安定した豊作を保証する重要な手段として、化学農薬は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、米国、カナダなど120カ国以上で使用が認可されています。その市場シェアは世界全体の25%以上を占めています。ネオニコチノイド系農薬は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）を選択的に制御し、中枢神経系を麻痺させて昆虫を死に至らしめます。カメムシ目、コウチュウ目、チョウ目、さらには耐性を持つ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、私の国で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、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継続的な大規模投資により、標的抵抗性、生態リスク、人体健康などの一連の科学的問題も顕著になってきています。2018年、新疆地域のワタアブラムシの野外個体群は、ネオニコチノイド系殺虫剤に対して中程度から高いレベルの抵抗性を獲得し、その中でもイミダクロプリド、アセタミプリド、チアメトキサムに対する抵抗性はそれぞれ85.2～412倍、221～777倍、122～1,095倍に増加しました。タバココナジラミ個体群の薬剤抵抗性に関する国際的な研究でも、2007年から2010年にかけて、タバココナジラミは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抵抗性を示したことが指摘されています。第二に、ネオニコチノイド系殺虫剤は、ミツバチの個体群密度、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重大な悪影響を及ぼします。さらに、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著しく増加しており、ネオニコチノイド系農薬の間接的な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分かりました。ネオニコチノイド系農薬は動物の神経系と内分泌系に損傷を与え、授乳に影響を与える可能性があると推測されます。ヒト骨髄間葉系幹細胞を用いたin vitroモデル研究では、ニテンピラムがDNA損傷や染色体異常を引き起こし、細胞内活性酸素種の増加につながり、ひいては骨形成分化に影響を与えることが確認された。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または使用制限した。
異なる農薬を複合することで、単一の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、農薬の使用量を減らし、環境への曝露リスクを低減できるため、上記の科学的問題の緩和と農薬の持続可能な利用に幅広い展望が開けます。したがって、本稿では、ネオニコチノイド系農薬と、実際の農業生産で広く使用されている有機リン系農薬、カーバメート系農薬、ピレスロイド系農薬などの他の農薬の複合に関する研究について説明し、ネオニコチノイド系農薬の合理的利用と効果的な管理のための科学的参考情報を提供することを目的としています。
1．有機リン系農薬との配合における進歩
有機リン系殺虫剤は、我が国の初期害虫防除における代表的な殺虫剤である。これらは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、害虫を死に至らしめる。有機リン系殺虫剤は残留期間が長く、生態毒性や人や動物の安全性の問題が顕著である。これらをネオニコチノイド系殺虫剤と組み合わせることで、上記の科学的問題を効果的に軽減できる。イミダクロプリドと代表的な有機リン系殺虫剤であるマラチオン、クロルピリホス、ホキシムの配合比が1:40～1:5の場合、ネギ蛆に対する防除効果はより良好で、共毒性係数は122.6～338.6に達する（表1参照）。中でも、イミダクロプリドとホキシムのアブラナアブラムシに対する圃場防除効果は90.7～95.3%と高く、有効期間は7ヶ月以上である。同時に、イミダクロプリドとホキシムの複合製剤（商品名：ジフィミド）を900 g/hm2で散布したところ、生育期間全体を通してアブラナアブラムシに対する防除効果は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製剤はキャベツに対して良好な殺虫活性を示し、共毒性係数は131.1～459.0に達しました。さらに、チアメトキサムとクロルピリホスの比率が1:16の場合、S. striatellusに対する半数致死濃度（LC50値）は8.0 mg/Lで、共毒性係数は201.12でした。優れた効果です。ニテンピラムとクロルピリホスの配合比が1:30の場合、セジロウンカの防除に良好な相乗効果があり、LC50値はわずか1.3 mg/Lでした。シクロペンタピル、クロルピリホス、トリアゾホス、ジクロルボスの組み合わせは、コムギアブラムシ、ワタミムシ、ノミハムシの防除に良好な相乗効果があり、共毒性係数は134.0～280.0です。フルオロピラノンとホキシムを1:4の比率で混合した場合、共毒性係数は176.8で、4年目のネギ蛆の防除に明らかな相乗効果を示しました。
要約すると、ネオニコチノイド系殺虫剤は、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殺虫剤と併用されることが多く、防除効果が向上し、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より一層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における進歩
