Die Schädlings- und Krankheitsbekämpfung ist für die landwirtschaftliche Produktion von entscheidender Bedeutung, da sie die Ernte vor schädlichen Schädlingen und Krankheiten schützt. Schwellenwertbasierte Bekämpfungsprogramme, bei denen Pflanzenschutzmittel nur dann eingesetzt werden, wenn die Populationsdichte von Schädlingen und Krankheiten einen festgelegten Schwellenwert überschreitet, können dies reduzieren.PestizidDie Wirksamkeit dieser Programme ist jedoch unklar und variiert stark. Um die umfassenderen Auswirkungen schwellenwertbasierter Bekämpfungsprogramme auf landwirtschaftliche Arthropodenschädlinge zu bewerten, führten wir eine Metaanalyse von 126 Studien mit 466 Versuchen an 34 Kulturpflanzen durch, in der schwellenwertbasierte Programme mit kalenderbasierten (d. h. wöchentlichen oder nicht artspezifischen) Programmen verglichen wurden.PestizidkontrolleIm Vergleich zu kalenderbasierten Programmen reduzierten schwellenwertbasierte Programme den Pestizideinsatz um 44 % und die damit verbundenen Kosten um 40 %, ohne die Wirksamkeit der Schädlings- und Krankheitsbekämpfung oder den Gesamtertrag zu beeinträchtigen. Schwellenwertbasierte Programme erhöhten zudem die Populationen nützlicher Insekten und erzielten eine vergleichbare Bekämpfung von durch Arthropoden übertragenen Krankheiten wie kalenderbasierte Programme. Angesichts der Breite und Beständigkeit dieser Vorteile ist eine verstärkte politische und finanzielle Unterstützung erforderlich, um die Anwendung dieses Bekämpfungsansatzes in der Landwirtschaft zu fördern.
Agrarchemikalien dominieren die moderne Schädlings- und Krankheitsbekämpfung. Insbesondere Insektizide zählen zu den am häufigsten eingesetzten Pestiziden in der Landwirtschaft und machen fast ein Viertel des weltweiten Pestizidabsatzes aus.1Aufgrund ihrer einfachen Anwendung und ihrer signifikanten Wirkung werden Insektizide von Landwirten häufig bevorzugt. Seit den 1960er Jahren steht der Einsatz von Insektiziden jedoch stark in der Kritik (siehe Referenzen 2 und 3). Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass weltweit 65 % der Ackerflächen von Pestizidbelastung bedroht sind.4Der Einsatz von Insektiziden ist mit zahlreichen negativen Auswirkungen verbunden, von denen viele über den Anwendungsort hinausgehen; beispielsweise wurde ein verstärkter Insektizideinsatz mit einem Rückgang der Populationen vieler Tierarten in Verbindung gebracht.5, 6, 7Insbesondere bei bestäubenden Insekten kam es aufgrund des vermehrten Einsatzes von Pestiziden zu relativ starken Rückgängen.8,9Bei anderen Arten, einschließlich insektenfressender Vögel, sind ähnliche Trends zu beobachten, wobei die Bestände aufgrund des zunehmenden Einsatzes von Neonicotinoid-Insektiziden jährlich um 3–4 % zurückgehen.10Die fortgesetzte intensive Verwendung von Insektiziden, insbesondere von Neonicotinoiden, wird voraussichtlich zum Aussterben von über 200 bedrohten Arten führen.11Es überrascht nicht, dass diese Auswirkungen zu Funktionsverlusten in Agrarökosystemen geführt haben. Zu den am besten dokumentierten negativen Auswirkungen zählt die verringerte biologische Aktivität.Kontrolle12,13UndBestäubung14,15,16Diese Auswirkungen haben Regierungen und Einzelhändler veranlasst, Maßnahmen zur Reduzierung des Gesamteinsatzes von Pestiziden zu ergreifen (z. B. die EU-Verordnung über die nachhaltige Verwendung von Pflanzenschutzmitteln).
