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農業の環境への影響は、農家が採用する手法やその規模によって大きく異なります。農業の手法を改めることで環境への影響を軽減しようとする農業コミュニティは、持続可能な農業手法を採用するでしょう。農業の負の影響は古くからある問題であり、専門家が破壊を減らし、エコ効率を高めるための革新的な手段を考案しているにもかかわらず、依然として懸念されています。[ 1 ]畜産は、果物、野菜、その他のバイオマスに焦点を当てた農業よりも環境破壊的である傾向があります。牛の排泄物からのアンモニアの排出は、環境汚染に対する懸念を引き起こし続けています。[ 2 ]
環境影響を評価する際、専門家は2種類の指標を使用します。1つは農家の生産方法に基づく「手段ベース」、もう1つは農業方法が農業システムや環境への排出に与える影響に基づく「効果ベース」です。手段ベースの指標の例としては、土壌に施用される窒素の量によって影響を受ける地下水の水質が挙げられます。硝酸塩の地下水への流出を反映する指標は効果ベースです。[ 3 ]手段ベースの評価では農家の農業慣行を調べ、効果ベースの評価では農業システムの実際の影響を考慮します。たとえば、手段ベースの分析では農家が使用している農薬や施肥方法を調べ、効果ベースの分析では排出されるCO2の量や土壌の窒素含有量を考慮します。[ 3 ]
農業の環境への影響は、土壌、水、空気、動物と土壌の多様性、人、植物、そして食料そのものなど、さまざまな要因に影響を及ぼします。農業は、気候変動、森林破壊、生物多様性の損失[ 4 ] 、デッドゾーン、遺伝子工学、灌漑問題、汚染物質、土壌劣化、廃棄物[ 5 ]など、環境悪化を引き起こす多くの大きな環境問題に寄与しています。農業は世界の社会システムと環境システムにとって重要であるため、国際社会は持続可能な開発目標2「飢餓をなくし、食料安全保障と栄養改善を達成し、持続可能な農業を促進する」の一環として、食料生産の持続可能性を高めることに取り組んでいます[ 6 ] 。国連環境計画の2021年の「自然との平和を築く」報告書は、農業を環境悪化の推進力であると同時に、環境悪化の脅威にさらされている産業として強調しました[ 7 ]。
農業活動は、環境に多かれ少なかれ様々な影響を与えることが分かっています。畜産業、特に食肉生産は、汚染、温室効果ガスの排出、生物多様性の損失、疾病、そして土地、食料、水の大量消費を引き起こす可能性があります。食肉は、有機農業、放牧、集約畜産、自給自足農業など、様々な方法で生産されています。畜産業には、羊毛、卵、乳製品の生産、耕作に用いられる家畜、そして養殖魚も含まれます。
畜産業は温室効果ガス排出の大きな要因です。牛、羊、その他の反芻動物は腸内発酵によって食物を消化し、そのげっぷは土地利用、土地利用の変化、林業からのメタン排出の主な発生源です。糞尿からのメタンと亜酸化窒素と合わせて、家畜は農業からの温室効果ガス排出の主な発生源となっています。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]気候変動を緩和するには、肉の消費量を大幅に削減することが不可欠です。[ 12 ] [ 13 ]
灌漑による環境影響とは、灌漑によって生じる土壌と水の量と質の変化、そしてそれに伴う河川流域および灌漑施設の下流における自然環境と社会状況への影響を指します。これらの影響は、灌漑施設の設置と運用によって引き起こされる水文状況の変化に起因します。
