引用: 郭華仁 2025 IPM的昇級版:有害生物永續管理(SPM)。觀點種子網20251220。
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IPM的昇級版:有害生物永續管理(SPM)

在19世紀末與 20世紀初化學農藥興起之前,農業有害生物防治主要依賴對有害生物生態、生活史與農藝措施的理解,例如輪作、栽培管理與天敵利用,這些作法已具備「多策略整合」的雛形。當時的植物保護學者普遍將生態學視為有害生物防治的科學基礎。

不過1940年代後,DDT等有機合成殺蟲劑問世,有害生物管理(Pest Management)迅速進入化學防治時代。初期農藥效果顯著,然而,到了1950–1960年代,過度施用農藥所導致的問題逐漸浮現,包括抗藥性演化、有害生物再猖獗、次要有害生物爆發與環境污染等,促使學界開始反思單一化學防治模式。

IPM

1950 年代,美國加州大學的昆蟲學家Stern等人提出整合控制(Integrated Control)」的概念,來協調化學防治與生物防治,認為自然界的生態平衡本身已提供大部分有害生物抑制功能,農藥應盡量避免干擾此平衡,僅在有害生物達到經濟危害水準時才施藥。此倡議在加州果樹、棉花等作物體系中獲得實證。

1962年,Rachel Carson出版了《Silent Spring 寂靜的春天》,揭露了DDT等農藥對生態系統的破壞,引發全球公眾的廣泛關注,迫使政府與科學界尋求化學防治以外的替代方案。

1967年,R.F. SmithR. van den Bosch結合了有害生物管理與整合控制兩個概念,寫出「Integrated Pest Management 綜合有害生物管理」一詞,將管理對象從單純的「害蟲」擴展到雜草、病害、線蟲等所有「有害生物」。

19722月,尼克森總統向美國國會提交了一份關於環境保護計畫的信函,是官方文書的首次出現IPM一詞,指示聯邦機構推廣此概念。

九個月後美國環境品質委員會發表41頁的報告「Integrated Pest Management」,系統性闡述 IPM 內涵、架構與執行細節,可說是正式的官方報告書,因此IPM成為以生態學為基礎、結合多種防治策略來引導用藥的農業管理模式。其後透過聯合國糧農組織FAO的大力推廣,IPM在不少國家落地生根。

 IPM採用四大控制手段:

1.  耕作防治:透過改變農事操作來減少有害生物。例如:改變灌溉方式以減少根部疾病,或利用誘引作物將有害生物從主作物中引誘開。
2.
   生物防治:利用天敵來抑制有害生物族群數量。
3.
   物理/機械防治:透過物理方式直接移除或阻隔有害生物。例如設置屏障防蟲網、除草,或進行熱處理與蒸汽處理。
4.
   化學防治:謹慎使用農藥,並優先選擇具高度針對性的產品。例如:利用費洛蒙進行交配干擾,或使用能保護益蟲的選擇性噴灑藥劑。

然而IPM問世半個世紀以來,病蟲害的危害還是很大,全球農藥使用仍然很多,甚至於已遠超過地球限度。EAT-Lancet 委員會今年指出,全球農藥使用總量每年約330–370萬噸,是安全邊界的3-18倍,已嚴重超標,而各國超越的情況相當不平均(圖1),我國乃屬於高風險地區。


1,農藥風險評分代表農用土地遭受農藥污染的暴露程度,根據物種平均敏感度曲線進行
分類:低風險
(0-1)、中風險(2-3)或高風險(>3)。文字改自EAT-Lancet 委員會論文原圖。

這是因為PM 本來是好設計,但在實務上常出現若干問題。

首先,原本的IPM從多元工具、生態、監測到農藥使用基準等其實相當完善,但實務中的IPM常被簡化成技術清單,農家的心態是照樣噴藥,只是噴得比較聰明,常是有害生物一多,還是回到化學防治。

再者,是否進行IPM通常是個別農家的選擇,若鄰田高頻率噴藥,有害生物很快回來,天敵卻回不來,讓農民覺得IPM不可靠,最後還是得噴藥。

還有,農民採用IPM並沒有特別的補貼,農產品的售價也沒更高,若失敗風險還是由農民承擔,因此農家會無法長期維持IPM的做法。

那麼如何減少農藥的使用來降到地球限度以內呢?EAT-Lancet 委員會論文指出需要鼓勵採用低投入、再生農業、多樣化作物系統、生物防治等來替代化學農藥,以降低農田中化學物質殘留及其向生態系流動的風險。 減少多少呢,每年用量應低於100萬噸;若要維持在低污染風險以下,則應低於20萬噸。由350萬噸降低到100萬噸,就是需要砍掉70%的用量,而不只是政府宣稱的農藥減半。

