化学農薬は、農作物の安定豊作の重要な保証として、害虫防除においてかけがえのない役割を果たしています。ネオニコチノイド系農薬は世界で最も重要な化学農薬であり、中国をはじめ、欧州連合（EU）、米国、カナダなど120カ国以上で使用が承認されており、世界市場シェアは25%以上を占めています。昆虫の神経系にあるニコチン性アセチルコリンエステラーゼ受容体（nAChR）を選択的に抑制し、中枢神経を麻痺させて昆虫を死滅させます。同翅目、甲虫目、鱗翅目、さらには抵抗性標的害虫に対しても優れた防除効果を発揮します。 2021年9月現在、我が国に登録されているネオニコチノイド系農薬は、イミダクロプリド、チアメトキサム、アセタミプリド、クロチアニジン、ジノテフラン、ニテンピラム、チアクロプリド、スフルフェナミドの12種類です。また、ニトリル、ピペラジン、クロロチリン、シクロプロプリド、フルオロピラノンなどを含む3,400種類以上の製剤があり、そのうち複合製剤が31%以上を占めています。アミン、ジノテフラン、ニテンピラムなど。
農業生態環境へのネオニコチノイド系殺虫剤の大規模投資が継続的に行われていることに伴い、標的耐性、生態リスク、人体健康など、一連の科学的問題も顕著になっている。2018年、新疆ウイグル自治区のワタアブラムシ圃場個体群は、ネオニコチノイド系殺虫剤に対して中程度から高度の耐性を発現し、そのうちイミダクロプリド、アセタミプリド、チアメトキサムに対する耐性はそれぞれ85.2～412倍、221～777倍、122～1,095倍に増加した。タバココナジラミ個体群の薬剤耐性に関する国際研究でも、2007年から2010年にかけて、タバココナジラミがネオニコチノイド系農薬、特にイミダクロプリドとチアクロプリドに対して高い耐性を示したことが指摘されている。第二に、ネオニコチノイド系殺虫剤は、ミツバチの個体密度、摂食行動、空間動態、体温調節に深刻な影響を与えるだけでなく、ミミズの発育と繁殖にも大きな悪影響を及ぼします。また、1994年から2011年にかけて、ヒトの尿中のネオニコチノイド系農薬の検出率が大幅に増加しており、ネオニコチノイド系農薬の間接摂取と体内蓄積が年々増加していることを示しています。ラットの脳内でのマイクロダイアリシスにより、クロチアニジンとチアメトキサムのストレスがラットのドーパミン放出を誘発し、チアクロプリドがラットの血漿中の甲状腺ホルモンレベルの上昇を誘発することがわかりました。ネオニコチノイド系農薬は、授乳に影響を与える可能性があり、動物の神経系と内分泌系に損傷を与えると推察されます。ヒト骨髄間葉系幹細胞を用いたin vitroモデル研究において、ニテンピラムはDNA損傷および染色体異常を引き起こし、細胞内活性酸素種の増加を招き、骨芽細胞分化に影響を与えることが確認されました。これに基づき、カナダ害虫管理庁（PMRA）は一部のネオニコチノイド系殺虫剤の再評価プロセスを開始し、欧州食品安全機関（EFSA）もイミダクロプリド、チアメトキサム、クロチアニジンを禁止・制限しました。
異なる農薬の配合は、単一農薬標的の耐性発現を遅らせ、農薬活性を向上させるだけでなく、農薬使用量を削減し、環境曝露リスクを低減することで、上記科学的課題の緩和と農薬の持続的な使用に幅広い展望をもたらす。そこで、本稿では、有機リン系農薬、カーバメート系農薬、ピレスロイド系農薬など、実際の農業生産で広く使用されているネオニコチノイド系農薬とその他の農薬の配合に関する研究を概説し、ネオニコチノイド系農薬の合理的使用と効果的な管理のための科学的参考資料を提供する。
1 有機リン系農薬との配合の進歩
