Las prácticas de gestión basadas en umbrales pueden reducir el uso de pesticidas en un 44% sin comprometer el control de plagas y enfermedades ni el rendimiento de los cultivos.

     Manejo de plagas y enfermedadesEs fundamental para la producción agrícola, ya que protege los cultivos de plagas y enfermedades dañinas. Los programas de control basados ​​en umbrales, en los que los plaguicidas se aplican solo cuando la densidad de plagas y enfermedades supera un umbral predeterminado, pueden reducir el uso de plaguicidas. Sin embargo, el impacto de estos programas no está claro y varía según el entorno. Para evaluar el impacto más amplio de los programas de control de plaguicidas basados ​​en umbrales sobre las plagas de artrópodos agrícolas, realizamos un metaanálisis de 126 estudios que informaron 466 ensayos en 34 cultivos, comparando los programas basados ​​en umbrales con los basados ​​en calendarios.control de pesticidasProgramas (es decir, semanales o no específicos de cada especie) o parcelas de control sin tratamiento. En comparación con los programas basados ​​en calendarios, los programas basados ​​en umbrales redujeron el uso de pesticidas en un 44% y los costos asociados en un 40%, sin afectar la eficacia del control de plagas y enfermedades ni el rendimiento general. Los programas basados ​​en umbrales también aumentaron las poblaciones de insectos benéficos y lograron un control de enfermedades transmitidas por artrópodos similar al de los programas basados ​​en calendarios. Dada la magnitud y la sostenibilidad de estos beneficios, se necesita mayor apoyo político y financiero para fomentar la adopción de este método de control en la agricultura.

Para evaluar la adopción generalizada de protocolos de aplicación de plaguicidas basados ​​en umbrales en la agricultura, buscamos sistemáticamente estudios relevantes que evaluaran la aplicación de estos en sistemas de cultivo. Mediante múltiples motores de búsqueda, analizamos 126 estudios para determinar el impacto de estos protocolos en el control de plagas de artrópodos, la productividad agrícola y la densidad de artrópodos benéficos. Nuestra hipótesis es que estos protocolos pueden reducir el uso de plaguicidas sin afectar el rendimiento de los cultivos. Además, en comparación con los protocolos de aplicación de plaguicidas basados ​​en calendarios, los protocolos basados ​​en umbrales son más eficaces para controlar las enfermedades transmitidas por artrópodos, a la vez que favorecen la supervivencia de los insectos benéficos.
Realizamos una revisión bibliográfica para determinar el impacto de los programas de gestión de plaguicidas basados ​​en umbrales en la agricultura. La literatura publicada se obtuvo de Web of Science y Google Académico (Figura 1). También utilizamos un enfoque híbrido, empleando estrategias complementarias para mejorar la representatividad y la exhaustividad de la base de datos. También incluimos estudios basados ​​en el conocimiento personal de los investigadores sobre investigaciones previas, repositorios de datos relevantes y una estrategia de muestreo por bola de nieve (es decir, seleccionando artículos de referencias relevantes). Revisamos el conjunto de datos inicial en mayo de 2023 para garantizar su integridad en cuanto a factores agrícolas clave, como el tipo de cultivo, la especie de artrópodo y el país de estudio. Las lagunas en la base de datos se abordaron mediante búsquedas posteriores de palabras clave. La búsqueda completa de estudios que cumplieran los criterios de inclusión se extendió desde febrero de 2021 hasta junio de 2023.
Los registros se identificaron a través de búsquedas en bases de datos y otras fuentes, se examinaron para determinar su relevancia, se evaluaron para determinar su elegibilidad y, finalmente, se redujeron a 126 estudios que se incluyeron en el metanálisis cuantitativo final.
Para estudios con desviaciones estándar conocidas, se utilizan las siguientes fórmulas 1 y 25 para estimar el logaritmo de la razón y la desviación estándar correspondiente.
Para estudios con desviaciones estándar desconocidas, se utilizan las siguientes fórmulas 3 y 4 para estimar el logaritmo de la razón y la desviación estándar correspondiente 25.
