해충 관리 과학은 종종 농업 시스템의 복잡성을 무시합니다.

커뮤니케이션 지구 및 환경 4권, 기사 번호: 223(2023) 이 기사 인용

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1940년대 이래 농약을 많이 사용하는 농작물 보호는 식량 안보를 유지해왔지만 생물 다양성, 환경 온전성 및 인류 건강에 광범위한 영향을 미쳤습니다. 여기에서는 65개 개발도상국의 해충 관리 과학을 구조적으로 분석하기 위해 체계적인 문헌 검토를 사용합니다. 3,407개의 출판물 모음 내에서 분류학적 범위가 48개 초식동물의 하위 집합에 편향되어 있음을 발견했습니다. 단순화된 상황이 일반적입니다. 연구의 48%가 실험실 내에서 수행됩니다. 80%는 통합 방식이 아닌 분리된 방식으로 관리 전략을 다룹니다. 83%는 15가지 농업 시스템 변수 중 2개 이하만 고려합니다. 해충-병원체 또는 해충-수분 매개자 상호 작용, 생태계 구획 전반의 영양 상호 작용 또는 자연 해충 규제에 대해서는 제한적인 관심이 집중됩니다. 사회적 계층을 간과함으로써 농생태학 관리에 대한 상당한 과학적 진보는 농장 수준의 활용을 느리게 만듭니다. 우리는 과학 기업이 시스템 복잡성을 통합하여 글로벌 농업의 지속 가능한 궤도를 계획하고 현장에서 혁신적인 변화를 달성해야 한다고 주장합니다.

전 세계적으로 동물 초식동물은 작물 수확량을 18% 감소시키고 수확 후 중요한 손실을 초래합니다1. 개별 초식동물 종은 세계의 주요 식량 작물에서 5~10%의 손실을 차지하며2, 사하라 이남 아프리카와 같이 인구가 빠르게 증가하는 식량이 불안정한 지역에 가장 큰 영향을 미칩니다3. 해충 공격으로 인한 경제적 영향은 상당하며 연간 수백억 달러에 달하는 생산성 및 관리 관련 비용을 포기하는 반면4, 더 넓은 사회적 영향은 일상적으로 가려져 있습니다5. 기후 온난화, 생물 다양성 손실, 살생물제 저항성 등 서로 얽힌 지구 변화 동인은 해충으로 인한 손실을 악화시키고 전 세계 식량 공급을 위태롭게 합니다6,7,8.

하향식 제어를 발휘하는 인간의 독창성에 대한 압도적인 믿음9,10과 손쉬운 해결책을 위한 '사이렌 호출'11은 이러한 체계적 해충 문제에 대한 비효과적인 대응 모드를 낳고 사회 환경에 미치는 영향을 심화시켰습니다. 1940년대부터 합성 살충제는 초식동물의 공격으로부터 작물 수확물을 보호하는 기본 도구가 되었습니다. 이로 인해 농약 사용 강도12 및 독성 부하13가 증가했습니다. 농업생태계의 단순화를 통해 더욱 강화되는 역학입니다14. 살충제는 자연적인 생물학적 통제와 같은 생태학적 과정을 모방함으로써 농업 생태계를 '강요된' 탄력성, 즉 지속적인 변화나 교란 하에서 견디고 적응할 수 있는 시스템의 자연적 능력의 정지 상태로 강제합니다15. 치료용 화학물질 통제에 대한 이러한 과도한 의존은 광범위한 환경 오염을 야기하고16,17 총 요소 생산성을 낮추며18 생산자와 소비자의 건강에 부정적인 영향을 미치고19,20 생태계 기능을 약화시킵니다21. 위의 영향은 세계 식량 시스템22과 현재 작물 보호 체제의 주요 외부 효과 중 하나로, 현재 미화 12조 달러에 달하는 '숨겨진' 비용에 특히 기여합니다23. 아시아와 라틴 아메리카 등 남반구의 여러 지역에서는 살충제 및 살충제 관련 비용이 불규칙하게 수치화되기는 하지만 명백하게 나타납니다12,17.

위의 영향을 완화하려면 전 세계적으로 작물 보호 및 농식품 생산에 패러다임 전환이 필요합니다. 농생태학과 생물다양성에 기반한 전술은 새롭고 더욱 바람직한 패러다임24,25에서 두드러지게 나타납니다. 탄력성을 재구성하고 규모와 부문별 경계를 넘어 시스템적 취약성을 상쇄하려면 혁신적인 접근 방식과 광범위한 농업 시스템 재설계가 필요합니다26,27,28,29. 시스템 접근 방식은 위의 노력23,30에서 중추적이며, 여기서 농지 생태계를 역동적이고 복잡하며 자체 규제 시스템으로 명시적으로 설명합니다9,10,15. 시스템 재설계는 궁극적으로 지구의 건강을 유지하는 식품을 생산하는 보다 적응력 있고 지식 집약적이며 자원 절약적인 방식을 가능하게 할 수 있습니다18. (참여) 과학과 식품 시스템 프로세스의 실시간 모니터링이 집단적 사회 학습을 촉진하고 변화를 주도하는 새로운 농업 지식 경제가 필요합니다32,33. 농업의 다양한 사회-생태학적 측면을 완전히 설명하기 위해서는 학제간 또는 학제간 과학이 필수적입니다34,35. 생태학, 농경학적 의사결정 및 사회 행동 과학 간의 학제간 이해는 실행 가능한 지식을 생성하고 과학 기업의 기여를 극대화하는 데 똑같이 도움이 됩니다36,37. 마찬가지로 포식, 기생 또는 현장, 농장 및 조경 규모에서 (상향식) 식물 기반 방어와 같은 생태학적 과정을 효율적이고 효과적으로 활용하기 위해서는 견고한 과학적 기반을 마련해야 합니다21,38,39. 그러나 농생태학은 우연히 싹트게 될 수 없으며 대신 생물다양성의 기본 원칙에서 나오는 다단계 경로를 따라 점진적으로 발전해야 합니다40. 따라서 특정 농장이나 지리적 맥락에서 지속 가능한 해충 관리를 향한 궤적을 추적하려면 각각의 과학적 환경과 핵심 지식 영역을 체계적으로 도표화하는 것이 필수적입니다41.