【農業觀測站】作物生產整合管理(IPM)的「工具箱」：未來研究展望
作物整合性管理（Integrated Pest Management, IPM）多被定義為「統合使用多樣的方法以控制所有種類的害蟲，並考慮生態與經濟並行最優化其決定」。考慮到日益嚴峻的糧食需求問題，以及傳統農法對於農藥的大量使用，以及害蟲對於單一防治方法逐漸產生抗性，IPM 逐漸成為傳統農法之外尋求更永續糧食生產的重要方法。
IPM 有效，既減少農藥又增加產量
2005 年針對 IPM 的整合性探討，統整涵蓋了 26 國、62 項 IPM計畫、施行於25.5萬平方公里的結果顯示，有超過 60% 的計畫得以減少殺蟲劑使用並提高產量；平均提高了 40%的產量以及減少了 60%的殺蟲劑使用，展現了 IPM 極具進一步發展的潛力。
IPM 重點在於，使用提供不同的「工具組合」，來因應現今防治農業害蟲並兼顧食物安全的需求。IPM 利用各種有機、傳統、生物防治等多樣的農法，進行彈性應用，將害蟲壓制在一定的「生態閾值」之下。近期的全球回顧顯示了，IPM 可以應用在多數的作物上，減少作物的害蟲疾病、增加產量，並且減少農藥的使用。
如能加上大範圍的「生態工程」以及新款的基因改良作物，如強化抵抗害蟲的作物，IPM 將有機會具備更多種策略的組合，在減少農藥使用的同時，也可以達到減少害蟲的重要目的。
但是IPM要能夠成功，需要許多專業學門的互相協調，包括昆蟲學家、害蟲學家、化學生態學家、植物生態學家、植物化學家、植物遺傳學、植物配種，農業學家，以及農藝學家、生物技術專家、地理資訊專家、生物模式專家、氣候變遷專家等加入。
現階段農作物的害蟲防治，正面臨許多挑戰。長時間大規模種植之下，有許多害蟲逐漸克服現有的防害蟲保護措施，最顯著的案例，就是逐漸有害蟲同時具備能抵抗農藥，甚至是讓植物的抗蟲害能力失效。
IPM 實施還須克服哪些技術？
IPM 能否在時效內取代即將出現的農作物保護缺口？哪些關鍵作物與害蟲，在短期內將有最高的風險急需研究解決？
現有可於幾年內施行的擴充版的IPM工具，將包括精準監測害蟲與疾病、標靶施藥、使用天敵防治，最後則是針對關鍵害蟲加強發展生物防治技術。
除此之外，IPM 還需進一步研究，以了解時間與空間因素如何影響農業生態系統中的食物網，以結合抗害蟲與抗逆境性狀的生物技術，以協助作物生產策略更永續。
研究者認為，未來 IPM 所需發展的重要技術包括許多面向。主要包括化學合成農藥、生物農藥、化學訊息化合物 (plant-derived semiochemicals ) 的使用、生物防治措施的設計、抗蟲品系的育種推廣、大型「生態工程」的策略研發、以及農民與消費者意識的溝通。每種技術本身有其負面與正面因素，亦有成功研發所需挑戰的差距，需要持續努力。
IPM 於生態與消費上的意義
除了確保食物安全，IPM也被認為對於保護生態環境及具價值。 IPM 應用對於農業生態服務有重要影響，包括了生物防治、授粉與土壤健康等。如何統合這些價值，將之以可理解的形式傳遞給消費者與決策者，仍舊是個重要的挑戰，也將是進一步協助 IPM 研究推廣至農業實作的重要步驟。
近年來全世界消費者對於永續生產的需求越來越迫切，最值得注意的是高價位的產品，如葡萄酒與新鮮水果的農藥殘留問題越來越敏感。最近的研究發現，可溯源 (traceability) 與標示清楚 (clear labelling)的產品，讓消費者願意以高價位支持永續生產農作物。尤其像紐西蘭這種具有「綠色形象」的國家，採用如 IPM 等策略進行農業生產的需求將不斷增長。
IPM重要技術整理
| IPM技術 | 負面因素 | 正面因素 | 未來發展方向 |
| 化學合成農藥 | 非選擇性農藥容易傷害其他物種 過度使用會增加害蟲抗性 殘留議題 農民與消費者可能接觸 | 專一性產品可以提供有效控制 在已開發國家已有較佳的顧問機制 對於其噴灑閾值等均有明確資料以降低殘留風險 | 改善應用於「抗殺蟲劑基改作物」栽培管理方法的化學合成農藥 分析政策導致的缺口，並找出最受影響的標的 優化生物農藥 即早發現並管理病蟲害熱點 |
| 生物農藥 | 反應速度遲緩，部分須特定環境才能使用 仍可能對非目標物種不良影響 | 對於生態系危害可能較少 殘留問題較不嚴重 | 開發低劑量、與生物防治相容的生物農藥 |
| 費洛蒙/ 植物訊息化合物(plant-derived semiochemicals ) | 需要精確控制 昂貴，成本高 | 能控制特定物種 用於精確監控 | 開發更有效的組合 降低施放使用成本 使用植物訊息化合物，增強生物防治效果 |
| 生物防治 | 反應速度慢 在已受保護的環境中效果最好 | 輔助使用於抗蟲品種，減少殺蟲劑使用 | 新抗蟲品系育種需配合生物防治的性狀 利用蜜源植物增加昆蟲多樣性，以增強生物防治 |
| 抗蟲品系 | 篩選有害的害蟲，降低永續性 通常只對一種目標有用 需長期培育 | 輔助生物防治 減少殺蟲劑投入 | 使用生物技術加快育種、測試與安全性 須結合多種抗性性狀，並且不影響產量 |
| 田間地景「生態工程」 | 耕地損失 時空複雜性 議題可能擴大 為長期策略 | 輔助生物防治與區域 IPM 增加多樣性提供生態服務 有助於合作場域的生態環境 | 需開發時空背景情境 配合使用新技術提高生物防治效果，如提供蜜源誘引增進天敵昆蟲對防治的效益 需結合跨領域科團隊配合 |
| 農民與消費者意識 | 推廣IPM，牽涉到複雜的社會、經濟、環境互動 需要社會了解農業「外部成本」，進行有意識的消費 消費者一般不易理解農業標示的涵義，難以進一步支持 | 社會學習與教育計畫如實證場域與生產者教育 提供適當的資源補貼，減少種植者進行IPM的成本 | 進行IPM研究，定義問題與解決方案時，即規劃農民參與 證明IPM能有效防治害蟲危害，提高作物產量、質量、種植者利益 說服消費者與決策者生態價值的重要性 |
參考資料
- Ehler, L. E. (2006). Integrated pest management (IPM): definition, historical development and implementation, and the other IPM. Pest management science, 62(9), 787-789.
- E. Birch, A. N., Begg, G. S., & Squire, G. R. (2011). How agro-ecological research helps to address food security issues under new IPM and pesticide reduction policies for global crop production systems. Journal of experimental botany, 62(10), 3251-3261.