これらの問題の中には、過剰揚水による地下帯水層の枯渇があります。灌漑の均一性が低い、または管理が不十分なために土壌が過剰に灌漑されると、水や化学物質が浪費され、水質汚染につながる可能性があります。過剰灌漑は、地下水位の上昇による深層排水を引き起こし、灌漑 塩分の問題につながる可能性があり、何らかの地下排水による地下水位の制御が必要になります。しかし、土壌が灌漑不足の場合、土壌塩分制御が不十分になり、土壌塩分が増加し、蒸発量の多い地域では土壌表面に有毒な塩が蓄積します。これには、これらの塩を除去するための浸出、または塩を運び去るための排水方法が必要です。塩分濃度の高い水または高ナトリウム水による灌漑は、アルカリ性土壌の形成により土壌構造を損傷する可能性があります。
農薬の環境への影響とは、農薬の使用による一連の広範な結果を指します。農薬の意図しない結果は、現代の工業型農業が環境に及ぼす悪影響の主な要因の1つです。農薬は害虫を殺すことを目的とした有毒化学物質であるため、植物、動物、人間などの非標的種に影響を与える可能性があります。散布された殺虫剤の98%以上、除草剤の95%以上は、農地全体に散布または散布されるため、標的種以外の場所に到達します。[ 14 ]肥料などの他の農薬も環境に悪影響を与える可能性があります。
農薬の悪影響は、散布地域だけにとどまりません。流出や農薬の飛散により、農薬は遠く離れた水域や他の畑、放牧地、人間の居住地、未開発地域に運ばれる可能性があります。また、不適切な生産、輸送、保管、廃棄方法からも問題が生じます。[ 15 ]農薬を繰り返し使用すると、害虫の抵抗性が高まり、他の種への影響によって害虫の再発生が促進される可能性があります。[ 16 ]総合的病害虫管理や混作などの持続可能な農業技術といった、農薬の多用に対する代替手段は、有害な毒性化学物質を使用することなく、これらの悪影響を軽減します。
環境モデリングによると、世界の農地の 60% 以上 (約 2450 万 km²) が「複数の有効成分による農薬汚染のリスクにさらされている」とされ、30% 以上が「高リスク」であり、そのうちの 3 分の 1 は生物多様性の高い地域にある。[ 17 ] [ 18 ]農薬または農薬クラスごとに、特定の環境上の懸念がある。このような望ましくない影響により、多くの農薬が禁止され、規制により他の農薬の使用が制限または削減されている。一部の管轄区域で禁止されている古い/廃止された農薬の使用を含め、農薬使用の世界的広がりは全体的に増加している。[ 19 ] [ 20 ]
プラスチック栽培とは、農業用途でプラスチック材料を使用する手法のことです。プラスチック材料自体は、しばしば広義に「農業用プラスチック」と呼ばれます。プラスチック栽培における農業用プラスチックには、土壌燻蒸フィルム、灌漑用点滴チューブ、プラスチック製植物包装用コード、育苗ポットやベールなどが含まれますが、この用語は、あらゆる種類のプラスチック製植物／土壌被覆材を指す場合によく使われます。こうした被覆材には、プラスチックマルチフィルム、畝カバー、高低トンネル（ポリトンネル）、プラスチック製温室などがあります。
農業で使用されるプラスチックは、2019年には670万トン、つまり世界のプラスチック生産量の2%を占めると予想されていました。[ 21 ]農業で使用されるプラスチックは、農薬や土壌による汚染のため、リサイクルが困難です。[ 21 ]さらに、プラスチックがマイクロプラスチックに分解されることで、土壌の健康、微生物、ミミズなどの有益な生物に悪影響を及ぼします。[ 21 ] [ 22 ]現在の科学では、食品に悪影響があるかどうか、あるいはプラスチック栽培で育てられた食品が人間に食べられた後に悪影響があるかどうかは明らかではありません。[ 21 ]これらの影響のため、欧州連合の 循環型経済行動計画など一部の政府は、その使用と農場で発生するプラスチック廃棄物の規制を開始しています。
