自然な害虫駆除：持続可能な世界のための生物的防除法

環境意識の高まりと合成農薬の悪影響に対する懸念が深まる時代において、生物的防除は害虫管理における不可欠かつ持続可能なアプローチとして注目されています。この方法は自然の力を利用し、有用生物を使って害虫の個体数を抑制します。化学的介入に依存する従来の方法とは異なり、生物的防除はより環境に優しく長期的な解決策を提供し、世界中のより健康な生態系と安全な食料生産システムに貢献します。この包括的なガイドでは、生物的防除の原則、方法、利点、課題を探求し、より持続可能な実践方法を取り入れたい専門家や愛好家のための実践的な洞察を提供します。

生物的防除とは？

生物的防除（バイオコントロールとも呼ばれる）とは、生物を利用して害虫の個体数を抑制することです。これらの生物は生物防除資材と呼ばれ、捕食者、寄生者、病原体、競合者が含まれます。生物的防除の主な目的は、害虫の数を許容レベルまで減らし、経済的損害や健康リスクを引き起こすのを防ぎつつ、環境や非標的生物への害を最小限に抑えることです。

生物的防除の主要原則

• 保護（Conservation）： 環境にすでに存在する天敵の個体群を保護し、強化すること。
• 増強（Augmentation）： 既存の天敵個体群を補うために、追加の個体を定期的または大量に放飼すること。
• 導入（古典的生物的防除）： 害虫の原産地から天敵を導入し、天敵が存在しないために害虫が定着してしまった新しい地域に放すこと。

生物防除資材の種類

生物的防除の効果は、適切な生物防除資材を慎重に選択し、適用することに大きく依存します。これらの資材は、主に以下のカテゴリーに分類できます。

捕食者

捕食者は、生涯を通じて複数の獲物を殺して食べる生物です。様々な生態系において、害虫の個体数を調節する上で重要な役割を果たします。

例：

• テントウムシ（Coccinellidae）： テントウムシは、アブラムシ、コナカイガラムシ、ハダニなどの軟体昆虫の貪欲な捕食者です。世界中の庭園、温室、農地で広く利用されています。例えば、ヨーロッパの多くの国では、野菜や果物などの作物のアブラムシ発生を防ぐためにテントウムシを放飼することが有機農業で一般的な慣行となっています。
• クサカゲロウ（Chrysopidae）： クサカゲロウの幼虫は、アブラムシ、アザミウマ、コナジラミなどの小型昆虫の効果的な捕食者です。市販されており、温室や庭園で広範囲の害虫を駆除するために放飼できます。北米では、クサカゲロウは果樹園やブドウ園の総合的病害虫管理（IPM）プログラムでよく利用されます。
• 捕食性ダニ（Phytoseiidae）： これらのダニは、ハダニや他の植物食性ダニの専門的な捕食者です。観賞植物や作物のダニの発生を防ぐために、温室や苗床で一般的に使用されます。例えば、オランダでは、トマトやキュウリなどの作物のハダニを管理するために、温室園芸で捕食性ダニが広く利用されています。
• オサムシ（Carabidae）： これらの甲虫は、土壌に生息する昆虫や雑草の種子の重要な捕食者です。農地や庭の害虫駆除に役立ちます。オーストラリアでは、コムギや他の穀物作物の雑草種子を駆除する可能性について、オサムシの研究が進められています。

寄生者（寄生蜂・寄生蝿）

寄生者（パラシトイド）は、他の昆虫（宿主）の体内または体表に卵を産み付ける昆虫です。寄生者の幼虫は宿主の内部で発育し、最終的に宿主を死に至らしめます。寄生者は高度に専門化されており、特定の害虫種を標的にすることがよくあります。

例：

• 寄生蜂（コマユバチ科、ヒメバチ科、コガネコバチ科）： これらのハチは、アブラムシ、ケムシ、コナジラミ、カイガラムシなど、広範囲の害虫を攻撃する多様な寄生蜂のグループです。農業や林業の生物的防除プログラムで広く利用されています。例えば、ブラジルでは、サトウキビの主要害虫であるサトウキビメイガを駆除するために寄生蜂が利用されています。
• ヤドリバエ（Tachinidae）： これらのハエは、ケムシ、甲虫、その他の害虫の寄生者です。多くの生態系で重要な天敵であり、害虫駆除に大きく貢献します。中国では、トウモロコシの破壊的な害虫であるアジアトウモロコシメイガを駆除するためにヤドリバエが利用されています。
• タマゴバチ（Trichogrammatidae）： これらの微小なハチは、様々な蛾の卵を攻撃する卵寄生者です。大量生産され、リンゴシンクイガ、アメリカタバコガ、オオタバコガなどの害虫を駆除するために農地に放飼されます。タマゴバチは、米国、カナダ、ヨーロッパを含む多くの国でIPMプログラムに広く利用されています。

