害虫管理科学は農業システムの複雑さを無視することが多い

Communications Earth & Environmental volume 4、記事番号: 223 (2023) この記事を引用

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1940 年代以来、農薬を多用した作物保護は食料安全保障を維持してきましたが、同時に生物多様性、環境保全性、人間の健康に広範な影響を与えてきました。 ここでは、体系的な文献レビューを使用して、65 の発展途上国における害虫管理科学を構造的に分析します。 3,407 件の出版物からなるコーパスの中で、分類学的範囲が 48 種の草食動物のサブセットに偏っていることがわかりました。 簡素化されたコンテキストは一般的であり、研究の 48% は研究室の範囲内で実施されます。 80% は、管理戦術を統合的な方法ではなく、個別の方法で扱っています。 83% は、15 の農業システム変数のうち 2 つまでしか考慮していません。 害虫と病原体または害虫と花粉媒介者の相互作用、生態系区画にわたる栄養相互作用、または自然の害虫の規制には、限られた注意が向けられています。 社会階層を見落とすことにより、農業生態学的管理に関する大きな科学的進歩が農場レベルでの普及の遅れにつながっています。 私たちは、科学的事業はシステムの複雑さを統合して、世界の農業の持続可能な軌道を描き、現場で変革を達成する必要があると主張します。

世界中で、草食動物は作物の収量を 18% 減少させ、収穫後の重大な損失を引き起こしています1。 個々の草食動物種は世界の主要な食用作物の損失の 5 ～ 10% を占めており 2、サハラ以南のアフリカなど、急速に人口が増加している食料不安地域で最も顕著な影響を与えています。 害虫の攻撃による経済的影響は大きく、生産性や管理関連のコストが年間数百億ドルに上る4一方、害虫のより広範な社会的影響は常に隠蔽されたままです5。 気候温暖化、生物多様性の損失、殺生物剤耐性などの地球規模の変化要因が絡み合い、害虫による損失をさらに悪化させ、世界の食料供給を危うくしています6、7、8。

トップダウン制御を発揮する人間の創意工夫に対する圧倒的な信頼 9,10 と、簡単な解決策を求める「サイレンの呼びかけ」 11 が、これらの体系的な害虫の課題に対する非効果的な対応モードを生み出し、社会環境への影響を深刻化させてきました。 1940 年代以来、合成殺虫剤は作物の収穫を草食動物の攻撃から守るためのデフォルトのツールとなっています。 その結果、農薬の使用強度12と毒性負荷13が増大しました。 農業生態系の単純化によってさらに強化されるダイナミクス14。 自然の生物学的制御などの生態学的プロセスを模倣することにより、農薬は農業生態系を「強制的」回復力、つまり継続的な変化や混乱の下で耐え、適応するシステムの自然な能力の停止状態に強制します15。 この治療用化学物質管理への過度の依存は、膨大な環境汚染を引き起こし 16,17、全要素生産性を低下させ 18、生産者と消費者の健康に悪影響を及ぼし 19,20、生態系機能を損なう 21。 上記の影響は、世界の食料システムの主な外部性の中でも特徴的であり 22、現在の作物保護制度は、現在 12 兆米ドルに達するその「隠れた」コストに特に寄与しています 23。 アジアやラテンアメリカなど、グローバル・サウスのさまざまな地域では、不規則ではあるものの、害虫および農薬関連のコストが明らかになっている12,17。

上記の影響を軽減するには、世界中の作物保護と農産物生産においてパラダイムシフトが必要です。 アグロエコロジーと生物多様性に基づく戦略は、より望ましい新しいパラダイムで顕著に特徴付けられています24,25。 レジリエンスを再構築し、規模や分野の境界を超えてシステムの脆弱性を相殺するには、革新的なアプローチと広範な農業システムの再設計が必要です26、27、28、29。 システムアプローチは上記の取り組みにとって極めて重要であり23,30、そこでは農地生態系を動的で複雑な自己調整システムとして明確に説明する9,10,15。 システムの再設計により、最終的にはより適応性が高く、知識集約型で資源を節約した方法で、地球の健康を維持する食料を生産できるようになります18。 新しい農業知識経済が必要です31。そこでは、（参加型）科学と食料システムプロセスのリアルタイム監視が集団的な社会学習を促進し、変革を推進します32,33。 農業の多様な社会生態学的側面を完全に説明するには、学際的または学際的な科学が不可欠です34,35。 生態学、農学的意思決定、社会行動科学の間の学際的な理解は、同様に実用的な知識を生み出し、科学的事業の貢献を最大化するのに役立ちます36,37。 同様に、野原、農場および景観規模での捕食、寄生、または（ボトムアップの）植物ベースの防御などの生態学的プロセスを効率的かつ効果的に利用するには、強固な科学的基盤を築く必要があります21,38,39。 しかし、農業生態学は偶然に芽を出すことはできず、生物多様性の基本原則から発せられる多段階の経路に沿って徐々に発展していく必要があります40。 したがって、特定の農場または地理的状況において持続可能な害虫管理に向けた軌跡をたどるためには、それぞれの科学的展望と中心となる知識領域を体系的に図表化することが不可欠です41。