Zwalczanie szkodników i choróbma kluczowe znaczenie dla produkcji rolnej, chroniąc uprawy przed szkodliwymi szkodnikami i chorobami. Programy kontroli oparte na progach, w których pestycydy są stosowane tylko wtedy, gdy zagęszczenie szkodników i chorób przekracza ustalony próg, mogą ograniczyć ich stosowanie. Jednak wpływ tych programów jest niejasny i różni się w zależności od środowiska. Aby ocenić szerszy wpływ programów kontroli opartych na progach na szkodniki stawonogów w rolnictwie, przeprowadziliśmy metaanalizę 126 badań, w których opisano 466 prób obejmujących 34 uprawy, porównując programy oparte na progach z programami opartymi na kalendarzu.kontrola pestycydówprogramy (tj. cotygodniowe lub niezależne od gatunku) i/lub nieopryskane działki kontrolne. W porównaniu z programami opartymi na kalendarzu, programy oparte na progach zmniejszyły zużycie pestycydów o 44%, a związane z tym koszty o 40%, bez wpływu na skuteczność zwalczania szkodników i chorób ani na ogólne plony. Programy oparte na progach zwiększyły również populacje pożytecznych owadów i osiągnęły podobną skuteczność w zwalczaniu chorób przenoszonych przez stawonogi, jak programy oparte na kalendarzu. Biorąc pod uwagę skalę i trwałość tych korzyści, konieczne jest zwiększenie wsparcia politycznego i finansowego, aby zachęcić do stosowania tej metody zwalczania w rolnictwie.
Aby ocenić powszechność stosowania protokołów stosowania pestycydów opartych na progach w rolnictwie, systematycznie poszukiwaliśmy odpowiednich badań oceniających stosowanie progów w systemach uprawowych. Korzystając z wielu wyszukiwarek, przeanalizowaliśmy ostatecznie 126 badań, aby określić wpływ protokołów stosowania pestycydów opartych na progach na zwalczanie szkodników stawonogów, wydajność rolnictwa i zagęszczenie pożytecznych stawonogów. Postawiliśmy hipotezę, że protokoły stosowania pestycydów oparte na progach mogą zmniejszyć ich zużycie bez wpływu na plony. Co więcej, w porównaniu z protokołami stosowania pestycydów opartymi na kalendarzu, protokoły oparte na progach są skuteczniejsze w zwalczaniu chorób przenoszonych przez stawonogi, jednocześnie wspierając przetrwanie owadów pożytecznych.
Przeprowadziliśmy przegląd literatury, aby określić wpływ programów zarządzania pestycydami opartych na progach w rolnictwie. Opublikowaną literaturę pobrano z Web of Science i Google Scholar (rysunek 1). Zastosowaliśmy również podejście hybrydowe, wykorzystując uzupełniające się strategie w celu poprawy reprezentatywności i kompleksowości bazy danych. Uwzględniliśmy również badania oparte na osobistej wiedzy badaczy na temat wcześniejszych badań, odpowiednich repozytoriach danych oraz strategii doboru próby metodą kuli śnieżnej (tj. wyborze artykułów z odpowiednich źródeł). Wstępny zbiór danych przeanalizowaliśmy w maju 2023 r., aby upewnić się, że jest on kompletny pod względem kluczowych czynników rolniczych, takich jak rodzaj uprawy, gatunki stawonogów i kraj badania. Luki w bazie danych uzupełniono poprzez kolejne przeszukiwanie według słów kluczowych. Całe poszukiwanie badań spełniających kryteria włączenia trwało od lutego 2021 r. do czerwca 2023 r.
Rekordy zidentyfikowano poprzez przeszukanie baz danych i innych źródeł, przeszukano pod kątem trafności, oceniono kwalifikowalność i ostatecznie zawężono do 126 badań, które włączono do końcowej ilościowej metaanalizy.
W przypadku badań ze znanymi odchyleniami standardowymi do oszacowania współczynnika logarytmicznego i odpowiadającego mu odchylenia standardowego stosuje się wzory 1 i 25.
W przypadku badań z nieznanymi odchyleniami standardowymi do oszacowania współczynnika logarytmicznego i odpowiadającego mu odchylenia standardowego 25 stosuje się następujące wzory 3 i 4.
