et efficaces au Japon. Appartenant à la famille des ennemis naturels, des micro-organismes et des nématodes entomopathogènes, ils sont utilisés pour la prévention et la lutte contre les arthropodes nuisibles, les nématodes phytoparasites et les agents pathogènes dans les cultures sous serre et en plein champ, notamment les légumes, les fruits, le riz, le théier, les arbres, les fleurs, les plantes ornementales et les pelouses. Si ces biopesticides présentent l'avantage d'une sécurité élevée, d'un faible risque de résistance, d'une capacité d'auto-recherche ou d'élimination parasitaire répétée des ravageurs dans des conditions favorables, d'une longue durée d'efficacité et d'une réduction de la main-d'œuvre, ils souffrent également d'inconvénients tels qu'une faible stabilité, une action lente, une compatibilité limitée, un spectre d'action restreint et une période d'utilisation limitée. En revanche, au Japon, le champ d'application des biopesticides (cultures et cibles) reste relativement limité et ne permet pas de remplacer pleinement les pesticides chimiques. Selon les statistiques [3], en 2020, la part des biopesticides utilisés au Japon ne représentait que 0,8 % du total des substances actives homologuées.
Les biopesticides, qui constituent la principale orientation de développement de l'industrie des pesticides, font l'objet de recherches, de développements et d'homologations de plus en plus intensifs pour la production agricole. Conjugués aux progrès des sciences et technologies biologiques, à l'avantage concurrentiel des biopesticides en matière de coûts, à l'amélioration de la sécurité et de la qualité des aliments, à la réduction de l'impact environnemental et aux exigences d'un développement agricole durable, le marché japonais des biopesticides connaît une croissance rapide. Selon les estimations d'Inkwood Research, ce marché devrait croître à un taux de croissance annuel composé de 22,8 % entre 2017 et 2025, pour atteindre 729 millions de dollars en 2025. Dans le cadre de la mise en œuvre de la « Stratégie pour un système alimentaire vert », les biopesticides sont de plus en plus utilisés par les agriculteurs japonais.
Date de publication : 14 mai 2024