害虫駆除
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農業用航空機がウエスタンコーンルートワームに対して低殺虫剤の餌を散布します。

害虫防除とは、人間の活動や環境に悪影響を及ぼす動物、植物、菌類など、害虫と定義される種の規制または管理です。 [ 1 ]人間の対応は、被害の重大さに応じて異なり、許容、抑止、管理、そして害虫の完全駆除の試みまで多岐にわたります。害虫防除対策は、総合的病害虫管理戦略の一環として実施される場合もあります。

農業では、機械的、耕作的、化学的、生物学的手段によって害虫を防除しています。 [ 2 ]播種前の耕起と土壌の耕作は害虫の負担を軽減し、輪作は特定の害虫種の増殖を抑えるのに役立ちます。環境への配慮は、農薬の使用を制限し、他の方法を選択することを意味します。これは、作物を監視し、必要な場合にのみ農薬を散布し、害虫に耐性のある品種や作物を栽培することで実現できます。可能な場合は、生物学的手段を用いて、害虫の天敵を活性化し、適切な捕食者や寄生虫を導入します。[ 3 ]

家庭や都市環境において、害虫とは、人間と生息域を共有し、それらを餌にしたり、所有物を荒らしたりするげっ歯類、鳥類、昆虫などの生物を指します。これらの害虫の駆除は、排除・隔離、撃退、物理的除去、化学的手段などによって行われます。[ 4 ]また、殺菌プログラムなど、様々な生物学的防除方法を用いることもできます。

歴史

古代エジプトの青銅の猫。（紀元前664～525年）

害虫駆除は農業と同じくらい古くから行われており、作物を害虫から守る必要性は常に存在してきました。紀元前3000年頃のエジプトでは、穀物倉庫に侵入するネズミなどの害虫を駆除するために猫が使われていました。 [ 5 ] [ 6 ]フェレットは紀元前1500年頃までにヨーロッパでネズミ駆除のために家畜化されました。マングースはおそらく古代エジプト人によって、ネズミやヘビを駆除するために家庭に導入されました。[ 7 ]

従来の方法は、おそらく最初に採用された方法でしょう。なぜなら、雑草を焼却したり、耕起したりすることで比較的容易に駆除でき、競合する大型の草食動物も駆除できるからです。輪作、コンパニオンプランツ（混作とも呼ばれる）、害虫耐性品種の品種改良といった技術には長い歴史があります。[ 8 ]

この写真でカタツムリを食べているアカハナアリは、何世紀にもわたり中国、東南アジア、アフリカで害虫駆除に使われてきました。

化学農薬が初めて使用されたのは紀元前2500年頃で、シュメール人は硫黄化合物を殺虫剤として使用していました。[ 9 ]現代の害虫駆除は、コロラドハムシが米国全土に広がったことがきっかけでした。多くの議論の後、ヒ素化合物がハムシの駆除に使用され、予測されていた人間への中毒は発生しませんでした。これが、アメリカ大陸全土で殺虫剤が広く受け入れられる道を開きました。[ 10 ] 18世紀と19世紀の農業の工業化と機械化、および殺虫剤の除草剤とデリスの導入により、化学害虫駆除が広まりました。20世紀には、 DDTなどのいくつかの合成殺虫剤と除草剤の発見がこの発展を後押ししました。[ 10 ]

農薬が人間に及ぼす有害な副作用により、害虫の繁殖能力をなくしたり、行動を修正して害虫の被害を軽減したりする生物学的防除などの新しい手法が開発されている。生物学的防除が初めて記録されたのは西暦300年頃の中国で、カブトムシや毛虫を駆除するために、ウィーバーアリ（Oecophylla smaragdina ）のコロニーが意図的に柑橘類農園に置かれた。[ 9 ]また、紀元前4000年頃の中国では、古代の洞窟壁画に描かれているように、アヒルが水田で害虫を食べるために使われていた。1762年には、イナゴを駆除するためにインド九官鳥がモーリシャスに持ち込まれ、ほぼ同じ時期にはビルマの柑橘類の木々が竹でつながれ、アリが木の間を通り抜けて毛虫を駆除できるようにした。 1880年代、カリフォルニアの柑橘類農園では、カイガラムシの駆除にテントウムシが使用され、その後、他の生物的防除実験も行われました。安価で効果的な化合物であるDDTの導入により、生物的防除実験は事実上終結しました。1960年代になると、化学物質への耐性と環境への悪影響の問題が顕在化し始め、生物的防除が復活しました。20世紀末には伝統的防除と生物的防除への関心が再び高まり、今日まで続いていますが、今日でも化学的な害虫防除が主流となっています。[ 11 ]