病原体

病原体は、細菌、真菌、ウイルス、線虫などの微生物で、昆虫に病気を引き起こします。これらは生物農薬として害虫の個体数を駆除するために使用できます。

例：

• バチルス・チューリンゲンシス（Bt）： Btは、特定の害虫、特にケムシ、甲虫、ハエに対して致死的な毒素を生成する細菌です。Btは農業、林業、蚊の駆除において生物農薬として広く利用されています。Btの異なる株は、異なる昆虫群に対して効果的です。Btは、化学農薬へのアクセスが限られている可能性のある開発途上国を含む、世界中で使用されています。
• ボーベリア・バッシアナ： この真菌は、アブラムシ、コナジラミ、アザミウマ、甲虫など、広範囲の害虫に感染します。農業、園芸、林業で生物農薬として使用されます。ボーベリア・バッシアナは、アフリカを含む世界の様々な地域で、コーヒーや野菜などの作物の害虫を駆除するために使用されています。
• 昆虫病原性線虫（Steinernematidae, Heterorhabditidae）： これらの線虫は、昆虫に寄生する微小な虫です。コガネムシの幼虫、ゾウムシ、ネキリムシなどの土壌害虫を駆除するために使用されます。昆虫病原性線虫は、ヨーロッパや北米を含む多くの地域で、芝生管理、園芸、農業で利用されています。
• 昆虫ウイルス（バキュロウイルス）： これらのウイルスは、特定の害虫、特にケムシに対して非常に特異的です。農業や林業で生物農薬として使用されます。バキュロウイルスは、益虫や他の生物に害を与えないため、環境に優しいと考えられています。

競合者

競合者は、食料、水、スペースなどの資源をめぐって害虫と競合する生物です。害虫に打ち勝つことで、害虫の個体数を減らすことができます。

例：

• 雑草抑制カバークロップ： カバークロップは、雑草と資源をめぐって競合し、農地における雑草の個体数を減らすことができます。また、土壌の健康を改善し、土壌侵食を減らすこともできます。例えば、南米では、大豆やトウモロコシの生産システムで雑草を抑制するためにカバークロップが使用されています。
• 拮抗微生物： 特定の微生物は、植物病原菌の成長や活動を阻害し、植物を病気から保護することができます。これらの微生物は、農業や園芸で生物防除資材として使用できます。
• 不妊虫放飼法（SIT）： この技術は、不妊化した雄の昆虫を環境に放すことを含みます。不妊の雄は繁殖力のある雄と配偶相手をめぐって競合し、害虫個体群の繁殖成功率を低下させます。SITは、世界各地でミバエ、蚊、その他の害虫を駆除するために成功裏に使用されてきました。

生物的防除の実施方法

生物的防除の実施には、特定の害虫、作物、環境を考慮した戦略的アプローチが必要です。以下の方法が一般的に使用されます。

保護的生物的防除

保護的生物的防除は、既存の天敵の生存、繁殖、有効性を高めるために環境を改変することを含みます。これは様々な実践を通じて達成できます。

• 食料源の提供： 有用昆虫に蜜や花粉を提供する顕花植物を植えること。例えば、畑の近くに野生の花を植えることで、テントウムシ、クサカゲロウ、寄生蜂を引き寄せ、食料と隠れ家を提供できます。英国では、農家は有用昆虫を支援するために生垣や野草帯を植えることが奨励されています。
• 隠れ家の提供： ビートルバンクや生垣など、天敵に隠れ家を提供する生息地を作ること。ビートルバンクは、草や野草を植えた盛り土で、オサムシや他の有用昆虫に越冬場所を提供します。
• 農薬使用の削減： 有用昆虫に害を及ぼす可能性のある広範囲スペクトルの農薬の使用を最小限に抑えること。代わりに選択的農薬や生物農薬を使用すべきです。
• 輪作： 作物を輪作することで、害虫のライフサイクルを断ち切り、天敵を支えるより多様な環境を作り出すことができます。
• 不耕起栽培： 耕起を減らすことで、土壌構造を保全し、有益な土壌生物に生息地を提供することができます。