有機リン系農薬は、我が国における初期害虫防除の代表的な殺虫剤です。アセチルコリンエステラーゼの活性を阻害し、正常な神経伝達に影響を与えて害虫を死滅させます。有機リン系農薬は残留期間が長く、生態毒性や人畜への安全性の問題が顕著です。ネオニコチノイド系農薬との併用は、上記の科学的問題を効果的に軽減することができます。イミダクロプリドと代表的な有機リン系農薬であるマラチオン、クロルピリホス、ホキシムの配合比が1：40～1：5の場合、ニラバエに対する防除効果が向上し、共毒性係数は122.6～338.6に達することがあります（表1参照）。そのうち、イミダクロプリドとホキシムのナタネアブラムシに対する圃場防除効果は90.7%～95.3%と高く、効果期間は7ヶ月以上です。同時に、イミダクロプリドとホキシムの複合剤（商品名：ジフィミド）を900g/hm²で施用したところ、生育期間全体におけるナタネアブラムシの防除効果は90%以上でした。チアメトキサム、アセフェート、クロルピリホスの複合剤はキャベツに対して優れた殺虫活性を示し、共毒性係数は131.1～459.0に達します。また、チアメトキサムとクロルピリホスの配合比が1：16のとき、S. striatellusに対する半致死濃度（LC50値）は8.0mg/L、共毒性係数は201.12と優れた効果を示した。ニテンピラムとクロルピリホスの配合比が1：30のとき、セジロウンカの防除に良好な相乗効果を示し、LC50値はわずか1.3mg/Lであった。シクロペンタピル、クロルピリホス、トリアゾホス、ジクロルボスの配合比は、コムギアブラムシ、ワタオオタバコガ、ノミハムシの防除に良好な相乗効果を示し、共毒性係数は134.0～280.0であった。フルオロピラノンとホキシムを1:4の割合で混合した場合、共毒性係数は176.8となり、4年齢のニラウジの駆除に明らかな相乗効果を示した。
まとめると、ネオニコチノイド系農薬は、マラチオン、クロルピリホス、ホキシム、アセフェート、トリアゾホス、ジクロルボスなどの有機リン系農薬と併用されることが多く、防除効率が向上し、生態環境への影響が効果的に低減されます。ネオニコチノイド系殺虫剤、ホキシム、マラチオンの複合製剤の開発をさらに進め、複合製剤の防除効果をさらに発揮させることが推奨されます。
2 カルバメート系農薬との配合の進歩
カーバメート系農薬は、昆虫のアセチルコリン分解酵素とカルボキシルエステラーゼの活性を阻害し、アセチルコリンとカルボキシルエステラーゼを蓄積させて昆虫を殺し、農林畜産分野で広く使用されています。使用期間が短く、害虫の抵抗性の問題が深刻です。カーバメート系農薬は、ネオニコチノイド系農薬と配合することで使用期間を延長できます。イミダクロプリドとイソプロカルブを7：400の比率でセジロウンカの防除に使用した場合、共毒性係数が最高値の638.1に達しました（表1参照）。イミダクロプリドとイソプロカルブの比率が1：16のとき、イネウンカの防除効果が最も顕著で、共毒性係数は178.1で、効果の持続期間は単回投与よりも長かったです。本研究では、チアメトキサムとカルボスルファンの13%マイクロカプセル懸濁液が圃場でコムギアブラムシに対して優れた防除効果と安全性を示した。防除効果は97.7%から98.6%に向上した。アセタミプリドとカルボスルファンの48%分散油懸濁液を36～60 g ai/hm²で散布した場合、ワタアブラムシに対する防除効果は87.1%～96.9%に達し、効果期間は14日間に達し、ワタアブラムシの天敵に対する安全性も示された。
まとめると、ネオニコチノイド系殺虫剤はイソプロカルブやカルボスルファンなどを配合することが多く、タバココナジラミやアブラムシなどの対象害虫の抵抗性を遅らせ、農薬の効果期間を効果的に延長することができます。配合製剤の防除効果は単剤製剤よりも著しく優れており、実際の農業生産において広く使用されています。しかし、カルボスルファンの分解生成物であるカルボスルフは毒性が強く、野菜栽培では使用が禁止されているため、注意が必要です。
