सीमा-आधारित प्रबंधन पद्धतियों से कीटनाशकों के उपयोग में 44% तक की कमी की जा सकती है, बिना कीट और रोग नियंत्रण या फसल की पैदावार से समझौता किए।

     कीट एवं रोग प्रबंधनकृषि उत्पादन के लिए कीटनाशकों का प्रयोग अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह फसलों को हानिकारक कीटों और रोगों से बचाता है। सीमा-आधारित नियंत्रण कार्यक्रम, जिनमें कीटनाशकों का प्रयोग तभी किया जाता है जब कीटों और रोगों की संख्या एक पूर्व निर्धारित सीमा से अधिक हो जाती है, कीटनाशकों के उपयोग को कम कर सकते हैं। हालांकि, इन कार्यक्रमों का प्रभाव स्पष्ट नहीं है और विभिन्न परिस्थितियों में भिन्न-भिन्न होता है। कृषि में पाए जाने वाले आर्थ्रोपोड कीटों पर सीमा-आधारित कीटनाशक नियंत्रण कार्यक्रमों के व्यापक प्रभाव का आकलन करने के लिए, हमने 34 फसलों पर किए गए 466 परीक्षणों की रिपोर्ट करने वाले 126 अध्ययनों का मेटा-विश्लेषण किया, जिसमें सीमा-आधारित कार्यक्रमों की तुलना कैलेंडर-आधारित कार्यक्रमों से की गई।कीटनाशक नियंत्रणकैलेंडर-आधारित कार्यक्रमों (यानी, साप्ताहिक या गैर-प्रजाति-विशिष्ट) और/या अनुपचारित नियंत्रण भूखंडों की तुलना में, सीमा-आधारित कार्यक्रमों ने कीटनाशकों के उपयोग में 44% और संबंधित लागतों में 40% की कमी की, जबकि कीट और रोग नियंत्रण की प्रभावशीलता या समग्र उपज पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा। सीमा-आधारित कार्यक्रमों ने लाभकारी कीटों की आबादी में भी वृद्धि की और कैलेंडर-आधारित कार्यक्रमों के समान ही आर्थ्रोपोड-जनित रोगों पर नियंत्रण प्राप्त किया। इन लाभों के व्यापक पैमाने और स्थायित्व को देखते हुए, कृषि में इस नियंत्रण पद्धति को अपनाने को प्रोत्साहित करने के लिए अधिक राजनीतिक और वित्तीय समर्थन की आवश्यकता है।

कृषि में थ्रेशोल्ड-आधारित कीटनाशक अनुप्रयोग प्रोटोकॉल के व्यापक उपयोग का मूल्यांकन करने के लिए, हमने फसल प्रणालियों में थ्रेशोल्ड अनुप्रयोग का मूल्यांकन करने वाले प्रासंगिक अध्ययनों की व्यवस्थित रूप से खोज की। कई खोज इंजनों का उपयोग करते हुए, हमने अंततः 126 अध्ययनों का विश्लेषण किया ताकि आर्थ्रोपोड कीट नियंत्रण, कृषि उत्पादकता और लाभकारी आर्थ्रोपोड घनत्व पर थ्रेशोल्ड-आधारित कीटनाशक अनुप्रयोग प्रोटोकॉल के प्रभाव का पता लगाया जा सके। हमारा मानना ​​है कि थ्रेशोल्ड-आधारित कीटनाशक अनुप्रयोग प्रोटोकॉल फसल की पैदावार को प्रभावित किए बिना कीटनाशकों के उपयोग को कम कर सकते हैं। इसके अलावा, कैलेंडर-आधारित कीटनाशक अनुप्रयोग प्रोटोकॉल की तुलना में, थ्रेशोल्ड-आधारित प्रोटोकॉल आर्थ्रोपोड जनित रोगों को नियंत्रित करने में अधिक प्रभावी हैं, साथ ही लाभकारी कीटों के अस्तित्व को भी बनाए रखते हैं।
