Методы управления, основанные на пороговых значениях, позволяют сократить использование пестицидов на 44% без ущерба для борьбы с вредителями и болезнями или урожайности сельскохозяйственных культур.

Борьба с вредителями и болезнями имеет решающее значение для сельскохозяйственного производства, защищая урожай от вредных воздействий.вредители и болезниПрограммы контроля, основанные на пороговых значениях, при которых пестициды применяются только тогда, когда плотность популяций вредителей и болезней превышает заранее установленный порог, могут снизить использование пестицидов. Однако эффективность таких программ неясна и сильно варьируется. Для оценки более широкого влияния программ контроля, основанных на пороговых значениях, 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 календарном методе.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.
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.

Не во всех исследованиях были представлены средние значения и дисперсии; поэтому мы рассчитали средний коэффициент вариации для оценки дисперсии логарифма.^{соотношение 0,25}Для исследований с неизвестными стандартными отклонениями мы использовали уравнение 4 для оценки логарифмического отношения и уравнение 5 для оценки соответствующего стандартного отклонения. Преимущество этого метода заключается в том, что даже если оценочное стандартное отклонение lnRR отсутствует, его все равно можно включить в метаанализ, рассчитав недостающее стандартное отклонение с использованием взвешенного среднего коэффициента вариации из исследований, в которых централизованно указываются стандартные отклонения.
Для исследований с известными стандартными отклонениями для оценки логарифмического отношения и соответствующего стандартного отклонения используются следующие формулы 1 и 2.
Для исследований с неизвестными стандартными отклонениями для оценки логарифмического отношения и соответствующего стандартного отклонения используются следующие формулы 3 и 4.
В таблице 1 представлены точечные оценки отношений, соответствующие стандартные ошибки, доверительные интервалы и p-значения для каждой меры и сравнения. Для определения наличия асимметрии для рассматриваемых мер были построены воронкообразные диаграммы (дополнительный рисунок 1). На дополнительных рисунках 2–7 представлены оценки для рассматриваемых мер в каждом исследовании.
Более подробная информация о методологии исследования содержится в кратком обзоре отчета Nature Portfolio, ссылка на который приведена в этой статье.
Интересно, что мы практически не обнаружили существенных различий в эффективности применения пестицидов на основе пороговых значений между специализированными и традиционными культурами по ключевым показателям, таким как борьба с вредителями и болезнями, урожайность, экономическая выгода и влияние на полезных насекомых. Этот результат неудивителен, учитывая, что с биологической точки зрения программы применения пестицидов на основе пороговых значений существенно не различаются между этими двумя типами культур. Различия между традиционными и специализированными культурами в основном обусловлены экономическими и/или нормативными факторами, а не экологическими. Эти различия между типами культур с большей вероятностью влияют на методы борьбы с вредителями и болезнями, чем на биологические эффекты применения пестицидов на основе пороговых значений. Например, специализированные культуры обычно имеют более высокую себестоимость единицы продукции на гектар и, следовательно, требуют более строгих стандартов качества, что может мотивировать фермеров применять пестициды профилактически из-за опасений по поводу менее распространенных вредителей и болезней. И наоборот, большие площади традиционных культур делают мониторинг вредителей и болезней более трудоемким, что ограничивает возможность внедрения программ применения пестицидов на основе пороговых значений. Таким образом, обе системы сталкиваются с уникальными факторами, которые могут либо способствовать, либо препятствовать внедрению программ применения пестицидов на основе пороговых значений. Поскольку почти все исследования в нашем метаанализе проводились в условиях, где были сняты ограничения на использование пестицидов, неудивительно, что мы наблюдали стабильные пороговые значения для всех типов культур.

Наш анализ показывает, что программы управления использованием пестицидов, основанные на пороговых значениях, могут значительно сократить использование пестицидов и связанные с этим затраты, но остается неясным, действительно ли сельскохозяйственные производители получают от них выгоду. Исследования, включенные в наш метаанализ, значительно различались в своих определениях «стандартных» программ управления использованием пестицидов, от региональных практик до упрощенных календарных программ. Поэтому положительные результаты, которые мы здесь приводим, могут не в полной мере отражать реальный опыт производителей. Более того, хотя мы задокументировали значительную экономию затрат за счет сокращения использования пестицидов, в первоначальных исследованиях, как правило, не учитывались затраты на полевые инспекции. Поэтому общая экономическая выгода от программ управления, основанных на пороговых значениях, может быть несколько ниже, чем результаты нашего анализа. Однако во всех исследованиях, в которых сообщалось о затратах на полевые инспекции, было задокументировано снижение производственных затрат за счет снижения затрат на пестициды. Рутинный мониторинг и полевые инспекции могут быть сложной задачей для занятых производителей и управляющих фермами (Бюро статистики труда США, 2004).
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 путем^40-50% 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 обитания}Однако более широкое внедрение и реализация программ по установлению пороговых значений использования пестицидов может смягчить эти последствия, тем самым повысив устойчивость и экологичность сельского хозяйства.