農業からの温室効果ガス排出量は大きく、農業、林業、土地利用部門は世界の温室効果ガス排出量の13%から21%を占めています。[ 24 ]直接的な温室効果ガス排出量には、稲作や畜産からの排出量が含まれます。[ 25 ]森林などの非農業用地を農地に転換することによる間接的な排出量も非常に重要です。 [ 26 ] [ 27 ]直接排出量に関しては、亜酸化窒素とメタンが農業からの温室効果ガス排出量全体の半分以上を占めています。[ 28 ] 2023年のレビューでは、農地からの排出量は土壌の種類、気候、管理方法などの要因によって左右されることが強調されています。また、保全耕起、精密農業、水利用の改善、バイオ炭の施用など、排出量を削減し土壌炭素貯蔵量を増やすことができるいくつかの緩和戦略も強調されています。[ 29 ]
さらに、輸送や肥料生産のための化石燃料の消費もあります。例えば、窒素肥料の製造と使用は、世界の温室効果ガス排出量の約5%を占めています。[ 30 ]畜産業は温室効果ガス排出の主要な発生源です。[ 31 ]
家畜の消化器系は、単胃動物と反芻動物の2 つのカテゴリーに分類できます。牛肉や乳製品の反芻牛は、温室効果ガスの排出量が上位にランクされます。それに比べて、単胃動物、つまり豚や家禽類は排出量が少なくなります。単胃動物の消費は排出量が少なくなる可能性があります。単胃動物は飼料変換効率が高く、メタンの生成量も少ないです。[ 32 ]家禽などの非反芻家畜は、温室効果ガスの排出量がはるかに少ないです。[ 33 ]
農業からの温室効果ガス排出量を削減するための戦略は数多くあります（これは気候変動に強い農業の目標の 1 つです）。食品システムにおける緩和策は、4 つのカテゴリーに分類できます。これらは、需要側の変化、生態系の保護、農場での緩和、サプライチェーンでの緩和です。需要側では、食品廃棄物を制限することが食品排出量を削減する効果的な方法です。植物ベースの食事など、動物性食品への依存度が低い食事への変更も効果的です。[ 34 ] : XXVこれには、牛乳の代替品や肉の代替品が含まれる可能性があります。畜産からの温室効果ガス排出量を削減するためのいくつかの方法も研究されています。これらには、遺伝子選抜、[ 35 ] [ 36 ]ルーメンへのメタン酸化細菌の導入、 [ 37 ] [ 38 ]ワクチン、飼料、[ 39 ]食事の変更と放牧管理が含まれます。[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]
森林破壊は世界中で地球の森林を大規模に伐採し、多くの土地被害をもたらしている。森林破壊の原因の一つは、牧草地や農地のために土地を開墾することである。イギリスの環境保護活動家ノーマン・マイヤーズによれば、森林破壊の5%は牛の放牧、19%は過剰な伐採、22%はパーム油プランテーションの拡大、54%は焼畑農業によるものである。[ 43 ]
森林破壊は数百万種の生物の生息地の喪失を引き起こし、気候変動の要因にもなっています。樹木は炭素吸収源として機能します。つまり、大気中の望ましくない温室効果ガスである二酸化炭素を吸収します。樹木を伐採すると、二酸化炭素が大気中に放出され、大気中の二酸化炭素の増加を吸収する樹木が少なくなります。このように、森林破壊は気候変動を悪化させます。森林から樹木が伐採されると、日陰がなくなるため土壌が乾燥しやすくなり、水蒸気を環境に戻すことで水循環を助ける樹木も不足します。樹木がなくなると、かつて森林だった景観は不毛の砂漠になる可能性があります。樹木の根は土壌を固定する役割も果たしているため、根が取り除かれると土砂崩れが発生することもあります。樹木の伐採は気温の極端な変動も引き起こします。[ 44 ]
2000年に国連食糧農業機関（FAO）は、「地域環境における人口動態の役割は、決定的なものから無視できるものまで様々である」こと、そして森林破壊は「人口圧力と停滞する経済、社会、技術状況の組み合わせ」から生じる可能性があることを発見した。[ 45 ]
