Ochrana proti škůdcům a chorobámje zásadní pro zemědělskou produkci, chrání plodiny před škodlivými škůdci a chorobami. Programy kontroly založené na prahových hodnotách, v rámci kterých se pesticidy aplikují pouze tehdy, když hustota škůdců a chorob překročí předem stanovenou prahovou hodnotu, mohou snížit používání pesticidů. Dopad těchto programů je však nejasný a liší se v jednotlivých prostředích. Abychom posoudili širší dopad programů kontroly pesticidů založených na prahových hodnotách na škůdce zemědělských členovců, provedli jsme metaanalýzu 126 studií, které uvádějí 466 pokusů na 34 plodinách a porovnávaly programy založené na prahových hodnotách s programy založenými na kalendářních hodnotách.kontrola pesticidůprogramy (tj. týdenní nebo druhově nespecifické) a/nebo neošetřené kontrolní plochy. Ve srovnání s programy založenými na kalendářích snížily programy založené na prahových hodnotách používání pesticidů o 44 % a související náklady o 40 %, aniž by to ovlivnilo účinnost kontroly škůdců a chorob nebo celkový výnos. Programy založené na prahových hodnotách také zvýšily populace užitečného hmyzu a dosáhly podobné kontroly chorob přenášených členovci jako programy založené na kalendářích. Vzhledem k rozsahu a udržitelnosti těchto přínosů je zapotřebí zvýšená politická a finanční podpora, která by podpořila přijetí této metody kontroly v zemědělství.
Abychom vyhodnotili široké přijetí protokolů aplikace pesticidů založených na prahových hodnotách v zemědělství, systematicky jsme vyhledávali relevantní studie hodnotící prahovou aplikaci v systémech pěstování plodin. Pomocí několika vyhledávačů jsme nakonec analyzovali 126 studií, abychom zjistili dopad protokolů aplikace pesticidů založených na prahových hodnotách na hubení škůdců z řad členovců, zemědělskou produktivitu a hustotu užitečných členovců. Předpokládáme, že protokoly aplikace pesticidů založené na prahových hodnotách mohou snížit používání pesticidů, aniž by to ovlivnilo výnosy plodin. Navíc ve srovnání s protokoly aplikace pesticidů založenými na kalendářním režimu jsou protokoly založené na prahových hodnotách účinnější v kontrole chorob přenášených členovci a zároveň podporují přežití užitečného hmyzu.
Provedli jsme rešerši literatury, abychom zjistili dopad programů hospodaření s pesticidy založených na prahových hodnotách v zemědělství. Publikovaná literatura byla získána z databází Web of Science a Google Scholar (obrázek 1). Použili jsme také hybridní přístup s využitím doplňkových strategií ke zlepšení reprezentativnosti a komplexnosti databáze. Zahrnuli jsme také studie založené na osobních znalostech předchozího výzkumu výzkumníků, relevantních datových úložišť a strategii sněhové koule (tj. výběr článků z relevantních referencí). Počáteční soubor dat jsme zkontrolovali v květnu 2023, abychom zajistili jeho úplnost z hlediska klíčových zemědělských faktorů, včetně typu plodiny, druhu členovců a země studie. Mezery v databázi byly vyřešeny následným vyhledáváním klíčových slov. Celé vyhledávání studií splňujících kritéria pro zařazení trvalo od února 2021 do června 2023.
Záznamy byly identifikovány pomocí vyhledávání v databázích a dalších zdrojích, prověřeny z hlediska relevance, posouzeny z hlediska způsobilosti a nakonec zúženy na 126 studií, které byly zahrnuty do finální kvantitativní metaanalýzy.
Pro studie se známými směrodatnými odchylkami se k odhadu logaritmického poměru a odpovídající směrodatné odchylky používají následující vzorce 1 a 25.
Pro studie s neznámými směrodatnými odchylkami se k odhadu logaritmického poměru a odpovídající směrodatné odchylky 25 používají následující vzorce 3 a 4.
Na základě Gearyho (1930) testu normality26 byly studie s hodnotami pod 3 vyloučeny (podle vzorce 5 Nakagawy a kol. 2023).
