生物学的害虫駆除

生物的防除またはバイオコントロールは、昆虫やダニなどの害虫、雑草、または動物や植物に影響を与える病原体などの害虫を他の生物を使用して防除する方法です。^[1]捕食、寄生、草食、またはその他の自然のメカニズムに依存しますが、通常は人間の積極的な管理役割も伴います。これは、総合的病害虫管理（IPM）プログラム の重要な要素となる場合があります。

生物的防除には、害虫の天敵を導入して防除を達成するという古典的（輸入）、大量の天敵を投与して害虫を迅速に防除する誘導的（増殖）、そして定期的な再定着を通じて天敵を維持するための対策を講じる接種的（保全）の3つの基本的な戦略がある。^[2]

昆虫の天敵は、潜在的な害虫の密度を制限する上で重要な役割を果たします。このような生物的防除剤には、捕食者、寄生者、病原体、競争者が含まれます。植物病害の生物的防除剤は、ほとんどの場合、拮抗剤と呼ばれます。雑草の生物的防除剤には、種子捕食者、草食動物、植物病原体が含まれます。

生物学的防除は、特に起こり得る結果を十分に理解せずに種が導入された場合、上記のいずれかのメカニズムによって非標的種を攻撃することで、生物多様性に副作用をもたらす可能性があります。

「生物学的防除」という用語は、 1919年にカリフォルニア州リバーサイドで開催されたアメリカ経済昆虫学者協会太平洋斜面支部の会議でハリー・スコット・スミスによって初めて使用されました。^[3]この用語は、生涯を通じて柑橘類の害虫の研究に取り組んだ昆虫学者ポール・H・デバッハ（1914年 - 1993年）によってさらに広く使用されるようになりました。^{[4] [5]}しかし、この方法はそれ以前にも何世紀にもわたって使用されていました。害虫駆除に昆虫種を使用した最初の報告は、西晋時代の植物学者嵇含（263-307）の著書とされる『南方草木荘』 （紀元 304年頃）で、その中で「交趾人は、枝に薄い綿の封筒のような巣を持つ蟻とその赤黄色の蟻を売っている。この蟻は通常より大きい。このような蟻がいなければ、南方の柑橘類は虫害でひどくなる」と述べられている。^{[6]使用された蟻は、}黄干蟻（黄＝黄色、干＝柑橘類）として知られている（Oecophylla smaragdina）。この習慣は後に、霊彪陸易（唐代後期または五代初期）、荘吉素（南宋代）の集楽篇、于真牧（明代）の植樹書、広東興業語（17世紀）、呉真芳（清代）の嶺南書、李貂遠の南越雑集などにも報告されている。 ^[6]

今日知られているような生物的防除技術は、1870 年代に登場し始めました。この 10 年間、米国では、ミズーリ州の昆虫学者 CV ライリーとイリノイ州の昆虫学者 W. ルバロンが、農作物の害虫を防除するために、州内での寄生虫の再分配を開始しました。生物的防除剤としての昆虫の最初の国際輸送は、1873 年にチャールズ V. ライリーによって行われ、フランスのブドウの木を枯らしていたブドウのフィロキセラ ( Daktulosphaira vitifoliae )の駆除に役立てるため、捕食性ダニTyroglyphus phylloxera がフランスに輸送されました。米国農務省(USDA) は、1881 年に CV ライリーを部長として昆虫学部を設立した後、古典的な生物的防除の研究を開始しました。アメリカに最初に輸入された寄生蜂は、1883年から1884年にかけてヨーロッパから輸入されたコマユバチ科のCotesia glomerataで、これは侵略的なモンシロチョウPieris rapaeを駆除するために輸入された。1888年から1889年にかけては、テントウムシの一種であるベダリア甲虫Novius cardinalisがオーストラリアからカリフォルニアに持ち込まれ、ワタカイガラムシIcerya purchasiを駆除した。これはカリフォルニアで新たに開発された柑橘類産業にとって大きな問題となっていたが、1889年末までにワタカイガラムシの個体数は既に減少していた。この大きな成功により、益虫がアメリカにさらに導入されることとなった。^{[7] [8]}

1905年、農務省は初の大規模な生物的防除プログラムを開始し、ヨーロッパと日本に昆虫学者を派遣して、樹木や低木の侵入害虫である海綿蛾（Lymantria dispar dispar）と茶尾蛾（Euproctis chrysorrhoea ）の天敵を探した。その結果、海綿蛾の寄生蜂（単独性ハチ）9種、茶尾蛾の寄生蜂7種、および両蛾の捕食者2種が米国に定着した。海綿蛾はこれらの天敵によって完全には制御されなかったものの、発生頻度、発生期間、および重症度は減少し、プログラムは成功したとみなされた。このプログラムはまた、生物的防除プログラムの実施に関する多くの概念、原則、および手順の開発につながった。^{[7] [8] [9]}

