Amalan pengurusan berasaskan ambang boleh mengurangkan penggunaan racun perosak sebanyak 44% tanpa menjejaskan kawalan perosak dan penyakit atau hasil tanaman.

     Pengurusan perosak dan penyakitadalah penting untuk pengeluaran pertanian, melindungi tanaman daripada perosak dan penyakit yang berbahaya. Program kawalan berasaskan ambang, di mana racun perosak hanya digunakan apabila kepadatan perosak dan penyakit melebihi ambang yang telah ditentukan, boleh mengurangkan penggunaan racun perosak. Walau bagaimanapun, impak program ini tidak jelas dan berbeza-beza mengikut tetapan. Untuk menilai impak yang lebih luas daripada program kawalan racun perosak berasaskan ambang terhadap perosak artropod pertanian, kami menjalankan meta-analisis terhadap 126 kajian yang melaporkan 466 percubaan merentasi 34 tanaman, membandingkan program berasaskan ambang dengan program berasaskan kalendar.kawalan racun perosakprogram (iaitu, mingguan atau bukan khusus spesies) dan/atau plot kawalan yang tidak dirawat. Berbanding dengan program berasaskan kalendar, program berasaskan ambang mengurangkan penggunaan racun perosak sebanyak 44% dan kos berkaitan sebanyak 40% tanpa menjejaskan keberkesanan kawalan perosak dan penyakit atau hasil keseluruhan. Program berasaskan ambang juga meningkatkan populasi serangga bermanfaat dan mencapai kawalan penyakit bawaan artropod yang serupa seperti program berasaskan kalendar. Memandangkan skala dan kemampanan faedah ini, peningkatan sokongan politik dan kewangan diperlukan untuk menggalakkan penggunaan kaedah kawalan ini dalam pertanian.

Untuk menilai penggunaan protokol aplikasi racun perosak berasaskan ambang secara meluas dalam pertanian, kami secara sistematik mencari kajian berkaitan yang menilai aplikasi ambang dalam sistem tanaman. Menggunakan pelbagai enjin carian, kami akhirnya menganalisis 126 kajian untuk menentukan kesan protokol aplikasi racun perosak berasaskan ambang terhadap kawalan perosak artropod, produktiviti pertanian dan kepadatan artropod yang bermanfaat. Kami membuat hipotesis bahawa protokol aplikasi racun perosak berasaskan ambang dapat mengurangkan penggunaan racun perosak tanpa menjejaskan hasil tanaman. Tambahan pula, berbanding dengan protokol aplikasi racun perosak berasaskan kalendar, protokol berasaskan ambang lebih berkesan dalam mengawal penyakit bawaan artropod dan pada masa yang sama menyokong kemandirian serangga bermanfaat.
Kami menjalankan kajian literatur untuk menentukan impak program pengurusan racun perosak berasaskan ambang dalam pertanian. Literatur yang diterbitkan diambil daripada Web of Science dan Google Scholar (Rajah 1). Kami juga menggunakan pendekatan hibrid, menggunakan strategi pelengkap untuk meningkatkan keterwakilan dan kelengkapan pangkalan data. Kami juga memasukkan kajian berdasarkan pengetahuan peribadi penyelidik tentang penyelidikan terdahulu, repositori data yang berkaitan, dan strategi persampelan bola salji (iaitu, memilih artikel daripada rujukan yang berkaitan). Kami menyemak set data awal pada Mei 2023 untuk memastikan kelengkapannya untuk faktor pertanian utama, termasuk jenis tanaman, spesies artropod, dan negara kajian. Jurang dalam pangkalan data ditangani melalui carian kata kunci berikutnya. Keseluruhan carian untuk kajian yang memenuhi kriteria kemasukan berlangsung dari Februari 2021 hingga Jun 2023.
Rekod telah dikenal pasti melalui carian pangkalan data dan sumber lain, ditapis untuk kesesuaian, dinilai untuk kelayakan, dan akhirnya disempitkan kepada 126 kajian yang dimasukkan dalam meta-analisis kuantitatif akhir.
Bagi kajian dengan sisihan piawai yang diketahui, formula 1 dan 25 berikut digunakan untuk menganggarkan nisbah log dan sisihan piawai yang sepadan.
Bagi kajian dengan sisihan piawai yang tidak diketahui, formula 3 dan 4 berikut digunakan untuk menganggarkan nisbah log dan sisihan piawai yang sepadan 25.