農業では

制御方法

生物学的害虫駆除

生物学的害虫防除：宿主であるタバコスズメバチManduca sextaに蛹の繭をつけた寄生バチ（Cotesia congregata）の成虫（緑の背景）

生物学的防除は、昆虫やダニなどの害虫を他の生物を用いて防除する方法である。[ 12 ]捕食、寄生、草食、寄生またはその他の自然のメカニズムに依存するが、通常は人間による積極的な管理も必要となる。古典的な生物学的防除では、実験室で繁殖させ、環境に放出した害虫の天敵を導入する。別の方法としては、特定の地域に発生する天敵を、少量ずつ繰り返して放出するか、一度に大規模に放出することで増強する方法がある。理想的には、放出された生物が繁殖し、生存して、長期にわたる防除効果を発揮する。[ 13 ]生物学的防除は、総合的病害虫管理プログラムの重要な要素となり得る。

例えば、蚊の駆除には、蚊の幼虫に感染して殺す細菌であるBtバチルス・チューリンゲンシス亜種イスラエルシスを地元の水源に投入することがよくあります。[ 14 ]

文化的コントロール

耕作によって害虫がユリカモメなどの捕食者に晒されることになる。
森林の重大な害虫であるトウヒバドムシ（成虫と蛹を表示）は、フェロモントラップを使用して監視することができます。

機械的な害虫防除とは、植物と昆虫の間に保護バリアを形成する、手作業による技術と簡易な機器や装置を用いる方法です。これは耕起と呼ばれ、雑草防除の最も古い方法の一つであると同時に、害虫防除にも有効です。コメツキムシの幼虫であるハリガネムシは、耕起したばかりの草地に非常に破壊的な害虫であり、繰り返し耕作を行うと、それらを餌とする鳥などの捕食動物の餌となる可能性があります。[ 15 ]

輪作は、害虫の宿主植物を奪うことで害虫の防除に役立ちます。これはコーンルートワームの防除における主要な戦術であり、コロラドハムシのシーズン初期における発生率を最大95%減少させました。[ 16 ]

トラップクロッピング

トラップ作物とは、害虫を引き寄せ、近くの作物から遠ざける植物の作物です。[ 17 ]トラップ作物に集まった害虫は、農薬やその他の方法を使用してより簡単に駆除できます。[ 18 ]しかし、トラップ作物だけでは、害虫がメインの畑に再び分散する能力があるため、農薬を使用せずに大規模な商業規模で害虫の密度を費用対効果の高い方法で減らすことができないことがよくあります。[ 18 ]

農薬

松くい虫（Ips sexdentatus）に対する殺虫剤を松の丸太に散布する

農薬は害虫を駆除するために作物に散布される物質で、雑草を駆除する除草剤、菌類を駆除する殺菌剤、昆虫を駆除する殺虫剤などがあります。散布方法には、手、トラクター、航空機による散布、または種子粉衣などがあります。効果を上げるには、正しい物質を正しい時期に散布する必要があり、作物への十分な被覆と保持を確保するには散布方法が重要です。標的害虫の天敵の駆除は最小限に抑える必要があります。これは、プランテーション作物の周辺の田園地帯に害虫とその天敵の天然の宿主があり、これらが微妙なバランスで共存している国では特に重要です。発展途上国では、作物が現地の環境によく適応しているため、農薬が必要ない場合がよくあります。進歩的な農家が肥料を使って改良品種を栽培している場合、害虫の被害を受けやすくなることがよくありますが、農薬を無差別に散布すると、長期的には有害となることがあります。[ 19 ] 化学農薬の効果は時間の経過とともに低下する傾向があります。これは、最初の散布を生き延びた生物は、その遺伝子を子孫に伝え、耐性菌が出現するからです。このようにして、最も深刻な害虫の中には耐性を獲得し、かつて祖先を殺していた農薬ではもはや駆除できないものもあります。そのため、より高い濃度の農薬、より頻繁な散布、そしてより高価な製剤への移行が必要になります。[ 20 ]