ウチワサボテンは1788年にオーストラリアのクイーンズランド州に観賞用植物として導入された。 1920年までにオーストラリアの2500万ヘクタール以上を覆うまでに急速に広がり、毎年100万ヘクタールずつ増加した。掘る、焼く、押しつぶすなどの対策はどれも効果がなかった。この植物の拡散を抑えるために、サボテンガのCactoblastis cactorumとカイガラムシのDactylopiusという2つの防除剤が導入された。1926年から1931年にかけて、クイーンズランド州周辺に数千万個のサボテンガの卵が撒かれ、大きな成果を上げ、1932年までにウチワサボテンのほとんどの地域が破壊された。^[10]

カナダで最初に報告された古典的な生物的防除の事例は、寄生バチのトリコグラマ・ミヌタムシに関するものである。この個体はニューヨーク州で捕獲され、1882年に化学の訓練を受けたウィリアム・サンダース氏とドミニオン実験農場の初代所長によって、侵略的なカラントワームのネマトゥス・リベシイを駆除するためにオンタリオ州の庭園に放たれた。1884年から1908年にかけて、ドミニオンの最初の昆虫学者であるジェームズ・フレッチャー氏は、カナダでの害虫駆除のために他の寄生バチや病原体の導入を続けた。^[11]

生物学的害虫防除戦略には、輸入（古典的な生物学的防除）、増強、保全の3つがある。^[12]

輸入または古典的な生物学的防除では、害虫の天敵を、それらが自然に生息していない新しい場所に導入します。初期の事例は非公式なものが多く、研究に基づいていなかったため、導入された種の中にはそれ自体が深刻な害虫となったものもありました。^[13]

害虫を最も効果的に防除するには、生物的防除剤が空間的および時間的に生息地の変化に対応できる定着能力が必要です。生物的防除剤が一時的に標的種がいなくても個体数を維持できるような時間的持続性を持ち、害虫の個体数を急速に利用することができる日和見採餌者である場合に、防除効果は最大になります。^[14]

最も初期の成功例の一つは、捕食性昆虫Rodolia cardinalis （ベダリア甲虫）を用いてオーストラリアでIcerya purchasi （綿状クッションカイガラムシ）を防除したことだ。この成功はカリフォルニアでもこの甲虫と寄生性のハエCryptochaetum iceryaeを用いて繰り返された。^[15]その他の成功例としては、1960年代にテキサス州でNeodusmetia sangwaniを用いてAntonina graminisを防除したことがある。 ^[16]

飼料の深刻な外来害虫であるアルファルファゾウムシ（Hypera postica）による被害は、天敵の導入によって大幅に減少しました。天敵の導入から20年後、米国北東部のアルファルファゾウムシ駆除対策を講じたアルファルファ栽培地域では、ゾウムシの個体数は75％減少したままでした。^[17]

アリゲーターウィードは南米から米国に持ち込まれた。浅瀬に根を張り、航行、灌漑、洪水管理を妨害する。フロリダではアリゲーターウィードノミハムシと他の2つの生物的防除が放たれ、この植物が覆う土地の面積が大幅に減少した。^[18]もう一つの水生雑草であるオオサルビニア（Salvinia molesta）は深刻な害虫で、水路を覆い、水の流れを減らし、在来種に害を及ぼす。サルビニアゾウムシ（Cyrtobagous salviniae）とサルビニアステムボーラーモス（Samea multiplicalis）による防除は温暖な気候で効果的であり、^{[19] [20]}ジンバブエでは2年間で99%の雑草防除が達成された。^[21]

小型で商業的に飼育されている寄生蜂[ ^12] Trichogramma ostriniaeは、深刻な害虫であるヨーロッパアワノメイガ（Ostrinia nubilalis ）を限定的かつ不規則に防除します。細菌Bacillus thuringiensisを慎重に配合するとより効果的です。O. nubilalisの統合防除は、 Tricogramma brushicae（卵寄生蜂）とその後のBacillus thuringiensis subs. kurstaki（幼虫駆除効果）を放出し、殺虫剤処理よりも害虫の被害を軽減します^[22]

フィジーの深刻なココナッツ害虫であるレブアナ蛾（Levuana iridescens）の個体数は、1920年代に古典的な生物学的防除プログラムによって制御されました。^[23]

