식물을 기르다 보면 병, 해충, 잡초 등 식물을 해치는 생물이 발생합니다. 사람이 재배하는 농작물 등의 식물을 이 유해생물로부터 보호하고, 수확량이나 품질을 유지하며, 상품가치를 높이기 위해 사용되는 것을 「농약」이라고 합니다. 이에, 법률로 확실히 정해진 「농약」의 범위가 있습니다. 「농약관리법」제2조 1항, 이 법률에서 「농약」이라 함은, 농작물(수목 및 농림산물을 포함)을 해하는 균, 곤충, 응애, 선충, 바이러스, 잡초 기타 농림수산식품부령이 정하는 동물･ 식물의 방제에 사용하는 살균제, 살충제, 제초제 기타 농림수산식품부령이 정하는 약제와 농작물의 생리기능을 증진하거나 억제하는데 사용하는 약제를 말합니다.
여기서 농림축산식품부 정하는 동물이라 함은 달팽이나 조류 또는 야생동물을 말하며, 농림수산식품부령이 정하는 식물이라 함은 이끼류 및 잡목을 말합니다. 또한 농림수산식품부령이 정하는 약제라 함은 기피제와 유인제, 전착제 등을 말합니다. 이처럼 「농약관리법」상의 「농약」은, 국가의 엄격한 심사를 거쳐 등록된 등록농약을 말하며 이 등록농약은, 병해충이나 잡초 등에 대한 효과는 당연하지만 작물에게 사용하는 것, 그리고 개방된 환경에서 사용하는 것으로 안전성에 대해 엄격한 기준이 있고, 사용에 있어서의 기준도 명확히 정해져 있어, 그것을 지킴으로서 안전하고 효과적으로 사용할 수 있다는 것이 보증되어 있습니다.
또한 「농약관리법」이 대상으로 하는 「농작물」이란 재배 목적이나 비배관리 정도 여하를 막론하고 사람이 재배하는 식물을 총칭하는 것입니다. 그 식물의 전부 또는 일부를 수확하여 이용할 목적으로 재배하는 벼, 보리, 고구마, 감자, 콩류, 과수, 채소류는 물론 관상용 목적으로 재배하는 정원수, 분재, 화단, 가로수, 골프장 잔디 등 산림수목도 포함됩니다.

작물은 야생의 식물 중에서, 인간에게 있어서 이용가치가 큰 특징, 예를 들면 전분질이 많은 열매를 맺고, 유분을 많이 포함한 종자를 갖고, 단맛이 있는 과실을 내는 등의 특징을 갖는 것을 선택하여, 개량되어 온 것입니다. 벼를 예로 들면, 벼는 원래 남아시아의 저습지에서 자생하고 있었습니다. 그러나 한 군데 모여 자라는 것이 아니라 저기에 2-3개, 여기에 4-5개 자라나서, 옛날 사람들은 그것을 고생해서 모았을 것입니다. 야생의 벼는 이삭 수가 적고, 크기도 작으며, 맛도 뒤쳐져 있었습니다. 오랜 시간을 거쳐 많은 이삭을 내며 이삭이 큰 종류, 맛이 좋은 종류를 교배하여 현재의 벼 품종이 태어났습니다.
○ 언밸런스(불균형)로 저항력 약한 작물
식물은 뿌리, 줄기, 잎이 균형 있게 발달해야 건강하게 자라고, 병해충이나 기상 변화에 대한 저항력도 높아집니다. 그러나 현대의 재배종은, 식물의 특정부분이나 성질만이 비대화된 불균형한 즉, 언밸런스한 존재이기 때문에 저항력이 약하고, 실제로 인간이 돌보지 않으면 만족스럽게 자라지 못합니다. 한편, 해충에도 좋아하는 것과 싫어하는 것이 있습니다. 분명히 방아깨비나 메뚜기와 같이 어떤 식물이라도 먹어버리는 곤충도 있지만, 대부분의 벌레는 먹이의 종류가 한정되어 있습니다. 봄의 풍물시인 배추흰나비의 유충, 그 초록 애벌레는 배추와 양배추를 너무 좋아해서 경작자인 농가의 미움을 사고 있습니다. 병도 똑같아서, 자주 발생하는 식물, 잘 발생하지 않는 식물이 있습니다.
○ 논밭, 인공적이며 과밀한 환경
농업은, 해충이 좋아하는 식물이나 병해충에 약한 식물을 한곳에 대량으로 모아, 장소에 따라서는 더욱 인공적인 환경을 만들어 기르고 있는 꼴이 됩니다. 논이나 밭, 하우스는 그 작물을 좋아하는 해충이나 병에게 있어서는 천국이라 할 수 있습니다. 일단 해충이나 병이 발생한 경우 어떤 대응을 하지 않으면 큰 피해가 발생합니다. 물론 잡초도 비료나 물을 충분히 공급받은 논과 밭은 매우 살기 좋은 곳입니다. 특히 한국과 같이 비가 많고, 고온다습한 기후는 병해충이나 잡초가 발생하기 쉬운 숙명에 처해 있습니다. 농업이 시작됨과 동시에 병해충 및 잡초 대책도 시작되어 왔습니다. 그 후 여러 수단이 강구되어 왔습니다만 결정적인 것은 없었습니다. 그 중에서 가장 안정적인 효과를 발휘하고, 현재의 과학수준에서 가장 안전성이 확인된 수단이 바로 농약인 것입니다.

국어사전에 의하면 방제란, 『(농작물의 해충 따위를)미리 막거나 없앰』이라고 되어 있습니다. 농업관계에 한정된 용어는 아니지만, 현재는 전적으로 「병해충방제」나 「잡초방제」등과 같이 쓰이며, 그 밖의 의미로는 그다지 사용되지 않는 말입니다.