農薬は害虫を駆除することを目的としていますが、多くの農薬は標的以外の種にも有害な影響を与えます。特に懸念されるのは、ミツバチ、単独生活のバチ、その他の花粉媒介昆虫への被害で、この点では、散布する時間帯が重要になる場合があります。[ 21 ]広く使用されているネオニコチノイド系殺虫剤は、ミツバチへの影響のため、一部の国では開花作物への使用が禁止されています。[ 21 ]農薬の中には、野生生物に有害なだけでなく、人間にがんやその他の健康問題を引き起こすものもあります。 [ 22 ]曝露直後に急性影響が現れることもあれば、低レベルの継続的な曝露や時折の曝露後に慢性影響が現れることもあります。[ 23 ]食品や飼料中の農薬の最大残留基準は、多くの国で設定されています。 [ 24 ]

遺伝学

害虫に対する遺伝的抵抗性を持つ作物の使用は宿主植物抵抗性と呼ばれ、農薬使用量を削減します。これらの作物は、害虫に害を与えたり、殺したり、摂食を拒絶したり、定着を防いだり、あるいは収量に大きな影響を与えることなく害虫の存在に耐えたりすることができます。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]抵抗性は、遺伝子組み換えによって昆虫抵抗性形質を獲得することでも得られます。例えば、Btトウモロコシやパパイヤのリングスポットウイルス抵抗性などが挙げられます。[ 28 ]農家が種子を購入する際、品種情報には、他の形質に加えて、特定の害虫に対する抵抗性も記載されていることがよくあります。[ 29 ]

狩猟

農作物に被害を与えることで知られる害鳥リョコウバトを狩猟する害鳥猟師を描いた当時の木版画。過剰な狩猟により、この種は完全に絶滅した。

害虫駆除は、農場、牧草地、その他の人間の居住地付近の生態学的ニッチに生息する、一般的には小型から中型の野生または野生化した哺乳類や鳥類である害獣を、人間の狩猟者や罠猟師を雇って物理的に追跡、殺害し、その地域から除去することによっても達成できる。駆除された動物は害獣と呼ばれ、農作物、家畜、または施設に有害であると見なされる場合、種間または人間への病原体の媒介または宿主となる場合、あるいは他の脆弱な種や生態系を保護するための個体数管理の目的で対象となる場合がある。[ 30 ]

狩猟による害虫駆除は、あらゆる形態の収穫と同様に、標的となる生物に人為的な選択圧を及ぼしてきました。害獣狩猟は、望ましい行動や個体群動態の変化（例えば、動物が人間の居住地域、農作物、家畜を避けるなど）を促す可能性を秘めていますが、標的となった動物がより速い繁殖周期に適応するなど、予期せぬ結果をもたらす可能性もあります。[ 31 ]

林業

森林害虫は、樹冠にアクセスして害虫の個体群を監視することが容易ではないため、大きな問題となっている。さらに、キクイムシなどの林業害虫は、本来の生息域では天敵によって防除されているが、伐採された木材に混じって天敵のいない場所まで長距離運ばれ、甚大な経済的損害を引き起こす可能性がある。[ 32 ]樹冠内の害虫の個体群を監視するために、フェロモントラップが使用されてきた。フェロモントラップは、雄を誘引する揮発性化学物質を放出する。フェロモントラップは、害虫の到来を検知したり、発生を林業従事者に警告したりすることができる。例えば、トウヒやバルサムモミに壊滅的な被害をもたらすトウヒバドワームは、数十年にわたってカナダの森林でフェロモントラップを使用して監視されてきた。[ 33 ]ニューブランズウィック州などの一部の地域では、バドワームの個体群を制御し、発生時に発生する被害を防ぐために、森林の一部に殺虫剤が散布されている。[ 34 ]