増強とは、特定の地域に生息する天敵を補充的に放出し、そこに自然発生する個体数を増やすことである。接種的放出では、少数の防除剤を間隔を置いて放出し、繁殖させることで長期的な防除を確立し、害虫を低いレベルに抑えるという、治療というよりは予防となることを期待する。対照的に、大量放出では、被害をもたらす害虫の個体数を急速に減らし、すでに発生している問題を修正することを期待して、大量に放出する。増強は効果的だが、必ず効果があるとは限らず、各害虫と防除剤の相互作用の正確な詳細に依存する。^[24]

接種剤の放出の例としては、温室でのいくつかの作物の園芸生産が挙げられます。寄生蜂であるEncarsia formosaを定期的に放出して、温室コナジラミを防除します^[25] 。一方、捕食性ダニであるPhytoseiulus persimilisは、ナミハダニの防除に使用されます^{[26] 。}

卵寄生虫トリコグラマは、有害な蛾を駆除するために頻繁に大量に放出されます。大量放出の新しい方法、つまりドローンの使用が導入されました。卵寄生虫は、いくつかの手がかりによって標的宿主の卵を見つけることができます。カイロモンは蛾の鱗粉で発見されました。同様に、バチルス・チューリンゲンシスやその他の微生物殺虫剤は、即効性があるほど大量に使用されます。^{[24]野菜や畑作物への}トリコグラマの推奨放出量は、害虫の蔓延レベルに応じて、1週間あたり5,000～200,000匹/エーカー（1平方メートルあたり1～50匹）です。^[27]同様に、昆虫を殺す線虫（昆虫病原性）は、特定の土壌害虫の駆除のために、1エーカーあたり数百万、さらには数十億匹の割合で放出されます。^[28]

環境中に存在する天敵を保護することは、生物学的害虫防除の3番目の方法です。^[29] 天敵は生息地と標的害虫にすでに適応しており、その保護は、水田の境界で蜜を生産する作物を栽培する場合のように、単純で費用対効果の高いものになります。これらは、ウンカ害虫の寄生者と捕食者を支える蜜を提供し、非常に効果的であることが実証されています（害虫の密度を10倍または100倍も減らす）。そのため、農家は殺虫剤の散布を70％削減し、収穫量を5％増やしました。^[30]アブラムシの捕食者は、イングランドの畑の境界生垣のそばの草むらにも同様に存在することが確認されましたが、広がりが遅すぎて畑の中心部まで到達できませんでした。畑の中心部に幅1メートルの草むらを植え、アブラムシの捕食者がそこで越冬できるようにすることで、防除が改善されました。^[29]

作付け体系は​​、天敵に有利になるように変更することができ、この方法は生息地操作と呼ばれることもある。防風林、生け垣、甲虫の土手など、寄生蜂などの益虫が生息・繁殖できる適切な生息地を提供することで、天敵の個体群の生存を確実にするのに役立つ。落ち葉やマルチをそのまま残すという単純なことでも、ミミズには適切な食料源となり、昆虫には隠れ家となり、今度はハリネズミやトガリネズミなどの益虫の食料源となる。堆肥の山や木の積み重ねは、無脊椎動物や小型哺乳類の隠れ家となる。背の高い草や池は両生類の生息地となる。秋に枯れた一年草や耐寒性のない植物を取り除かないと、昆虫は冬の間、その中空の茎を利用できる。^[31]カリフォルニアでは、ブドウ園にプルーンの木を植えて、ブドウの主要な害虫寄生蜂の越冬場所や避難場所を改善することがある。^{[32]木製の箱や}箱、植木鉢などの人工シェルターを設置することも、特に庭で行われることがあります。これは、作物を植えた場所を天敵にとってより魅力的な場所にするためです。例えば、ハサミムシは天敵ですが、わらや木毛を詰めた植木鉢を逆さまに吊るすことで庭に誘引することができます。ミヤマクサカゲロウは、底が開いたペットボトルの中に段ボールを巻いて置くことで誘引することができます。巣箱は食虫鳥の巣作りに便利です。最も有用な鳥は、目的の種にとってちょうどよい大きさの開口部を選ぶことで誘引することができます。^[31]

綿花生産において、広範囲殺虫剤をBt綿花などの選択的防除手段に置き換えると、殺虫剤曝露リスクが減少するため、綿花害虫の天敵にとってより好ましい環境を作り出すことができる。このような捕食者や寄生者は、Btタンパク質の影響を受けない害虫を防除することができる。Bt綿花による防除強化に伴う獲物の質と量の減少は、場合によっては間接的に天敵の個体数を減らすこともできるが、Bt綿花と非Bt綿花で食べられたり寄生される害虫の割合は、多くの場合同様である。^[33]

