Published October 29, 2019
| Version v1
Publication
Open
Do diverse landscapes provide for effective natural pest control in subtropical rice?
Creators
- 1. Wageningen University & Research
- 2. Xi'an Jiaotong-Liverpool University
- 3. Open University in the Netherlands
- 4. Jiangxi Agricultural University
- 5. Peking University
- 6. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research
- 7. Chinese Academy of Sciences
Description
Abstract While the biocontrol potential of natural enemies is well established, it is largely unknown how landscape‐mediated effects on pest and natural enemy communities impact the cascade of biocontrol potential, crop injury, yield and profit, taking into account crop management and surrounding landscape composition. We compared natural biocontrol with chemical control according to local farmers' practice, across the 'full cascade' from natural enemy and pest abundance to crop injury, yield loss, yield and economic performance. This 2‐year study was conducted in 20 rice fields embedded in a gradient of landscapes from crop‐dominated to semi‐natural habitat‐dominated, in subtropical China, the world's largest rice‐producing region. Natural enemies suppressed brown planthopper population growth in unsprayed plots, irrespective of landscape composition. However, crop injury was lower in pesticide treated plots than in unsprayed plots, and yields in sprayed plots were 20% higher than in unsprayed plots. Nevertheless, pesticide applications were only profitable in less than half of the cases when only costs for pesticides were considered, and in less than one third of the cases when costs for pesticides and labour were considered. Synthesis and applications . Our findings question the cost‐effectiveness of current chemical‐based pest management in farming, and highlight opportunities for more ecologically based pest management strategies based on the widespread activity of natural enemies. Pest damage and biocontrol, however, are largely independent from the landscape context, which might be due to the small‐scale character of Chinese rice landscapes. To maintain high levels of biocontrol, conserving this small‐scale character appears more important than increasing the proportion of semi‐natural habitat.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص في حين أن إمكانات المكافحة الحيوية للأعداء الطبيعيين راسخة، إلا أنه من غير المعروف إلى حد كبير كيف تؤثر تأثيرات المناظر الطبيعية على الآفات ومجتمعات الأعداء الطبيعية على سلسلة إمكانات المكافحة الحيوية وإصابة المحاصيل والمحصول والربح، مع مراعاة إدارة المحاصيل وتكوين المناظر الطبيعية المحيطة. نقارن المكافحة الحيوية الطبيعية مع المكافحة الكيميائية وفقًا لممارسات المزارعين المحليين، عبر "السلسلة الكاملة" من العدو الطبيعي ووفرة الآفات إلى إصابة المحاصيل وفقدان الغلة والغلة والأداء الاقتصادي. أجريت هذه الدراسة التي استمرت عامين في 20 حقلاً من حقول الأرز المضمنة في تدرج من المناظر الطبيعية من المحاصيل التي تهيمن عليها إلى الموائلشبهالطبيعية التي تهيمن عليها، في الصين شبه الاستوائية، أكبر منطقة منتجة للأرز في العالم. قام الأعداء الطبيعيون بقمع النمو السكاني لنباتات النبتة البنية في قطع الأراضي غير المرشوشة، بغض النظر عن تكوين المناظر الطبيعية. ومع ذلك، كانت إصابة المحاصيل أقل في قطع الأراضي المعالجة بالمبيدات الحشرية منها في قطع الأراضي غير المرشوشة، وكانت الغلة في قطع الأراضي المرشوشة أعلى بنسبة 20 ٪ منها في قطع الأراضي غير المرشوشة. ومع ذلك، لم تكن تطبيقات مبيدات الآفات مربحة إلا في أقل من نصف الحالات التي تم فيها النظر في تكاليف مبيدات الآفات فقط، وفي أقل من ثلث الحالات التي تم فيها النظر في تكاليف مبيدات الآفات والعمالة. التوليف والتطبيقات . تشكك النتائج التي توصلنا إليها في فعالية تكلفة الإدارة الحالية للآفات القائمةعلى المواد الكيميائية في الزراعة، وتسلط الضوء على الفرص المتاحة لاستراتيجيات إدارة الآفات القائمة على أساس بيئي أكثر استنادًا إلى النشاط الواسع النطاق للأعداء الطبيعيين. ومع ذلك، فإن أضرار الآفات والمكافحة الحيوية مستقلة إلى حد كبير عن سياق المناظر الطبيعية، والتي قد تكون بسبب الطابع الصغير لمناظر الأرز الصينية. للحفاظ على مستويات عالية من المكافحة الحيوية، يبدو الحفاظ على هذه الشخصية الصغيرة أكثر أهمية من زيادة نسبة الموائل شبهالطبيعية.Translated Description (English)