비슷한 말로「구제」라는 단어가 있습니다. 구제는 「파리나 모기, 바퀴벌레의 구제」와 같이, 철저하게 살멸하는 이미지가 있습니다. 그에 비해, 「방제」에는 경제적인 시점이 들어있습니다. 농업생산은 경제 행위이므로 방제에 드는 비용과 방제로 얻는 이익, 예를 들면 수확량이나 품질의 유지 또는 상승에 따른 수입이 균형을 이루지 않는다면 방제를 할 의미가 없습니다. 이 때문에 현재는, 얼마만큼의 병해충이 발생하면 대책을 시작할 것인가 하는, 병해충에 의한 피해 정도의 허용범위(요 방제수준)를 지역별로 설정하고, 또한 농가에 보다 가까운 수준으로 정해 세심하게 병해충 발생을 예측하여 적절한 방제를 시행한다는 생각이, 기본이 되어 있습니다.
예전에는 한국인의 근면성이나 결벽성 때문인지 밭이나 논에 잡초가 하나라도 있으면 부끄럽다면서 깨끗이 다 뽑아버리거나, 해충이 발생하면 철저하게 살멸하려는 경향이 있었습니다. 또한 실제 문제로서 병해충, 잡초의 발생이 작물에게 어느 정도의 피해를 초래할까를 명확하게 아는 것이, 현재 이상으로 어려웠다는 점도 있고 시기를 놓칠 것을 걱정해서 병해충이나 잡초를 철저하게 제거하려는 면도 있었습니다.
현재, 한국농업을 둘러싸고 있는 어려운 환경속에서 농업생산 현장에서의 비용절감의식이 높아졌습니다. 따라서 농약도 보다 효과가 뛰어나고, 사용방법이 간편하며, 안전성이 높고, 가격도 적당한 약제가 요구되고 있습니다. 또한 사용에 있어서도 병해충의 발생을 꼼꼼히 예측하고, 적절한 시기에 적절한 양을 사용하는 노력이 이루어지고 있습니다.

인류역사를 거슬러 오르면, 이미 고대 이집트의 메뚜기에 의한 피해, 로마시대 소맥의 녹병으로 생각되는 병해, 중국에서는 후한시대(서기 25~220년)의 벼멸구에 의한 피해기록이 남아있습니다. 당시에는 천재라고 해서 체념하거나 신에게 기도하는 것이 주였지만, 그 외에도 경작방법 및 품종을 바꾸거나 피해를 막기 위한 약제를 찾는 등, 다양한 노력이 이루어진 것 같습니다.
○ 와인 ･ 올리브유도 농약 대용으로
기원전 그리스나 로마에서는, 여러 가지 식물을 우려낸 액체나 와인에 작물 종자를 담가, 파종 후에 해충을 막으려고 했습니다. 생육 중의 작물에게는 흰여로, 부채콩, 당근, 많은 식물의 우려낸 물을 살포했는데 오늘날에는 이들 식물에게 살충성분이 포함되어 있다는 사실이 알려졌습니다. 또 올리브유를 짜낸 찌꺼기가 살충제로서 사용되었다고 합니다.
유황을 태워 해충을 제거하는 방법도 이루어졌는데, 이 훈연법은 1500년경까지 계속되었습니다. 병에 대한 유황의 효과는 기원전 1000년경에 알려져, 이후 최근까지 계속 사용되었습니다. 천연에 있는 유황은 가장 오래된 농약이라고 할 수 있습니다.
○ 우리나라의 병해충 방제
우리나라의 병해충 피해의 역사를 삼국사기에서 살펴보면 신라 20회, 고구려 8회, 백제 4회 등 삼국시대에만 모두 32회입니다. 주로 멸강나방, 벼멸구, 이화명나방 등에 의하여 막대한 피해를 겪었으나 모든 것을 자연의 조화로만 생각하던 당시의 자연농법 시대에서는 천재(天災)로만 생각했을 뿐 병해충 방제를 위한 아무런 방법이 없었습니다.
병해충 방제를 위한 기록으로는 1429년에 발간된 「농사직설」에 종자의 보관관리 방법으로 「곡류는 익었을 때 이삭이 크고 단단한 것을 골라 잘라 묶어 높고 건조한 곳에서 말려 좀벌레가 나지 않도록 하며 마른 쑥과 함께 저장하였다가 다음해에 파종하면 병해충 구제에 아주 좋다」고 되어 있고 고려 말부터 이조초기까지는 종자는 반드시 “오줌재(尿灰)”에 버무린 후 뿌릴 것을 권장하였으며 윤작의 경우에는 앞 작물의 경엽을 밭 위에 깔고 태운 후 그 재를 갈아엎고 씨를 뿌리는 방법 등을 권장하였는데 이는 알칼리성을 지닌 재를 이용하여 각종 병해충을 사전에 방제하려는 의도가 아니었던가 생각됩니다.
강희맹의 저서인 「영양잡록」(1424~1483)에는 미질의 시기적 색변화, 내병성 및 통풍성 등이 기록되어 있고 인제 강희안(1419~1464)의 「화훼교본」에는 배토 만드는 법과 병해충 방제법이 논리 정연하게 기록되어 있는데 「가자(茄子)는 근부가 쪼개질 때 유황을 조금 삽입하여 진흙으로 배토하면 결실이 좋아진다」고 되어 있습니다. 홍만선(16세기)이 편찬한 산림경제 4권 4책 16지 중 제5지(종수)에는 과목과 임목의 재배관리에 있어 해충 방제법으로 해충의 통로에 고랑을 만들어 놓았다가 그곳에 빠진 것을 죽이는 방법, 횃불로 유인하여 소살하는 방법, 청명일에 볏짚을 나무에 감아 막는 방법, 감초분말을 뿌리 근처에 뿌리는 방법, 과수 벌레구멍에 삼목(杉木)을 못 박아 살충하는 방법이 있습니다.