家庭や都市で

多くの迷惑な動物が住宅、工業地帯、都市部を訪れたり、住み着いたりします。中には食品を汚染したり、構造用木材を損傷したり、布地をかじったり、貯蔵されている乾物に寄生したりする動物もいます。大きな経済的損失をもたらすものもあれば、病気を媒介したり、火災の危険を引き起こしたりするものもあり、ただ単に迷惑なだけのものもあります。これらの害虫の駆除は、衛生状態の改善やゴミ処理の改善、生息地の改良、忌避剤、成長調整剤、罠、餌、殺虫剤の使用などによって試みられてきました。[ 35 ]

一般的な方法

物理的な害虫駆除

犬管理車、レコング・ペオ、ヒマーチャル・プラデーシュ州、インド

物理的な害虫駆除は、昆虫やげっ歯類などの害虫を捕獲または殺すことを伴います。歴史的には、地元の人々や雇われたネズミ捕りが、犬や罠を使ってげっ歯類を捕獲・殺していました。[ 36 ]家庭規模では、ハエを捕獲するために粘着性のハエ取り紙が用いられます。大規模な建物では、フェロモン、合成揮発性化学物質、紫外線などを用いて昆虫を誘引し、捕獲することがあります。中には、粘着性の底板や帯電グリッドを備えたものもあり、昆虫を殺します。粘着ボードは、ゴキブリの監視やげっ歯類の捕獲に使用されることがあります。げっ歯類は、適切な餌をつけたバネ式トラップで駆除したり、ケージトラップで捕獲して移動させたりすることができます。タルカムパウダーまたは「追跡粉」は、建物内のげっ歯類の移動経路を特定するために使用でき、音響装置は構造用木材に潜む甲虫を検出するために使用できます。[ 35 ]

歴史的に、銃器は害虫駆除の主要な手段の一つでした。「ガーデンガン」は、 .22口径のスネークショットまたは9mmフロベール弾を発射するために特別に作られた滑腔銃で、庭師や農家がヘビ、げっ歯類、鳥、その他の害虫駆除によく使用されています。ガーデンガンは15～20ヤードを超えるとほとんど害を及ぼさない短距離武器であり、通常の弾薬に比べてスネークショットを発射した際の音は比較的静かです。これらの銃は、スネークショットが屋根や壁に穴を開けたり、さらに重要なことに跳弾で家畜を傷つけたりしないため、納屋や小屋の中で特に効果的です。また、空港、倉庫、畜産場などの害虫駆除にも使用されています。[ 37 ]

最も一般的な散弾薬は、12番ショットを装填した.22ロングライフルです。最大有効射程距離である約10フィート（3.0 m）の距離では、標準的なライフルからのパターンは直径約8インチ（20 cm）になります。マーリンモデル25MGのような特殊な滑腔銃身散弾銃は、1/8オンスの12番ショットをプラスチックカプセルに封入した.22 WMRショットシェルを使用することで、15ヤードから20ヤードまで有効なパターンを作り出すことができます。

毒餌

インド、チェンナイのネズミ駆除用ベイトステーション

毒餌は、ネズミ、鳥、ナメクジ、カタツムリ、アリ、ゴキブリなどの害虫を駆除するための一般的な方法です。基本となる顆粒剤やその他の製剤には、対象種の食物誘引物質と適切な毒が含まれています。アリには、働きアリが毒を巣に持ち帰る時間を確保するために遅効性の毒が必要であり、ハエには、産卵や迷惑行為を防ぐため速効性の毒が必要です。[ 38 ]ナメクジやカタツムリの餌には、子供やペットにとって危険な軟体動物駆除剤メタアルデヒドが含まれていることがよくあります。 [ 39 ]

1885年のサイエンティフィック・アメリカン誌の記事では、新鮮なキュウリの皮を使ってゴキブリの蔓延を効果的に駆除する方法が紹介されている。[ 40 ]