कृषि में सीमा-आधारित कीटनाशक प्रबंधन कार्यक्रमों के प्रभाव का पता लगाने के लिए हमने साहित्य समीक्षा की। प्रकाशित साहित्य को वेब ऑफ साइंस और गूगल स्कॉलर से प्राप्त किया गया (चित्र 1)। डेटाबेस की प्रतिनिधित्व क्षमता और व्यापकता को बेहतर बनाने के लिए हमने पूरक रणनीतियों का उपयोग करते हुए एक मिश्रित दृष्टिकोण भी अपनाया। हमने शोधकर्ताओं के पूर्व शोध, प्रासंगिक डेटा भंडार और स्नोबॉल सैंपलिंग रणनीति (अर्थात प्रासंगिक संदर्भों से लेखों का चयन) के व्यक्तिगत ज्ञान के आधार पर भी अध्ययन शामिल किए। फसल के प्रकार, आर्थ्रोपोड प्रजातियों और अध्ययन देश सहित प्रमुख कृषि कारकों के लिए इसकी पूर्णता सुनिश्चित करने के लिए हमने मई 2023 में प्रारंभिक डेटासेट की समीक्षा की। डेटाबेस में मौजूद कमियों को बाद में कीवर्ड खोजों के माध्यम से दूर किया गया। समावेशन मानदंडों को पूरा करने वाले अध्ययनों की संपूर्ण खोज फरवरी 2021 से जून 2023 तक चली।
डेटाबेस और अन्य स्रोतों की खोज के माध्यम से रिकॉर्ड की पहचान की गई, प्रासंगिकता के लिए उनकी जांच की गई, पात्रता का आकलन किया गया और अंततः 126 अध्ययनों तक सीमित कर दिया गया जिन्हें अंतिम मात्रात्मक मेटा-विश्लेषण में शामिल किया गया था।
ज्ञात मानक विचलन वाले अध्ययनों के लिए, लॉग अनुपात और संगत मानक विचलन का अनुमान लगाने के लिए निम्नलिखित सूत्र 1 और 25 का उपयोग किया जाता है।
अज्ञात मानक विचलन वाले अध्ययनों के लिए, लॉग अनुपात और संगत मानक विचलन 25 का अनुमान लगाने के लिए निम्नलिखित सूत्र 3 और 4 का उपयोग किया जाता है।
गेरी (1930) के सामान्यता परीक्षण26 के आधार पर, 3 से कम मान वाले अध्ययनों को बाहर रखा गया (नकागावा एट अल. 2023 के सूत्र 5 के अनुसार)।
अध्ययन पद्धति के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया इस लेख में दिए गए नेचर पोर्टफोलियो रिपोर्ट सारांश को देखें।
कीटों से कई फसलों को गंभीर खतरा होता है, और इनके कारण फसलों को होने वाले नुकसान का एक बड़ा हिस्सा कीटों के कारण ही होता है।²⁰वैश्विक उपज हानि का प्रतिशत।²⁸हालांकि थ्रेशोल्ड-आधारित कीट प्रबंधन कार्यक्रम एकीकृत कीट प्रबंधन (आईपीएम) की आधारशिला हैं, कृषि पर इनका समग्र प्रभाव अभी भी स्पष्ट नहीं है। हालांकि, कई स्वतंत्र अध्ययनों ने इन कार्यक्रमों के सकारात्मक प्रभावों की पहचान की है, जिनमें प्रभावी कीट नियंत्रण, उच्च पैदावार और कुछ मामलों में लाभकारी अप्रत्यक्ष प्रभाव (जैसे, परागण में वृद्धि या जैविक नियंत्रण) शामिल हैं। हमारा मानना ​​है कि ये सकारात्मक प्रभाव कृषि में व्यापक रूप से फैले हुए हैं। एक मेटा-विश्लेषण के परिणाम इस परिकल्पना का काफी हद तक समर्थन करते हैं। हालांकि थ्रेशोल्ड-आधारित कार्यक्रमों में कीट घनत्व कैलेंडर-आधारित कार्यक्रमों की तुलना में काफी अधिक था, कीट क्षति सूचकांकों ने दोनों कीटनाशक अनुप्रयोग कार्यक्रमों के लिए समान नियंत्रण प्रभावशीलता दिखाई। थ्रेशोल्ड-आधारित और कैलेंडर-आधारित कीटनाशक अनुप्रयोग कार्यक्रमों ने आर्थ्रोपोड-जनित पौधों के