Integriertes Schädlingsmanagement

Integriertes Schädlingsmanagement (IPM) , auch bekannt als integrierte Schädlingsbekämpfung (IPC), kombiniert nicht-chemische und chemische Verfahren zur wirtschaftlichen Schädlingsbekämpfung . Dadurch wird der Einsatz von Chemikalien reduziert und gleichzeitig Produktivität und Gesundheit verbessert. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) definiert IPM wie folgt:

„Integriertes Schädlingsmanagement (IPM) ist die sorgfältige Abwägung aller verfügbaren Schädlingsbekämpfungstechniken und die anschließende Integration geeigneter Maßnahmen, die die Entwicklung von Schädlingspopulationen hemmen. Es kombiniert biologische, chemische, physikalische und kulturspezifische (kulturelle) Managementstrategien und -praktiken, um gesunde Pflanzen zu züchten und den Einsatz von Pestiziden zu minimieren. Dadurch werden die von Pestiziden ausgehenden Risiken für die menschliche Gesundheit und die Umwelt reduziert oder minimiert, um ein nachhaltiges Schädlingsmanagement zu gewährleisten.“ ^{[ 3 ]}

Ursprünglich für die Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft entwickelt ^{[ 4 ]} , werden IPM-Programme auch zur Bekämpfung von Krankheiten, Unkräutern, Insekten und tierischen Schädlingen ^{[ 2 ]} in Wohngebieten und Gewerbegebieten, auf Rasenflächen , in Gemeinschaftsgärten und Privathaushalten eingesetzt ^{[ 5 ]} . IPM ist ein sichereres Schädlingsbekämpfungssystem als der Einsatz chemischer Pestizide, da es Risiken wie insektizidbedingtes Wiederauftreten von Schädlingen , Pestizidresistenz ^{[ 6 ] [ 7 ]} und (insbesondere bei Nahrungsmitteln) Ernterückstände ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} mindert . Vorhersagemodelle sind nützliche Instrumente bei der Umsetzung von IPM-Programmen ^{[ 5 ] .}

Integriertes Schädlingsmanagement basiert auf dem Verständnis der Struktur und Funktionen eines Ökosystems. Verschiedene Techniken werden dynamisch kombiniert und an veränderte ökologische, ökonomische und soziale Bedingungen angepasst. ^{[ 12 ]} Programme, die in einer Region entwickelt wurden, müssen unter Umständen angepasst werden, bevor sie in einer anderen Region erfolgreich eingeführt werden können. Dies berücksichtigt Unterschiede in der biologischen Variabilität von Schädlingsökosystemen, den Umweltbedingungen, dem Umfang und der Kapazität der Reaktionsmöglichkeiten, dem regulatorischen Umfeld und dem kulturellen Kontext. ^{[ 13 ]}

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  Wichtige Bestandteile eines integrierten Schädlingsbekämpfungsprogramms (IPM) ^{[ 1 ]}

Kulturmaßnahmen – Die erste Verteidigungslinie für einen Garten oder ein landwirtschaftliches Anwesen besteht darin, Sorten auszuwählen, die an die lokalen Wachstumsbedingungen angepasst sind, wie z. B. resistente Sorten, und gesunde Pflanzen zu erhalten. Kulturmaßnahmen können Techniken wie Fruchtfolge und Mischkultur umfassen , um gesunde Wachstumsbedingungen zu fördern. ^{[ 1 ]}

Hygienemaßnahmen sind unerlässlich. Beim Umgang mit Pflanzen können kranke Pflanzen unter Quarantäne gestellt oder entfernt und vorbeugende Maßnahmen wie die Reinigung von Geräten (z. B. Gartenscheren) und die fachgerechte Entsorgung von Pflanzenresten ergriffen werden, um die Ausbreitung von Infektionen und Schädlingen zu verhindern . ^{[ 1 ]} Hygienemaßnahmen, die Nahrungs-, Wasser- und Unterschlupfquellen beseitigen, sind unerlässlich, um Häuser vor Schädlingen zu schützen. ^{[ 14 ]} Schulen, ^{[ 15 ]} Gesundheitseinrichtungen, ^{[ 16 ]} Gastronomiebetriebe und andere Unternehmen benötigen ebenfalls sorgfältige und kontinuierliche Hygienemaßnahmen. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