Die negativen Auswirkungen von Pestiziden lassen sich durch die Festlegung von Schwellenwerten für Schädlingspopulationen verringern. Schwellenwertbasierte Pestizidanwendungsprogramme sind entscheidend für den integrierten Pflanzenschutz (IPM). Das IPM-Konzept wurde erstmals von Stern et al. im Jahr 1990 vorgeschlagen.195917und ist als „integriertes Konzept“ bekannt. IPM geht davon aus, dass Schädlingsbekämpfung auf Wirtschaftlichkeit basiert: Die Kosten der Schädlingsbekämpfung sollten die durch Schädlinge verursachten Verluste ausgleichen. Der Einsatz von Pestiziden sollteausgewogenmit dem Ertrag, der durch die Bekämpfung von Schädlingspopulationen erzielt wird.18 Daher, wenn die kommerziellen Erträge nicht beeinträchtigt werden, ErtragVerlusteSchädlinge sind akzeptabel. Diese ökonomischen Konzepte wurden durch mathematische Modelle untermauert.die 1980er Jahre.19,20In der Praxis wird dieses Konzept in Form von wirtschaftlichen Schadensschwellen angewendet, d. h. der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln ist erst dann notwendig, wenn eine bestimmte Insektenpopulationsdichte oder ein bestimmter Schadensgrad erreicht ist.21 Forscher und Schädlingsbekämpfer betrachten wirtschaftliche Schadensschwellen konsequent als Grundlage für die Umsetzung von integriertem Pflanzenschutz (IPM). Schwellenwertbasierte Pflanzenschutzprogramme bieten zahlreiche Vorteile: höhere Erträge, geringere Produktionskosten und …reduziertAuswirkungen außerhalb des Zielbereichs.22,23 Das Ausmaß dieser Reduzierungen ist jedoch noch unklar.variiertAbhängig von Variablen wie Schädlingsart, Anbausystem und Produktionsfläche.24 Obwohl die schwellenwertbasierte Pestizidanwendung die Grundlage des integrierten Pflanzenschutzes (IPM) bildet, ist ihr Potenzial zur nachhaltigen Verbesserung der Resilienz von Agrarökosystemen weltweit noch unzureichend erforscht. Bisherige Studien bestätigten zwar im Allgemeinen, dass schwellenwertbasierte Programme den Pestizideinsatz im Vergleich zu kalenderbasierten Programmen reduzieren, doch reicht dies allein nicht aus, um ihre umfassenderen Auswirkungen auf die Resilienz zu verstehen. In dieser Studie evaluierten wir schwellenwertbasierte Pestizidanwendungsprogramme mittels einer umfassenden Analyse. Wir quantifizierten systematisch die Reduzierung des Pestizideinsatzes und, was noch wichtiger ist, deren Nachhaltigkeit hinsichtlich der Erhaltung der Ernteerträge und der Förderung der Gesundheit nützlicher Arthropoden und Agrarökosysteme in verschiedenen Anbausystemen. Durch die direkte Verknüpfung von Schwellenwerten mit mehreren Nachhaltigkeitsindikatoren erweitern unsere Ergebnisse die Theorie und Praxis des IPM über traditionelle Ansätze hinaus und präsentieren es als robuste Strategie für ein Gleichgewicht zwischen landwirtschaftlicher Produktivität und Umweltmanagement.
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.
Für Studien mit bekannten Standardabweichungen werden die folgenden Formeln 1 und 2 verwendet, um das Log-Verhältnis und die entsprechende Standardabweichung 25 zu schätzen.
Ökonomische Schadensschwellen spielen eine zentrale Rolle im integrierten Pflanzenschutz (IPM), und die positiven Auswirkungen schwellenwertbasierter Pflanzenschutzprogramme sind seit Langem bekannt. Unsere Forschung hat gezeigt, dass die Bekämpfung von Arthropodenschädlingen in den meisten Systemen unerlässlich ist, da 94 % der Studien einen Ertragsrückgang ohne Pflanzenschutzmitteleinsatz belegen. Ein umsichtiger Pflanzenschutzmitteleinsatz ist jedoch entscheidend für eine langfristig nachhaltige landwirtschaftliche Entwicklung. Wir haben festgestellt, dass die schwellenwertbasierte Anwendung Arthropodenschäden effektiv bekämpft, ohne die Ernteerträge im Vergleich zu kalenderbasierten Pflanzenschutzprogrammen zu beeinträchtigen. Darüber hinaus kann der Pflanzenschutzmitteleinsatz durch die schwellenwertbasierte Anwendung um mehr als 40 % reduziert werden.AndereGroß angelegte Untersuchungen der Pestizidanwendungsmuster in der französischen Landwirtschaft und Versuche zur Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten haben außerdem gezeigt, dass der Pestizideinsatz reduziert werden kann durch40-50% ohne Ertragseinbußen. Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, neue Schwellenwerte für die Schädlingsbekämpfung weiterzuentwickeln und Ressourcen bereitzustellen, um deren breite Anwendung zu fördern. Mit zunehmender Intensität der landwirtschaftlichen Bodennutzung wird der Pestizideinsatz weiterhin natürliche Systeme, darunter auch hochsensible und wertvolle Ökosysteme, bedrohen.LebensräumeEine breitere Anwendung und Umsetzung von Pestizidschwellenprogrammen kann diese Auswirkungen jedoch abmildern und somit die Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit der Landwirtschaft erhöhen.
Veröffentlichungsdatum: 25. November 2025