3 ピレスロイド系農薬との配合の進歩
ピレスロイド系殺虫剤は、神経膜のナトリウムイオンチャネルに作用して神経伝達障害を引き起こし、害虫の死に至らしめます。過剰な投入により、害虫の解毒・代謝能力が高まり、標的感受性が低下し、薬剤耐性が生じやすくなります。表1は、イミダクロプリドとフェンバレレートの併用がジャガイモアブラムシに対する防除効果がより優れており、2：3の比率での共毒性係数が276.8に達することを示しています。イミダクロプリド、チアメトキサム、エテリリンの複合製剤は、トビイロウンカの個体群の氾濫を防ぐ効果的な方法であり、イミダクロプリドとエテリリンを5：1で混合するのが最適で、チアメトキサムとエテリリンを7：1で混合するのが最適で、共毒性係数は174.3～188.7です。チアメトキサム13%とベータシハロトリン9%のマイクロカプセル懸濁液複合剤は、顕著な相乗効果があり、共毒性係数は232で、123.6～169.5g/hm2の範囲にあります。169.5g/hm2の範囲内で、タバコアブラムシに対する防除効果は90%に達し、タバコ害虫防除の主要複合農薬となっています。クロチアニジンとベータシハロトリンを1：9の比率で配合した場合、ノミハムシに対する共毒性係数が最も高く（210.5）、クロチアニジン耐性の発現を遅らせました。アセタミプリドとビフェントリン、ベータシペルメトリン、フェンバレレートの比率が1：2、1：4、1：4の場合、共毒性係数が最も高く、409.0～630.6の範囲でした。チアメトキサム：ビフェントリン、ニテンピラム：β-シハロトリンの混合比がいずれも5：1の場合、共毒性係数はそれぞれ414.0と706.0となり、アブラムシに対する複合防除効果が最も顕著であった。クロチアニジンとβ-シハロトリンの混合剤（LC50値1.4～4.1mg/L）のメロンアブラムシに対する防除効果は、単剤（LC50値42.7mg/L）よりも有意に高く、処理後7日目の防除効果は92%を超えた。
現在、ネオニコチノイド系農薬とピレスロイド系農薬の複合技術は比較的成熟しており、我が国では病害虫防除に広く応用されています。これにより、ピレスロイド系農薬の標的耐性の発現が遅延し、ネオニコチノイド系農薬の高い残留毒性と標的外毒性が軽減されます。さらに、ネオニコチノイド系殺虫剤とデルタメトリン、ブトキシドなどを併用することで、ピレスロイド系農薬に耐性を持つネッタイシマカやハマダラカを防除することができ、世界的に衛生害虫の防除に指針を与えています。意義深い。
4 アミド系農薬との配合の進歩
アミド系殺虫剤は主に昆虫の魚類ニチン受容体を阻害し、昆虫の収縮運動を継続させ、筋肉を硬直させて死滅させます。ネオニコチノイド系殺虫剤との併用は、害虫の抵抗性を緩和し、ライフサイクルを延長させる可能性があります。対象害虫の防除において、共毒性係数は121.0～183.0でした（表2参照）。チアメトキサムとクロラントラニリプロールを15：11の割合で混合してB. citricarpaの幼虫を防除した場合、共毒性係数は最も高くなり、157.9でした。チアメトキサム、クロチアニジン、ニテンピラムをスネイルアミドと混合した時の共毒性係数は10:1の比率で、170.2～194.1に達し、ジノテフランとスピルリナの比率が1:1の時に共毒性係数が最も高くなり、N. lugensに対する防除効果が顕著であった。イミダクロプリド、クロチアニジン、ジノテフラン、スフルフェナミドの比率がそれぞれ5:1、5:1、1:5、10:1の時に防除効果が最も良く、共毒性係数も最も良く、それぞれ245.5、697.8、198.6、403.8であった。ワタアブラムシに対する防除効果（7日間）は92.4％～98.1％に達し、コナガに対する防除効果（7日間）は91.9％～96.8％に達し、応用の可能性は非常に大きかった。