Wenn der Schädlingsbefall ein unakzeptables Ausmaß erreicht, können mechanische Bekämpfungsmethoden eingesetzt werden ^{[ 1 ]} , wie beispielsweise das einfache Absammeln von Insekten per Hand, das Besprühen mit Wasser ^{[ 19 ]} , das Absaugen ^{[ 20 ]} sowie Barrieren und Fallen. Bodenbearbeitung kann die Bodenstruktur beeinträchtigen, wird aber mitunter in Abstimmung mit den Lebenszyklen der Schädlinge angewendet ^{[ 21 ] .}

Akzeptable Schädlingsbefallsraten – IPM geht davon aus, dass die vollständige Ausrottung einer Schädlingspopulation oft unmöglich ist und der Versuch teuer und unsicher sein kann. Der Schwerpunkt liegt auf der Kontrolle , nicht auf der Ausrottung . ^{[ 1 ]}

IPM-Programme legen akzeptable Schädlingspopulationen oder Interventionsschwellenwerte auf Basis des geschätzten wirtschaftlichen Schadens fest und ergreifen Bekämpfungsmaßnahmen, sobald diese Schwellenwerte überschritten werden. ^{[ 1 ]} Ein wirtschaftlicher Schadensschwellenwert ist die Schädlingspopulation, bei der der Schaden an einer Kulturpflanze die Kosten der Schädlingsbekämpfung übersteigt. Ein wirtschaftlicher Schwellenwert ist die Populationsgröße, ab der Maßnahmen ergriffen werden müssen, um zu verhindern, dass die Schädlingspopulation diesen Schwellenwert erreicht. ^{[ 1 ]} Schwellenwerte sind schädlings- und standortspezifisch. Das bedeutet, dass ein bestimmtes Unkraut an einem Standort akzeptabel sein kann, ^{[ 22 ]} an einem anderen jedoch nicht. ^{[ 23 ]} Beispielsweise kann Weißklee an den Seiten eines Abschlags auf einem Golfplatz akzeptabel sein , nicht aber auf dem Fairway , wo er das Spiel beeinträchtigen könnte. ^{[ 24 ]}

Das Überleben einer Schädlingspopulation auf einem angemessenen Niveau verringert den Selektionsdruck. Dadurch wird die Resistenzentwicklung gegenüber Bekämpfungsmitteln verlangsamt, denn wenn fast alle Schädlinge abgetötet werden, bilden die resistenten Exemplare die genetische Grundlage der zukünftigen Population. Das Überleben einer signifikanten Anzahl nicht-resistenter Individuen verdünnt die Verbreitung eventuell auftretender Resistenzgene. Ebenso führt die wiederholte Anwendung einer einzigen Bekämpfungsmittelklasse zu Schädlingspopulationen, die gegen diese Klasse resistenter werden, während der Wechsel zwischen verschiedenen Klassen dem entgegenwirkt. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 25 ]}

Regelmäßige Beobachtungen sind für die Inspektion, die Schädlingsidentifizierung und die laufende Überwachung unerlässlich. Zur Überwachung des Schädlingsbefalls werden verschiedene Methoden eingesetzt, darunter Sichtprüfungen, Insekten- und Sporenfallen sowie andere Verfahren. Auch automatisierte Systeme mit künstlicher Intelligenz werden für die Überwachung entwickelt, stoßen jedoch hinsichtlich Kosten, Effektivität, Mobilität und Skalierbarkeit im Feldeinsatz auf Hindernisse. ^{[ 1 ]}

Die Dokumentation ist unerlässlich ^{[ 26 ] [ 27 ]} , ebenso wie umfassende Kenntnisse über das Verhalten und die Fortpflanzungszyklen der Zielschädlinge. Insekten sind wechselwarm, daher hängt ihre Entwicklung von den Umgebungstemperaturen ab. Für viele Insekten wurden die Entwicklungszyklen anhand von Gradtagen modelliert . Die Gradtage einer Umgebung bestimmen den optimalen Zeitpunkt für einen bestimmten Insektenbefall ^{[ 28 ] [ 29 ]} . Pflanzenpathogene zeigen ähnliche Reaktionsmuster in Abhängigkeit von Wetter und Jahreszeit. Diese werden jedoch zunehmend durch den Klimawandel gestört ^{[ 30 ]} .