増強的生物的防除

増強的生物的防除は、追加の個体を放飼することで既存の天敵個体群を補うことを含みます。これは2つの方法で行うことができます。

• 接種的放飼： シーズン初期に少数の天敵を放飼し、自己持続的な個体群を確立させること。このアプローチは、低レベルで存在する害虫や、シーズン後半に到来が予想される害虫に適しています。
• 氾濫的放飼： 多数の天敵を放飼し、迅速な害虫駆除を達成すること。このアプローチは、高レベルで存在する害虫や、重大な被害を引き起こしている害虫に適しています。

増強は、市販の生物防除資材を昆虫飼育施設から購入し、対象地域に放飼することによって行うことができます。害虫の適切な同定と適切な天敵の選択が成功の鍵です。さらに、害虫と天敵の個体数を監視することは、放飼のタイミングと頻度を決定するために不可欠です。

導入（古典的）生物的防除

導入、または古典的生物的防除は、害虫の原産地から天敵を導入し、天敵が存在しないために害虫が定着してしまった新しい地域に放すことを含みます。このアプローチは、通常、侵略的になり、重大な生態学的または経済的損害を引き起こしている外来害虫に対して使用されます。

導入には、対象害虫に対して効果的であり、非標的生物に脅威を与えない適切な天敵を特定するための慎重な研究が必要です。放飼前に、天敵は通常、その安全性と有効性を確保するために厳格な検疫と試験を受けます。このプロセスは、研究者、規制機関、国際機関間の協力を含むことが多いです。

例： 19世紀後半にカリフォルニアの柑橘園でワタフキカイガラムシ（Icerya purchasi）を駆除するためにベダリアテントウ（Rodolia cardinalis）を導入したことは、古典的生物的防除の最も成功した例の1つです。ワタフキカイガラムシの捕食者であるベダリアテントウはオーストラリアから輸入され、すぐに害虫を抑制し、カリフォルニアの柑橘産業を救いました。

生物的防除の利点

生物的防除は、従来の化学的害虫駆除方法に比べて数多くの利点を提供します。

• 環境の持続可能性： 合成農薬への依存を減らし、環境汚染を最小限に抑え、有用生物を保護します。
• 人の健康と安全： 有毒化学物質への曝露を減らし、より安全な食料生産とより健康な環境を促進します。
• 長期的な害虫駆除： 天敵の自己調節個体群を確立することにより、持続可能な害虫駆除を提供します。
• 害虫の抵抗性の低減： 化学的防除方法で一般的な問題である、農薬に対する害虫の抵抗性の発達を最小限に抑えます。
• 費用対効果： 天敵が繰り返し散布することなく継続的な害虫駆除を提供できるため、長期的には化学的防除よりも費用対効果が高くなる可能性があります。
• 生態系の健康改善： 自然の生態学的プロセスを促進することにより、生物多様性を支援し、生態系の健康を向上させます。

生物的防除の課題と限界

生物的防除は多くの利点を提供する一方で、いくつかの課題や限界も提示します。

• 特異性： 一部の天敵は特定の害虫に非常に特異的であり、広範囲の害虫に対する有効性が限られます。
• 効果発現の遅さ： 生物的防除は化学的防除に比べて結果が出るのが遅い場合があり、忍耐と注意深い監視が必要です。
• 環境要因： 生物的防除の効果は、温度、湿度、生息地の利用可能性などの環境要因に影響される可能性があります。
• 複雑さ： 生物的防除を実施するには、害虫の生物学、天敵の生物学、生態学的相互作用に関する深い理解が必要です。
• コスト： 天敵を購入して放飼する初期費用は、化学農薬のコストよりも高くなる可能性があります。
• 非標的への影響の可能性： まれに、導入された天敵が非標的生物に害を与えたり、生態系を乱したりすることがあります。

総合的病害虫管理（IPM）

生物的防除は、包括的な総合的病害虫管理（IPM）プログラムに統合されたときに最も効果的です。IPMは、環境リスクを低減しながら害虫の被害を最小限に抑えるために複数の戦略を組み合わせた、害虫管理への包括的なアプローチです。IPM戦略には以下が含まれます。