まとめると、ネオニコチノイド系農薬とアミド系農薬の複合化は、対象害虫の薬剤耐性を緩和するだけでなく、薬剤使用量の削減、経済コストの低減、そして生態系環境との調和的な発展を促進する。アミド系農薬は、耐性を持つ対象害虫の防除において卓越した効果を発揮し、毒性が強く残留期間の長い農薬の優れた代替効果を有する。市場シェアは徐々に拡大しており、実際の農業生産において幅広い発展の見通しを持っている。
5 ベンゾイル尿素系農薬との配合の進歩
ベンゾイル尿素系殺虫剤はキチナーゼ合成阻害剤であり、害虫の正常な発育に作用して駆除します。他の農薬との交差耐性が生じにくく、有機リン系およびピレスロイド系農薬に耐性を持つ対象害虫を効果的に防除できます。ネオニコチノイド系農薬製剤に広く使用されています。表2に示すように、イミダクロプリド、チアメトキサム、ジフルベンズロンの併用は、ニラ幼虫の防除において良好な相乗効果を示し、チアメトキサムとジフルベンズロンを5：1の割合で配合した場合に最も効果が高くなります。毒力係数は207.4と高い値を示します。クロチアニジンとフルフェノクスロンの混合比が2:1の場合、ニラ幼虫に対する共毒性係数は176.5で、圃場での防除効果は94.4%に達した。シクロフェナピルとポリフルベンズロン、フルフェノクスロンなどの各種ベンゾイル尿素系農薬との併用は、コナガとイネツトムシに対する良好な防除効果を示し、共毒性係数は100.7～228.9であり、農薬使用量の削減に有効である。
有機リン系農薬やピレスロイド系農薬と比較して、ネオニコチノイド系農薬とベンゾイル尿素系農薬の併用は、グリーン農薬の開発理念に合致しており、防除範囲を効果的に拡大し、農薬投入量を削減できる。また、生態環境への安全性も向上する。
6 壊死毒素農薬との配合の進歩
ネオニコチノイド系殺虫剤はニコチン性アセチルコリン受容体阻害剤であり、神経伝達物質の正常な伝達を阻害することで、昆虫の中毒や死を引き起こす可能性があります。用途が広く、全身吸引や燻蒸が不要なため、耐性を獲得しやすいです。ネオニコチノイド系殺虫剤との配合により耐性を獲得したイネノメイガとミヤマカガの個体群に対する防除効果は良好です。表2は、イミダクロプリドと殺虫剤単剤を2：68の割合で配合した場合、ジプロキシンの害虫に対する防除効果が最も高く、共毒性係数は146.7であることを示しています。チアメトキサムと殺虫剤単剤の比率が1：1の場合、トウモロコシアブラムシに対して顕著な相乗効果があり、共毒性係数は214.2です。チアメトキサム系殺虫剤40%単回懸濁液は、15日目でも93.0%～97.0%の高い防除効果を示し、効果が持続し、トウモロコシの生育にも安全です。イミダクロプリド系殺虫剤50%環溶解性粉末は、リンゴコガに対する優れた防除効果を示し、害虫が満開になってから15日目でも79.8%～91.7%の高い防除効果を示します。
我が国が自主開発した殺虫剤はイネ科植物に敏感であるため、使用には一定の制限があります。ネクロトキシン系農薬とネオニコチノイド系農薬の併用は、実際の生産現場における対象害虫の防除に、より多くの防除ソリューションを提供するだけでなく、農薬配合の開発過程における優れた応用事例でもあります。
7 複素環式農薬との配合の進歩