Na podstawie testu normalności rozkładu Geary’ego (1930)26 wykluczono badania z wartościami poniżej 3 (zgodnie ze wzorem 5 Nakagawy i in. 2023).
Więcej szczegółów na temat metodologii badania można znaleźć w streszczeniu raportu Nature Portfolio Report, do którego link znajduje się w tym artykule.
Szkodniki stanowią poważne zagrożenie dla wielu upraw, powodując ponad20% globalnych strat plonów.28Chociaż programy zwalczania szkodników oparte na progach stanowią podstawę zintegrowanego zarządzania szkodnikami (ZZP), ich ogólny wpływ na rolnictwo pozostaje niejasny. Jednak kilka niezależnych badań wykazało pozytywne skutki tych programów, w tym skuteczną kontrolę szkodników, wysokie plony oraz korzystne efekty pośrednie w niektórych przypadkach (np. zwiększone zapylanie lub kontrola biologiczna). Stawiamy hipotezę, że te pozytywne efekty są powszechne w rolnictwie. Wyniki metaanalizy w dużej mierze potwierdzają tę hipotezę. Chociaż zagęszczenie szkodników było istotnie wyższe w programach opartych na progach niż w programach opartych na kalendarzu, wskaźniki uszkodzeń przez szkodniki wykazały podobną skuteczność zwalczania dla obu programów stosowania pestycydów. Programy stosowania pestycydów oparte na progach i kalendarzach wykazały również podobną skuteczność w tłumieniu chorób roślin przenoszonych przez stawonogi. Programy oparte na progach wykazały większą liczbę pożytecznych stawonogów w porównaniu ze standardowymi programami stosowania pestycydów. Wyniki te można częściowo wyjaśnić ogólną 44% redukcją zużycia pestycydów w programach opartych na progach w porównaniu z programami opartymi na kalendarzach. Jednakże, chociaż metody zwalczania oparte na progach i kalendarzach nie wykazały istotnych różnic w plonach, stwierdziliśmy, że metoda progowa nieznacznie obniżyła jakość plonów. Co więcej, rodzaj upraw (uprawy specjalistyczne w porównaniu z uprawami konwencjonalnymi) może znacząco wpływać na skuteczność metody kontroli progowej. Ogólnie rzecz biorąc, nasze wyniki potwierdzają długoletni pogląd, że programy zwalczania szkodników oparte na progach mogą przynieść znaczące korzyści w zwalczaniu szkodników i chorób w systemach rolniczych.
Progi ekonomiczne stanowią centralny element koncepcji zintegrowanego zarządzania szkodnikami (IPM), a naukowcy od dawna donoszą o pozytywnych korzyściach płynących z programów stosowania pestycydów opartych na progach. Nasze badanie wykazało, że zwalczanie stawonogów jest niezbędne w większości systemów, ponieważ 94% badań wskazuje na spadek plonów bez stosowania pestycydów. Jednak rozważne stosowanie pestycydów ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia długoterminowego, zrównoważonego rozwoju rolnictwa. Stwierdziliśmy, że stosowanie progów skutecznie kontroluje szkody wyrządzane przez stawonogi bez zmniejszania plonów w porównaniu z kalendarzowymi programami stosowania pestycydów. Co więcej, stosowanie progów może zmniejszyć zużycie pestycydów o ponad 40%.Innyszeroko zakrojone oceny wzorców stosowania pestycydów na francuskich gruntach rolnych i próby zwalczania chorób roślin wykazały również, że stosowanie pestycydów można ograniczyć poprzez40-50% bez wpływu na plony. Wyniki te podkreślają potrzebę dalszego opracowywania nowych progów dla zwalczania szkodników i zapewnienia zasobów, które zachęcą do ich powszechnego stosowania. Wraz ze wzrostem użytkowania gruntów rolnych, stosowanie pestycydów będzie nadal zagrażać systemom naturalnym, w tym szczególnie wrażliwym i cennym.siedliska. Jednakże szersze przyjęcie i wdrożenie programów opartych na progach stosowania pestycydów może złagodzić te skutki, poprawiając w ten sposób zrównoważony rozwój rolnictwa i jego przyjazność dla środowiska.
Dane przedstawiono w manuskrypcie lub w pliku z informacjami uzupełniającymi, a także są one publicznie dostępne na koncie autora w serwisie GitHub pod adresem https://github.com/aleach379/Thresholdsreduce.
Czas publikacji: 12-01-2026