• モニタリング： 害虫と天敵の個体数を定期的に監視し、害虫の圧力を評価し、介入の必要性を判断する。
• 予防： 輪作、衛生管理、抵抗性品種の利用など、害虫問題を減らすための予防策を実施する。
• 生物的防除： 天敵を利用して害虫の個体数を抑制する。
• 耕種的防除： 適切な灌漑、施肥、雑草管理などの耕種的実践を採用して、植物の健康を促進し、害虫への感受性を低下させる。
• 化学的防除： 農薬は必要な場合にのみ使用し、最も選択的で毒性の低いオプションを選択する。

IPMは、経済的、環境的、社会的要因を考慮した意思決定プロセスを重視します。複数の戦略を統合することにより、IPMは環境と人の健康への悪影響を最小限に抑えながら、持続可能な害虫駆除を達成することができます。IPMプログラムは、世界中の農業、園芸、林業、都市の害虫管理でますます採用されています。

生物的防除の成功事例

生物的防除の数多くの成功例が、その有効性と可能性を示しています。

• カリフォルニアでのワタフキカイガラムシの駆除： 前述のように、カリフォルニアの柑橘園でワタフキカイガラムシを駆除するためにベダリアテントウを導入したことは、古典的生物的防除の成功例です。
• アフリカでのキャッサバコナカイガラムシの駆除： アフリカでキャッサバコナカイガラムシ（Phenacoccus manihoti）を駆除するために寄生蜂Anagyrus lopeziを導入したことも、もう一つの特筆すべき成功事例です。キャッサバコナカイガラムシは、アフリカの何百万人もの人々の主食であるキャッサバの主要害虫でした。寄生蜂の導入により、コナカイガラムシは抑制され、キャッサバの収量が大幅に増加し、食料安全保障が改善されました。
• 水生生態系におけるホテイアオイの駆除： ホテイアオイ（Eichhornia crassipes）は、水路を詰まらせ、航行を妨げ、水生生態系に害を及ぼす侵略的な水生植物です。ゾウムシのNeochetina eichhorniaeやNeochetina bruchiなどの生物防除資材が、米国、オーストラリア、アフリカを含む世界の多くの地域でホテイアオイの駆除に成功裏に使用されてきました。
• アブラナ科作物におけるコナガの駆除： コナガ（Plutella xylostella）は、キャベツ、ブロッコリー、カリフラワーなどのアブラナ科作物の主要な害虫です。寄生蜂のDiadegma semiclausumや細菌Bacillus thuringiensisなどの生物防除資材が、多くの国でコナガの駆除に効果的に使用されてきました。

生物的防除の未来

生物的防除は、将来的に持続可能な農業と環境保護においてますます重要な役割を果たすことが期待されています。研究、技術、政策の進歩が、世界中での生物的防除法の成長と採用を推進しています。

生物的防除の主要な動向：

• 研究開発の増加： 新しい天敵の発見、より効果的な生物農薬の開発、生態学的相互作用の理解を深めるための継続的な研究が進んでいます。
• 生産と製剤の改善： 生産および製剤技術の進歩により、生物防除資材はより利用しやすく、手頃な価格で、効果的になっています。
• デリバリーシステムの強化： ドローンや精密農業技術などの新しいデリバリーシステムが、農地での生物防除資材の適用を改善しています。
• IPMとの統合の強化： IPMプログラムは、主要な構成要素として生物的防除をますます組み込んでおり、より持続可能で効果的な害虫管理戦略につながっています。
• 政策支援と規制： 政府や規制機関は、資金提供、インセンティブ、簡素化された登録プロセスを通じて、生物的防除への支援を強化しています。
• 一般市民の意識と教育： 一般市民の意識と教育の高まりが、より安全で持続可能な害虫管理実践への需要を促進しています。

結論

生物的防除は、より持続可能で環境に優しい害虫管理へのアプローチに向けた有望な道筋を提供します。自然の力を利用することで、私たちは合成農薬への依存を減らし、人の健康を保護し、生態系の健康を維持することができます。課題は残っていますが、進行中の研究、技術の進歩、政策支援が、生物的防除法のより広範な採用と有効性のための道を開いています。私たちがより持続可能な未来に向かうにつれて、生物的防除は、食料安全保障を確保し、生物多様性を保護し、すべての人にとってより健康な環境を創造する上で、間違いなく重要な役割を果たすでしょう。

さらに学ぶためのリソース

• 国際生物防除製造者協会（IBMA）： https://www.ibma-global.org/
• 天敵製剤生産者協会（ANBP）： https://anbp.org/
• BioControlジャーナル： https://www.springer.com/journal/10526
• お近くの農業改良普及センターまたは大学の昆虫学部門