Berdasarkan ujian kenormalan Geary (1930)26, kajian dengan nilai di bawah 3 telah dikecualikan (mengikut formula 5 Nakagawa et al. 2023).
Untuk maklumat lanjut tentang metodologi kajian, sila lihat Ringkasan Laporan Portfolio Alam Semula Jadi yang dipautkan dalam artikel ini.
Perosak menimbulkan ancaman yang ketara kepada banyak tanaman, menyumbang lebih daripada²⁰% daripada kerugian hasil global.²⁸Walaupun program pengurusan perosak berasaskan ambang merupakan asas pengurusan perosak bersepadu (IPM), impak keseluruhannya terhadap pertanian masih tidak jelas. Walau bagaimanapun, beberapa kajian bebas telah mengenal pasti kesan positif program ini, termasuk kawalan perosak yang berkesan, hasil yang tinggi, dan kesan tidak langsung yang bermanfaat dalam beberapa kes (contohnya, peningkatan pendebungaan atau kawalan biologi). Kami membuat hipotesis bahawa kesan positif ini meluas di seluruh pertanian. Keputusan meta-analisis sebahagian besarnya menyokong hipotesis ini. Walaupun kepadatan perosak jauh lebih tinggi dalam program berasaskan ambang berbanding program berasaskan kalendar, indeks kerosakan perosak menunjukkan keberkesanan kawalan yang serupa untuk kedua-dua program aplikasi racun perosak. Program aplikasi racun perosak berasaskan ambang dan kalendar juga menunjukkan penindasan penyakit tumbuhan bawaan artropod yang serupa. Program berasaskan ambang menunjukkan bilangan artropod bermanfaat yang lebih tinggi berbanding program aplikasi racun perosak standard. Keputusan ini sebahagiannya boleh dijelaskan oleh pengurangan keseluruhan 44% dalam penggunaan racun perosak dalam program berasaskan ambang berbanding program berasaskan kalendar. Walau bagaimanapun, walaupun kaedah kawalan ambang dan kalendar tidak menunjukkan perbezaan hasil yang ketara, kami mendapati bahawa kaedah ambang sedikit mengurangkan kualiti hasil. Tambahan pula, jenis tanaman (tanaman khusus berbanding tanaman konvensional) boleh mempengaruhi keberkesanan kaedah kawalan ambang batas dengan ketara. Secara keseluruhan, keputusan kami menyokong pandangan yang telah lama dipegang bahawa program pengurusan perosak berasaskan ambang batas boleh memberikan manfaat yang ketara dalam menguruskan perosak dan penyakit dalam sistem pertanian.
Ambang ekonomi merupakan elemen utama dalam konsep pengurusan perosak bersepadu (IPM), dan para penyelidik telah lama melaporkan manfaat positif program aplikasi racun perosak berasaskan ambang. Kajian kami menunjukkan bahawa kawalan perosak artropod adalah penting dalam kebanyakan sistem, kerana 94% kajian menunjukkan pengurangan hasil tanaman tanpa aplikasi racun perosak. Walau bagaimanapun, penggunaan racun perosak yang berhemat adalah penting untuk memastikan pembangunan pertanian lestari jangka panjang. Kami mendapati bahawa penggunaan ambang berkesan mengawal kerosakan artropod tanpa mengurangkan hasil berbanding program aplikasi racun perosak berasaskan kalendar. Tambahan pula, penggunaan ambang boleh mengurangkan aplikasi racun perosak lebih daripada 40%.^Lain-lainPenilaian berskala besar corak penggunaan racun perosak dalam ujian kawalan penyakit dan tanah pertanian Perancis juga menunjukkan bahawa penggunaan racun perosak dapat dikurangkan sebanyak^40-50% tanpa menjejaskan hasil. Keputusan ini menonjolkan keperluan untuk terus membangunkan ambang baharu untuk pengurusan perosak dan menyediakan sumber untuk menggalakkan penggunaannya secara meluas. Apabila penggunaan tanah pertanian meningkat, penggunaan racun perosak akan terus mengancam sistem semula jadi, termasuk yang sensitif dan berharga.^habitatWalau bagaimanapun, penerimaan dan pelaksanaan program yang lebih meluas berdasarkan ambang batas racun perosak dapat mengurangkan kesan ini, sekali gus meningkatkan kemampanan dan keramahan alam sekitar pertanian.
Data dibentangkan dalam manuskrip atau fail maklumat tambahan, dan juga tersedia secara umum pada akaun GitHub pengarang di https://github.com/aleach379/Thresholdsreduce.