捕食動物は主に自由生活種で、生涯を通じて大量の獲物を直接消費する。主要な農作物害虫の多くが昆虫であることを考えると、生物的防除に用いられる捕食動物の多くは食虫種である。テントウムシ、特に北半球で5月から7月にかけて活動するその幼虫は、アブラムシを貪欲に捕食し、ダニ、カイガラムシ、小さな毛虫も食べる。コオロギテントウ（Coleomegilla maculata ）は、コロラドハムシ（Leptinotarsa decemlineata ）の卵と幼虫も食べることができる。^[34]

多くのハナアブの幼虫は主にアブラムシを餌としており、一匹の幼虫は一生の間に最大400匹のアブラムシを捕食する。商業作物に対するその効果は研究されていない。^[35]

ヒメグモの一種Philodromus cespitumもアブラムシを大量に捕食し、ヨーロッパの果樹園では生物的防除剤として機能している。^[36]

昆虫病原性線虫のいくつかの種は、昆虫やその他の無脊椎動物害虫の重要な捕食者である。^{[37] [38]}昆虫病原性線虫は、感染性幼虫として知られるストレス耐性段階を形成する。これらは土壌中に広がり、適切な昆虫宿主に感染する。昆虫に侵入すると、線虫は血リンパに移動し、そこで発育停滞状態から回復して細菌 共生菌を放出する。細菌共生菌は繁殖して毒素を放出し、それが宿主昆虫を殺す。^{[38] [39]} Phasmarhabditis hermaphroditaはナメクジを殺す微小な線虫である。その複雑なライフサイクルには、土壌内で自由生活する感染段階が含まれ、そこでMoraxella osloensisなどの病原細菌と共生する。線虫は後部外套部からナメクジの体内に入り込み、その後体内で餌を食べ繁殖するが、ナメクジを殺すのはバクテリアである。線虫はヨーロッパで市販されており、湿った土壌に散布して使用される。^[40]昆虫病原性線虫は高温や乾燥条件への耐性が限られているため、保存期間が限られている。 ^[39]土壌の種類によっても効果が制限される可能性がある。^[38]

ハダニの駆除に用いられる種としては、捕食性ダニのPhytoseiulus persimilis ^[41] 、Neoseilus californicus ^[42]、Amblyseius cucumeris、捕食性ユスリカのFeltiella acarisuga [ ^42]、テントウムシのStethorus punctillum ^[42]などがある。虫のOrius insidiosusは、ナミハダニや西洋ミカンキイロアザミウマ（Frankliniella occidentalis）の駆除に効果を上げている。 ^[43]

侵入植物種を駆除するために、 Cactoblastis cactorum（上記）などの捕食者も使用できます。別の例として、毒ヘムロック蛾（Agonopterix alstroemeriana）は、毒ヘムロック（Conium maculatum ）の駆除に使用できます。幼虫期には、蛾は宿主植物である毒ヘムロックのみを消費し、1つの宿主植物あたり数百匹の幼虫が存在し、広範囲のヘムロックを破壊します。^[44]

ネズミの害獣に対しては、猫は「隠れ場所」の減少と組み合わせて使用​​されると、効果的な生物学的防除法となる。 ^{[46] [47] [48]猫はネズミの}「個体数爆発」を防ぐのに効果的であるが、既存の深刻な蔓延を根絶するのには効果的ではない。^[48] メンフクロウも、ネズミの生物学的防除法として使用されることがある。^[49]この目的でのメンフクロウの有効性に関する定量的研究はないが、^[50]メンフクロウはネズミの捕食者として知られており、猫に加えて、または猫の代わりに使用できる。^{[51] [52]}巣箱のあるエリアにメンフクロウを呼び込むこともできる。^{[53] [54]}

ホンジュラスでは、ネッタイシマカがデング熱やその他の感染症を媒介していたため、コミュニティ行動計画によって生物学的制御が試みられ、蚊が繁殖し、蚊の幼虫が駆除される井戸や水槽にコペポーダ類、赤ちゃんカメ、ティラピアの幼生が投入された。^[55]

通常、動物（特に他の節足動物）の絶対捕食者と考えられている節足動物の間でも、花の食料源（花の蜜と、それほどではないが花粉）はしばしば有用な補助源である。^{[56]ある研究[57]}では、成虫のAdalia bipunctata （ Ephestia kuehniellaの捕食者であり一般的な生物的防除者）は花で生き延びることができるが、そのライフサイクルを完了することはなかったことが指摘されていたため、メタ分析^[56]が行われ、以前に発表されたデータにそのような全体的な傾向が存在するかどうかが調べられた。花の資源が絶対に必要な場合もある。^[56]全体として、花の資源（および模造品、つまり砂糖水）は寿命と繁殖力を高めるため、捕食性の個体数でさえも、非被食者の食物の豊富さに左右される可能性がある。^[56]したがって、生物的防除の個体群維持、そして成功は、近くの花に依存する可能性がある。^[56]