Abstract While the biocontrol potential of natural enemies is well established, it is largely unknown how landscape‐mediated effects on pest and natural enemy communities impact the cascade of biocontrol potential, crop injury, yield and profit, taking into account crop management and surrounding landscape composition. We compare natural biocontrol with chemical control according to local farmers' practice, across the 'full cascade' from natural enemy and pest abundance to crop injury, yield loss, yield and economic performance. This 2‐year study was conducted in 20 rice fields embedded in a gradient of landscapes from crop‐dominated to semi‐natural habitat‐dominated, in subtropical China, the world's largest rice‐producing region. Natural enemies suppressed brown planthopper population growth in unsprayed plots, irrespective of landscape composition. However, crop injury was lower in pesticide treated plots than in unsprayed plots, and yields in sprayed plots were 20% higher than in unsprayed plots. However, pesticide applications were only profitable in less than half of the cases when only costs for pesticides were considered, and in less than one third of the cases when costs for pesticides and labor were considered. Synthesis and applications . Our findings question the cost‐effectiveness of current chemical‐based pest management in farming, and highlight opportunities for more ecologically based pest management strategies based on the widespread activity of natural enemies. Pest damage and biocontrol, however, are largely independent from the landscape context, which might be due to the small‐scale character of Chinese rice landscapes. To maintain high levels of biocontrol, conserving this small‐scale character appears more important than increasing the proportion of semi‐natural habitat.Translated Description (French)
Résumé Bien que le potentiel de biocontrôle des ennemis naturels soit bien établi, on ignore en grande partie comment les effets induits par le paysage sur les communautés de ravageurs et d'ennemis naturels affectent la cascade du potentiel de biocontrôle, des dommages aux cultures, du rendement et du profit, en tenant compte de la gestion des cultures et de la composition du paysage environnant. Nous comparons le biocontrôle naturel au contrôle chimique selon les pratiques des agriculteurs locaux, à travers la « cascade complète » allant de l'ennemi naturel et de l'abondance des ravageurs aux dommages aux cultures, à la perte de rendement, au rendement et à la performance économique. Cette étude de 2 ans a été menée dans 20 rizières intégrées dans un gradient de paysages allant de dominés par les cultures à dominés par les habitats semi-naturels, en Chine subtropicale, la plus grande région productrice de riz au monde. Les ennemis naturels ont supprimé la croissance de la population de sauterelles brunes dans les parcelles non pulvérisées, quelle que soit la composition du paysage. Cependant, les dommages aux cultures étaient plus faibles dans les parcelles traitées aux pesticides que dans les parcelles non pulvérisées, et les rendements dans les parcelles pulvérisées étaient 20 % plus élevés que dans les parcelles non pulvérisées. Cependant, les applications de pesticides n'ont été rentables que dans moins de la moitié des cas, lorsque seuls les coûts des pesticides ont été pris en compte, et dans moins d'un tiers des cas, lorsque les coûts des pesticides et de la main-d' œuvre ont été pris en compte. Synthèse et applications . Nos résultats remettent en question le rapport coût-efficacité de la lutte antiparasitaire chimique actuelle dans l'agriculture et mettent en évidence les possibilités de stratégies de lutte antiparasitaire plus écologiques basées sur l'activité généralisée des ennemis naturels. Les dommages causés par les ravageurs et la lutte biologique sont toutefois largement indépendants du contexte paysager, ce qui pourrait être dû au caractère à petiteéchelle des paysages rizicoles chinois. Pour maintenir des niveaux élevés de biocontrôle, la conservation de ce caractère à petiteéchelle semble plus importante que l'augmentation de la proportion d'habitat semi-naturel.Translated Description (Spanish)