カルバメート系殺虫剤は、昆虫のアセチルコリン分解酵素とカルボキシ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エステラーゼを蓄積させて昆虫を殺すことで、農業、林業、畜産業で広く使用されています。使用期間は短く、害虫の抵抗性の問題が深刻です。カルバメート系殺虫剤の使用期間は、ネオニコチノイド系殺虫剤と混合することで延長できます。イミダクロプリドとイソプロカルブを7:400の比率で使用してセジロウンカを防除した場合、共毒性係数は最高値の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の場合、イネウンカの防除効果が最も顕著で、共毒性係数は178.1であり、効果の持続期間は単回投与よりも長くなりました。この研究では、チアメトキサムとカルボスルファンの13%マイクロカプセル化懸濁液が、野外でコムギアブラムシに対して良好な防除効果と安全性を示したことも明らかになった。dは97.7%から98.6%に増加した。48%アセタミプリドとカルボスルファンの分散油懸濁液を36～60g ai/hm2で散布すると、ワタアブラムシに対する防除効果は87.1%～96.9%となり、有効期間は14日間に達し、ワタアブラムシの天敵は安全であった。
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と配合されることが多く、タバココナジラミやアブラムシなどの標的害虫の抵抗性発現を遅らせ、殺虫剤の効果持続期間を効果的に延長することができます。配合剤の防除効果は単剤よりも著しく優れており、実際の農業生産で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ァンは毒性が非常に高く、野菜栽培での使用が禁止されているため、注意が必要です。
3. ピレスロイド系殺虫剤との配合における進歩
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、その結果害虫を死に至らしめます。過剰な作用により、害虫の解毒および代謝能力が高まり、標的感受性が低下し、薬剤耐性が容易に発生します。表1は、イミダクロプリドとフェンバレレートの組み合わせがジャガイモアブラムシに対してより優れた防除効果を示し、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、およびエテレトリンの複合製剤は、トビイロウンカの個体群の大量発生を防ぐ効果的な方法であり、イミダクロプリドとエテレトリンは5:1の比率で混合するのが最適であり、チアメトキサムとエテレトリンは7:1の比率で混合するのが最適であり、共毒性係数は174.3～188.7です。 13%チアメトキサムと9%ベータシハロトリンのマイクロカプセル懸濁液化合物は顕著な相乗効果があり、共毒性係数は232で、123.6～169.5 g/hm2の範囲内です。タバコアブラムシに対する防除効果は90%に達し、タバコ害虫防除のための主要な複合殺虫剤です。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は最高値(210.5)となり、クロチアニジン耐性の発生を遅らせました。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、共毒性係数は最高値となり、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-シハロトリンの比率がいずれも5：1の場合、共毒性係数はそれぞれ414.0と706.0であり、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物（LC50値1.4～4.1 mg/L）のメロンアブラムシに対する防除効果は、単剤（LC50値42.7 mg/L）よりも有意に高く、処理後7日目の防除効果は92%以上であった。
現在、ネオニコチノイド系殺虫剤とピレスロイド系殺虫剤の複合技術は比較的成熟しており、我が国では病害虫の防除に広く用いられています。これにより、ピレスロイド系殺虫剤の標的耐性の発現を遅らせ、ネオニコチノイド系殺虫剤の高い残留性と非標的毒性を低減することができます。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、ピレスロイド系殺虫剤に耐性を持つネッタイシマカやガンビアハマダラカを防除することができ、世界各地の衛生害虫の防除に重要な指針を提供しています。
4．アミド系農薬との配合における進歩
アミド系殺虫剤は主に昆虫のニチン受容体を阻害し、昆虫の筋肉を収縮・硬化させて死に至らしめる。ネオニコチノイド系殺虫剤とその混合物は害虫の抵抗性を軽減し、ライフサイクルを延長することができる。対象害虫の防除において、共毒性係数は121.0～183.0であった（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で混合してB. citricarpaの幼虫を防除した場合、共毒性係数は最高で157.9であった。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。比率が10:1の場合、共毒性係数は170.2～194.1に達した。ジノテフランとスピルリナの比率が1:1の場合、共毒性係数が最も高く、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の場合、防除効果が最も高く、共毒性係数も最も高かった。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、応用可能性は非常に大きい。