複素環式農薬は農業生産において最も広く使用され、最も多くの有機農薬であり、その多くは環境中での残留期間が長く、分解されにくい。ネオニコチノイド系農薬との配合は、複素環式農薬の使用量を有効に減らし、薬害を軽減することができ、低用量農薬との配合は相乗効果を発揮することができる。表3からわかるように、イミダクロプリドとピメトロジンの配合比が1：3のとき、共毒性係数は最高の616.2に達し、ウンカ防除は速効性と持続性の両方を備えている。イミダクロプリド、ジノテフラン、チアクロプリドをメシルコナゾールと配合し、それぞれオオクロイタドリの幼虫、ハスモンヨトウの幼虫、ヨトウの幼虫を防除した。チアクロプリド、ニテンピラム、クロロチリンをそれぞれメシルコナゾールと併用すると、柑橘類キジラミに対して優れた防除効果があります。イミダクロプリド、チアメトキサム、クロルフェナピルなど7種のネオニコチノイド系殺虫剤の併用は、ニラミウシの防除に相乗効果を発揮しました。チアメトキサムとフィプロニルの配合比が2：1～71：1の場合、共毒性係数は152.2～519.2であり、チアメトキサムとクロルフェナピルの配合比が217：1の場合、共毒性係数は857.4であり、シロアリに対して明らかな防除効果があります。チアメトキサムとフィプロニルの配合を種子処理剤として使用すると、畑の小麦害虫の密度を効果的に減らし、作物の種子と発芽した苗を保護することができます。アセタミプリドとフィプロニルの混合比率が1:10のとき、薬剤耐性イエバエに対する相乗的な防除が最も顕著でした。
まとめると、複素環式農薬複合製剤は主に殺菌剤であり、ピリジン、ピロール、ピラゾールなどの化合物が含まれます。農業生産において、種子処理、発芽率の向上、害虫や病気の抑制によく使用され、作物や非標的生物に対して比較的安全です。複素環式農薬は、害虫や病気の予防と防除のための複合製剤として、時間、労力、経済性の節約、生産性の向上といった利点を反映し、グリーン農業の発展を促進する上で優れた役割を果たしています。
8 生物農薬と農業用抗生物質の配合の進歩
生物農薬や農業用抗生物質は、効果発現が遅く、効果持続期間が短く、環境の影響を大きく受けます。ネオニコチノイド系農薬との併用により、良好な相乗効果を発揮し、防除範囲が拡大するだけでなく、効力の持続性と安定性も向上します。表3からわかるように、イミダクロプリドとBeauveria bassianaまたはMetarhizium anisopliaeを併用した場合、Beauveria bassianaとMetarhizium anisopliaeを単独使用した場合と比較して、96時間後の殺虫活性はそれぞれ60.0%と50.6%増加しました。チアメトキサムとMetarhizium anisopliaeの併用は、トコジラミの全体的な死亡率と真菌感染率を効果的に高める可能性があります。第二に、イミダクロプリドとMetarhizium anisopliaeの併用は、真菌分生子の量が減少したにもかかわらず、カミキリムシの防除に顕著な相乗効果を示した。イミダクロプリドと線虫の混合使用は、サシチョウバエの感染率を高め、圃場での持続性と生物防除の潜在力を向上させることができる。7種のネオニコチノイド系農薬とオキシマトリンの併用は、イネウンカに対して良好な防除効果を示し、共毒性係数は123.2～173.0であった。また、クロチアニジンとアバメクチンの4：1混合液のタバココナジラミに対する共毒性係数は171.3であり、相乗効果が顕著であった。ニテンピラムとアバメクチンの混合比が1：4のとき、N. lugensに対する7日間の防除効果は93.1%に達する。クロチアニジンとスピノサドの比率が5：44のとき、B. citricarpa成虫に対する防除効果が最も高く、共毒性係数は169.8であり、スピノサドとほとんどのネオニコチノイドとのクロスオーバーは見られず、良好な防除効果を伴った耐性を示した。