要達到這樣的目標,IPM需要進一步改善。

 

 SPM

繼「綜合有害生物管理」之後,「有害生物永續管理 SPM」並非由單一學者的單一行動突然創立。約在1993年以後,若干學術論文的標題就出現了Sustainable Pest Management這個名詞,雖然正文中並沒有針對該名詞提出嚴謹的論述。

其正式出現在兩年前。

鑒於氣候變遷下病蟲害更加猖獗,而既有的病蟲害管理方法效果不彰,因此加州的農藥監管局(DPR)、環保署(CalEPA)、以糧食與農業部(CDFA)共同召集的跨部門工作小組加以研擬,於2023年正式發布《Sustainable Pest Management Roadmap有害生物永續管理路線圖》,將SPM視為超越傳統IPM,更具整體性的系統性方法。

SPM與早期IPM的最大區別在於它不只是技術取向,而是強調三大支柱的整合:
1.
環境保護:增強生態系統韌性;
2.
經濟活力:確保農業生產的獲利能力
3.
人體健康與社會公平:關注農藥對農民、社區及環境正義的影響。

加州政府強調,即刻開始行動執行SPM,工作重點是從「事後噴藥」轉向「事前預防」,並透過法規加快好藥上市、加速壞藥淘汰,來推動轉型。而當前的任務則是跨部門溝通、制定詳細執行計畫、爭取預算。

新的論文Expected effects of a global transformation of agricultural pest management》設計了一項全球調查,評估若全球農民採用有害生物永續管理,將如何影響五個關鍵領域:環境、人類健康、糧食安全、農民經濟福祉及社會平等。共有517位涵蓋生態、經濟到毒理學,的跨領域地區專家參與後果分析。

論文指出SPM的核心定義是:以「農藥為最後手段」,透過多元替代措施,大幅降低或接近零的農藥使用,同時維持作物生產與社會福祉。而其五大類工具為:

1. 生態與生物防治:促進自然有害生物控制,包括利用天敵、寄生蜂、病原微生物,以及增加景觀異質性、棲地管理等。
2. 農藝與系統設計:從整個農業環境來降低有害生物壓力,包括多樣化輪作、間作、混作,以及調整播種期、透過清除病蟲害的繁殖來源與傳播途徑,從源頭降低有害生物與病害發生的風險。
3. 抗性作物與抗性育種:選擇抗病蟲害的適當作物與品種,以降低化學依賴。
4. 機械、物理與數位工具:機械除草、精準施藥、感測器、智慧農業、減量而非全面噴灑。
5. 制度與社會支持:教育與推廣、經濟誘因與補貼、法規與市場支持等。

研究顯示,農藥管理轉型可能是應對多重永續發展挑戰的重要關鍵樞紐。預期收益最高的領域在於環境與人類健康,而在經濟與糧食充足(糧食安全)領域的預期收益則相對較低。

分析結果指出,採用有害生物永續管理的結果因地區而異,在北美、歐洲與澳洲等的,專家對於短期內農民收入會增加還是減少持正反意見。在亞洲、非洲與南美洲地區,專家較為樂觀,認為此轉型提供經濟改善的契機。

而非洲的專家則預計獲益最強。由於目前的農藥使用量較低、病蟲害壓力高,且受過去污染的影響較輕,永續管理有望在健康、安全、生計及平等方面帶來巨大收益。

最後,轉型並非毫無成本;我們的研究結果指出,這需要結合因地制宜的新型有害生物管理方案、實地執行的研究與支持,以及一個具備支持性的政策環境。

 

結論

若說IPM是「有很多防治方法,把它們整合起來,用在田裡」,那麼SPM就是「如果整個農業系統設計得好,根本不需要常常防治」。IPM只是個別農家來進行,而SPM則是認為單一田不可能成功,必須先進行作物配置調整、棲地比例、與農民之間協調,而且還得透過政策、補貼、法規、市場支持等來支持,才可望成功。

 

參考文獻

1. IPM的歷史:
M. Kogan 1998 Integrated pest management: Historical perspectives and contemporary developments. Annu. Rev. Entomol. 1998. 43:243–70. https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev.ento.43.1.243

2. EAT-Lancet 論文
郭華仁 2025 『行星健康飲食』:(二) 健康、永續與公正的基礎。觀點種子網20251114。
https://seed.agron.ntu.edu.tw/publication/article20251114.html

3. 加州政府:
An Overview of Sustainable Pest Management and the Roadmap for California.
https://www.cdpr.ca.gov/wp-content/uploads/2024/07/overview_spm_roadmap_ca.pdf

4. 最新論文
N. Möhring et al., 2025
Expected effects of a global transformation of agricultural pest managementNature Communications 16:10901. https://www.nature.com/articles/s41467-025-66982-4