유황을 이용한 방법으로는 유황분말로 벌레구멍을 막거나 장대(竹竿) 끝에 유황을 태워 벌레구멍에 대고 훈연하여 살충하는 방법이 상세히 설명되어 있습니다. 또 제6지(양화)편에서는 화색 변개법으로 유황을 태워 그 연기를 쏘임으로서 백색의 모란꽃을 피게 한다든가 홍화나 지치(紫草)의 색즙을 뿌려주어 5색의 모란꽃을 피게 할 수 있다고 기술하고 있습니다. 이런 것들로 미루어 볼 때 이 시기에 우리 선조들이 이미 살충제를 이용한 훈연법과 착색제를 실용화 하였다는 것은 놀라운 사실이라 아니할 수 없을 것입니다. 또한 제13지에는 뱀, 쥐, 모기, 파리, 벼룩, 이, 좀벌레 등 여러 가지 위생해충과 농업해충을 구제하는 처방이 있는데 오늘날에는 믿기 어려운 부분이 많으나 여러 가지 약초와 잡초류를 이용하는 내용으로 되어 있어 개중에는 현대과학의 입증을 받아 생물농약으로 활용할 수 있는지의 여부도 생각해 볼 필요가 있을 것입니다.

 유럽이나 미국에서는 1930년부터 화학농약 개발이 시작되었습니다. 이는 제2차 세계대전을 앞에 두고 제충국이나 델리스뿌리 등 당시 농약의 원료가 되었던 자원을 아프리카나 아시아로부터 이송하는 것이 곤란해졌기 때문이라고 합니다.

  DDT의 강력한 살충활성이 1938년에 스위스에서, 1941년부터 1942년까지는 프랑스와 영국에서 BHC가, 1944년에는 독일에서 파라티온이 발견되었습니다. 1934년에 미국에서 디티오카바메이트제의 살균활성이, 1944년에는 영국에서 2,4-P의 제초활성이 발견되었고, 그 뒤를 이어 각종 화학농약의 개발이 진행되었습니다.

  일본에서는, 1921년에 화학농약 제1호 살충제인 클로로피크린에 이어 유기수은제가 도입되었으나 주류는 제충국, 보르도액, 염수소염류 등의 천연물이나 무기화합물이었습니다. 용도도 과수나 채소였으며, 벼의 병해충 방제에 적합한 약제는 없었습니다. 

○ 전후 식량난 해결에 농약이 공헌
  전후 DDT를 시작으로 BHC, 파라티온, 2,4-P등 많은 화학농약이 도입되어, 농약사정은 변화하였습니다. 그 결과, 이대로라면 1000만 명이 굶어 죽을 것이라던 종전 후의 비참한 상태를 극복하는데 농약은 비료와 함께 큰 역할을 했습니다. 그 후에도 새로운 약제가 차차 도입되어, 농약은 식량 안전생산이나 농작업의 생력화(省力化)에 큰 역할을 했습니다. 하지만 1962년 미국의 해양생물학자 레이첼 카슨의 「Silent Spring(침묵의 봄)」이 간행되어, 농약에 의한 환경오염문제에 경종을 울렸습니다. 그 이후 농약의 독성, 잔류성, 사용법 등에 대한 검토가 더해져 재검토가 이루어졌습니다.

○ 새로운 세대의 농약 등장
  DDT나 BHC 등 잔류성, 어류 독성이 강한 유기염소제, 유기수은제라고 하는 일부의 농약에 대해서는 행정 또는 기업 측의 자발적인 규제가 이루어져, 차례로 모습을 감추어 왔습니다. 그에 따라 독성 저감을 목표로 한 카바메이트계나 피레스로이드계의 살충제, 항생물질이나 벤조이미다졸계, 이미다졸계의 살충제, 트리아진계나 설포닐우레아계의 제초제의 개발이 가속되었습니다. 그 후에도, 농약의 개발에 대해서는 인간을 비롯한 표적 생물 이외의 생물에게는 독성이 낮으며, 또한 환경으로의 부하가 적고 잔류성도 짧으며 또 실용하기 쉬운 약제를 목표로 하고 있습니다. 현재 사용되고 있는 농약은 모두 안전성이 높은 것입니다.

화학농약이 본격적으로 도입된 것은 제2차 세계대전 후의 일입니다. 그 상징이 DDT와 BHC였습니다. 그밖에도 여러 가지 농약이 해외에서 도입되거나 일부 국내에서 개발되었습니다. 그들 농약은 농업생산력을 높였을 뿐 아니라, 생력화를 통해 고도성장기에 필요했던 노동력을 농촌에서 도시로 공급하는 것을 가능하게 했습니다.
[ 살충제 - 유기인제 ･ 피레스로이드계가 주류]
주둔하고 있던 미군에 의해 벼룩이나 이 등의 방역용으로 DDT가 들어오고, 이어서 대량으로 유입되면서 1949년부터는 국내 최초로 농업용으로도 사용되게 되었습니다. 더구나 BHC가 수도(水稻)해충인 벼별구류나 이화명충류에게 현저한 효과를 보였기 때문에, 1949년부터 보급되어 예전의 주유법을 대신하게 되었습니다. 그 밖에 유기염소계에서는, 알드린, 디엘드린, 엔드린, 헵타클로르가 토양 해충 등에 사용되었습니다.
