Teknik pengelolaan berbasis ambang batas dapat mengurangi penggunaan pestisida hingga 44% tanpa memengaruhi pengendalian hama dan penyakit atau hasil panen.

Pengelolaan hama dan penyakit sangat penting untuk produksi pertanian, melindungi tanaman dari hama dan penyakit yang merusak. Program pengendalian berbasis ambang batas, yang hanya menggunakan pestisida ketika kepadatan populasi hama dan penyakit melebihi ambang batas yang telah ditentukan, dapat mengurangi penggunaan pestisida. Namun, efektivitas program-program ini masih belum jelas dan sangat bervariasi.
Untuk menilai adopsi luas protokol aplikasi pestisida berbasis ambang batas dalam pertanian, kami secara sistematis mencari studi relevan yang mengevaluasi ambang batas dalam sistem pertanian.Dengan menggunakan beberapa mesin pencari, kami akhirnya menganalisis 126 studi untuk menentukan dampak protokol aplikasi pestisida berbasis ambang batas terhadap pengendalian hama arthropoda, produktivitas pertanian, dan kepadatan arthropoda bermanfaat.Kami berhipotesis bahwa protokol aplikasi pestisida berbasis ambang batas dapat mengurangi penggunaan pestisida tanpa mengorbankan hasil panen. Lebih lanjut, dibandingkan dengan protokol aplikasi pestisida berbasis jadwal, protokol berbasis ambang batas lebih efektif dalam mengendalikan penyakit yang ditularkan oleh arthropoda sekaligus meningkatkan kelangsungan hidup serangga bermanfaat.
Kami melakukan tinjauan pustaka untuk menentukan dampak program pengendalian pestisida berbasis ambang batas di bidang pertanian. Pustaka yang diterbitkan diperoleh dari Web of Science dan Google Scholar (Gambar 1). Kami juga menggunakan pendekatan hibrida, dengan menerapkan strategi komplementer untuk meningkatkan keterwakilan dan kelengkapan basis data.
Data diidentifikasi melalui pencarian basis data dan sumber lainnya, disaring berdasarkan relevansi, dinilai kelayakannya, dan akhirnya dipersempit menjadi 126 studi, yang dimasukkan dalam meta-analisis kuantitatif akhir.
Tidak semua penelitian melaporkan nilai rata-rata dan varians; oleh karena itu, kami menghitung koefisien variasi rata-rata untuk memperkirakan varians logaritma.^{rasio 0,25}Untuk studi dengan simpangan baku yang tidak diketahui, kami menggunakan Persamaan 4 untuk memperkirakan rasio log dan Persamaan 5 untuk memperkirakan simpangan baku yang sesuai. Keuntungan dari metode ini adalah bahwa meskipun simpangan baku lnRR yang diperkirakan tidak ada, simpangan baku tersebut masih dapat dimasukkan dalam meta-analisis dengan menghitung simpangan baku yang hilang menggunakan koefisien variasi rata-rata tertimbang dari studi yang secara terpusat melaporkan simpangan baku.
Tabel 1 menyajikan estimasi titik rasio, kesalahan standar terkait, interval kepercayaan, dan nilai p untuk setiap ukuran dan perbandingan. Plot corong dibuat untuk menentukan keberadaan asimetri untuk ukuran yang dimaksud (Gambar Tambahan 1). Gambar Tambahan 2–7 menyajikan estimasi untuk ukuran yang dimaksud dalam setiap penelitian.
Rincian lebih lanjut tentang desain penelitian dapat ditemukan dalam ringkasan laporan Nature Portfolio yang ditautkan dari artikel ini.
Analisis kami menunjukkan bahwa program pengelolaan pestisida berbasis ambang batas dapat secara signifikan mengurangi penggunaan pestisida dan biaya terkait, tetapi masih belum jelas apakah produsen pertanian benar-benar mendapatkan manfaat darinya. Studi yang termasuk dalam meta-analisis kami sangat bervariasi dalam definisi program pengelolaan pestisida "standar", mulai dari praktik regional hingga program kalender yang disederhanakan. Oleh karena itu, hasil positif yang kami laporkan di sini mungkin tidak sepenuhnya mencerminkan pengalaman aktual para produsen. Selain itu, meskipun kami mendokumentasikan penghematan biaya yang signifikan karena pengurangan penggunaan pestisida, studi awal umumnya tidak mempertimbangkan biaya inspeksi lapangan. Oleh karena itu, manfaat ekonomi keseluruhan dari program pengelolaan berbasis ambang batas mungkin sedikit lebih rendah daripada hasil analisis kami. Namun, semua studi yang melaporkan biaya inspeksi lapangan mendokumentasikan pengurangan biaya produksi karena pengurangan biaya pestisida.
Ambang batas ekonomi memainkan peran sentral dalam konsep pengelolaan hama terpadu (IPM), dan para peneliti telah lama melaporkan manfaat positif dari program aplikasi pestisida berbasis ambang batas. Studi kami menunjukkan bahwa pengendalian hama arthropoda sangat penting di sebagian besar sistem, karena 94% studi menunjukkan penurunan hasil panen tanpa aplikasi pestisida.