Resumen Si bien el potencial de biocontrol de los enemigos naturales está bien establecido, se desconoce en gran medida cómo los efectos mediadospor el paisaje sobre las plagas y las comunidades enemigas naturales afectan la cascada del potencial de biocontrol, el daño a los cultivos, el rendimiento y las ganancias, teniendo en cuenta el manejo de los cultivos y la composición del paisaje circundante. Comparamos el biocontrol natural con el control químico de acuerdo con la práctica de los agricultores locales, a través de la "cascada completa" desde el enemigo natural y la abundancia de plagas hasta el daño a los cultivos, la pérdida de rendimiento, el rendimiento y el rendimiento económico. Este estudio de 2 años se realizó en 20 campos de arroz incrustados en un gradiente de paisajes desde dominados por cultivos hasta dominados por hábitats semi naturales, en la China subtropical, la región productora de arroz más grande del mundo. Los enemigos naturales suprimieron el crecimiento de la población de saltamontes pardos en parcelas no pulverizadas, independientemente de la composición del paisaje. Sin embargo, el daño a los cultivos fue menor en las parcelas tratadas con pesticidas que en las parcelas no pulverizadas, y los rendimientos en las parcelas pulverizadas fueron un 20% más altos que en las parcelas no pulverizadas. Sin embargo, las aplicaciones de plaguicidas solo fueron rentables en menos de la mitad de los casos cuando solo se consideraron los costos de los plaguicidas, y en menos de un tercio de los casos cuando se consideraron los costos de los plaguicidas y la mano de obra. Síntesis y aplicaciones . Nuestros hallazgos cuestionan la rentabilidad del actual manejo de plagas basado en productos químicos en la agricultura y destacan las oportunidades para estrategias de manejo de plagas más ecológicas basadas en la actividad generalizada de los enemigos naturales. Sin embargo, el daño por plagas y el biocontrol son en gran medida independientes del contexto del paisaje, lo que podría deberse al carácter a pequeñaescala de los paisajes arroceros chinos. Para mantener altos niveles de biocontrol, conservar este carácter a pequeñaescala parece más importante que aumentar la proporción de hábitat semi natural.Files
1365-2664.13520.pdf
Files
(16.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:fb510b4165a51e464fceab7745594c8b
|
16.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- هل توفر المناظر الطبيعية المتنوعة مكافحة طبيعية فعالة للآفات في الأرز شبه المداري ؟
- Translated title (English)
- Do diverse landscapes provide for effective natural pest control in subtropical rice?
- Translated title (French)
- La diversité des paysages permet-elle de lutter efficacement contre les ravageurs naturels du riz subtropical ?
- Translated title (Spanish)
- ¿Proporcionan diversos paisajes un control natural eficaz de las plagas en el arroz subtropical?
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2979922830
- DOI
- 10.1111/1365-2664.13520
References
- https://openalex.org/W102569366
- https://openalex.org/W1518897246
- https://openalex.org/W1579472033
- https://openalex.org/W1584343945
- https://openalex.org/W1599956631
- https://openalex.org/W1642939797
- https://openalex.org/W190270193
- https://openalex.org/W1971816306
- https://openalex.org/W1979762468
- https://openalex.org/W1998025025
- https://openalex.org/W2009435671
- https://openalex.org/W2019193639
- https://openalex.org/W2020258801
- https://openalex.org/W2026012260
- https://openalex.org/W2028687132
- https://openalex.org/W2030067309
- https://openalex.org/W2052176379
- https://openalex.org/W2054711198
- https://openalex.org/W2081180660
- https://openalex.org/W2096679187
- https://openalex.org/W2118260382
- https://openalex.org/W2124104730
- https://openalex.org/W2130800182
- https://openalex.org/W2148681315
- https://openalex.org/W2152752936
- https://openalex.org/W2161703612
- https://openalex.org/W2163391762
- https://openalex.org/W2166951298
- https://openalex.org/W2294598170
- https://openalex.org/W2316007641
- https://openalex.org/W2344825221
- https://openalex.org/W2538503382
- https://openalex.org/W2563175597
- https://openalex.org/W2593307884
- https://openalex.org/W2606093562
- https://openalex.org/W2660794189
- https://openalex.org/W2776230021
- https://openalex.org/W2803978868
- https://openalex.org/W2809341966
- https://openalex.org/W2887713204
- https://openalex.org/W2937730115
- https://openalex.org/W2979922830
- https://openalex.org/W3003144190
- https://openalex.org/W3082247111
- https://openalex.org/W374244291
- https://openalex.org/W395608
- https://openalex.org/W4206035278