유기인제는 우선, TEPP가 도입되었고, 파라티온은 1956년부터 이화명충이나 과수해충의 방제에 빠르게 보급되었습니다. 반면, 파라티온에 의한 중독사고가 많이 일어났는데, 자살이나 범죄 등에 사용된다는 문제가 발생했습니다. 그래서 유기인제의 저독성화의 개발이 진행되어 마라톤, 다이아지논, DEP(디프록스), DDVP, Fenthion(리바이짓드), PP(엘산), Phosmet, 디메토에이트 등이 차례로 도입되었고, 또한 MEP(스미티온)이나 살리티온 등이 개발되었습니다. 이렇게 해서 유기인제는 살충제의 주력이 되었지만, 머지않아 해충에게 저항성이 발현하는 문제도 나타나게 되었습니다.
DDT, BHC, 알드린, 디드린 등의 유기염소계의 약제는 잔류성, 어류 독성 등의 점에서, 그리고 다른 유기인제는 독성이 낮은 유기인제의 개발에 맞추어, 1969년부터 1971년에 걸쳐 생산 중지 등의 조치가 취해졌습니다.
한편, 1960년의 NC를 시작으로, 많은 카바메이트계 살충제가 차례로 국내에서 개발 또는 해외로부터 도입되었습니다.
유기인제나 카바메이트계 살충제에 이어, 피레스로이드계 살충제의 개발이 세계 각국에서 진행되었습니다. 그 특징은 일반적으로 폭 넓은 종류의 해충에게 효과적이며, 속효성과 잔효성이 있고, 적은 양으로 효과를 볼 수 있다는 점을 들 수 있습니다. 단점으로는, 물고기에 대한 독성이 강한 화합물이 많은 점, 해충에 저항성이 발현하기 쉬운 점 등이 있습니다. 이 계통의 화합물은 현재, 유기인제와 함께 살충제의 주력이 되었습니다.
또 새로운 타입의 살충제로서 네오니코티노이드계 살충제가 주목을 모았습니다. 이 니코티노이드란 담뱃잎에 포함된 니코틴, 놀리코틴, 아나바신 미량 유연 알카로이드를 가리킵니다. 천연 살충제로서 전쟁 전부터 사용되어 왔으나 선택성 등에 문제가 있었습니다. 각종 유연화합물이 검토되었고, 특유의 기본구조를 도입함으로서 실용화되었습니다. 이 계통의 약제는, 신경의 시냅스 후막에서 니코틴성 아세틸콜린수용체와 결합하여 살충작용을 나타냅니다.
이상과 같은 화학농약에 대해 미생물(세균, 사상균, 바이러스)이나 선충, 천적곤충을 이용한 생물농약의 개발도 진행되어, 세균기원의 BT제에 이어, 곤충감염균을 이용한 파스트리아 페네트란스(파스트리아), 천적선충인 스타이너네마․카포캅사에(바이오세이프), 천적곤충인 온시츠츠야코 벌(엔스트립) 등이 도입되었습니다.
한편, 화학농약에서도 곤충의 호르몬이나 성페로몬을 이용하여 효과를 나타내는 새로운 타입의 살충제가 실용화되었습니다. 곤충성장억제제(IGR)는 지금까지의 살충제와 달리, 곤충의 표피를 만드는 키틴의 생합성을 저해하거나, 변태나 탈피에 관계하는 알라타체호르몬과 비슷한 물질에 의해 변태의 진행을 막아서 최종적으로 해충을 죽음에 이르게 하는 살충제입니다. 작용 메커니즘이 전혀 다르기 때문에 기존의 살충제에 저항성을 나타내는 해충에도 유효하며, 사용 시기를 선별하면 천적이나 유용곤충, 소동물로의 영향이 적다는 장점이 있습니다.
또한, 해충의 성페로몬을 합성하여 (1)발생예찰, (2)대량유살, (3)교신교란에 이용하는 기술이 개발되었습니다. 가장 효과적인 것은, 암컷의 성페로몬을 대량으로 살포하여 수컷이 헷갈려서 진짜 암컷에게 접근하지 못하게 하는 교신교란으로의 이용입니다. 성페로몬은 해충의 종에 따라 특이성이 있으므로, 다른 생물이나 환경으로의 영향은 없다고 여겨져, 최근에는 각종 약제가 실용화되었습니다.
[ 살균제 - 항생물질과 EBI제 ]
제2차 세계대전 후, 유기수은제가 도열병 방제용 살균제로서의 눈부신 효과로 쌀의 증산에 큰 공헌을 했습니다. 그러나 이 수은이 쌀에 잔류한다는 사실이 알려져 비수은계 살균제 개발이 시급해졌습니다. 그 결과, 우선 항생물질에 이어서 유기인계나 유기염소계 등의 살균제가 개발되거나 또는 해외에서 도입되어 보급되었습니다.
볍씨 소독은 유기수은제에 의해 이루어졌는데, 도열병용 살균제의 비수은화에 따라서 벤조이미다졸계 및 이미다졸계의 약제가 이용되었습니다.
벼 잎집무늬마름병 방제용 살균제로서, 초기에는 유기비소제가 독점적 지위를 확보해왔지만, 최근에는 먼저 항생물질이 진출하고, 이어서 카복시아미드계 및 산아미드계 등이 개발되어 실용화되었습니다.
