Οι τεχνικές διαχείρισης που βασίζονται σε κατώτατα όρια μπορούν να μειώσουν τη χρήση φυτοφαρμάκων κατά 44% χωρίς να επηρεάσουν τον έλεγχο παρασίτων και ασθενειών ή τις αποδόσεις των καλλιεργειών.

Η διαχείριση παρασίτων και ασθενειών είναι κρίσιμη για τη γεωργική παραγωγή, προστατεύοντας τις καλλιέργειες από επιβλαβή παράσιτα και ασθένειες. Τα προγράμματα ελέγχου που βασίζονται σε κατώτατα όρια, τα οποία εφαρμόζουν φυτοφάρμακα μόνο όταν η πυκνότητα του πληθυσμού των παρασίτων και των ασθενειών υπερβαίνει ένα προκαθορισμένο όριο, μπορούν να μειώσουν τη χρήση φυτοφαρμάκων. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα αυτών των προγραμμάτων είναι ασαφής και ποικίλλει σημαντικά.
Για να αξιολογήσουμε την ευρεία υιοθέτηση πρωτοκόλλων εφαρμογής φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε κατώτατο όριο δοσολογίας στη γεωργία, αναζητήσαμε συστηματικά σχετικές μελέτες που αξιολογούν τα κατώτατα όρια δοσολογίας σε συστήματα καλλιέργειας.Χρησιμοποιώντας πολλαπλές μηχανές αναζήτησης, αναλύσαμε τελικά 126 μελέτες για να προσδιορίσουμε τον αντίκτυπο των πρωτοκόλλων εφαρμογής φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε κατώτατο όριο στην καταπολέμηση των αρθροπόδων, την αγροτική παραγωγικότητα και την ωφέλιμη πυκνότητα των αρθροπόδων.Υποθέτουμε ότι τα πρωτόκολλα εφαρμογής φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε κατώτατο όριο δόσης μπορούν να μειώσουν τη χρήση φυτοφαρμάκων χωρίς να διακυβεύουν τις αποδόσεις των καλλιεργειών. Επιπλέον, σε σύγκριση με τα πρωτόκολλα εφαρμογής φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε χρονοδιάγραμμα, τα πρωτόκολλα που βασίζονται σε κατώτατο όριο δόσης είναι πιο αποτελεσματικά στον έλεγχο ασθενειών που μεταδίδονται από αρθρόποδα, ενώ ταυτόχρονα προάγουν την επιβίωση των ωφέλιμων εντόμων.
Διεξήγαμε μια ανασκόπηση της βιβλιογραφίας για να προσδιορίσουμε τον αντίκτυπο των προγραμμάτων ελέγχου φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε κατώτατα όρια στη γεωργία. Η δημοσιευμένη βιβλιογραφία ανακτήθηκε από το Web of Science και το Google Scholar (Σχήμα 1). Χρησιμοποιήσαμε επίσης μια υβριδική προσέγγιση, χρησιμοποιώντας συμπληρωματικές στρατηγικές για τη βελτίωση της αντιπροσωπευτικότητας και της πληρότητας της βάσης δεδομένων.
Τα αρχεία εντοπίστηκαν μέσω αναζητήσεων στη βάση δεδομένων και άλλων πηγών, ελέγχθηκαν ως προς τη συνάφειά τους, αξιολογήθηκαν ως προς την καταλληλότητά τους και τελικά περιορίστηκαν σε 126 μελέτες, οι οποίες συμπεριλήφθηκαν στην τελική ποσοτική μετα-ανάλυση.
