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 τον ευρύτερο αντίκτυπο των προγραμμάτων ελέγχου που βασίζονται σε κατώτατα όρια στα γεωργικά αρθρόποδα παράσιτα, διεξήγαμε μια μετα-ανάλυση 126 μελετών, συμπεριλαμβανομένων 466 δοκιμών σε 34 καλλιέργειες, συγκρίνοντας τα προγράμματα που βασίζονται σε κατώτατα όρια με προγράμματα ελέγχου φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε ημερολόγιο (δηλαδή, εβδομαδιαία ή μη ειδικά για κάθε είδος) ή/και μη επεξεργασμένους ελέγχους. Σε σύγκριση με τα προγράμματα που βασίζονται σε ημερολόγιο, τα προγράμματα που βασίζονται σε κατώτατα όρια μείωσαν την εφαρμογή φυτοφαρμάκων κατά 44% και το σχετικό κόστος κατά 40%, χωρίς να επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα του ελέγχου παρασίτων και ασθενειών ή τη συνολική απόδοση των καλλιεργειών. Τα προγράμματα που βασίζονται σε κατώτατα όρια αύξησαν επίσης τους πληθυσμούς ωφέλιμων εντόμων και πέτυχαν παρόμοια επίπεδα ελέγχου των ασθενειών που μεταδίδονται από αρθρόποδα με τα προγράμματα που βασίζονται σε ημερολόγιο. Δεδομένου του εύρους και της συνέπειας αυτών των οφελών, απαιτείται αυξημένη πολιτική και οικονομική υποστήριξη για να ενθαρρυνθεί η υιοθέτηση αυτής της προσέγγισης ελέγχου στη γεωργία.
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.
Για μελέτες με γνωστές τυπικές αποκλίσεις, οι ακόλουθοι τύποι 1 και 2 χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση του λογαριθμικού λόγου και της αντίστοιχης τυπικής απόκλισης 25.
Για μελέτες με άγνωστες τυπικές αποκλίσεις, οι ακόλουθοι τύποι 3 και 4 χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση του λογαριθμικού λόγου και της αντίστοιχης τυπικής απόκλισης 25.
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.
Είναι ενδιαφέρον ότι δεν διαπιστώσαμε ουσιαστικά καμία σημαντική διαφορά στην αποτελεσματικότητα των εφαρμογών φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε κατώτατο όριο μεταξύ ειδικών και συμβατικών καλλιεργειών για βασικές μετρήσεις όπως ο έλεγχος παρασίτων και ασθενειών, η απόδοση, τα οικονομικά οφέλη και ο αντίκτυπος στα ωφέλιμα έντομα. Αυτό το αποτέλεσμα δεν αποτελεί έκπληξη δεδομένου ότι, από βιολογικής άποψης, τα προγράμματα εφαρμογής φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε κατώτατο όριο δεν διαφέρουν σημαντικά μεταξύ αυτών των δύο τύπων καλλιεργειών. Οι διαφορές μεταξύ συμβατικών και ειδικών καλλιεργειών προέρχονται κυρίως από οικονομικούς ή/και κανονιστικούς παράγοντες, παρά από περιβαλλοντικούς. Αυτές οι διαφορές μεταξύ των τύπων καλλιεργειών είναι πιο πιθανό να επηρεάσουν τις πρακτικές διαχείρισης παρασίτων και ασθενειών από τις βιολογικές επιπτώσεις των εφαρμογών φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε κατώτατο όριο. Για παράδειγμα, οι ειδικές καλλιέργειες έχουν συνήθως υψηλότερο κόστος μονάδας ανά εκτάριο και επομένως απαιτούν αυστηρότερα πρότυπα ποιότητας, γεγονός που μπορεί να παρακινήσει τους καλλιεργητές να εφαρμόζουν φυτοφάρμακα προληπτικά λόγω ανησυχιών για λιγότερο κοινά παράσιτα και ασθένειες. Αντίθετα, οι μεγάλες εκτάσεις συμβατικών καλλιεργειών καθιστούν την παρακολούθηση παρασίτων και ασθενειών πιο απαιτητική σε εργασία, περιορίζοντας τη δυνατότητα εφαρμογής προγραμμάτων εφαρμογής φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε κατώτατο όριο. Έτσι, και τα δύο συστήματα αντιμετωπίζουν μοναδικές πιέσεις που μπορούν είτε να διευκολύνουν είτε να εμποδίσουν την εφαρμογή προγραμμάτων εφαρμογής φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε κατώτατο όριο. Δεδομένου ότι σχεδόν όλες οι μελέτες στη μετα-ανάλυσή μας διεξήχθησαν σε περιβάλλοντα όπου είχαν αρθεί οι περιορισμοί στα φυτοφάρμακα, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι παρατηρήσαμε σταθερές τιμές κατωφλίου σε όλους τους τύπους καλλιεργειών.
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. Η τακτική παρακολούθηση και οι επιτόπιες επιτόπιες επιθεωρήσεις μπορεί να είναι δύσκολες για τους πολυάσχολους παραγωγούς και τους διαχειριστές αγροκτημάτων (Γραφείο Στατιστικών Εργασίας των ΗΠΑ, 2004).
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 έρευνά μας έδειξε ότι ο έλεγχος των αρθροπόδων παρασίτων είναι απαραίτητος στα περισσότερα συστήματα, καθώς το 94% των μελετών δείχνει μείωση των αποδόσεων των καλλιεργειών χωρίς την εφαρμογή φυτοφαρμάκων. Ωστόσο, η συνετή χρήση φυτοφαρμάκων είναι κρίσιμη για την προώθηση της μακροπρόθεσμης βιώσιμης γεωργικής ανάπτυξης. Διαπιστώσαμε ότι η εφαρμογή που βασίζεται σε όρια ελέγχει αποτελεσματικά τις ζημιές στα αρθρόποδα χωρίς να θυσιάζει τις αποδόσεις των καλλιεργειών σε σύγκριση με τα προγράμματα εφαρμογής φυτοφαρμάκων που βασίζονται σε ημερολόγιο. Επιπλέον, η εφαρμογή που βασίζεται σε όρια μπορεί να μειώσει τη χρήση φυτοφαρμάκων κατά περισσότερο από 40%.^ΑλλοςΟι μεγάλης κλίμακας αξιολογήσεις των προτύπων εφαρμογής φυτοφαρμάκων σε γαλλικές γεωργικές εκτάσεις και οι δοκιμές ελέγχου φυτικών ασθενειών έχουν επίσης δείξει ότι η εφαρμογή φυτοφαρμάκων μπορεί να μειωθεί κατά^40-50% χωρίς να επηρεάζεται η απόδοση. Αυτά τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν την ανάγκη για περαιτέρω ανάπτυξη νέων ορίων για τη διαχείριση των παρασίτων και την παροχή πόρων για την ενθάρρυνση της ευρείας χρήσης τους. Καθώς αυξάνεται η ένταση της χρήσης γεωργικής γης, η χρήση φυτοφαρμάκων θα συνεχίσει να απειλεί τα φυσικά συστήματα, συμπεριλαμβανομένων των ιδιαίτερα ευαίσθητων και πολύτιμων^{οικοτόπων}Ωστόσο, η ευρύτερη υιοθέτηση και εφαρμογή προγραμμάτων ορίου χρήσης φυτοφαρμάκων μπορεί να μετριάσει αυτές τις επιπτώσεις, αυξάνοντας έτσι τη βιωσιμότητα και την περιβαλλοντική φιλικότητα της γεωργίας.