Terskelbaserte forvaltningspraksiser kan redusere bruken av plantevernmidler med 44 % uten at det går på bekostning av skadedyr- og sykdomsbekjempelse eller avlinger.

     Skadedyr- og sykdomsbekjempelseer avgjørende for landbruksproduksjon, og beskytter avlinger mot skadelige skadedyr og sykdommer. Terskelbaserte kontrollprogrammer, der plantevernmidler kun brukes når skadedyr- og sykdomstettheten overstiger en forhåndsbestemt terskel, kan redusere bruken av plantevernmidler. Effekten av disse programmene er imidlertid uklar og varierer mellom settinger. For å vurdere den bredere effekten av terskelbaserte plantevernmidlerkontrollprogrammer på leddyrskadegjørere i landbruket, gjennomførte vi en metaanalyse av 126 studier som rapporterte 466 forsøk på tvers av 34 avlinger, og sammenlignet terskelbaserte programmer med kalenderbaserte.bekjempelse av plantevernmidlerprogrammer (dvs. ukentlige eller ikke-artsspesifikke) og/eller ubehandlede kontrollfelt. Sammenlignet med kalenderbaserte programmer reduserte terskelbaserte programmer bruken av plantevernmidler med 44 % og tilhørende kostnader med 40 % uten å påvirke effektiviteten av skadedyr- og sykdomsbekjempelse eller totalavling. Terskelbaserte programmer økte også populasjonene av nyttige insekter og oppnådde lignende kontroll av leddyrbårne sykdommer som kalenderbaserte programmer. Gitt omfanget og bærekraften til disse fordelene, er økt politisk og økonomisk støtte nødvendig for å oppmuntre til bruk av denne kontrollmetoden i landbruket.

For å evaluere den utbredte bruken av terskelbaserte plantevernmiddelpåføringsprotokoller i landbruket, søkte vi systematisk etter relevante studier som evaluerte terskelpåføring i dyrkingssystemer. Ved å bruke flere søkemotorer analyserte vi til slutt 126 studier for å bestemme effekten av terskelbaserte plantevernmiddelpåføringsprotokoller på bekjempelse av leddyr, landbruksproduktivitet og tetthet av gunstige leddyr. Vi antar at terskelbaserte plantevernmiddelpåføringsprotokoller kan redusere bruken av plantevernmidler uten å påvirke avlingene. Sammenlignet med kalenderbaserte plantevernmiddelpåføringsprotokoller er terskelbaserte protokoller dessuten mer effektive i å kontrollere leddyrbårne sykdommer, samtidig som de støtter overlevelsen til gunstige insekter.
Vi utførte en litteraturgjennomgang for å bestemme effekten av terskelbaserte plantevernmidler i landbruket. Publisert litteratur ble hentet fra Web of Science og Google Scholar (figur 1). Vi brukte også en hybrid tilnærming, der vi benyttet komplementære strategier for å forbedre databasens representativitet og omfattendehet. Vi inkluderte også studier basert på forskernes personlige kunnskap om tidligere forskning, relevante datalagre og en snøballstrategi (dvs. å velge artikler fra relevante referanser). Vi gjennomgikk det første datasettet i mai 2023 for å sikre dets fullstendighet for viktige landbruksfaktorer, inkludert avlingstype, leddyrart og studieland. Manglende hull i databasen ble adressert gjennom påfølgende nøkkelordsøk. Hele søket etter studier som oppfylte inklusjonskriteriene varte fra februar 2021 til juni 2023.
Postene ble identifisert gjennom database- og andre kildesøk, screenet for relevans, vurdert for kvalifisering, og til slutt snevret inn til 126 studier som ble inkludert i den endelige kvantitative metaanalysen.
For studier med kjente standardavvik brukes følgende formler 1 og 25 for å estimere logaritmen og det tilsvarende standardavviket.
For studier med ukjente standardavvik brukes følgende formler 3 og 4 til å estimere logaritmen og det tilsvarende standardavviket 25.