Natürliche biologische Prozesse und Materialien können als biologische Bekämpfungsmittel (BCA) mit akzeptablen Umweltauswirkungen und oft geringen Kosten eingesetzt werden. Der Hauptansatz besteht darin, Nützlinge oder andere Prädatoren zu fördern, die Zielschädlinge fressen oder parasitieren. ^{[ 31 ] [ 32 ]} Die augmentative biologische Bekämpfung zielt darauf ab, natürliche Feinde und Krankheitserreger wie Prädatoren, Parasitoide oder Mikroben zu vermehren, damit diese Schädlinge und Krankheiten in einem Gebiet rechtzeitig bekämpfen können. Die konservierende biologische Bekämpfung nutzt landwirtschaftliche Praktiken, um bereits vorhandene Populationen natürlicher Feinde, wie beispielsweise Marienkäfer, besser zu unterstützen und so deren Wachstum zu fördern. Die klassische biologische Bekämpfung oder die Importbiologische Bekämpfung führt neue Populationen natürlicher Feinde oder Krankheitserreger ein, die möglicherweise nicht in einem Gebiet heimisch sind. ^{[ 33 ] [ 1 ]}

Nützliche Pilze und Bakterien produzieren bioaktive Verbindungen, die Boden und Nutzpflanzen vor bakteriellen, pilzlichen und nematodenbedingten Krankheiten schützen und so den Bedarf an Fungiziden verringern . Nützliche Bakterien können das Pflanzenwachstum verbessern und Krankheiten bekämpfen, ohne die Umwelt zu schädigen. ^{[ 34 ]}

Die genetische Schädlingsbekämpfung setzt gentechnisch veränderte Organismen ein, um Schädlingspopulationen zu reduzieren. Beispielsweise werden bei der Sterilen-Insekten-Technik (SIT) sterilisierte Männchen einer bestimmten Art freigesetzt, um eine unfruchtbare Paarung zu gewährleisten. Durch die gezielte Beeinträchtigung der Fortpflanzungsfähigkeit des Zielschädlings wird die Populationsgröße auf ein unkritisches Niveau gesenkt. Andere genetische Ansätze manipulieren Geschlechtsbestimmungsgene, erhöhen das Vorkommen dominanter Letalgene oder verändern das Geschlechterverhältnis in der Population. Der Erfolg genetischer Bekämpfungsprogramme hängt von der Ausbreitungsrate, der Lebensdauer und dem Paarungserfolg der eingeführten Schädlinge ab. ^{[ 35 ] [ 1 ]}

Synthetische Pestizide , zu denen Insektizide ^{[ 36 ]} , Fungizide [ ^{37 ]} und Herbizide [ ^{38 ] gehören ,} haben nachweislich vielfältige negative Auswirkungen auf Nichtzielorganismen und Zielorganismen. ^{[ 39 ]} Der verantwortungsvolle Umgang mit Pestiziden bedeutet ^, sie nur bei Bedarf und oft nur zu bestimmten Zeitpunkten im Lebenszyklus eines Schädlings einzusetzen. ^{[ 1 ]}

Biologische Insektizide , die aus natürlich vorkommenden Mikroorganismen gewonnen werden ( z . B. Bt , entomopathogene Pilze und entomopathogene Nematoden ), zählen ebenfalls zu den chemischen Bekämpfungsmitteln. ^{[ 1 ] [ 34 ]} Viele neuere Pestizide werden aus Pflanzen oder natürlich vorkommenden Substanzen gewonnen ( z. B. Nikotin , Pyrethrum und Insektenjuvenilhormon - Analoga), wobei der Toxophor oder der Wirkstoff verändert sein kann, um eine erhöhte biologische Aktivität oder Stabilität zu erzielen. ^{[ 8 ]} Auch Gartenbauöle werden zu den chemischen Bekämpfungsmitteln gezählt . ^{[ 40 ]}

