Ochrana proti škůdcům a chorobám je pro zemědělskou produkci zásadní, protože chrání plodiny před škodlivými škůdci a chorobami. Programy ochrany založené na prahových hodnotách, které aplikují pesticidy pouze tehdy, když hustota populace škůdců a chorob překročí předem stanovenou prahovou hodnotu, mohou snížit používání pesticidů. Účinnost těchto programů je však nejasná a značně se liší. Abychom posoudili širší dopad programů ochrany založené na prahových hodnotách na škůdce zemědělských členovců, provedli jsme metaanalýzu 126 studií, včetně 466 pokusů na 34 plodinách, a porovnávali jsme programy založené na prahových hodnotách s programy ochrany proti pesticidům založenými na kalendářích (tj. týdenními nebo druhově nespecifickými) a/nebo neošetřenými kontrolami. Ve srovnání s programy založenými na kalendářích programy založené na prahových hodnotách snížily aplikaci pesticidů o 44 % a související náklady o 40 %, aniž by to ovlivnilo účinnost ochrany proti škůdcům a chorobám nebo celkový výnos plodiny. Programy založené na prahových hodnotách také zvýšily populace užitečného hmyzu a dosáhly podobné úrovně kontroly chorob přenášených členovci jako programy založené na kalendářích. Vzhledem k šíři a konzistenci těchto přínosů je zapotřebí zvýšená politická a finanční podpora, která by podpořila přijetí tohoto přístupu k ochraně v zemědělství.
Záznamy byly identifikovány pomocí vyhledávání v databázích a dalších zdrojích, prověřeny z hlediska relevance, posouzeny z hlediska vhodnosti a nakonec zúženy na 126 studií, které byly zahrnuty do závěrečné kvantitativní metaanalýzy.
Ne všechny studie uváděly průměry a rozptyly, proto jsme vypočítali průměrný variační koeficient pro odhad rozptylu logaritmických hodnot.poměr 0,25U studií s neznámými směrodatnými odchylkami jsme použili rovnici 4 k odhadu logaritmického poměru a rovnici 5 k odhadu odpovídající směrodatné odchylky. Výhodou této metody je, že i když odhadovaná směrodatná odchylka lnRR chybí, lze ji stále zahrnout do metaanalýzy výpočtem chybějící směrodatné odchylky pomocí váženého průměrného variačního koeficientu ze studií, které centrálně uvádějí směrodatné odchylky.
Pro studie se známými směrodatnými odchylkami se k odhadu logaritmického poměru a odpovídající směrodatné odchylky 25 používají následující vzorce 1 a 2.
Pro studie s neznámými směrodatnými odchylkami se k odhadu logaritmického poměru a odpovídající směrodatné odchylky 25 používají následující vzorce 3 a 4.
Tabulka 1 uvádí bodové odhady poměrů, souvisejících standardních chyb, intervalů spolehlivosti a p-hodnot pro každé měření a srovnání. Pro určení přítomnosti asymetrie u daných měření byly vytvořeny trychtýřové grafy (doplňkový obrázek 1). Doplňkové obrázky 2–7 ukazují odhady pro daná měření v každé studii.
Více podrobností o designu studie naleznete v souhrnu zprávy Nature Portfolio, na který odkazuje tento článek.