रोगों के समान दमन को भी दिखाया। थ्रेशोल्ड-आधारित कार्यक्रमों ने मानक कीटनाशक अनुप्रयोग कार्यक्रमों की तुलना में लाभकारी आर्थ्रोपोड की अधिक संख्या प्रदर्शित की। इन परिणामों को कैलेंडर-आधारित कार्यक्रमों की तुलना में थ्रेशोल्ड-आधारित कार्यक्रमों में कीटनाशक उपयोग में कुल 44% की कमी से आंशिक रूप से समझाया जा सकता है। हालांकि, थ्रेशोल्ड और कैलेंडर-आधारित नियंत्रण विधियों ने पैदावार में महत्वपूर्ण अंतर नहीं दिखाया, हमने पाया कि थ्रेशोल्ड विधि ने पैदावार की गुणवत्ता को थोड़ा कम कर दिया। इसके अलावा, फसल का प्रकार (विशेष फसलें बनाम पारंपरिक फसलें) सीमा नियंत्रण विधि की प्रभावशीलता को काफी हद तक प्रभावित कर सकता है। कुल मिलाकर, हमारे परिणाम इस लंबे समय से चली आ रही धारणा का समर्थन करते हैं कि सीमा-आधारित कीट प्रबंधन कार्यक्रम कृषि प्रणालियों में कीटों और रोगों के प्रबंधन में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान कर सकते हैं।
आर्थिक सीमाएँ एकीकृत कीट प्रबंधन (आईपीएम) अवधारणा का एक केंद्रीय तत्व हैं, और शोधकर्ताओं ने लंबे समय से सीमा-आधारित कीटनाशक अनुप्रयोग कार्यक्रमों के सकारात्मक लाभों की जानकारी दी है। हमारे अध्ययन से पता चला कि अधिकांश प्रणालियों में आर्थ्रोपोड कीट नियंत्रण आवश्यक है, क्योंकि 94% अध्ययनों से पता चलता है कि कीटनाशकों के प्रयोग के बिना फसल की पैदावार में कमी आती है। हालांकि, दीर्घकालिक टिकाऊ कृषि विकास सुनिश्चित करने के लिए विवेकपूर्ण कीटनाशक उपयोग महत्वपूर्ण है। हमने पाया कि कैलेंडर-आधारित कीटनाशक अनुप्रयोग कार्यक्रमों की तुलना में सीमा का उपयोग पैदावार कम किए बिना आर्थ्रोपोड क्षति को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करता है। इसके अलावा, सीमा का उपयोग कीटनाशक के प्रयोग को 40% से अधिक तक कम कर सकता है।^अन्यफ्रांस की कृषि भूमि में कीटनाशकों के उपयोग के पैटर्न के व्यापक आकलन और पौधों के रोग नियंत्रण परीक्षणों से यह भी पता चला है कि कीटनाशकों के प्रयोग को कम किया जा सकता है।^40-50उपज को प्रभावित किए बिना प्रतिशत। ये परिणाम कीट प्रबंधन के लिए नए मानदंड विकसित करने और उनके व्यापक उपयोग को प्रोत्साहित करने के लिए संसाधन उपलब्ध कराने की आवश्यकता पर प्रकाश डालते हैं। कृषि भूमि उपयोग बढ़ने के साथ, कीटनाशकों का उपयोग प्राकृतिक प्रणालियों के लिए खतरा बना रहेगा, जिसमें विशेष रूप से संवेदनशील और मूल्यवान प्रणालियाँ शामिल हैं।^{निवास}हालांकि, कीटनाशक सीमा पर आधारित कार्यक्रमों को व्यापक रूप से अपनाने और लागू करने से इन प्रभावों को कम किया जा सकता है, जिससे कृषि की स्थिरता और पर्यावरण मित्रता में सुधार हो सकता है।
डेटा पांडुलिपि या पूरक सूचना फ़ाइल में प्रस्तुत किया गया है, और यह लेखक के GitHub खाते https://github.com/aleach379/Thresholdsreduce पर सार्वजनिक रूप से भी उपलब्ध है।