Борьба с вредителями и болезнями имеет решающее значение для сельскохозяйственного производства, защищая урожай от вредных вредителей и болезней. Программы контроля, основанные на пороговых значениях, при которых пестициды применяются только тогда, когда плотность популяции вредителей и болезней превышает заранее определенный порог, могут снизить...пестицидОднако эффективность этих программ неясна и сильно варьируется. Для оценки более широкого влияния программ контроля на основе пороговых значений на сельскохозяйственных членистоногих вредителей мы провели метаанализ 126 исследований, включая 466 испытаний на 34 культурах, сравнивая программы, основанные на пороговых значениях, с программами, основанными на календарных (т.е. еженедельных или неспецифичных для видов) мерах.контроль пестицидовпрограммы и/или необработанные контрольные образцы. По сравнению с программами, основанными на календарном графике, программы, основанные на пороговых значениях, сократили применение пестицидов на 44% и связанные с этим затраты на 40%, не влияя на эффективность борьбы с вредителями и болезнями или общую урожайность. Программы, основанные на пороговых значениях, также увеличили популяции полезных насекомых и достигли аналогичного уровня контроля заболеваний, передаваемых членистоногими, как и программы, основанные на календарном графике. Учитывая широту и стабильность этих преимуществ, необходима усиленная политическая и финансовая поддержка для поощрения внедрения этого подхода к борьбе с вредителями в сельском хозяйстве.
В современной борьбе с вредителями и болезнями доминирующее место занимают сельскохозяйственные химикаты. Инсектициды, в частности, являются одними из наиболее часто используемых пестицидов в сельском хозяйстве, на их долю приходится почти четверть мировых продаж пестицидов.1Благодаря простоте применения и значительному эффекту, инсектициды часто пользуются предпочтением у фермеров. Однако с 1960-х годов использование инсектицидов подвергается резкой критике (ссылки 2, 3). Согласно текущим оценкам, 65% пахотных земель во всем мире находятся под угрозой загрязнения пестицидами.4Использование инсектицидов связано с многочисленными негативными последствиями, многие из которых выходят за пределы места применения; например, увеличение использования инсектицидов связано с сокращением численности многих видов животных.5, 6, 7В частности, численность насекомых-опылителей значительно сократилась в связи с увеличением использования пестицидов.8,9Аналогичные тенденции наблюдаются и у других видов, включая насекомоядных птиц: их численность ежегодно сокращается на 3–4% из-за растущего использования неоникотиноидных инсектицидов.10Прогнозируется, что продолжающееся интенсивное использование инсектицидов, особенно неоникотиноидов, приведет к вымиранию более 200 видов, находящихся под угрозой исчезновения.11Неудивительно, что эти воздействия привели к утрате функций в агроэкосистемах. К наиболее задокументированным негативным последствиям относится снижение биологического разнообразия.контроль12,13иопыление14,15,16Эти последствия побудили правительства и розничных продавцов принять меры по сокращению общего использования пестицидов (например, Регламент ЕС об устойчивом использовании средств защиты растений).
Негативное воздействие пестицидов можно смягчить, установив пороговые значения плотности популяции вредителей. Программы применения пестицидов, основанные на пороговых значениях, имеют решающее значение для интегрированной защиты растений (ИЗР). Концепция ИЗР была впервые предложена Стерном и др. в195917и известна как «интегрированная концепция». Интегрированная защита растений предполагает, что борьба с вредителями основана на экономической эффективности: затраты на борьбу с вредителями должны компенсировать потери, вызванные вредителями. Использование пестицидов должно бытьсбалансированныйс урожайностью, полученной за счет контроля численности вредителей.18 Следовательно, если товарная урожайность не затрагивается, урожайностьпотериНаличие вредителей допустимо. Эти экономические концепции были подтверждены математическими моделями.1980-е годы.19,20На практике эта концепция применяется в форме экономических порогов, то есть применение пестицидов необходимо только при достижении определенной плотности популяции насекомых или уровня повреждений.21 Исследователи и специалисты по борьбе с вредителями постоянно рассматривают экономические пороги как основу для внедрения интегрированной системы защиты растений (IPM). Программы применения пестицидов, основанные на пороговых значениях, предлагают множество преимуществ: увеличение урожайности, снижение производственных затрат иуменьшенныйпобочные эффекты.22,23 Однако масштабы этих сокращенийварьируетсяВ зависимости от таких переменных, как тип вредителя, система земледелия и производственная площадь.24 Хотя применение пестицидов на основе пороговых значений составляет основу интегрированной защиты растений (ИЗР), ее способность устойчиво повышать устойчивость агроэкосистем во всем мире остается недостаточно изученной. Хотя предыдущие исследования в целом подтвердили, что программы, основанные на пороговых значениях, снижают использование пестицидов по сравнению с программами, основанными на календарном цикле, этого недостаточно для глубокого понимания их более широкого влияния на устойчивость. В этом исследовании мы оценили программы применения пестицидов на основе пороговых значений, используя комплексный анализ, систематически количественно оценивая снижение использования пестицидов и, что более важно, его устойчивость в поддержании урожайности сельскохозяйственных культур и содействии здоровью полезных членистоногих и агроэкосистем в различных системах земледелия. Напрямую связывая пороговые значения с несколькими показателями устойчивости, наши результаты продвигают теорию и практику ИЗР за пределы традиционных представлений, представляя ее как надежную стратегию достижения баланса между сельскохозяйственной продуктивностью и управлением окружающей средой.
Поиск записей проводился с помощью баз данных и других источников, оценивался на предмет релевантности, определялось соответствие критериям отбора, и в конечном итоге было отобрано 126 исследований, которые были включены в окончательный количественный метаанализ.
Для исследований с известными стандартными отклонениями для оценки логарифмического отношения и соответствующего стандартного отклонения используются следующие формулы 1 и 25.
Экономические пороговые значения играют центральную роль в концепции интегрированной защиты растений (ИЗР), и исследователи давно сообщают о положительных преимуществах программ применения пестицидов, основанных на пороговых значениях. Наше исследование показало, что борьба с членистоногими вредителями необходима в большинстве систем, поскольку 94% исследований указывают на снижение урожайности сельскохозяйственных культур без применения пестицидов. Однако разумное использование пестицидов имеет решающее значение для обеспечения долгосрочного устойчивого развития сельского хозяйства. Мы обнаружили, что применение пестицидов на основе пороговых значений эффективно контролирует повреждения, наносимые членистоногими, без снижения урожайности по сравнению с программами применения пестицидов, основанными на календарном графике. Более того, применение пестицидов на основе пороговых значений может сократить использование пестицидов более чем на 40%.ДругойМасштабные оценки режимов применения пестицидов на французских сельскохозяйственных угодьях и испытания по борьбе с болезнями растений также показали, что применение пестицидов можно сократить путем40-50% без влияния на урожайность. Эти результаты подчеркивают необходимость дальнейшей разработки новых пороговых значений для борьбы с вредителями и предоставления ресурсов для поощрения их широкого использования. По мере увеличения интенсивности использования сельскохозяйственных земель применение пестицидов будет продолжать представлять угрозу для природных систем, включая особо чувствительные и ценные.места обитанияОднако более широкое внедрение и реализация программ по установлению пороговых значений использования пестицидов может смягчить эти последствия, тем самым повысив устойчивость и экологичность сельского хозяйства.
Дата публикации: 25 ноября 2025 г.