Terskelbaserte forvaltningsteknikker kan redusere bruken av plantevernmidler med 44 % uten å påvirke skadedyr- og sykdomsbekjempelse eller avlinger.

Skadedyr- og sykdomshåndtering er avgjørende for landbruksproduksjon, og beskytter avlinger mot skadelige skadedyr og sykdommer. Terskelbaserte kontrollprogrammer, som kun bruker plantevernmidler når populasjonstettheten av skadedyr og sykdommer overstiger en forhåndsbestemt terskel, kan redusere bruken av plantevernmidler. Effektiviteten av disse programmene er imidlertid uklar og varierer mye. For å vurdere den bredere effekten av terskelbaserte kontrollprogrammer på leddyrskadegjørere i landbruket, utførte vi en metaanalyse av 126 studier, inkludert 466 forsøk på 34 avlinger, der vi sammenlignet terskelbaserte programmer med kalenderbaserte (dvs. ukentlige eller ikke-artsspesifikke) plantevernmiddelkontrollprogrammer og/eller ubehandlede kontroller. Sammenlignet med kalenderbaserte programmer reduserte terskelbaserte programmer plantevernmiddelpåføringen med 44 % og tilhørende kostnader med 40 %, uten å påvirke effekten av skadedyr- og sykdomskontroll eller det totale avlingsutbyttet. Terskelbaserte programmer økte også populasjonene av nyttige insekter og oppnådde lignende nivåer av kontroll av leddyrbårne sykdommer som kalenderbaserte programmer. Gitt bredden og konsistensen av disse fordelene, er det behov for økt politisk og økonomisk støtte for å oppmuntre til bruk av denne kontrolltilnærmingen i landbruket.
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.
Ikke alle studier rapporterte gjennomsnitt og varians; derfor beregnet vi den gjennomsnittlige variasjonskoeffisienten for å estimere variansen til logaritmen^forhold.25For studier med ukjente standardavvik brukte vi ligning 4 for å estimere logaritmen og ligning 5 for å estimere det tilsvarende standardavviket. Fordelen med denne metoden er at selv om det estimerte standardavviket til lnRR mangler, kan det fortsatt inkluderes i metaanalysen ved å beregne det manglende standardavviket ved å bruke den vektede gjennomsnittlige variasjonskoeffisienten fra studier som sentralt rapporterer standardavvik.
For studier med kjente standardavvik brukes følgende formler 1 og 2 til å estimere logaritmen og det tilsvarende standardavviket 25.
For studier med ukjente standardavvik brukes følgende formler 3 og 4 til å estimere logaritmen og det tilsvarende standardavviket 25.
Tabell 1 presenterer punktestimatene for forholdstallene, tilhørende standardfeil, konfidensintervaller og p-verdier for hvert mål og sammenligning. Traktplott ble konstruert for å bestemme tilstedeværelsen av asymmetri for de aktuelle målene (tilleggsfigur 1). Tilleggsfigurene 2–7 presenterer estimatene for de aktuelle målene i hver studie.
Mer informasjon om studiedesignet finner du i sammendraget av Nature Portfolio-rapporten, som er lenket fra denne artikkelen.
Interessant nok fant vi så godt som ingen signifikante forskjeller i effektiviteten av terskelbaserte plantevernmidler mellom spesial- og konvensjonelle avlinger for viktige målinger som skadedyr- og sykdomsbekjempelse, avling, økonomiske fordeler og innvirkning på nyttige insekter. Dette resultatet er ikke overraskende gitt at terskelbaserte plantevernmidlerprogrammer, fra et biologisk perspektiv, ikke skiller seg signifikant mellom disse to avlingstypene. Forskjeller mellom konvensjonelle og spesialavlinger stammer primært fra økonomiske og/eller regulatoriske faktorer, snarere enn miljømessige. Disse forskjellene mellom avlingstyper har større sannsynlighet for å påvirke praksis for skadedyr- og sykdomsbekjempelse enn de biologiske effektene av terskelbaserte plantevernmidler. For eksempel har spesialavlinger vanligvis en høyere enhetskostnad per hektar og krever derfor strengere kvalitetsstandarder, noe som kan motivere dyrkere til å bruke plantevernmidler forebyggende på grunn av bekymringer om mindre vanlige skadedyr og sykdommer. Omvendt gjør store arealer med konvensjonelle avlinger skadedyr- og sykdomsovervåking mer arbeidsintensivt, noe som begrenser muligheten for å implementere terskelbaserte plantevernmidlerprogrammer. Dermed står begge systemene overfor unike press som enten kan legge til rette for eller hindre implementeringen av terskelbaserte plantevernmidlerprogrammer. Siden nesten alle studiene i metaanalysen vår ble utført i miljøer der plantevernmiddelrestriksjonene var opphevet, er det ikke overraskende at vi observerte stabile terskelverdier på tvers av avlingstyper.
Vår analyse viser at terskelbaserte plantevernmidler kan redusere bruken av plantevernmidler og tilhørende kostnader betydelig, men det er fortsatt uklart om landbruksprodusenter faktisk drar nytte av dem. Studiene som er inkludert i vår metaanalyse varierte betydelig i sine definisjoner av "standard" plantevernmidler, alt fra regional praksis til forenklede kalenderprogrammer. Derfor gjenspeiler kanskje ikke de positive resultatene vi rapporterer her produsentenes faktiske erfaringer fullt ut. Selv om vi dokumenterte betydelige kostnadsbesparelser på grunn av redusert bruk av plantevernmidler, tok de innledende studiene generelt ikke hensyn til feltinspeksjonskostnader. Derfor kan de samlede økonomiske fordelene med terskelbaserte forvaltningsprogrammer være noe lavere enn resultatene av vår analyse. Imidlertid dokumenterte alle studier som rapporterte feltinspeksjonskostnader reduserte produksjonskostnader på grunn av reduserte plantevernmidlerkostnader. Rutinemessig overvåking og feltinspeksjoner kan være utfordrende for travle produsenter og gårdsbrukere (US Bureau of Labor Statistics, 2004).
Økonomiske terskler spiller en sentral rolle i konseptet integrert skadedyrbekjempelse (IPM), og forskere har lenge rapportert om de positive fordelene med terskelbaserte plantevernmidler. Vår forskning viste at bekjempelse av leddyr er viktig i de fleste systemer, ettersom 94 % av studiene indikerer en reduksjon i avlinger uten plantevernmiddelpåføring. Imidlertid er forsiktig bruk av plantevernmidler avgjørende for å fremme langsiktig bærekraftig landbruksutvikling. Vi fant at terskelbasert påføring effektivt kontrollerer leddyrskader uten å ofre avlinger sammenlignet med kalenderbaserte plantevernmidler. Dessuten kan terskelbasert påføring redusere plantevernmiddelbruken 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 avlingen. Disse resultatene fremhever behovet for videreutvikling av nye terskler for skadedyrbekjempelse og tilveiebringelse av ressurser for å oppmuntre til utbredt bruk. Etter hvert som intensiteten i jordbruksarealbruken øker, vil bruken av plantevernmidler fortsette å true naturlige systemer, inkludert svært sensitive og verdifulle^habitaterBredere bruk og implementering av terskelprogrammer for plantevernmidler kan imidlertid redusere disse konsekvensene, og dermed øke bærekraften og miljøvennligheten i landbruket.