Je zajímavé, že jsme nezjistili prakticky žádné významné rozdíly v účinnosti prahových aplikací pesticidů mezi speciálními a konvenčními plodinami u klíčových ukazatelů, jako je kontrola škůdců a chorob, výnos, ekonomické přínosy a dopad na užitečný hmyz. Tento výsledek není překvapivý vzhledem k tomu, že z biologického hlediska se programy aplikace pesticidů založené na prahových hodnotách mezi těmito dvěma typy plodin významně neliší. Rozdíly mezi konvenčními a speciálními plodinami pramení především z ekonomických a/nebo regulačních faktorů, spíše než z environmentálních. Tyto rozdíly mezi typy plodin pravděpodobněji ovlivňují postupy ochrany proti škůdcům a chorobám než biologické účinky prahových aplikací pesticidů. Například speciální plodiny mají obvykle vyšší jednotkové náklady na hektar, a proto vyžadují přísnější standardy kvality, což může pěstitele motivovat k preventivní aplikaci pesticidů kvůli obavám z méně častých škůdců a chorob. Naopak velké plochy konvenčních plodin činí monitorování škůdců a chorob náročnějším na pracovní sílu, což omezuje proveditelnost implementace prahových programů aplikace pesticidů. Oba systémy tak čelí jedinečným tlakům, které mohou implementaci prahových programů aplikace pesticidů buď usnadnit, nebo bránit. Vzhledem k tomu, že téměř všechny studie v naší metaanalýze byly provedeny v prostředí, kde byla zrušena omezení pesticidů, není překvapivé, že jsme pozorovali stabilní prahové hodnoty napříč typy plodin.
Naše analýza ukazuje, že programy hospodaření s pesticidy založené na prahových hodnotách mohou významně snížit používání pesticidů a související náklady, ale zůstává nejasné, zda z nich zemědělskí producenti skutečně profitují. Studie zahrnuté do naší metaanalýzy se výrazně lišily v definicích „standardních“ programů hospodaření s pesticidy, od regionálních postupů až po zjednodušené kalendářní programy. Pozitivní výsledky, které zde uvádíme, proto nemusí plně odrážet skutečné zkušenosti producentů. Navíc, ačkoli jsme zdokumentovali významné úspory nákladů díky sníženému používání pesticidů, počáteční studie obecně nezohledňovaly náklady na polní kontroly. Celkové ekonomické přínosy programů hospodaření založených na prahových hodnotách proto mohou být poněkud nižší než výsledky naší analýzy. Všechny studie, které uváděly náklady na polní kontroly, však zdokumentovaly snížené výrobní náklady díky sníženým nákladům na pesticidy. Rutinní monitorování a polní kontroly mohou být pro zaneprázdněné producenty a manažery farem náročné (US Bureau of Labor Statistics, 2004).
Ekonomické prahové hodnoty hrají ústřední roli v konceptu integrované ochrany proti škůdcům (IPM) a vědci již dlouho informují o pozitivních přínosech programů aplikace pesticidů založených na prahových hodnotách. Náš výzkum ukázal, že ochrana proti škůdcům z radarů členovců je ve většině systémů nezbytná, protože 94 % studií naznačuje snížení výnosů plodin bez aplikace pesticidů. Rozumné používání pesticidů je však zásadní pro podporu dlouhodobého udržitelného rozvoje zemědělství. Zjistili jsme, že aplikace založená na prahových hodnotách účinně kontroluje škody způsobené členovci, aniž by obětovala výnosy plodin, ve srovnání s programy aplikace pesticidů založenými na kalendářním režimu. Aplikace založená na prahových hodnotách navíc může snížit používání pesticidů o více než 40 %.OstatníRozsáhlá hodnocení modelů aplikace pesticidů ve francouzských pokusech o kontrolu zemědělských a rostlinných chorob také ukázala, že aplikaci pesticidů lze snížit40–50% bez ovlivnění výnosu. Tyto výsledky zdůrazňují potřebu dalšího vývoje nových prahových hodnot pro ochranu proti škůdcům a zajištění zdrojů na podporu jejich širokého využívání. S rostoucí intenzitou využívání zemědělské půdy bude používání pesticidů i nadále ohrožovat přírodní systémy, včetně vysoce citlivých a cennýchstanovišťŠirší přijetí a implementace programů pro stanovení prahových hodnot pesticidů však může tyto dopady zmírnit, a tím zvýšit udržitelnost a šetrnost zemědělství k životnímu prostředí.
Čas zveřejnění: 4. prosince 2025