Více informací o metodologii studie naleznete v souhrnu zprávy o portfoliu přírody, na který odkazuje tento článek.
Škůdci představují významnou hrozbu pro mnoho plodin a tvoří více než20% globálních ztrát výnosů.28Přestože programy ochrany proti škůdcům založené na prahových hodnotách jsou základem integrované ochrany proti škůdcům (IPM), jejich celkový dopad na zemědělství zůstává nejasný. Několik nezávislých studií však identifikovalo pozitivní účinky těchto programů, včetně účinné ochrany proti škůdcům, vysokých výnosů a v některých případech i prospěšných nepřímých účinků (např. zvýšené opylování nebo biologická kontrola). Předpokládáme, že tyto pozitivní účinky jsou v zemědělství rozšířené. Výsledky metaanalýzy tuto hypotézu do značné míry podporují. Ačkoli hustota škůdců byla v programech založených na prahových hodnotách výrazně vyšší než v programech založených na kalendářních hodnotách, indexy poškození škůdci vykazovaly podobnou účinnost kontroly u obou programů aplikace pesticidů. Programy aplikace pesticidů založené na prahových hodnotách i kalendářní programy také vykazovaly podobné potlačení chorob rostlin přenášených členovci. Programy založené na prahových hodnotách prokázaly vyšší počet užitečných členovců ve srovnání se standardními programy aplikace pesticidů. Tyto výsledky lze částečně vysvětlit celkovým 44% snížením používání pesticidů v programech založených na prahových hodnotách ve srovnání s programy založenými na kalendářních hodnotách. Ačkoli metody ochrany založené na prahových hodnotách a kalendářní programy neprokázaly významné rozdíly ve výnosu, zjistili jsme, že metoda prahových hodnot mírně snížila kvalitu výnosu. Kromě toho může typ plodiny (speciální plodiny versus konvenční plodiny) významně ovlivnit účinnost metody prahové kontroly. Celkově naše výsledky podporují dlouhodobý názor, že programy ochrany proti škůdcům založené na prahových hodnotách mohou přinést významné výhody v boji proti škůdcům a chorobám v zemědělských systémech.
Ekonomické prahové hodnoty jsou ústředním prvkem konceptu integrované ochrany proti škůdcům (IPM) a vědci již dlouho informují o pozitivních přínosech programů aplikace pesticidů založených na prahových hodnotách. Naše studie ukázala, že ochrana proti škůdcům z řad členovců je ve většině systémů nezbytná, protože 94 % studií naznačuje snížení výnosů plodin bez aplikace pesticidů. Rozumné používání pesticidů je však zásadní pro zajištění dlouhodobého udržitelného rozvoje zemědělství. Zjistili jsme, že používání prahových hodnot účinně kontroluje škody způsobené členovci, aniž by snižovalo výnosy ve srovnání s programy aplikace pesticidů založenými na kalendářním režimu. Používání prahových hodnot navíc může snížit aplikaci pesticidů o více než 40 %.OstatníRozsáhlá hodnocení vzorců používání pesticidů ve francouzských pokusech o kontrolu zemědělských a rostlinných chorob také ukázala, že aplikaci pesticidů lze snížit40–50% bez ovlivnění výnosů. Tyto výsledky zdůrazňují potřebu pokračovat ve vývoji nových prahových hodnot pro ochranu proti škůdcům a poskytovat zdroje na podporu jejich širokého využívání. S rostoucím využíváním zemědělské půdy bude používání pesticidů i nadále ohrožovat přírodní systémy, včetně obzvláště citlivých a cennýchstanovišťŠirší přijetí a implementace programů založených na prahových hodnotách pesticidů však může tyto dopady zmírnit, a tím zlepšit udržitelnost a šetrnost zemědělství k životnímu prostředí.
Data jsou uvedena v rukopisu nebo v doplňkovém informačním souboru a jsou také veřejně dostupná na autorově účtu GitHub na adrese https://github.com/aleach379/Thresholdsreduce.
Čas zveřejnění: 12. ledna 2026