Pflanzenschutzmittel müssen ihre Zielorganismen erreichen und dürfen keine Nichtzielorganismen schädigen. Die Ausbringungstechnik muss auf die Kulturpflanze, den Schädling und das jeweilige Pflanzenschutzmittel abgestimmt sein. ^{[ 41 ]} Beispielsweise kann der Einsatz von Niedrigvolumen-Sprühgeräten den Gesamtverbrauch an Pflanzenschutzmitteln und die Betriebskosten senken. ^{[ 8 ] [ 42 ]} Die Einhaltung aller empfohlenen Vorsichtsmaßnahmen ist unerlässlich. ^{[ 41 ]} Integrierter Pflanzenschutz (IPM) stellt eine Alternative zu kalenderbasierten Schädlingsbekämpfungsansätzen dar, deren Wirksamkeit – unter anderem aufgrund des Klimawandels – abnimmt . ^{[ 43 ]}

IPM-Maßnahmen, die als Resistenzmanagement bekannt sind , sind unerlässlich, um die Entwicklung von Resistenzen gegen chemische Bekämpfungsmittel, einschließlich biologischer Insektizide, zu verhindern und zu verlangsamen. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]}

Unter Verwendung dieser Komponenten wird das integrierte Schädlingsmanagement zu einem fortlaufenden Prozess, der sich in sechs wiederholbare Schritte unterteilen lässt: ^{[ 47 ].}

^{Integrierter Pflanzenschutz (} IPM) findet in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen Verwendung, die jeweils spezifische Herausforderungen und empfohlene Techniken mit sich bringen. Dazu gehören Landwirtschaft [ ^{1 ] [ 46 ] [ 48 ]} , Gartenbau ^{[ 49 ]} , Forstwirtschaft ^{[ 48 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 45 ]} , Siedlungsgebiete ^{[ 14 ]} , die präventive Erhaltung von Kulturgütern ^{[ 53 ] [ 54 ]} sowie die allgemeine Schädlingsbekämpfung, einschließlich der Bekämpfung von Schädlingen an Gebäuden ^{[ 55 ]} , Rasenflächen ^{[ 24 ] [ 56 ] [ 57 ]} und Zierpflanzen ^{[ 44 ] [ 58 ] .}

Integriertes Schädlingsmanagement (IPM) kann ein effektiver Ansatz zur Schädlingsbekämpfung im Haus oder Garten sein. Schädlinge wie Kakerlaken , Mäuse und Ratten sind gesundheitsschädlich. Sie verschlechtern die Raumluftqualität und können Asthma- und Allergieanfälle auslösen . Schädlingsprobleme lassen sich nachhaltig angehen, indem man Informationen über die jeweiligen Schädlinge, ihren Lebensraum und sichere Schädlingsbekämpfungsmethoden nutzt. ^{[ 14 ]}

In Wohnräumen ist es unerlässlich, den Zugang von Schädlingen zu Nahrung, Wasser und Verstecken zu verstehen und zu kontrollieren, da diese allesamt zum Überleben notwendig sind. Integriertes Schädlingsmanagement (IPM) konzentriert sich auf Prävention, Hygiene und Schädlingsabwehr anstatt auf chemische Bekämpfungsmittel. Es umfasst die Identifizierung von Schädlingen, das Abdichten von Eintrittspunkten und das Entfernen von Nahrungs- und Wasserquellen. IPM priorisiert Methoden mit geringer Toxizität, um ein gesundes Wohnumfeld zu schaffen. ^{[ 14 ]}

Der erste Schritt ist die regelmäßige Kontrolle , um den Schädling und seinen Lebensraum zu identifizieren. Überprüfen Sie regelmäßig, ob Schädlinge aktiv sind. Hygiene ist unerlässlich, um Nahrungs- und Wasserquellen zu beseitigen: Halten Sie Ihr Haus trocken und sauber, reparieren Sie Lecks, bewahren Sie Lebensmittel (auch Tierfutter) in verschlossenen Behältern auf, entfernen Sie Krümel und verschüttete Flüssigkeiten durch Fegen und Wischen von Böden und Arbeitsflächen, lassen Sie keine Lebensmittel herumliegen und entsorgen Sie Wertstoffe und Restmüll ordnungsgemäß. Um zu verhindern, dass Schädlinge in Ihr Haus gelangen, dichten Sie Risse im Innen- und Außenbereich ab, reparieren Sie Löcher und Spalten in Wänden, Böden und Decken, reparieren Sie Fliegengitter und verwenden Sie Türdichtungen, um sicherzustellen, dass die Türen dicht schließen. Halten Sie Pflanzen und Gegenstände vom Fundament Ihres Hauses fern. ^{[ 14 ]}