Δεν ανέφεραν όλες οι μελέτες μέσους όρους και διακυμάνσεις. Συνεπώς, υπολογίσαμε τον μέσο συντελεστή διακύμανσης για να εκτιμήσουμε τη διακύμανση του λογαρίθμου.^{αναλογία 0,25}Για μελέτες με άγνωστες τυπικές αποκλίσεις, χρησιμοποιήσαμε την Εξίσωση 4 για την εκτίμηση του λογαριθμικού λόγου και την Εξίσωση 5 για την εκτίμηση της αντίστοιχης τυπικής απόκλισης. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι ακόμη και αν η εκτιμώμενη τυπική απόκλιση του lnRR απουσιάζει, μπορεί να συμπεριληφθεί στη μετα-ανάλυση υπολογίζοντας την ελλείπουσα τυπική απόκλιση χρησιμοποιώντας τον σταθμισμένο μέσο συντελεστή μεταβλητότητας από μελέτες που αναφέρουν κεντρικά τις τυπικές αποκλίσεις.
Ο Πίνακας 1 παρουσιάζει τις σημειακές εκτιμήσεις των λόγων, τα σχετικά τυπικά σφάλματα, τα διαστήματα εμπιστοσύνης και τις τιμές p για κάθε μέτρο και σύγκριση. Κατασκευάστηκαν γραφήματα χοάνης για να προσδιοριστεί η παρουσία ασυμμετρίας για τα εν λόγω μέτρα (Συμπληρωματικό Σχήμα 1). Τα συμπληρωματικά Σχήματα 2–7 παρουσιάζουν τις εκτιμήσεις για τα εν λόγω μέτρα σε κάθε μελέτη.
Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τον σχεδιασμό της μελέτης μπορείτε να βρείτε στην περίληψη της έκθεσης Nature Portfolio που συνδέεται με αυτό το άρθρο.
Η ανάλυσή μας δείχνει ότι τα προγράμματα διαχείρισης φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε κατώτατα όρια μπορούν να μειώσουν σημαντικά τη χρήση φυτοφαρμάκων και το σχετικό κόστος, αλλά παραμένει ασαφές εάν οι παραγωγοί γεωργικών προϊόντων επωφελούνται πραγματικά από αυτά. Οι μελέτες που συμπεριλήφθηκαν στη μετα-ανάλυσή μας διέφεραν σημαντικά στους ορισμούς τους για τα «τυποποιημένα» προγράμματα διαχείρισης φυτοφαρμάκων, κυμαινόμενες από περιφερειακές πρακτικές έως απλοποιημένα ημερολογιακά προγράμματα. Επομένως, τα θετικά αποτελέσματα που αναφέρουμε εδώ ενδέχεται να μην αντικατοπτρίζουν πλήρως τις πραγματικές εμπειρίες των παραγωγών. Επιπλέον, παρόλο που τεκμηριώσαμε σημαντική εξοικονόμηση κόστους λόγω της μειωμένης χρήσης φυτοφαρμάκων, οι αρχικές μελέτες γενικά δεν έλαβαν υπόψη το κόστος των επιτόπιων ελέγχων. Επομένως, τα συνολικά οικονομικά οφέλη των προγραμμάτων διαχείρισης που βασίζονται σε κατώτατα όρια μπορεί να είναι κάπως χαμηλότερα από τα αποτελέσματα της ανάλυσής μας. Ωστόσο, όλες οι μελέτες που ανέφεραν το κόστος των επιτόπιων ελέγχων τεκμηρίωσαν μειωμένο κόστος παραγωγής λόγω του μειωμένου κόστους των φυτοφαρμάκων.
Τα οικονομικά όρια διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στην έννοια της ολοκληρωμένης διαχείρισης παρασίτων (IPM) και οι ερευνητές έχουν αναφέρει εδώ και καιρό τα θετικά οφέλη των προγραμμάτων εφαρμογής φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε όρια. Η μελέτη μας έδειξε ότι ο έλεγχος των αρθροπόδων παρασίτων είναι απαραίτητος στα περισσότερα συστήματα, καθώς το 94% των μελετών δείχνει μείωση της απόδοσης των καλλιεργειών χωρίς εφαρμογή φυτοφαρμάκων.