農業汚染問題とは、農業活動に伴う生物的および非生物的な副産物が、環境や周辺生態系の汚染や劣化を引き起こしたり、人間やその経済的利益に損害を与えたりする問題を指します。汚染源は多岐にわたり、点源水質汚染（単一の排出地点からの汚染）から、非点源汚染や大気汚染とも呼ばれる、より広範囲に及ぶ景観レベルの汚染まで様々です。これらの汚染物質は環境中に放出されると、周辺生態系に直接的な影響を及ぼす可能性があり、例えば、野生生物の死滅や飲料水の汚染などが挙げられます。また、農業排水が大きな水域に集中することで、デッドゾーンが発生するなど、下流への影響も及ぼします。
管理方法、あるいは管理方法の不備は、これらの汚染物質の量と影響に決定的な役割を果たします。管理手法は、家畜の管理や飼育環境から、世界の農業における農薬や肥料の散布に至るまで多岐にわたり、これらは環境に大きな影響を与える可能性があります。不適切な管理方法には、管理の行き届いていない家畜飼育、過放牧、耕作、肥料の使用、そして農薬の不適切、過剰、または時期外れの使用などが含まれます。
農業からの汚染物質は水質に大きな影響を与え、湖、川、湿地、河口、地下水で見られます。農業からの汚染物質には、堆積物、栄養素、病原体、農薬、金属、塩類が含まれます。[ 46 ]畜産は、環境に流入する汚染物質に大きな影響を与えます。放牧、ラグーンへの糞尿の貯蔵、畑への糞尿の施用が適切に管理されていない場合、糞尿中の細菌や病原体が小川や地下水に流れ込む可能性があります。[ 47 ]土地利用の変化や畜産慣行による農業による大気汚染は、気候変動に大きな影響を与えます。これらの懸念に対処することは、気候変動と土地に関するIPCC特別報告書[ 48 ]および2024年のUNEP大気質に関する行動報告書[ 49 ]の中心的な部分でした。農業汚染の緩和は、持続可能な食料システムの開発における重要な要素です。[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]
土壌劣化は、土壌の質の低下であり、特に農業など多くの要因によって引き起こされる可能性があります。土壌は世界の生物多様性の大部分を支えており、健全な土壌は食料生産と十分な水供給に不可欠です。[ 53 ]土壌劣化の一般的な特徴としては、塩害、湛水、圧縮、農薬汚染、土壌構造の質の低下、肥沃度の喪失、土壌の酸性度、アルカリ度、塩分濃度、侵食の変化などが挙げられます。土壌侵食とは、水、風、または農業活動によって表土が削り取られることです。[ 54 ]表土は非常に肥沃であるため、作物を栽培する農家にとって価値があります。[ 54 ]土壌劣化は生物的劣化にも大きな影響を与え、土壌の微生物群集に影響を与え、栄養循環、害虫や病気の防除、土壌の化学的変化特性を変化させる可能性があります。[ 55 ]
大規模農業は大量の土壌侵食を引き起こす可能性があります。侵食された土壌の 25 ～ 40 パーセントが水源に流れ込みます。農薬や肥料を含む土壌は、流れ込んだ水域を汚染します。[ 56 ]特に米国とヨーロッパでは、契約農業などの金融契約により、大規模農業が拡大し、小規模農業が縮小しています。大規模農場は、単作栽培を好み、水資源を過剰に使用し、森林破壊と土壌品質の低下を加速させる傾向があります。国際土地連合がオックスファムおよび世界不平等研究所と共同で行った 2020 年の調査では、土地所有者の 1% が世界の農地の 70% を管理していることがわかりました。最も大きな格差はラテンアメリカで見られ、最貧困層の 50% が土地のわずか 1% しか所有していません。個人または家族として小規模な土地所有者は、大規模な土地所有者と比較して、土地の使用に慎重な傾向があります。しかし、2020年現在、小規模地主の割合は1980年代以降減少傾向にある。現在、小規模農地の割合が最も高いのはアジアとアフリカである。[ 57 ]