Fangen Sie Nagetiere mithilfe von Fallen. Falls Chemikalien zur Schädlingsbekämpfung notwendig sind, wählen Sie die am wenigsten giftigen und gezieltsten Mittel. Gehen Sie mit Chemikalien (einschließlich Ködern) vorsichtig um, um empfindliche Personen vor dem Kontakt mit Chemikalien zu schützen. Bewahren Sie diese außerhalb der Reichweite von Kindern und Haustieren auf. ^{[ 14 ]}

IPM bezeichnet die Auswahl und Anwendung ^{[ 5 ]} von Schädlingsbekämpfungsmaßnahmen, um günstige ökonomische, ökologische und soziale Folgen zu erzielen. Ein formaler IPM-Prozess beginnt mit dem Monitoring, das Inspektion und Identifizierung umfasst. ^{[ 59 ]}

Die Überwachung beginnt sofort, noch bevor der Schädlingsbefall signifikant wird. Sie umfasst die Kontrolle der Boden- bzw. Substratfruchtbarkeit und der Wasserqualität . Die allgemeine Pflanzengesundheit und Schädlingsresistenz werden maßgeblich vom pH-Wert , der Alkalität , dem Gehalt an gelösten Mineralien und dem Sauerstoffreduktionspotenzial beeinflusst. Viele Krankheiten werden durch Wasser übertragen, direkt durch Bewässerungswasser und indirekt durch Spritzwasser.

Sobald der Schädling identifiziert ist, ermöglicht die Kenntnis seines Lebenszyklus die Festlegung optimaler Interventionszeitpunkte. ^{[ 60 ]} So lässt sich beispielsweise die Vermehrung von Unkräutern aus dem Saatgut des Vorjahres durch Mulch und Vorauflaufherbizide verhindern.

Eine Fehlidentifizierung eines Schädlings kann zu unwirksamen Bekämpfungsmaßnahmen führen. Beispielsweise könnte ein durch Überwässerung verursachter Pflanzenschaden fälschlicherweise für eine Pilzinfektion gehalten werden , da viele Pilz- und Virusinfektionen unter feuchten Bedingungen entstehen.

Nach der Überwachung werden die wirtschaftlichen Schadensschwellenwerte festgelegt. Die wirtschaftliche Schadensschwelle ist die Schädlingspopulationsdichte, bei der der Ernteschaden die Kosten der Schädlingsbekämpfung übersteigt. Anhand der wirtschaftlichen Schadensschwellenwerte wird die wirtschaftliche Schwellenwertschwelle bestimmt, also die Populationsdichte, ab der Maßnahmen ergriffen werden sollten, um ein Überschreiten akzeptabler Schädlingspopulationen zu verhindern. Aktionsschwellenwerte können auch auf Basis anderer Ergebnisse als wirtschaftlicher Schäden festgelegt werden. ^{[ 59 ]} Wirtschaftliche Schadensschwellenwerte sind im klassischen landwirtschaftlichen Schädlingsmanagement üblicher, Aktionsschwellenwerte hingegen im baulichen Schädlingsmanagement. Integrierte Schädlingsbekämpfungsprogramme (IPM) mit Fokus auf ökologischen Pflanzenschutz können neben wirtschaftlichen Zielen auch Ziele wie die Reduzierung von Kontaminationen, die Senkung von Treibhausgasemissionen und den Erhalt der Biodiversität priorisieren. ^{[ 61 ]}

Die Risikobewertung umfasst üblicherweise vier Aspekte: 1) Charakterisierung biologischer Bekämpfungsmittel, 2) Gesundheitsrisiken, 3) Umweltrisiken und 4) Wirksamkeit. ^{[ 62 ]} Ein Beispiel für unterschiedliche Aktionsschwellenwerte aufgrund der Risikobewertung wäre, dass eine Fliege in einer Scheune akzeptabel, eine Fliege in einem Operationssaal jedoch nicht akzeptabel wäre. Sobald ein Schwellenwert von der Schädlingspopulation überschritten wurde, müssen Maßnahmen zur Reduzierung und Bekämpfung des Schädlings ergriffen werden.

