Боротьба зі шкідниками та хворобами має вирішальне значення для сільськогосподарського виробництва, захищаючи сільськогосподарські культури від шкідливих шкідників та хвороб. Програми боротьби на основі порогових значень, які застосовують пестициди лише тоді, коли щільність популяції шкідників та хвороб перевищує заздалегідь визначений поріг, можуть зменшитипестицидвикористання. Однак ефективність цих програм неясна та сильно варіюється. Щоб оцінити ширший вплив програм боротьби на основі порогових значень на сільськогосподарських членистоногих шкідників, ми провели метааналіз 126 досліджень, включаючи 466 випробувань на 34 культурах, порівнюючи програми на основі порогових значень з календарними (тобто щотижневими або невидоспецифічними) програмами.контроль пестицидівпрограми та/або необроблені засоби контролю. Порівняно з календарними програмами, порогові програми зменшили застосування пестицидів на 44% та пов'язані з ними витрати на 40%, не впливаючи на ефективність боротьби зі шкідниками та хворобами чи загальну врожайність сільськогосподарських культур. Порогові програми також збільшили популяції корисних комах та досягли аналогічного рівня контролю хвороб, що передаються членистоногими, як і календарні програми. Враховуючи широту та послідовність цих переваг, необхідна посилена політична та фінансова підтримка для заохочення впровадження цього підходу до контролю в сільському господарстві.
Сільськогосподарські хімікати домінують у сучасній боротьбі зі шкідниками та хворобами. Інсектициди, зокрема, є одними з найбільш поширених пестицидів у сільському господарстві, на які припадає майже чверть світових продажів пестицидів.1Через простоту використання та значний ефект, інсектициди часто віддають перевагу керівникам фермерських господарств. Однак, починаючи з 1960-х років, використання інсектицидів зазнало жорсткої критики (посилання 2, 3). Поточні оцінки показують, що 65% сільськогосподарських угідь у світі перебувають під загрозою забруднення пестицидами.4Використання інсектицидів пов'язане з численними негативними наслідками, багато з яких виходять за межі місця застосування; наприклад, збільшення використання інсектицидів пов'язане зі скороченням популяцій багатьох видів тварин.5, 6, 7Зокрема, чисельність комах-запилювачів зазнала відносно значного скорочення через збільшення використання пестицидів.8,9Інші види, включаючи комахоїдних птахів, демонстрували подібні тенденції, їхня чисельність щорічно знижувалася на 3–4% зі збільшенням використання неонікотиноїдних інсектицидів.10Прогнозується, що подальше інтенсивне використання інсектицидів, зокрема неонікотиноїдів, призведе до зникнення понад 200 видів, що знаходяться під загрозою зникнення.11Не дивно, що цей вплив призвів до втрати функцій в агроекосистемах. Найбільш задокументовані негативні наслідки включають зниження біологічногоконтроль12,13ізапилення14,15,16Ці наслідки спонукали уряди та роздрібних торговців вжити заходів для зменшення загального використання пестицидів (наприклад, Регламент ЄС про стале використання засобів захисту рослин).
Негативний вплив пестицидів можна пом'якшити, встановивши порогові значення щільності популяцій шкідників. Програми застосування пестицидів на основі порогових значень мають вирішальне значення для інтегрованої боротьби зі шкідниками (ІБШ). Концепцію ІБШ вперше запропонували Стерн та ін. у195917і відома як «інтегрована концепція». ІВБ припускає, що боротьба зі шкідниками базується на економічній ефективності: витрати на боротьбу зі шкідниками повинні компенсувати збитки, спричинені шкідниками. Використання пестицидів має бутизбалансованийз врожайністю, отриманою шляхом контролю популяцій шкідників.18 Тому, якщо комерційна врожайність не постраждає, врожайністьвтратичерез шкідників є прийнятними. Ці економічні концепції були підтверджені математичними моделями в1980-ті роки.19,20На практиці ця концепція застосовується у формі економічних порогів, тобто застосування пестицидів необхідне лише тоді, коли досягнуто певної щільності популяції комах або рівня пошкодження.21 Дослідники та фахівці з боротьби зі шкідниками послідовно розглядають економічні пороги як основу для впровадження комплексної боротьби зі шкідниками. Програми застосування пестицидів на основі порогів пропонують численні переваги: збільшення врожайності, зниження виробничих витрат тазменшенавплив поза цільовим показником.22,23 Однак масштаби цих скороченьзмінюєтьсязалежно від таких змінних, як тип шкідника, система вирощування культур та площа виробництва.24 Хоча застосування пестицидів на основі порогових значень є основою інтегрованої боротьби зі шкідниками (ІБШ), його здатність стабільно покращувати стійкість агроекосистем у всьому світі залишається недостатньо вивченою. Хоча попередні дослідження загалом підтвердили, що програми на основі порогових значень зменшують використання пестицидів порівняно з програмами на основі календарних значень, цього самого недостатньо для глибокого розуміння їхнього ширшого впливу на стійкість. У цьому дослідженні ми оцінили програми застосування пестицидів на основі порогових значень, використовуючи комплексний аналіз, систематично кількісно визначаючи скорочення використання пестицидів та, що ще важливіше, його стійкість у підтримці врожайності сільськогосподарських культур та зміцненні здоров'я корисних членистоногих та агроекосистем у різних системах землеробства. Безпосередньо пов'язуючи порогові значення з кількома показниками стійкості, наші результати просувають теорію та практику ІБШ за межі традиційних розумінь, представляючи її як надійну стратегію для досягнення балансу між продуктивністю сільського господарства та управлінням навколишнім середовищем.
Записи були ідентифіковані за допомогою пошуку в базі даних та інших джерелах, перевірені на релевантність, оцінені на відповідність критеріям та зрештою звужені до 126 досліджень, які були включені до остаточного кількісного метааналізу.
Для досліджень з відомими стандартними відхиленнями для оцінки логарифмічного коефіцієнта та відповідного стандартного відхилення 25 використовуються наступні формули 1 та 2.
Економічні порогові значення відіграють центральну роль у концепції інтегрованого управління шкідниками (ІУШ), і дослідники давно повідомляють про позитивні переваги програм застосування пестицидів на основі порогових значень. Наші дослідження показали, що боротьба зі шкідниками членистоногими є важливою в більшості систем, оскільки 94% досліджень вказують на зниження врожайності сільськогосподарських культур без застосування пестицидів. Однак розумне використання пестицидів має вирішальне значення для сприяння довгостроковому сталому розвитку сільського господарства. Ми виявили, що застосування пестицидів на основі порогових значень ефективно контролює пошкодження членистоногими, не жертвуючи врожайністю сільськогосподарських культур порівняно з програмами застосування пестицидів на основі календаря. Більше того, застосування пестицидів на основі порогових значень може зменшити використання пестицидів більш ніж на 40%.ІншеМасштабні оцінки моделей застосування пестицидів на сільськогосподарських угіддях Франції та випробування з боротьби з хворобами рослин також показали, що застосування пестицидів можна зменшити шляхом40-50% без впливу на врожайність. Ці результати підкреслюють необхідність подальшої розробки нових порогових значень для боротьби зі шкідниками та забезпечення ресурсами для стимулювання їх широкого використання. Зі зростанням інтенсивності використання сільськогосподарських угідь використання пестицидів продовжуватиме загрожувати природним системам, включаючи високочутливі та ціннісередовища існуванняОднак, ширше впровадження та впровадження програм щодо обмеження використання пестицидів може пом’якшити цей вплив, тим самим підвищуючи сталий розвиток та екологічність сільського господарства.
Час публікації: 25 листопада 2025 р.