寄生バチは昆虫宿主の体内または表面に卵を産みつけ、その卵は幼虫の成長のための餌として利用される。宿主は最終的に殺される。昆虫寄生バチのほとんどはスズメバチかハエであり、多くは非常に狭い宿主範囲しか持たない。最も重要なグループは、主に毛虫を宿主とするイモムシ科のバチ、毛虫やアブラムシを含む広範囲の昆虫を襲うコバチ科のバチ、多くの昆虫種の卵や幼虫に寄生するハルシド科のバチ、毛虫、甲虫の成虫と幼虫、カメムシを含む広範囲の昆虫に寄生するヤガ科のバエである。^[58]寄生バチは、宿主生物が寄生バチから身を隠せる場所が限られている場合に、害虫の個体数を減らすのに最も効果的である。 ^[59]

寄生虫は、最も広く使用されている生物的防除剤の 1 つです。商業的には、短期的な 1 日あたりの寄生虫の生産量が多いシステムと、長期的で 1 日あたりの生産量が少ないシステムの 2 種類の飼育システムがあります。^[60]ほとんどの場合、適切な発育段階にある感受性宿主種が利用可能になる適切な放流日に合わせて生産する必要があります。^[61]大規模な生産施設では年間を通じて生産しますが、一部の施設では季節限定で生産します。飼育施設は通常、薬剤が使用されるフィールドからかなり離れているため、寄生虫を生産場所から使用場所まで輸送する際に問題が生じることがあります。^[62]輸送条件が高温になりすぎる場合があり、飛行機やトラックの振動でさえ寄生虫に悪影響を与える可能性があります。^[60]

Encarsia formosaは、温室の野菜や観賞用作物の萎凋や黒いすす病を引き起こすコナジラミ類を攻撃する小型の寄生蜂です。低レベルの寄生に対処するときに最も効果的で、長期間保護します。この蜂はコナジラミの若い鱗片に卵を産みつけ、寄生幼虫が蛹化すると鱗片が黒くなります。 ^[25] Gonatocerus ashmeadi (膜翅目:ミマリダエ) は、フランス領ポリネシアのガラス状の羽を持つ狙撃手Homalodisca vitripennis (半翅目:ヒメバチ科)駆除するために導入され、害虫密度の約 95% をうまく駆除しました。 ^[63]

トウヒノキバガはモミやトウヒの森林に生息する破壊的な昆虫の一例である。鳥は生物的防除の自然な形であるが、寄生蜂の一種であるトリコグラマ・ミヌタムは、より物議を醸している化学的防除の代替手段として研究されてきた。^[64]

最近では、寄生蜂を使って都市部のゴキブリを駆除する持続可能な方法を追求する研究が数多く行われている。^{[65] [66]}ほとんどのゴキブリは下水道や殺虫剤が届かない保護された場所に生息するため、活発に活動するハチを使ってゴキブリの個体数を減らす戦略となっている。

病原微生物には、細菌、真菌、ウイルスなどがある。これらは宿主を殺したり衰弱させたりするため、比較的宿主特異的である。様々な微生物による昆虫病は自然に発生するが、生物農薬としても使用されることがある。^[67]自然発生的に発生する場合、これらの発生は密度に依存し、一般的に昆虫の個体数が密集した場合にのみ発生する。^[68]

水生雑草に対する病原体の使用は、1972年にゼトラーとフリーマンが画期的な提案をするまで知られていなかった。その時点まで、いかなる種類の生物的防除も水生雑草に対して使用されたことはなかった。彼らは可能性を検討し、これまでの関心と情報の不足に着目し、病原体であろうとなかろうと、害虫の害虫について知られていることを列挙した。彼らは、これは他の生物的防除と同じように比較的簡単に適用できるはずだと提案した。^[69]そして実際、それから数十年の間に、陸上で日常的に行われているのと同じ生物的防除方法が水中で一般的になった。

生物的防除に用いられる細菌は、昆虫の消化管を介して感染するため、アブラムシやカイガラムシなど吸汁口を持つ昆虫の防除には限られた選択肢しか提供できない。^{[70]土壌に生息する細菌である} バチルス・チューリンゲンシスは、生物的防除に用いられる細菌の中で最も広く利用されている種であり、少なくとも4つの亜種がチョウ目（蛾、蝶）、甲虫目（甲虫）、双翅目（ハエ）の害虫駆除に使用されている。この細菌は、有機農家が乾燥した胞子の袋に入れて水と混ぜてアブラナ科や果樹などの脆弱な植物に散布する形で入手できる。^{[71] [72]} バチルス・チューリンゲンシスの遺伝子は、遺伝子組み換え作物にも組み込まれており、植物が細菌の毒素（タンパク質）の一部を発現するようにしている。これらが害虫に対する抵抗力を付与し、農薬使用の必要性を減らす。^[73]害虫がこれらの作物の毒素に耐性を獲得した場合、B. thuringiensisは有機農業でも役に立たなくなる。^{[74] [72]}乳状胞子病を引き起こす 細菌Paenibacillus popilliaeは、コガネムシの幼虫を殺すことでコガネムシの駆除に有効であることがわかっている。この細菌は宿主種に非常に特異的であり、脊椎動物や他の無脊椎動物には無害である。^[75]