Bei schädlingsresistenten Kulturpflanzen wie Sojabohnen sind Eingriffe möglicherweise nicht erforderlich, es sei denn, die Schädlinge treten zahlreich auf oder vermehren sich rapide. Ein Eingriff ist gerechtfertigt, wenn die zu erwartenden Schadenskosten durch den Schädling die Kosten der Bekämpfung übersteigen. Standortspezifische Anforderungen können ebenfalls variieren. ^{[ 63 ]}

Integriertes Schädlingsmanagement umfasst verschiedene Maßnahmen, darunter ackerbauliche Maßnahmen, physische Barrieren, mechanische Eingriffe, biologische Bekämpfungsmethoden wie die Förderung und der Schutz natürlicher Feinde der Schädlinge sowie chemische Bekämpfungsmittel. Zu den ackerbaulichen Maßnahmen gehören die Beseitigung von Schädlingen durch das Entfernen von Pflanzenresten oder kranken Pflanzen, Überfluten, Besanden und die Verwendung krankheitsresistenter Pflanzensorten. Mechanische/physikalische Maßnahmen umfassen das Absammeln von Schädlingen von den Pflanzen oder den Einsatz von Netzen oder anderem Material, um Schädlinge wie Vögel von Weinreben oder Nagetiere von Gebäuden fernzuhalten. ^{[ 64 ]} Die biologischen Bekämpfungsmethoden sind vielfältig. Sie umfassen den Schutz und die Förderung natürlicher Feinde sowie die Sterile-Insekten-Technik (SIT). ^{[ 65 ]}

Integriertes Schädlingsmanagement (IPM) kann den Einsatz von Nutztieren umfassen. Tiere wie Ziegen, Hühner und Enten eignen sich zur Bekämpfung von Unkraut, Insekten und anderen unerwünschten Organismen. Ziegen fressen Giftefeu, eine Pflanze, die für andere Arten giftig ist. Hühner werden häufig in Obstplantagen eingesetzt, um die Laubstreu zu durchwühlen und dabei Insekten, Unkrautsamen und Larven zu fressen. Der Einsatz von Nutztieren im IPM reduziert den Bedarf an chemischen Alternativen. Es ergeben sich viele Vorteile, unter anderem die Produktion von Dung und die Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit. Nutztiere können bei sorgfältiger Überwachung äußerst effektiv sein ^{[ 66 ] [ 67 ].}

Augmentation, Inokulationsfreisetzung und Massenfreisetzung sind verschiedene Methoden der biologischen Schädlingsbekämpfung, die den Zielschädling auf unterschiedliche Weise beeinflussen. Die augmentative Bekämpfung umfasst die periodische Ausbringung von Nützlingen. ^{[ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]} Bei der Massenfreisetzung werden Nützlinge gesammelt, massenhaft gezüchtet und periodisch in großer Zahl im Schädlingsgebiet freigesetzt. ^{[ 73 ] [ 74 ] [ 75 ]} Diese Methode dient der kurzfristigen Reduzierung der Wirtspopulationen, in der Regel bei einjährigen Kulturpflanzen, ist aber nicht für den langfristigen Einsatz geeignet. ^{[ 76 ]}

Bei der gezielten Freisetzung von Nützlingen wird zu Beginn der Vegetationsperiode eine begrenzte Anzahl solcher Organismen ausgebracht. Diese Strategie bietet eine langfristige Schädlingsbekämpfung, da die Nachkommen der Organismen die Schädlingspopulationen während der gesamten Saison beeinflussen. Sie ist in Obstplantagen weit verbreitet. ^{[ 76 ] [ 77 ]} Bei der saisonalen Freisetzung von Nützlingen werden die Organismen gesammelt, massenhaft gezüchtet und saisonal freigesetzt, um die Population aufrechtzuerhalten. Dieses Verfahren wird häufig in Gewächshäusern angewendet. ^{[ 77 ]} In Amerika und anderen westlichen Ländern überwiegt die Massenfreisetzung, während in Asien und Osteuropa häufiger gezielte Inokulation und gelegentliche Ausbringungen eingesetzt werden. ^{[ 76 ]}