耕起侵食は、耕作地で耕作による土壌の移動によって発生する土壌侵食の一形態です。[ 58 ] [ 59 ]耕起侵食は、世界中の多くの畑、特に傾斜地や丘陵地で、水や風による侵食を上回る主要な農地侵食プロセスであるという証拠が増えています。[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]多くの水侵食ハンドブックやパンフレットに示されている土壌侵食の特徴的な空間パターンである侵食された丘の頂上は、実際には耕起侵食によって引き起こされます。水侵食は主に斜面の中腹と下部で土壌損失を引き起こし、丘の頂上では引き起こさないためです。[ 63 ] [ 58 ] [ 60 ]耕起侵食は土壌劣化を引き起こし、作物の収量が大幅に減少し、農場に経済的損失をもたらす可能性があります。[ 64 ] [ 65 ]
プラスチック栽培とは、農業でプラスチックマルチを使用することです。農家はマルチとしてプラスチックシートを使用し、土壌の 50 ～ 70% を覆い、点滴灌漑システムを使用して土壌の栄養分と水分をより適切に制御します。このシステムでは雨は必要なく、プラスチック栽培を使用する農場は、雨水が速やかに流出するように設計されます。プラスチック栽培で農薬を使用すると、農薬が地表流出によって湿地や潮汐河川に容易に運ばれます。プラスチックに含まれる農薬や化学物質の流出は、流出によって化学物質が海に向かって運ばれるため、貝類に深刻な変形や死をもたらす可能性があります。[ 66 ]
プラスチック栽培による流出量の増加に加えて、プラスチックマルチ自体から発生する廃棄物の増加という問題もあります。米国では、野菜、イチゴ、その他の列状作物や果樹園作物にプラスチックマルチが年間1億1000万ポンド以上使用されています。ほとんどのプラスチックは最終的に埋立地に送られますが、マルチを土壌にディスクで混ぜ込む、現場で埋める、現場で保管する、再利用する、リサイクルする、焼却するなど、他の処分方法もあります。焼却とリサイクルの選択肢は、使用されるプラスチックの種類が多岐にわたることと、プラスチックが地理的に分散していることで複雑になっています。プラスチックには安定剤や染料、重金属も含まれているため、リサイクルできる製品の数が限られています。生分解性または光分解性のマルチを作成するための研究が継続的に行われています。これに関してわずかな成功は収めていますが、多くの生分解性製品は分解に長い時間がかかるため、プラスチックが分解するのにどれくらい時間がかかるかという問題もあります。[ 67 ]
農業が環境に与える影響は、地域や農業生産方法の種類によって異なります。以下に、世界各地の様々な地域における具体的な環境問題をいくつか挙げます。
持続可能な農業とは、将来の世代が同様の生産を行う能力を損なうことなく、必要な製品を生産し続けることができるような方法で農業を行うべきであるという考え方である。
近年の人口の爆発的な増加は、食料需要を満たすための農地転換の増加を招き、ひいては環境への影響を増大させている。世界人口は依然として増加傾向にあり、いずれは安定するだろう。地球温暖化による収穫量の減少を理由に、食料生産が世界人口を支えきれるのか疑問視する声もある。
農業は生物多様性にも悪影響を及ぼす可能性があります。[ 4 ]有機農業は、小規模であれば環境への影響を低く抑えることができる多面的な持続可能な農業手法です。しかし、ほとんどの場合、有機農業は単位面積当たりの生産量が少なくなります。 [ 68 ]したがって、有機農業を広く普及させるには、同じ生産レベルを達成するために、追加の土地を開墾し、水資源を採取する必要があります。ヨーロッパのメタ分析では、有機農場は単位面積当たりの土壌有機物含有量が高く、栄養素の損失（窒素の浸出、亜酸化窒素の排出、アンモニアの排出）が少ない傾向があるものの、製品単位当たりのアンモニアの排出、窒素の浸出、亜酸化窒素の排出が多いことがわかりました。[ 69 ]多くの人は、慣行農業システムは有機システムよりも生物多様性が低いと考えています。有機農業は、慣行農業よりも平均して30%高い種の豊富さを示しています。有機システムは平均して50%多くの生物も生息しています。[ 70 ]しかし、これらの結果は、より多くの土地が必要になるため収量が減少することによる生物多様性の損失の可能性を考慮していません。 [ 71 ]
