Las prácticas de manejo 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.

     Gestión 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 las densidades de plagas y enfermedades superan un umbral predeterminado, pueden reducir el uso de plaguicidas. Sin embargo, el impacto de estos programas no está claro y varía según el contexto. 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 programas basados ​​en umbrales con programas basados ​​en calendario.control de pesticidasprogramas (es decir, semanales o no específicos de especies) y/o parcelas de control sin tratamiento. En comparación con los programas basados ​​en calendario, los programas basados ​​en umbrales redujeron el uso de plaguicidas 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 incrementaron las poblaciones de insectos beneficiosos y lograron un control similar de las enfermedades transmitidas por artrópodos que los programas basados ​​en calendario. 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, realizamos una búsqueda sistemática de estudios relevantes que evaluaran la aplicación de umbrales en sistemas de cultivo. Mediante diversos 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 beneficiosos. Nuestra hipótesis es que los protocolos de aplicación de plaguicidas basados ​​en umbrales 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, al tiempo que favorecen la supervivencia de los insectos beneficiosos.
Realizamos una revisión bibliográfica para determinar el impacto de los programas de manejo de plaguicidas basados ​​en umbrales en la agricultura. La literatura publicada se obtuvo de Web of Science y Google Scholar (Figura 1). También utilizamos un enfoque híbrido, empleando estrategias complementarias para mejorar la representatividad y la exhaustividad de la base de datos. Además, incluimos estudios basados ​​en el conocimiento personal de los investigadores sobre investigaciones previas, repositorios de datos relevantes y una estrategia de muestreo en cadena (es decir, seleccionando artículos de referencias relevantes). Revisamos el conjunto de datos inicial en mayo de 2023 para asegurar su completitud en cuanto a factores agrícolas clave, como el tipo de cultivo, las especies de artrópodos y el país de estudio. Las lagunas en la base de datos se abordaron mediante búsquedas posteriores por palabras clave. La búsqueda completa de estudios que cumplieran con los criterios de inclusión se extendió desde febrero de 2021 hasta junio de 2023.
Los registros se identificaron mediante búsquedas en bases de datos y otras fuentes, se examinaron para determinar su relevancia, se evaluó su elegibilidad y, finalmente, se redujeron a 126 estudios que se incluyeron en el metaanálisis cuantitativo final.
Para estudios con desviaciones estándar conocidas, se utilizan las siguientes fórmulas 1 y 25 para estimar la razón logarítmica y la desviación estándar correspondiente.
Para estudios con desviaciones estándar desconocidas, se utilizan las siguientes fórmulas 3 y 4 para estimar la razón logarítmica y la desviación estándar correspondiente 25.
Con base en la prueba de normalidad de Geary (1930)26, se excluyeron los estudios con valores por debajo de 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 que se incluye en este artículo.
Las plagas representan una amenaza significativa para muchos cultivos, causando más de²⁰% de pérdidas de rendimiento globales.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. Sin embargo, varios estudios independientes han identificado efectos positivos de estos programas, incluyendo un control efectivo de plagas, altos rendimientos y, en algunos casos, efectos indirectos beneficiosos (por ejemplo, mayor polinización o control biológico). Planteamos la hipótesis de que estos efectos positivos están generalizados en la agricultura. Los resultados de un metaanálisis respaldan en gran medida esta hipótesis. Si bien las densidades de plagas fueron significativamente mayores en los programas basados ​​en umbrales que en los programas 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 enfermedades de las plantas 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 parcialmente 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 umbral redujo ligeramente la calidad del rendimiento. Además, el tipo de cultivo (cultivos especializados frente a cultivos convencionales) puede influir significativamente en la eficacia del método de control por umbral. En general, nuestros resultados respaldan la opinión generalizada de que los programas de manejo de plagas basados ​​en umbrales pueden ofrecer 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 informado durante mucho tiempo sobre los beneficios 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 los rendimientos de los cultivos sin la aplicación de plaguicidas. Sin embargo, el uso prudente de plaguicidas es fundamental para garantizar un desarrollo agrícola sostenible a largo plazo. Descubrimos que el uso de umbrales controla eficazmente los daños causados ​​por los artrópodos sin reducir los rendimientos 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 del 40 %.^OtroLas evaluaciones a gran escala de los patrones de uso de plaguicidas en tierras agrícolas francesas y los ensayos de control de enfermedades de las plantas también han demostrado que la aplicación de plaguicidas puede reducirse mediante^40-50% sin afectar los rendimientos. Estos resultados resaltan la necesidad de seguir desarrollando nuevos umbrales para el manejo de plagas y de proporcionar recursos para fomentar su uso generalizado. A medida que aumenta el uso de tierras agrícolas, el uso de plaguicidas seguirá amenazando los sistemas naturales, incluidos los particularmente sensibles y valiosos.^hábitatsSin embargo, una mayor adopción e implementación de programas basados ​​en umbrales de plaguicidas 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.