Con base en la prueba de normalidad de Geary (1930)26, se excluyeron los estudios con valores inferiores a 3 (según la fórmula 5 de Nakagawa et al. 2023).
Para obtener más detalles sobre la metodología del estudio, consulte el resumen del informe de Nature Portfolio vinculado en este artículo.
Las plagas representan una amenaza importante para muchos cultivos y son responsables de más de²⁰% de pérdidas de rendimiento mundial.²⁸Aunque los programas de manejo de plagas basados ​​en umbrales son la piedra angular del manejo integrado de plagas (MIP), su impacto general en la agricultura aún no está claro. No obstante, varios estudios independientes han identificado efectos positivos de estos programas, incluyendo un control efectivo de plagas, altos rendimientos y efectos indirectos beneficiosos en algunos casos (p. ej., aumento de la polinización o control biológico). Nuestra hipótesis es que estos efectos positivos están generalizados en la agricultura. Los resultados de un metaanálisis respaldan ampliamente esta hipótesis. Si bien las densidades de plagas fueron significativamente mayores en los programas basados ​​en umbrales que en los basados ​​en calendarios, los índices de daño por plagas mostraron una efectividad de control similar para ambos programas de aplicación de plaguicidas. Los programas de aplicación de plaguicidas basados ​​en umbrales y en calendarios también mostraron una supresión similar de las enfermedades vegetales transmitidas por artrópodos. Los programas basados ​​en umbrales demostraron un mayor número de artrópodos beneficiosos en comparación con los programas estándar de aplicación de plaguicidas. Estos resultados pueden explicarse en parte por la reducción general del 44% en el uso de plaguicidas en los programas basados ​​en umbrales en comparación con los programas basados ​​en calendarios. Sin embargo, aunque los métodos de control basados ​​en umbrales y en calendarios no mostraron diferencias significativas en el rendimiento, encontramos que el método de umbrales redujo ligeramente la calidad del rendimiento. Además, el tipo de cultivo (cultivos especializados versus cultivos convencionales) puede influir significativamente en la eficacia del método de control de umbral. En general, nuestros resultados respaldan la opinión generalizada de que los programas de manejo de plagas basados ​​en umbrales pueden brindar beneficios significativos en el control de plagas y enfermedades en los sistemas agrícolas.
Los umbrales económicos son un elemento central del concepto de manejo integrado de plagas (MIP), y los investigadores han reportado desde hace tiempo los beneficios positivos de los programas de aplicación de plaguicidas basados ​​en umbrales. Nuestro estudio demostró que el control de plagas de artrópodos es esencial en la mayoría de los sistemas, ya que el 94% de los estudios indican una reducción en el rendimiento de los cultivos sin la aplicación de plaguicidas. Sin embargo, el uso prudente de plaguicidas es crucial para garantizar un desarrollo agrícola sostenible a largo plazo. Observamos que el uso de umbrales controla eficazmente el daño causado por artrópodos sin reducir el rendimiento, en comparación con los programas de aplicación de plaguicidas basados ​​en calendarios. Además, el uso de umbrales puede reducir la aplicación de plaguicidas en más de un 40%.^OtroLas evaluaciones a gran escala de los patrones de uso de pesticidas en tierras agrícolas francesas y los ensayos de control de enfermedades de las plantas también han demostrado que la aplicación de pesticidas se puede reducir mediante^40-50% sin afectar los rendimientos. Estos resultados resaltan la necesidad de continuar desarrollando nuevos umbrales para el manejo de plagas y proporcionar recursos para fomentar su uso generalizado. A medida que aumenta el uso de tierras agrícolas, el uso de pesticidas seguirá amenazando los sistemas naturales, incluyendo aquellos particularmente sensibles y valiosos.^hábitatsSin embargo, una adopción e implementación más amplia de programas basados ​​en umbrales de pesticidas puede mitigar estos impactos, mejorando así la sostenibilidad y el respeto al medio ambiente de la agricultura.
Los datos se presentan en el manuscrito o en un archivo de información complementaria, y también están disponibles públicamente en la cuenta de GitHub del autor en https://github.com/aleach379/Thresholdsreduce.