再生型農業は、食料と農業システムに対する保全と再生のアプローチです。表土の再生、生物多様性の増加[ 72 ]、生態系サービスの強化、生物隔離のサポート[ 73 ]、気候変動に対する回復力の向上、農地の土壌の健康と活力の強化に焦点を当てています。
再生型農業は特定の農法ではなく、さまざまな持続可能な農業技術を組み合わせたものです。[ 74 ]農法には、農場廃棄物の最大限のリサイクルや、農場以外の供給源からの堆肥化材料の添加などが含まれます。[ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ]
再生型農業は、大気中の二酸化炭素を除去して隔離することで気候変動を緩和すると主張している。炭素隔離は、個人や団体によって農業分野で人気が高まっている。[ 79 ]しかし、こうした主張は科学者から批判も受けている。[ 80 ]
保全耕起は、土壌と周辺の生態系にとってより持続可能な農業の代替耕起方法です。[ 81 ]これは、次の作物の耕起の前に、前の収穫作物の残渣を土壌に残しておくことによって行われます。保全耕起は、土壌の水分保持や浸食の減少など、多くの点を改善することが示されています。欠点としては、このプロセスにはより高価な機器が必要であり、より多くの農薬を使用する必要があり、プラスの効果が目に見えるようになるまで長い時間がかかることが挙げられます。[ 81 ]保全耕起政策を実施する際の障壁は、農家が方法を変えることに抵抗があり、慣れ親しんだ従来の方法よりも高価で時間のかかる耕起方法に抗議することです。[ 82 ]
生物的防除またはバイオコントロールとは、昆虫やダニなどの害虫、雑草、動物や植物に影響を与える病原体など、害虫を他の生物を利用して防除する方法です。[ 83 ]捕食、寄生、草食、その他の自然のメカニズムに依存していますが、通常は積極的な人間の管理も伴います。総合的害虫管理（IPM）プログラムの重要な構成要素となることがあります。無脊椎動物やその他の大型生物は、生物農薬として登録されている微生物とは大きく異なり、米国[ 84 ]やヨーロッパの当局によって生物的防除剤として登録されています。[ 85 ]
生物的防除には、3つの基本的な戦略があります。古典的（輸入）は、害虫の天敵を導入して防除を達成することを期待する戦略です。誘導的（増強）は、害虫を迅速に防除するために多数の天敵を投与する戦略です。接種的（保全）は、定期的な再導入によって天敵を維持するための措置を講じる戦略です。[ 86 ]
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、寄生生物、病原体、競合生物などが含まれます。植物病害の生物的防除剤は、多くの場合、拮抗生物と呼ばれます。雑草の生物的防除剤には、種子捕食者、草食動物、植物病原体などが含まれます。
生物的防除は、上記いずれかのメカニズムによる非標的種への攻撃を通じて、生物多様性に副作用をもたらす可能性がある。特に、起こりうる結果を十分に理解せずに種を導入した場合、その影響は顕著になる。
{{cite book}}: CS1メンテナンス: 場所の発行元が見つかりません (リンク){{cite journal}}: CS1メンテナンス: DOIは2025年7月現在非アクティブです（リンク）{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)サボリー研究所による査読を受けていない推定値は著しく高く、前述の理由(セクション3.4.3)から非現実的である。
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