要約すると、ネオニコチノイド系農薬とアミド系農薬の複合使用は、対象害虫の薬剤耐性を軽減するだけでなく、薬剤使用量を削減し、経済的コストを低減し、生態系環境との調和的な発展を促進します。アミド系農薬は、薬剤耐性を持つ対象害虫の防除に優れており、毒性が高く残留期間の長い一部の農薬の代替として有効です。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込みがあります。
5．ベンゾイル尿素系農薬との配合における進歩
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、害虫の正常な発育を阻害することで害虫を駆除します。他の種類の殺虫剤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殺虫剤に耐性のある対象害虫を効果的に防除できます。ネオニコチノイド系殺虫剤製剤に広く使用されています。表2からわかるように、イミダクロプリド、チアメトキサム、ジフルベンズロンの組み合わせはネギ幼虫の防除に良好な相乗効果があり、チアメトキサムとジフルベンズロンを5:1で配合した場合に最も効果が高く、毒性係数は207.4と非常に高いです。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、ネギ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%に達しました。シクロフェナピルとポリフルベンズロンやフルフェノクスロンなどの各種ベンゾイル尿素系農薬の組み合わせは、コナガやイネハマキガに対して良好な防除効果があり、共毒性係数は100.7～228.9で、農薬使用量の投資を効果的に削減できます。
有機リン系および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より合致しており、防除範囲を効果的に拡大し、農薬の使用量を削減できる。また、生態環境への負荷も軽減できる。
6．壊死毒素系農薬との配合における進歩
ネレトキシン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死を引き起こす。その適用範囲が広く、全身的な吸引や燻蒸がないため、抵抗性が発達しやすい。抵抗性を獲得したイネ茎穿孔虫とトリ茎穿孔虫の個体群に対するネオニコチノイド系殺虫剤との配合による防除効果は良好である。表2は、イミダクロプリドと殺虫剤単剤を2:68の比率で配合した場合、ジプロキシンによる害虫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る。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である。 40%チアメトキサム・殺虫剤単剤懸濁液の防除効果は15日後でも93.0%～97.0%と高く、効果が持続し、トウモロコシの生育にも安全です。50%イミダクロプリド・殺虫剤環状可溶性粉末はリンゴキンシジミに対して優れた防除効果があり、害虫が満開になってから15日後でも防除効果は79.8%～91.7%と高いです。
我が国が独自開発した殺虫剤は、イネ科植物に感受性があるため、使用範囲が一定程度制限されています。ネクロトキシン系殺虫剤とネオニコチノイド系殺虫剤を組み合わせることで、実際の生産現場における対象害虫の防除において、より多くの防除策を提供でき、殺虫剤配合の開発過程における優れた応用事例となります。
7．複素環式農薬との配合における進歩
複素環式農薬は、農業生産において最も広く使用され、有機農薬の数も最大であり、そのほとんど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により、複素環式農薬の投与量を効果的に減らし、植物毒性を軽減することができ、低用量農薬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の場合、共毒性係数は最高値の616.2に達する。ウンカの防除は速効性と持続性の両方を兼ね備えている。イミダクロプリド、ジノテフラン、チアクロプリドは、それぞれメシルコナゾールと組み合わせて、オオクロミズゾウムシの幼虫、ヨトウムシの幼虫、および溝甲虫の防除に用いられた。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組み合わせると、ミカンキジラミに対して優れた防除効果を発揮します。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の7種類のネオニコチノイド系殺虫剤の組み合わせは、ネギ蛆の防除に相乗効果を発揮します。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、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となり、シロアリに対して明らかな防除効果を発揮します。チアメトキサムとフィプロニルの組み合わせを種子処理剤として使用することで、圃場におけるコムギ害虫の密度を効果的に低減し、作物の種子や発芽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の場合、薬剤耐性イエバエに対する相乗的な防除効果が最も顕著であった。
要約すると、複素環式農薬化合物製剤は主に殺菌剤であり、ピリジン、ピロール、ピラゾールなどが含まれます。これらは農業生産において、種子処理、発芽率の向上、病害虫の抑制などに広く用いられています。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、病害虫の防除のための複合製剤として、グリーン農業の発展を促進する上で重要な役割を果たしており、時間と労力の節約、経済性の向上、生産性の向上といった利点を反映しています。
8．生物農薬と農業用抗生物質の配合における進歩