バチルス属^{[M 1] 、} 蛍光シュードモナス^{[M 1]、}およびストレプトミセスは、さまざまな真菌性病原体の制御因子です。 ^{[M 2]}

ボルバキアに感染したネッタイシマカの過去最大規模の配備により、コロンビアのベロ、メデジン、イタグイの各都市でデング熱の発生率が94～97%減少した。このプロジェクトは、非営利の世界蚊計画（WMP）によって実行された。ボルバキアは、蚊がデング熱やジカ熱などのウイルスを媒介するのを防ぐ。蚊は細菌を子孫に伝える。このプロジェクトは、330万人が住む135平方キロメートル（52平方マイル）の地域をカバーした。プロジェクト地域のほとんどで、地元の蚊の60%に感染するという目標を達成した。この技術はWHOによって承認されていない。^[76]

昆虫病原菌は昆虫に病気を引き起こすもので、アブラムシを攻撃する種が少なくとも14種含まれる。^[77] Beauveria bassianaは大量生産されており、コナジラミ、アザミウマ、アブラムシ、ゾウムシなど多種多様な害虫の駆除に使用されている。^[78] Lecanicillium spp.はコナジラミ、アザミウマ、アブラムシに対して使用される。Metarhizium spp.はカブトムシ、イナゴ、その他のバッタ、半翅目昆虫、ハダニなどの害虫に対して使用される。Paecilomyces fumosoroseusはコナジラミ、アザミウマ、アブラムシに対して有効であり、Purpureocillium lilacinusは根瘤線虫に対して使用され、89種のTrichoderma 種は特定の植物病原体に対して使用される。^{[M 3]} トリコデルマ・ビリデはオランダニレ病の治療に使用されており、病原菌であるChondrostereum purpureumによって引き起こされる核果類の病気である銀葉病を抑制する効果が示されている。^[79]

病原菌は、 Gliocladium属、菌寄生性の Pythium属、二核型のRhizoctonia属、Laetisaria属などの他の菌類、細菌、酵母によって制御される場合があります。

冬虫夏草とメタコルディセプス菌は、広範囲の節足動物に対して有効です。^[80] エントモファガは、モモアカアブラムシなどの害虫に対して有効です。^[81]

ツボカビ門とブラストクラディオマイコタのいくつかの種は、生物学的防除剤として研究されてきた。^{[82] [83]}ツボカビ門では、Synchytrium solstitialeが米国でキバナアザミ（Centaurea solstitialis ）の防除剤として検討されている。 ^[84]

バキュロウイルスは個々の昆虫宿主種に特異的であり、生物学的害虫駆除に有効であることが証明されている。例えば、リマントリア・ディスパー多カプシド核多角体病ウイルスは、海綿状蛾の幼虫が深刻な落葉を引き起こしている北米の森林の広い地域に散布するために使用されている。蛾の幼虫は食べたウイルスによって殺されて死に、分解した死骸は葉の上にウイルス粒子を残し、他の幼虫に感染する。^[85]

哺乳類ウイルスであるウサギ出血病ウイルスは、オーストラリアのヨーロッパウサギの個体群を制御するためにオーストラリアに持ち込まれました。^[86]検疫を逃れて国中に広がり、多数のウサギを殺しました。非常に若い動物は生き残り、やがて子孫に免疫を伝え、最終的にウイルスに耐性のある個体群を生み出しました。^[87] 1990年代にニュージーランドに持ち込まれたときも最初は同様に成功しましたが、10年後には免疫が発達し、個体群はRHD以前のレベルに戻りました。^[88]

RNAマイコウイルスは様々な真菌病原体の制御因子である。^{[M 2]}

ラゲニディウム・ギガンテウムは水生カビで、蚊の幼虫に寄生する。水に撒くと、運動性胞子は不適切な宿主種を避け、適切な蚊の幼虫宿主を探す。このカビは休眠期があり、乾燥に強く、数年かけてゆっくりと放出されるという利点がある。残念ながら、蚊駆除プログラムで使用される多くの化学物質の影響を受けやすい。 ^[89]