원예용 살균제는 크게 유기유황계, 폴리할로알킬티오계, 유기염소계, 벤조이미다졸계, 디카복시이미드계, 구아니진계의 화합물로 나눌 수 있습니다.
최근에는, 병원균의 세포막을 구성하는 에르고스테롤의 생합성계를 저해하여 항균성을 발휘하는 에르고스테롤 생합성저해제(EBI제)가 보급되어, 원예용 살균제의 주력이 되었습니다. EBI제의 장점은, 비교적 적은 약량으로 효과를 발휘하고, 식물 체내에 빠르게 침투하기 때문에 내우성(耐雨性)도 있다는 것 등입니다.
담자균(버섯류)이 생기는 천연 항사상균성 물질인 스트로빌루린류 화합물을 리드화합물로서 개발된 새로운 그룹의 살균제입니다. 폭넓은 항균스펙트럼을 갖고 있어서, 예방 및 치료 효과를 보입니다. 또한, 토양살균제로는, PCNB, 하이멕사졸(다찌가렌), 다조멧(밧사미드) 등이 있습니다.
[ 제초제 - 설포닐요소계로 저약량 달성 ]
제2차 세계대전 후 얼마 지나지 않아 2,4-P가 미국에서 도입되어, 최초의 수도용 제초제로서 1955년에 등록되었습니다. 그러나 2,4-P는 한랭지에서는 벼 생육장애를 일으킨다는 결점이 있습니다. 2,4-P에 이어 영국에서 MCP가 도입되었습니다. 그 후, PCP가 1962년에 도입되었고, 피(볏과의 한해살이풀)에 현저한 효과를 나타내서 전국적으로 많이 이용되게 되었습니다. 그러다가 물고기에 대한 피해가 우려되어 어류 독성이 낮은 수도용 제초제 개발을 서둘렀으며 그 결과 몇 가지 제초제가 개발, 보급되었습니다.
수도용 제초제로는, 그 후에도 트리아진계 등 많은 계통의 화합물이 개발되었습니다. 일반적으로 수도 잡초는 일년생, 다년생 등 종류가 많아서, 제초제도 일년생 잡초와 다년생 잡초에 효과가 있는 약제를 섞은 혼합제가 많이 제조되었습니다. 이것은 수도용제초제 특징 중 하나입니다.
그 후, 저약량 제초제로서 설포닐요소계 화합물이 보급되었습니다. 이것은 10a 당 수g 으로 높은 제초효과를 발휘하고, 인축에 대한 독성이 낮으며, 환경에의 부하도 적은 획기적인 제초제 그룹입니다.

긴 농업의 역사에서 보면 현재 사용되고 있는 효과 높은 농약의 출현은 비교적 최근의 일입니다. 그때까지는 농약 이외의 것에 의한 방제법이 오랜 시간 이루어졌습니다. 신의 가호를 비는 것은 예외지만, 그러한 방법의 대부분은 재배 기술 안에 반영되어서 지금도 사용되고 있습니다.
오늘날 사용되고 있는 병해충, 잡초의 방제기술은 (1)경종적 방제법, (2)생물적 방제법, (3)물리적 방제법, (4)화학적 방제법으로 크게 나누어집니다.
(1) 경종적 방제법 - 품종이나 재배방법을 바꿔서 
재배법을 바꿈으로서 병해충이나 잡초를 막는 방법입니다. 품종을 바꾸는 것과, 윤작 등 재배관리 방법을 바꾸는 것으로 나눌 수 있습니다.
같은 작물이라도 병해충에의 저항성은 품종에 따라 다릅니다. 저항성이 보다 높은 품종을 선택하여 육성하는 것이 20세기 들어서부터 추천되었습니다. 잘 알려진 것으로는, 밤나무 새싹에 알을 낳는 밤나무혹벌의 저항성 품종입니다. 밤나무혹벌이 기생하면 꽃이 피지 않거나 나무가 말라죽는 경우가 있습니다. 그러나 밤나무혹벌의 저항성품종 육성과 보급에 의해 피해는 크게 억제되었습니다. 벼, 보리, 대두, 과채 등에서도 저항성 품종이 육성되었습니다.
과수나 야채는 병에 저항성이 있는 대목에 접목하는 방법이 행해지고 있습니다. 오이, 수박 등의 덩굴쪼김병(만할병)은, 호박이나 박 등을 대목으로 접목하면 발병을 피할 수 있습니다. 이들 작물의 산지에서는 저항성 품종이나 접목을 한 묘목을 이용하여 대규모로 생산합니다.
재배관리에는 재배시기 및 재배밀도의 변경, 시비량의 합리화, 윤작 등이 있습니다. 채소류는 같은 작물을 연작하면 토양전염성의 병해나 선충의 피해가 커집니다. 이들의 병해충은 유연관계의 다른 작물과 윤작함으로서 발병을 경감시킬 수 있습니다. 또, 수년에 한번씩 논에서 밭으로, 밭에서 논으로 전환하는 논밭윤환 경작을 하면, 잡초의 발생률이 적어집니다.
그러나 저항성품종 육성에는 시간이 걸리거나 작물의 맛이 미묘하게 변하는 경우가 있습니다. 윤작이나 논밭윤환은 경영상의 결함이 있으면 실행할 수 없습니다.
(2) 생물적 방제법 - 천적이나 백신도 
생물을 이용하여 병해충을 방제합니다. 벌 등 천적이 대표적이며, 해충에 대한 독소를 생산하는 세균이나 해충에게 감염시켜 죽여 버리는 바이러스 등의 병원미생물의 이용, 불임화 된 곤충을 대량으로 풀어놓아 번식을 억제하는 방법도 있습니다. 병해에 대해서도 바이러스균의 경우, 독성이 약한 계통의 바이러스를 이용하여 인간이나 가축과 같이 예방백신 접종을 하는 것이 실용화되었습니다.