Basert på Gearys (1930) normalitetstest26 ble studier med verdier under 3 ekskludert (i henhold til formel 5 fra Nakagawa et al. 2023).
For mer informasjon om studiens metodikk, se sammendraget av naturporteføljerapporten som er lenket i denne artikkelen.
Skadedyr utgjør en betydelig trussel mot mange avlinger, og står for mer enn²⁰% av globale avlingstap.²⁸Selv om terskelbaserte skadedyrbekjempelsesprogrammer er hjørnesteinen i integrert skadedyrbekjempelse (IPM), er deres samlede innvirkning på landbruket fortsatt uklar. Flere uavhengige studier har imidlertid identifisert positive effekter av disse programmene, inkludert effektiv skadedyrbekjempelse, høye avlinger og gunstige indirekte effekter i noen tilfeller (f.eks. økt pollinering eller biologisk bekjempelse). Vi antar at disse positive effektene er utbredt i landbruket. Resultatene av en metaanalyse støtter i stor grad denne hypotesen. Selv om skadedyrtetthetene var betydelig høyere i terskelbaserte programmer enn i kalenderbaserte programmer, viste skadedyrskadeindekser lignende bekjempelseseffektivitet for begge plantevernmiddelprogrammene. Terskelbaserte og kalenderbaserte plantevernmiddelprogrammer viste også lignende undertrykkelse av leddyrbårne plantesykdommer. Terskelbaserte programmer viste høyere antall gunstige leddyr sammenlignet med standard plantevernmiddelprogrammer. Disse resultatene kan delvis forklares med den totale reduksjonen på 44 % i plantevernmiddelbruk i terskelbaserte programmer sammenlignet med kalenderbaserte programmer. Selv om terskel- og kalenderbaserte bekjempelsesmetoder ikke viste signifikante forskjeller i avling, fant vi at terskelmetoden reduserte avlingskvaliteten noe. Videre kan avlingstype (spesialvekster kontra konvensjonelle avlinger) påvirke effektiviteten til terskelkontrollmetoden betydelig. Samlet sett støtter resultatene våre den lenge holdte oppfatningen om at terskelbaserte skadedyrbekjempelsesprogrammer kan gi betydelige fordeler i håndteringen av skadedyr og sykdommer i landbrukssystemer.
Økonomiske terskler er et sentralt element i konseptet med integrert skadedyrbekjempelse (IPM), og forskere har lenge rapportert om de positive fordelene med terskelbaserte plantevernmidler. Studien vår viste at bekjempelse av leddyr er viktig i de fleste systemer, ettersom 94 % av studiene indikerer en reduksjon i avlinger uten plantevernmiddeltilførsel. Imidlertid er forsiktig bruk av plantevernmidler avgjørende for å sikre langsiktig bærekraftig landbruksutvikling. Vi fant at terskelbruk effektivt kontrollerer leddyrskader uten å redusere avlingene sammenlignet med kalenderbaserte plantevernmidlertilførselsprogrammer. Videre kan terskelbruk redusere plantevernmiddeltilførselen med mer enn 40 %.^AnnenStorskalavurderinger av bruksmønstre for plantevernmidler i fransk jordbruksland og forsøk på bekjempelse av plantesykdommer har også vist at bruken av plantevernmidler kan reduseres ved å^40–50% uten å påvirke avlingene. Disse resultatene understreker behovet for å fortsette å utvikle nye terskler for skadedyrbekjempelse og sørge for ressurser for å oppmuntre til utbredt bruk. Etter hvert som bruken av jordbruksarealer øker, vil bruken av plantevernmidler fortsette å true naturlige systemer, inkludert spesielt sensitive og verdifulle områder.^habitaterBredere bruk og implementering av programmer basert på terskler for plantevernmidler kan imidlertid redusere disse konsekvensene, og dermed forbedre bærekraften og miljøvennligheten til landbruket.
Dataene presenteres i manuskriptet eller en tilleggsinformasjonsfil, og er også offentlig tilgjengelige på forfatterens GitHub-konto på https://github.com/aleach379/Thresholdsreduce.