マメ科のつる植物であるムクナは、ベナンやベトナムで、問題のあるチガヤの生物学的防除に使用されている。このつる植物は非常に成長が早く、空間と光をめぐって近隣の植物と競合して、それらを抑制してしまう。ムクナは、栽培地域以外では侵入性がないと言われている。^[90] デスモディウム ・アンシナタムは、プッシュプル農法で、寄生植物であるストリガの駆除に使用できる。^[91]

オーストラリアのブッシュフライ（Musca vetustissima）はオーストラリアで大きな迷惑害虫であるが、オーストラリアに生息する在来の分解者は、ブッシュフライの繁殖地である牛糞を食べることに適応していない。そのため、連邦科学産業研究機構のジョージ・ボルネミッサが率いるオーストラリアフンコロガシプロジェクト（1965-1985）では、糞の量を減らし、それによってハエの潜在的な繁殖地を減らすために、49種のフンコロガシを放した。 ^[92]

侵入害虫による大量かつ重度の感染の場合、害虫防除技術はしばしば組み合わせて使用​​される。一例として、中国原産の侵入性甲虫であるトネリコバチ（Agrilus planipennis）が挙げられ、北米の導入範囲で数千万本のトネリコの木を枯らした。この害虫に対するキャンペーンの一環として、2003年からアメリカの科学者と中国林業科学院は野生でこの害虫の天敵を捜索し、数種類の寄生バチ、すなわち群生する幼虫内部寄生蜂Tetrastichus planipennisi、単独性単為生殖卵寄生蜂Oobius agrili 、および群生する幼虫外部寄生蜂Spathius agriliを発見した。これらは、トネリコバチの生物学的防除の可能性としてアメリカ合衆国に導入され、放たれた。 Tetrastichus planipennisiの初期の結果は有望であり、現在は殺虫作用が知られている真菌病原体であるBeauveria bassiana^{とともに放出されている。 [93] [94] [95]}

さらに、生物学的害虫防除では、草食動物による作物の被害を減らすために植物の防御力を利用することがあります。その技術には、複合栽培、つまり、主作物と二次植物（これも作物である可能性があります）など、2つ以上の種を一緒に植えることが含まれます。これにより、二次植物の防御化学物質が、一緒に植えられた作物を保護することができます。^[96]

レタスのBotrytis cinereaはFusarium spp. とPenicillium claviformeにより、ブドウとイチゴはTrichoderma spp. により、イチゴはCladosporium herbarumにより、ハクサイはBacillus brevisにより、その他さまざまな作物はさまざまな酵母と細菌により防除される。Sclerotiniaはさまざまな真菌による生物的防除により防除される。サヤインゲンの鞘の真菌感染は、感染前または感染と同時であればTrichoderma hamatumにより^{防除される。 [M 4]} Cryphonectria parasitica、 Gaeumannomyces graminis、 Sclerotinia spp.、およびOphiostoma novo-ulmi はウイルスにより防除される。 ^{[M 2]}さまざまなうどんこ病やさび病は、さまざまなBacillus spp. と蛍光 Pseudomonasにより。 ^{[M 1]} Colletotrichum orbiculare は、感染した最下葉によって植物誘導性全身抵抗性を生み出すように操作されると、それ自体でさらなる感染を抑制します^{。 [M 5]}

最も重要な害虫の多くは、農業、園芸、林業、都市環境に深刻な影響を与える外来の侵入種です。これらの害虫は、共進化した寄生虫、病原体、捕食者を伴わずに到着する傾向があり、これらから逃れることで個体数が急増する可能性があります。これらの害虫の天敵を輸入することは論理的な動きのように思えるかもしれませんが、意図しない結果をもたらす可能性があります。規制が効果的でなく、生物多様性に予期せぬ影響がある可能性があり、農家や栽培者の知識不足のために技術の採用が困難になる可能性があります。^[97]

生物的防除は、捕食、寄生、病原性、競争、または非標的種へのその他の攻撃を通じて生物多様性に影響を及ぼす可能性がある^{[14] 。 [98]}導入された防除は、必ずしも意図した害虫種だけを標的にするわけではなく、在来種も標的にする可能性がある。^[99]ハワイでは、1940年代にチョウ目害虫を駆除するために寄生蜂が導入され、その蜂は現在でも生息している。これは在来生態系に悪影響を及ぼす可能性があるが、環境への影響を宣言する前に、宿主範囲と影響を研究する必要がある。^[100]