げっ歯類の餌箱に餌を入れる。

ワルファリンは伝統的にげっ歯類の駆除に使用されてきましたが、多くの個体群がこの抗凝固剤に対する耐性を獲得しており、ジフェナクウムが代替薬として用いられることがあります。これらは蓄積性の毒物であるため、餌箱に定期的に毒を補充する必要があります。[ 38 ]毒肉は、何世紀にもわたってオオカミ[ 41 ]や猛禽類[ 42 ]などの動物を殺すために使用されてきました。しかし、毒殺された死骸は、標的の動物だけでなく、様々な死肉食動物も殺してしまいます。[ 41 ]イスラエルでは、ネズミなどの害虫が猛毒にさらされた時期があり、猛禽類はほぼ絶滅しました。[ 43 ]

燻蒸

アメリカの家のテント燻蒸

燻蒸処理とは、木材を食害する甲虫などの害虫を駆除するために、建物を密閉するか、テントなどの気密カバーで囲み、液体殺虫剤を長時間（通常24～72時間）噴霧する処理方法です。処理中は建物を使用できないため費用がかかり、不便ですが、害虫のあらゆるライフステージを駆除できます。[ 44 ]

代替的な空間処理法として、建物内の空気中に液体殺虫剤を噴霧またはミストで拡散させる方法があります。この方法では、建物内の避難や密閉を必要とせず、浸透性は低下しますが、建物内での作業の大部分は継続できます。長期間の残留影響を最小限に抑えるために、一般的に接触型殺虫剤が使用されます。[ 44 ]

殺菌

害虫の個体数は、不妊個体を放つことで劇的に減少することがあります。これは、害虫を大量に飼育し、X線などの手段で不妊化した後、野生個体群に放つというものです。これは、雌が一度しか交尾せず、害虫が広範囲に拡散しない場合に特に有効です。[ 45 ]この手法は、新世界ラセンウジバエ、ツェツェバエの一部の種、熱帯ミバエ、ピンクオオタバコガ、コドリンガなどに対して効果を発揮しています。 [ 46 ]

化学不妊剤を用いて害虫を化学的に不妊化するために、1970年代初頭にU-5897 （3-クロロ-1,2-プロパンジオール）を用いた実験室研究がネズミ駆除に試みられましたが、成功しませんでした。 [ 47 ] 2013年にニューヨーク市は不妊化トラップをテストし、[ 48 ]ネズミの個体数が43％減少したことを実証しました。[ 48 ] ContraPestという製品は、 2016年8月に米国環境保護庁によってげっ歯類の不妊化のための化学不妊化剤として承認されました。[ 49 ]

絶縁

既知の殺虫剤であるホウ素をセルロース断熱材の紙繊維に一定量含浸させることで、アリ、ゴキブリ、シロアリなどのセルフグルーミング昆虫に対する機械的な殺虫効果が得られます。建物の屋根裏や壁に断熱材を追加すると、強力な断熱外皮や音響ノイズキャンセリング特性など、既知の断熱材の利点に加えて、一般的な害虫を防除できます。EPAは米国内でこのタイプの汎用殺虫剤を規制しており、総合的病害虫管理プログラムの一環として、資格を持った害虫管理専門家のみが販売および設置することを許可しています。[ 50 ]ホウ素またはEPA登録殺虫剤を断熱材に単に添加するだけでは、殺虫剤とみなされません。投与量と方法は注意深く管理および監視する必要があります。

飛行場にて

鳥の衝突により損傷したジェットエンジンのファンブレード

鳥は航空機にとって重大な危険ですが、飛行場から鳥を遠ざけるのは困難です。いくつかの方法が検討されてきました。麻痺物質を含む餌を与えて鳥を気絶させる方法が試みられてきました。[ 51 ]また、土壌処理によってミミズなどの無脊椎動物の数を減らすことで、飛行場における鳥の数を減らすことも可能かもしれません。[ 51 ]飛行場の草を刈らずに長く残しておくことも、鳥の忌避効果があります。[ 52 ]音波ネットの試験運用が行われています。これは鳥の気をそらす音を発生させ、影響を受ける地域から鳥を遠ざけるのに効果的であるようです。[ 53 ]

参照

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