Schwellenwertbasierte Managementtechniken können den Pestizideinsatz um 44 % reduzieren, ohne die Schädlings- und Krankheitsbekämpfung oder die Ernteerträge zu beeinträchtigen.

Die Schädlings- und Krankheitsbekämpfung ist für die landwirtschaftliche Produktion von entscheidender Bedeutung, da sie Nutzpflanzen vor Schädlingen und Krankheiten schützt. Schwellenwertbasierte Bekämpfungsprogramme, die Pflanzenschutzmittel nur dann einsetzen, wenn die Populationsdichte von Schädlingen und Krankheiten einen festgelegten Schwellenwert überschreitet, können den Pflanzenschutzmittelverbrauch reduzieren. Die Wirksamkeit dieser Programme ist jedoch unklar und variiert stark.
Um die weitverbreitete Anwendung von auf Schwellenwerten basierenden Pestizidanwendungsprotokollen in der Landwirtschaft zu beurteilen, haben wir systematisch nach relevanten Studien gesucht, die Schwellenwerte in Anbausystemen auswerten.Unter Verwendung mehrerer Suchmaschinen analysierten wir schließlich 126 Studien, um den Einfluss von Schwellenwert-basierten Pestizidanwendungsprotokollen auf die Bekämpfung von Arthropodenschädlingen, die landwirtschaftliche Produktivität und die Dichte nützlicher Arthropoden zu ermitteln.Wir gehen davon aus, dass schwellenwertbasierte Pestizidanwendungsprotokolle den Pestizideinsatz reduzieren können, ohne die Ernteerträge zu beeinträchtigen. Darüber hinaus sind schwellenwertbasierte Protokolle im Vergleich zu zeitplanbasierten Anwendungsprotokollen wirksamer bei der Bekämpfung von durch Arthropoden übertragenen Krankheiten und fördern gleichzeitig das Überleben nützlicher Insekten.
Wir führten eine Literaturrecherche durch, um die Auswirkungen schwellenwertbasierter Pestizidkontrollprogramme in der Landwirtschaft zu ermitteln. Die veröffentlichte Literatur wurde aus Web of Science und Google Scholar abgerufen (Abbildung 1). Wir verwendeten zudem einen hybriden Ansatz, indem wir komplementäre Strategien einsetzten, um die Repräsentativität und Vollständigkeit der Datenbank zu verbessern.
Die Datensätze wurden durch Datenbankrecherchen und Recherchen in anderen Quellen identifiziert, auf Relevanz geprüft, auf Eignung bewertet und schließlich auf 126 Studien eingegrenzt, die in die abschließende quantitative Metaanalyse einbezogen wurden.
Nicht alle Studien berichteten über Mittelwerte und Varianzen; daher berechneten wir den mittleren Variationskoeffizienten, um die Varianz des Logarithmus zu schätzen.^{Verhältnis 0,25}Bei Studien mit unbekannten Standardabweichungen verwendeten wir Gleichung 4 zur Schätzung des Log-Verhältnisses und Gleichung 5 zur Schätzung der zugehörigen Standardabweichung. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass die Standardabweichung des lnRR auch dann in die Metaanalyse einbezogen werden kann, wenn sie fehlt. Dies geschieht durch Berechnung der fehlenden Standardabweichung mithilfe des gewichteten mittleren Variationskoeffizienten aus Studien, die Standardabweichungen zentral angeben.
Tabelle 1 zeigt die Punktschätzungen der Verhältnisse, die zugehörigen Standardfehler, Konfidenzintervalle und p-Werte für jedes Maß und jeden Vergleich. Um das Vorliegen einer Asymmetrie der betreffenden Maße zu ermitteln, wurden Funnel-Plots erstellt (Ergänzende Abbildung 1). Die ergänzenden Abbildungen 2–7 zeigen die Schätzungen für die betreffenden Maße in den einzelnen Studien.
Weitere Details zum Studiendesign finden Sie in der Zusammenfassung des Nature Portfolio-Berichts, die von diesem Artikel aus verlinkt ist.
Unsere Analyse zeigt, dass schwellenwertbasierte Pflanzenschutzprogramme den Pflanzenschutzmitteleinsatz und die damit verbundenen Kosten deutlich reduzieren können. Es bleibt jedoch unklar, ob Landwirte tatsächlich davon profitieren. Die in unserer Metaanalyse berücksichtigten Studien unterschieden sich erheblich in ihren Definitionen von „Standard“-Pflanzenschutzprogrammen – von regionalen Praktiken bis hin zu vereinfachten Kalenderprogrammen. Daher spiegeln die hier berichteten positiven Ergebnisse möglicherweise nicht vollständig die tatsächlichen Erfahrungen der Landwirte wider. Obwohl wir signifikante Kosteneinsparungen durch reduzierten Pflanzenschutzmitteleinsatz dokumentierten, berücksichtigten die ursprünglichen Studien die Kosten für Feldinspektionen in der Regel nicht. Daher könnten die gesamten wirtschaftlichen Vorteile schwellenwertbasierter Managementprogramme etwas geringer ausfallen als in unserer Analyse dargestellt. Allerdings dokumentierten alle Studien, die Feldinspektionskosten erfassten, reduzierte Produktionskosten aufgrund geringerer Pflanzenschutzmittelkosten.
Ökonomische Schadensschwellen spielen eine zentrale Rolle im integrierten Pflanzenschutz (IPM), und Forscher berichten seit Langem über die positiven Auswirkungen schwellenwertbasierter Pflanzenschutzprogramme. Unsere Studie zeigte, dass die Bekämpfung von Arthropodenschädlingen in den meisten Systemen unerlässlich ist, da 94 % der Studien einen Ertragsrückgang ohne Pflanzenschutzmitteleinsatz belegen.