生物農薬の併用防除は、グリーン農業の発展におけるホットスポットです。一般的なBeauveria bassianaとMetarhizium anisopliaeは、化学薬剤との相乗効果で優れた防除効果を発揮します。生物薬剤単独は天候の影響を受けやすく、効力が不安定です。ネオニコチノイド系殺虫剤との配合により、この欠点を克服し、化学薬剤の使用量を削減しながら、配合製剤の速効性と持続性を確保します。防除スペクトラムが拡大し、環境負荷も軽減されます。生物農薬と化学農薬の併用は、グリーン農薬開発に新たな発想をもたらし、その応用展望は極めて大きいです。
9 他の農薬との配合の進歩
ネオニコチノイド系農薬と他の農薬との併用も優れた防除効果を示した。表3からわかるように、イミダクロプリドとチアメトキサムを種子処理剤としてテブコナゾールと併用した場合、コムギアブラムシに対する防除効果が優れ、非標的バイオセーフティを維持しながら種子発芽率を向上させた。イミダクロプリド、トリアゾロン、ジンコナゾールの複合製剤は、コムギ病害虫防除において良好な効果を示した。%～99.1%。ネオニコチノイド系殺虫剤とシリンゴストロビン（1：20～20：1）の併用は、ワタアブラムシに対して明らかな相乗効果を示した。チアメトキサム、ジノテフラン、ニテンピラム、ペンピラミドの質量比が50：1～1：50の場合、共毒性係数は129.0～186.0であり、刺吸口害虫を効果的に予防・防除できます。エポキシフェンとフェノキシカルブの質量比が1：4の場合、共毒性係数は250.0であり、イネウンカに対する防除効果が最も良好でした。イミダクロプリドとアミチミジンの組み合わせは、ワタアブラムシに対して明らかな抑制効果を示し、イミダクロプリドのLC10の最低用量のときに相乗効果が最も高くなりました。チアメトキサムとスピロテトラマートの質量比が10：30～30：10の場合、共毒性係数は109.8～246.5であり、薬害は認められませんでした。さらに、鉱油系農薬、グリーングラス、珪藻土などの農薬や補助剤をネオニコチノイド系農薬と組み合わせることで、標的害虫に対する防除効果を高めることもできます。
他の農薬との複合施用としては、主にトリアゾール系、メトキシアクリレート系、ニトロアミノグアニジン系、アミトラズ系、第四級ケト酸系、鉱油系、珪藻土系などが挙げられます。農薬のスクリーニングにおいては、薬害の問題に注意し、異なる種類の農薬間の反応を効果的に特定する必要があります。複合施用事例からも、ネオニコチノイド系農薬と複合できる農薬の種類が増えており、害虫防除の選択肢が広がっていることが示されています。
10 結論と展望
ネオニコチノイド系農薬の広範な使用は、対象害虫の耐性の顕著な増加をもたらし、その生態学的不利益と健康曝露リスクは現在、研究のホットスポットと適用の難しさになっています。異なる農薬の合理的な配合、または殺虫相乗剤の開発は、薬剤耐性の遅延、使用量の削減、効率の向上のための重要な手段であり、実際の農業生産におけるそのような農薬の持続的な適用の主要な戦略でもあります。本稿では、典型的なネオニコチノイド系農薬と他のタイプの農薬の併用の適用進捗状況をレビューし、農薬配合の利点を明らかにします：①薬剤耐性の遅延、②防除効果の向上、③防除スペクトルの拡大、④効果持続期間の延長、⑤速効性の向上、⑥作物の成長調整、⑦農薬使用量の削減、⑦環境リスクの改善、⑨経済コストの削減、⑩化学農薬の改善。同時に、製剤の複合的な環境曝露、特に非標的生物（例えば害虫の天敵）や生育段階の異なる感受性作物への安全性、そして農薬の化学的特性の変化による防除効果の差といった科学的課題にも高い注意を払う必要があります。従来の農薬の開発は時間と労力を要し、コストが高く、研究開発サイクルも長期にわたります。効果的な代替手段として、農薬の配合は、合理的、科学的、かつ標準化された方法で施用され、農薬の散布サイクルを延長するだけでなく、害虫防除の好循環を促進します。生態環境の持続可能な発展は、この取り組みを強力に支えています。
投稿日時: 2022年5月23日