脊椎動物は雑食性で、生物的防除の有効な手段となることはめったにない。典型的な「生物的防除の失敗」の事例の多くは脊椎動物に関係している。例えば、オオヒキガエル( Rhinella marina ) は、グレーバックオオキクイムシ( Dermolepida albohirtum ) ^[101]やサトウキビのその他の害虫を防除するために、意図的にオーストラリアに導入された。102 匹のヒキガエルがハワイから入手され、飼育下で繁殖されて数が増え、1935 年に熱帯北部のサトウキビ畑に放たれた。後に、ヒキガエルは高くジャンプできないため、サトウキビの上部の茎にとどまるオオキクイムシを食べることができないことが判明した。しかし、ヒキガエルは他の昆虫を食べて繁殖し、すぐに急速に広がった。在来の両生類の生息地を乗っ取り、在来のヒキガエルやカエルに外来の病気をもたらし、それらの個体数を劇的に減らした。また、オオヒキガエルは脅かされたり、触られたりすると、肩にある耳腺から毒を放出する。このため、オーストラリア原産のオオヒキガエルを食べようとしたゴアナ、タイガースネーク、ディンゴ、フクロネコなどの動物は、傷つけられたり殺されたりした。しかし、最近では、在来の捕食動物が生理学的にも行動の変化によっても適応しているという証拠がいくつかあり、長期的には個体数が回復する可能性がある。^[102]

Rhinocyllus conicus は種子を食べるゾウムシで、外来種のジャコウアザミ ( Carduus nutans ) とカナダアザミ ( Cirsium arvense ) を駆除するために北米に導入された。しかし、このゾウムシは在来のアザミも攻撃し、固有種のプラットアザミ( Cirsium neomexicanum ) などの種に対して、より大きな植物を選択して遺伝子プールを減少させることで種子生産を減らし、最終的には種の存続を脅かす。 ^{[103]同様に、} Larinus planus というゾウムシもカナダアザミを駆除するために使用されたが、他のアザミにも被害を与えた。 ^{[104] [105]}この中には絶滅危惧種に分類されている種も含まれていた。 ^[106]

ネズミの個体数を抑制するために、小型のアジアマングース（Herpestus javanicus ）がハワイに導入された。しかし、マングースは昼行性で、ネズミは夜に出現する。そのため、マングースはネズミを食べるよりもハワイ固有の鳥、特にその卵を捕食することが多く、現在ではネズミとマングースの両方が鳥を脅かしている。この導入は、このような行為がもたらす結果を理解せずに行われた。当時は規制が存在しなかったが、より慎重な評価により、現在ではこのような放出は防止されるはずだ。^[107]

丈夫で繁殖力の強いカダヤシ（学名：Gambusia holbrooki）は、アメリカ南東部原産で、1930年代から40年代にかけて、蚊の幼虫を食べてマラリアと戦うために世界中に導入されました。しかし、この魚は地元の種を犠牲にして繁殖し、食料資源をめぐる競争や、卵や幼虫を食べることで、固有の魚やカエルの減少を引き起こしています。^[108]オーストラリアでは、カダヤシの駆除が議論の的となっています。1989年に研究者のAH ArthingtonとLL Lloydは、「生物学的な個体数管理は現在の能力をはるかに超えている」と述べました。^[109]

生物学的害虫防除法の採用を阻む潜在的な障害は、生産者が慣れ親しんだ殺虫剤の使用を続けることを好むかもしれないことである。しかし、殺虫剤には、害虫の耐性の発達や天敵の破壊など、望ましくない影響があり、その結果、当初の標的とは別の種の害虫の発生や、殺虫剤を散布した作物から離れた作物への発生を招く可能性がある。^[110]生産者の生物防除法の採用を増やす方法の 1 つは、生産者に実践を通して学ばせることである。たとえば、簡単な圃場実験を見せ、害虫の生きた捕食を観察できるようにしたり、寄生した害虫のデモンストレーションを見せたりすることなどである。フィリピンでは、葉を折り曲げる幼虫に対するシーズン初期の散布は一般的であったが、生産者は移植後最初の 30 日間は葉を折り曲げる幼虫に対して散布しないという「経験則」に従うよう求められた。これに参加した結果、殺虫剤の使用が 1/3 に削減され、殺虫剤の使用に対する生産者の認識が変わった。^[111]

生物学的害虫防除に関連して、不妊個体をある生物の在来個体群に導入する技術がある。この技術は昆虫で広く行われている。放射線で不妊化した多数の雄を環境に放出し、在来の雄と雌をめぐって競争させる。不妊雄と交尾した雌は無精卵を産み、個体群の減少につながる。不妊雄を繰り返し導入することで、時間の経過とともに生物の個体群の大幅な減少につながる可能性がある。^[112]同様の技術が最近、放射線照射花粉を使用して雑草に適用され、^[113]発芽しない変形した種子が生じた。^[114]