生物農薬や農業用抗生物質は、効果の発現が遅く、効果の持続期間が短く、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組み合わせることで、良好な相乗効果を発揮し、防除範囲を拡大し、効果の持続期間を延ばし、安定性を向上させることができます。表3から、イミダクロプリドとBeauveria bassianaまたはMetarhizium anisopliaeの組み合わせは、Beauveria bassianaとMetarhizium anisopliaeを単独で使用した場合と比較して、96時間後に殺虫活性をそれぞれ60.0%と50.6%増加させたことがわかります。チアメトキサムとMetarhizium anisopliaeの組み合わせは、トコジラミの全体的な死亡率と真菌感染率を効果的に増加させることができます。次に、イミダクロプリドとMetarhizium anisopliaeの組み合わせは、真菌分生子の量は減少しましたが、カミキリムシの防除に顕著な相乗効果を示しました。イミダクロプリドと線虫を併用すると、サシチョウバエの感染率が増加し、圃場での持続性と生物的防除の可能性が向上します。7種類のネオニコチノイド系殺虫剤とオキシマトリンを併用すると、イネウンカに対して良好な防除効果が得られ、共毒性係数は123.2～173.0でした。さらに、クロチアニジンとアバメクチンを4：1の比率で混合した場合のタバココナジラミに対する共毒性係数は171.3で、相乗効果が顕著でした。ニテンピラムとアバメクチンの配合比が1：4の場合、7日間のトビイロウンカに対する防除効果は93.1％に達しました。クロチアニジンとスピノサドの比率が5:44の場合、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間に交差反応は見られず、耐性があり、良好な防除効果を併せ持っていた。
生物農薬の併用による防除は、グリーン農業の発展において注目されている分野です。一般的なボーベリア・バシアーナ菌とメタライジウム・アニソプリア菌は、化学農薬との相乗効果に優れています。しかし、単一の生物農薬は天候の影響を受けやすく、効果が不安定です。ネオニコチノイド系殺虫剤との併用は、この欠点を克服します。化学農薬の使用量を減らしつつ、配合剤の速効性と持続性を確保することで、防除範囲を拡大し、環境負荷を軽減します。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、その応用可能性は非常に大きいと言えます。
9. 他の農薬との配合における進歩
ネオニコチノイド系殺虫剤と他の殺虫剤の組み合わせも優れた防除効果を示した。表3から、イミダクロプリドとチアメトキサムをテブコナゾールと種子処理剤として組み合わせた場合、コムギアブラムシに対する防除効果は優れており、非標的生物安全性があり、種子の発芽率も向上することがわかる。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、コムギの病害虫防除に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）の組み合わせは、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、刺吸口害虫を効果的に防除できます。エポキシフェンとフェノキシカルブの比率が1:4の場合、共毒性係数は250.0で、イネウンカに対する防除効果が最も優れていました。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阻害効果があり、イミダクロプリドのLC10の最低用量で相乗率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トの質量比が10:30～30:10の場合、共毒性係数は109.8～246.5で、植物毒性効果はありませんでした。さらに、鉱物油系殺虫剤であるグリーングラス、珪藻土などの殺虫剤や補助剤をネオニコチノイド系殺虫剤と併用することで、対象害虫に対する防除効果を高めることもできます。
他の農薬の複合使用には、主にトリアゾール、メトキシクリレート、ニトロアミノグアニジン、アミトラズ、第四級ケト酸、鉱物油、珪藻土などが含まれます。農薬を選定する際には、植物毒性の問題に注意し、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。また、複合使用例からも、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分かります。
10．結論と展望
ネオニコチノイド系農薬の広範な使用により、対象害虫の抵抗性が著しく増加し、その生態学的欠点や健康への曝露リスクが現在の研究のホットスポットおよび応用上の課題となっています。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、効率の向上に重要な対策であり、実際の農業生産におけるこれらの農薬の持続可能な使用のための主要な戦略でもあります。本稿では、代表的なネオニコチノイド系農薬と他の種類の農薬を組み合わせた使用の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防除範囲の拡大、④効果の持続期間の延長、⑤即効性の向上、⑥作物の生育の調整、⑦農薬使用量の削減、⑧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の安全性、そして農薬の化学的特性の変化によって生じる防除効果の違いといった科学的問題にも十分な注意を払う必要がある。従来の農薬の開発は時間と労力がかかり、コストも高く、研究開発サイクルも長い。効果的な代替手段として、農薬の配合とその合理的、科学的、標準化された適用は、農薬の適用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する。生態環境の持続可能な発展は、これを強力に支える。
投稿日時：2022年5月23日