오리에 의한 수도 잡초방제의 시도가 소개되는 경우가 있는데, 잡초의 방제에도 그 잡초만을 먹는 생물이나 그 잡초에만 감염되는 병원균 이용이 연구되어, 일부는 실용화되었습니다. 생물적 방제의 대부분은 어느 특별한 병해생물과 관련하는 천적생물을 이용하는 경우가 많기 때문에 모든 병해충, 잡초에 대응하는 것은 어렵다는 문제가 있습니다. 또한 효과가 부드러워서 속효성을 기대할 수 없고, 환경조건에 좌우되기 쉬워 효과가 안정적이지 않다는 등의 약점도 있습니다.
(3) 물리적 방제법 - 멀치(mulch)나 봉지 씌우기로 
열이나 빛 등을 이용하는 방법입니다. 빛의 이용으로는, 예전에는 수도의 해충방제에 이용되었던 유아등(誘蛾灯)이 대표적인 것입니다. 벌레가 빛으로 모이는 성질을 이용하여 모아서 죽입니다. 최근에는 과수원에서 야행성해충의 행동을 억제하기 위해 벌레가 싫어하는 황색형광등을 이용합니다. 뜨거운 물에 의한 종자의 소독이나 토양전염성 병, 선충류를 방제하기 위한 소토(燒土)법, 하우스에서의 증기소독법도 있습니다. 커다란 소리를 내서 새를 위협하는 방법도 있습니다. 과수원에서는 나무를 한랭사로 덮어씌워 해충의 침입을 막거나, 과실에 봉지를 씌우는 방법도 이루어집니다.
봄갈이나, 밭의 흙을 가볍게 일궈 밭두둑에 대는 사이갈이도 잡초의 발아와 생육을 억제하는 효과를 갖고 있습니다. 짚이나 비닐의 멀치도 수분 증발방지나 지온의 컨트롤, 그리고 빛을 가려 잡초의 발생을 억제하는 효과가 있습니다.
물리적 방제법의 대부분은, 그 하나만으로는 충분한 효과를 얻을 수 없고 과실의 봉지 씌우기와 같이 수고스러우며, 광범위로 시행하기에는 경제적 부담이 크다는 등의 문제를 안고 있습니다.
(4) 화학적 방제법 - 현재는 방제중심으로 
화학농약을 사용하는 화학적 방제법은 효과가 안정되어 있으며, 다른 방제법에 비해 속효성이 있기 때문에 현재는 병해충, 잡초방제의 중심이 되어 있습니다. 더욱이 작물재배 시기를 넓히거나, 다비재배 등 새로운 재배방법을 가능하게 하는 등의 유연성이 있다는 사실도 다른 방제법에는 없는 커다란 이점입니다.

생물농약을 제외하고, 농약은 보통 화학물질이기 때문에, 그 유효성분의 화학명(화학구조에 근거하여 붙인 이름)으로 부르는 것이 가장 틀리지 않을 것입니다. 그러나 일반적으로 화학명은 복잡해서 전문가 외에는 익숙하지 않기 때문에 실용적이지 못합니다. 그래서 공업 및 화학기술 상의 규격을 표준화하고 조정하는 국제적 기관인 「국제 표준화기구(ISO)」가 권하고 국제적으로 통용하는 ISO명 또는 권위 있는 전문학회에 의해 승인된 간략한 명칭이 일반명으로 사용됩니다. 학술잡지에서는 이 일반명이 사용됩니다.
품목명은 국내에서 농약등록을 할 때의 명칭으로, 일반명에 수화제 또는 유제 등의 제형을 붙인 명칭입니다.
(예) 디메토에이트 유제
               ↑                  ↑
          일반명        제  형
상품명은 판매를 위한 이름으로, 제조사가 제제별로 붙입니다. 같은 유효성분의 약제가 서로 다른 회사에서 판매되어 전혀 다른 상품명을 갖는 경우도 있지만, 대부분은 같은 제품명 앞에 제조사 이름을 붙여 구별합니다. 또 상품명은, 일반명을 연상시키도록 그 일부를 취하는 것과 「풀…」(제초제), 「…가드」「…컷트」(살균제)와 같이, 한눈에 어디에 쓰이는 것인지 알기 쉽도록 해 놓은 것도 있습니다. 물론 우리말 상품명도 많이 등장하였습니다.
* 농약 이름의 예
ISO명- fenitrothion(페니트로티온)
화학명- O,O-dimethyl-O-(3-methyl-4-nitrophenyl)phosphorothioate
상품명- 스미치온, 메프치온

작물은 항상 여러 가지 피해에 노출되어 있습니다. 이상기상, 병해충, 잡초, 또는 토양조건에 의한 생리장애. 그 중에는 병이나 해충, 저온이나 가뭄, 태풍 등이 매년 작물에게 큰 피해를 줍니다. 그러나 산지에서는 엄격한 선별을 하여 출하하기 때문에 「상처 난 작물」이 식탁에 도달하는 일은 없으며, 그러한 피해를 소비자가 실감하는 일은 거의 없습니다.
○ 도열병 - 벼의 모든 부분 해쳐
병해충이나 잡초는 수량 감소, 품질 저하를 초래합니다. 예를 들면, 벼의 병 중에서 가장 피해가 큰 것은 도열병입니다. 이 병은 사상균(곰팡이)이 원인으로 벼의 잎, 줄기, 마디, 이삭 모든 부분을 해칩니다. 도열병에 감염되면 잎이나 줄기에 원형 또는 타원형의 회녹색, 백색, 갈색 등의 반점이 생겨 말라버리거나 부러져버립니다. 이삭에게 감염되면 갈색이나 흑갈색, 또는 흰색이 되어 이삭 알맹이가 여물지 않게 됩니다. 잎 도열병에 걸려도, 이삭 도열병에 걸려도 수량이 줄고 또 이삭 생육도 저해받기 때문에 설령 여물었다 할지라도 품질은 저하됩니다.
벼에 큰 피해를 주는 해충은 벼멸구류, 노린재류 입니다. 벼멸구류는 잎과 줄기로부터 즙을 빨아먹어 심하면 잎이 말라버리거나 벼가 쓰러집니다. 벼멸구류 중에는 병원바이러스를 매개하는 것이 있는데, 그 병해 쪽이 큰 경우가 있습니다. 또 노린재류는 이삭의 즙을 빨아먹어 쌀의 품질을 현저히 저하시킵니다.
○ 해충 - 부패의 원인 되기도
채소나 과일에서 해충이 갉아먹거나 즙을 빨아먹으면 그 상처뿐 아니라 그 부분부터 부패가 시작되는 경우가 있습니다. 과실 안에 알을 낳아 그 안에서 부화한 유충이 과육을 먹어버리는 경우도 있습니다.
잡초와 작물은 영양과 물, 태양 빛을 놓고 서로 다툽니다. 잡초에게 빛이나 영양을 빼앗겨버리면 생육이 방해되어 빈약한 작물밖에 얻을 수 없고, 생육 도중에 저항력 없는 작물이 잡초에게 압도되어 말라 죽어버리는 경우도 있습니다. 또 곡물처럼 수확물에 잡초 종이 섞이면, 등급이 낮아져 가격도 내려가는 결점이 있습니다. 또한 잡초가 너무 무성하면 트랙터나 이앙기가 작업하기 어려워지거나, 잡초 자신이 병이나 해충의 서식지가 되는 경우도 있습니다.
식물은 움직일 수 없어서 외적(外敵)으로부터 도망칠 수가 없습니다. 이 때문에 해충이 갉아먹거나, 즙을 빨아먹으면 피해가 퍼지지 않도록 그 부분이 딱딱하게 석화되는 경우가 있습니다. 병원균에게 침투되었을 때에는, 대항하는 항균물질을 체내에서 만들어내어 피해를 억제하려고 하는 경우도 있습니다. 이 천연 항균물질을 파이트알렉신이라고 부릅니다. 병원균에게 유해할 뿐만 아니라, 작물의 맛을 떨어뜨리는 경우도 있어서 몇몇은 인간에게도 유독하다는 사실이 알려져 있습니다. 또 농약 등으로 방제되지 않기 때문에 식물에게 피해를 주는 병원균이 인간에게도 영향을 끼치는 독소(곰팡이균)를 만드는 경우도 있습니다.
예를 들면, 보리류에 붙는 붉은곰팡이병은 Deoxynivalenol(DON)이라는 곰팡이독을 만듭니다. DON은 동물실험에서 성장억제, 체중저하, 면역억제 등 건강에 영향을 미친다는 것이 확인되었고, 2002년에 일본 후생노동성은 소맥 중 DON의 잠정기준치(1.1ppm)를 설정하기도 했습니다.
곡물이나 콩류와 같이 품질이 저하되어도 낮은 가격이나 가공원료로는 출하할 수 있는 경우도 있지만, 과일이나 채소는 상품으로서 요구되는 조건이 엄격하기 때문에, 병해충의 피해를 받은 것은 출하하지 못하고 폐기처리 됩니다.

작물 중에는 쑥갓과 같이 병이나 해충이 거의 붙지 않는 것도 있습니다. 조건 때문에 병해충이 적은 논이나 밭도 있습니다. 또 가정의 채소밭과 같이 재배면적이 좁은 경우에는 병해충 피해가 눈에 띄지 않는 경우도 있습니다. 그러나 사과나 복숭아와 같이 병해충이 상당히 많은 작물도 있습니다. 어떠한 작물이라도 재배면적이 커지면 커질수록, 또 같은 작물을 긴 시간 연속해서 재배하면 할수록 병해충 발생이 쉬워져 병해충이나 잡초 방제가 꼭 필요하게 됩니다.
현재의 재배체계 안에서 농약을 사용하지 않고 재배했을 경우, 병해충이나 잡초에 의해 얼마만큼 수량이 감소하고, 출하금액에 어떠한 영향이 나오는지를 조사하는 시험이 이루어졌습니다(표). 이 결과로부터 △수량이 저하한다 △수확물의 품질이 저하한다 △그 때문에 수량의 감소율 이상으로 출하금액의 감소가 발생한다 등 3가지가 명확해졌습니다. 결국, 현행 재배체계 안에서는 「농약 없이 현재의 생산수준을 유지하기란 어렵다」라는 생산 현장의 상식이 재차 확인되었습니다.
이 시험은 식물방역에 대한 조사연구 등을 실시하는 (사)일본식물방역협회에서 1991년, 1992년에 시행된 것입니다. 전국 총 59개소에서 수도, 사과, 양배추 등 주요 12작물에 대해서, 농약을 사용한 관행 「방제구」와 농약을 사용하지 않은 「무농약구」로 나누어, 수량과 출하금액에 대한 영향을 조사하였습니다. 또한, 무농약구에서는 농약을 일절 사용하지 않는 것을 원칙으로 하였으나, 육묘기의 방제와 토양소독 등 최소한의 방제를 하지 않으면 애당초 수확을 얻을 수 없어서 시험이 성립되지 않는 경우에는 어쩔 수 없이 사용하였습니다.
   ○ 쌀 - 출하금액 30~40% 감소
[수도]   총 10곳(니가타현, 미야기현 등)에서 조사 하였습니다. 대부분의 경우, 도열병이나 잡초의 피해로 수량은 방제구에 비해 20~30% 줄었습니다. 여기에 노린재류가 원인인 착색미에 의한 품질저하가 있어서, 가가와현에서는 주변 방제구가 1등미인 반면 무농약구에서는 2등미가, 미야기현에서는 3등미가 되는 등, 출하가격은 30~40%감소라는 결과가 되었습니다. 또한 나가사키현 산간지역에서는 벼물바구미나 잡초에 의한 피해가 커서, 수확이 전혀 없던 예도 있었습니다.
[소맥]   홋카이도에서 4곳을 조사하였습니다. 첫해에 1곳은 눈 녹은 후의 병해에 의해 수량이 약 20%감소하였고, 다른 1곳은 도복(倒伏)에 의해 판정 불가능하였습니다. 2년째에는 1곳에서 설부병, 백삽병, 잡초피해로 수량이 60%이상 줄고, 품질도 떨어져 출하금액은 90%이상 감소했습니다. 다른 1곳도 설부병, 백삽병 때문에 30%이상 수량이 감소하고, 품질저하로 90% 가까이 출하금액이 줄었습니다.
[대두] 총 8곳(이바라키현, 미야기현 등)에서 조사하였습니다. 자반병이나 노린재류에 의해 30% 전후로 수량이 감소하고, 품질저하도 보였습니다.
○ 사과 - 수확은 괴멸상태
[사과]   3현(이와테, 아키타, 나가노) 에서 조사하였습니다. 첫해에 흑성병, 검은 얼룩, 검은 점 병, 복숭아심식나방 등의 병해충에 의해 수량, 품  모두 극단적으로 저하하여 판매 가능한 것이 거의 없었습니다. 이와테현에서는 모두 가공용으로도 쓸 수 없는 「쓰레기 사과」가 되어 출하금액 역시 제로가 되었으며 사과나무의 쇄약도 눈에 띄었습니다.
이 때문에 2년째에는 이와테현과 나가노현에서 관행방제로 되돌아갔습니다만, 전년도의 피해 후유증에 의한 착화(着花)수 감소로 만족스러운 수확을 얻지 못했습니다. 한편, 2년 연속으로 무농약으로 재배한 아키타현에서는 나무의 힘이 한층 더 쇠약해져 수확이 전혀 없었습니다. 나가노현의 무농약구에서는, 2년째에 나무가 말라죽는 예도 있었습니다.
[복숭아]   나가노현에서 조사하였습니다. 사과와 마찬가지로, 병해충에 의해 수확 시 까지 대부분 낙과하는 등 전혀 수확이 불가능했습니다.
○ 엽채류 - 큰 피해
[양배추] 총 10곳(군마현과 와카야마현 등)에서 조사 하였습니다. 녹색애벌레, 배추좀나방, 도둑나방 등의 해충 식해를 중심으로 봄~가을수확은 70%나 감소, 피해가 적은 겨울수확도 30%정도 감소하였습니다. 개중에는 수확을 전혀 할 수 없는 경우도 있어서, 양배추와 같은 엽채류 피해의 크기를 새삼 보여주었습니다.
[무] 총 5곳(이시카와현과 도쿠시마현 등)에서 조사 하였습니다. 전반적으로 예년보다 병해충 발생이 적고, 수량감소는 20% 이하였습니다. 피해가 가벼운 경우에도 무 크기가 작아서 출하금액은 20~40% 감소하였습니다. 그러나 나라현의 조기파종구에서는 무잎벌레, 벼룩잎벌레가 많이 생겨서 출하금액은 80%가까이 줄었습니다.
[오이] 총 5곳(이바라키현과 고치현 등) 에서 조사하였습니다. 피해가 거의 없었던 오사카의 노지재배를 제외하면 백삽병, 노균병 등에 의해 수량은 50~90% 감소하고, 품질도 떨어지는 경향이 있었습니다.
[토마토] 총 6곳(군마현과 오사카 등) 에서 조사하였습니다. 피해가 두드러진 것은 1992년 조사의 이바라키현 노지재배의 예로, 역병으로 말라버려 수량이 90%이상 줄었습니다. 그러나 인접하는 방제구에서는 농약을 사용하여 거의 완전히 발병을 억제할 수 있었습니다. 전반적으로는 수량이 30%정도 감소한 예가 많고, 노지재배에서 피해가 큰 경향이 있었습니다.
[감자] 홋카이도와 미야기현에서 조사하였습니다. 홋카이도의 무농약구에서는 역병과 밤나방과에 의해 수량이 40%이상 줄었습니다. 또한 전체적으로 크기가 작아 전분원료용으로 밖에 쓸 수 없어서 출하금액 감소는 60%를 초과하였습니다.
미야기현에서는, 예년 피해가 큰 역병 발생은 전혀 없었으나, 바이러스병 때문에 수량은 20%정도 감소하였습니다.
[가지] 가나가와현에서 조사하였습니다. 백삽병, 진딧물류, 오이총채벌레 때문에 수량이 20% 감소하였습니다.
[옥수수] 이바라키현에서 조사하였습니다. 조명나방의 식해에 의해 약 30% 수량이 감소하였습니다.
○농약을 사용하지 않고 재배한 경우의 병해충 등에 의한 수확량과 출하금액의 감소율(%)