Die Sterile-Insekten-Technik (SIT) ist ein flächendeckendes IPM-Programm, bei dem sterile männliche Schädlinge in die Schädlingspopulation eingebracht werden, um Weibchen zu (erfolglosen) Paarungsbegegnungen zu verleiten. Dies dient der Geburtenkontrolle und reduziert die Reproduktionsrate. ^{[ 65 ]} Die oben genannten biologischen Bekämpfungsmethoden sind nur in Extremfällen angebracht, da die Einführung neuer Arten oder die Vermehrung natürlich vorkommender Arten schädliche Auswirkungen auf das Ökosystem haben kann. Biologische Bekämpfungsmethoden können zwar zur Eindämmung invasiver Arten oder Schädlinge eingesetzt werden, sie können aber selbst als Einschleppungsweg für neue Schädlinge dienen. ^{[ 78 ]}

Die Nutzung von Wissen, Erfahrung, Beobachtung und die Integration verschiedener Techniken machen IPM (Integriertes Schädlingsmanagement) für den ökologischen Landbau geeignet (ausgenommen synthetische Pestizide). Dazu gehören gegebenenfalls auch Materialien, die auf der Liste des Organic Materials Review Institute (OMRI) ^{[ 79 ]} aufgeführt sind. Obwohl die im ökologischen Landbau und Gartenbau verwendeten Pestizide, insbesondere Insektizide , im Allgemeinen sicherer sind als synthetische Pestizide, sind sie nicht immer sicherer oder umweltfreundlicher und können Schäden verursachen. ^{[ 80 ]} In konventionellen Betrieben kann IPM die Belastung von Mensch und Umwelt durch gefährliche Chemikalien reduzieren und potenziell die Gesamtkosten senken.

Pestizide lassen sich nach ihren Wirkungsweisen klassifizieren. Der Wechsel zwischen Mitteln mit unterschiedlichen Wirkungsweisen minimiert die Schädlingsresistenz. ^{[ 64 ]}

Die Evaluation ist der Prozess der Beurteilung, ob die Intervention wirksam war, ob sie inakzeptable Nebenwirkungen hervorgerufen hat und ob das Programm fortgesetzt, überarbeitet oder abgebrochen werden soll. ^{[ 81 ]}

Frühe kulturelle Praktiken der Schädlingsbekämpfung, wie das Absammeln von Insekten und das Jäten von Unkraut, datieren wahrscheinlich auf die Zeit vor 10.000 bis 16.000 Jahren zurück, also in die Anfänge der Landwirtschaft, des Pflanzenanbaus und der Domestizierung von Tieren. ^{[ 82 ]} Vor dem Zweiten Weltkrieg wurden die bekannten und zur Schädlingsbekämpfung eingesetzten Chemikalien aus Pflanzen und anorganischen Verbindungen wie Cyanid und Arsen gewonnen . ^{[ 83 ]} Die Entwicklung synthetischer chemischer Insektizide wurde maßgeblich durch die Kriegsforschung sowohl zur Schädlingsbekämpfung als auch zur Entwicklung chemischer Waffen vorangetrieben. ^{[ 84 ] [ 85 ]}

In den Vereinigten Staaten wurde die Idee, dass „biologische und chemische Bekämpfungsmethoden einander ergänzen“, bereits 1939 in einer einflussreichen Arbeit der kalifornischen Entomologen William Muriece Hoskins, Arthur D. Borden und Abraham E. Michelbacher formuliert . Die Arbeiten dieser frühen Entomologen, die sich für einen ökologischen Ansatz in der landwirtschaftlichen Schädlingsbekämpfung einsetzten, prägten eine Generation von Wissenschaftlern, die maßgeblich an der Entwicklung des integrierten Pflanzenschutzes beteiligt waren. Zu ihnen gehörten unter anderem Ray F. Smith , Harold T. Reynolds, Robert van den Bosch und Perry Adkisson . ^{[ 86 ] [ 87 ]}

1949 berichteten Ray F. Smith und Gordon L. Smith über ein dreijähriges Projekt im Nordwesten des San Joaquin Valley, bei dem Schädlinge an Luzerne durch „kontrollierte Insektenbekämpfung“ bekämpft wurden. Die Insektenbekämpfung wurde von qualifizierten Entomologen auf Grundlage regelmäßiger Kontrollen der Schädlings- und Nützlingspopulationen überwacht. ^{[ 88 ] [ 89 ]}

Die überwachte Kontrolle bildete die konzeptionelle Grundlage für das Konzept der „integrierten Kontrolle“, das in den 1950er Jahren von Smith, Michelbacher und anderen formuliert wurde. ^{[ 90 ] [ 88 ] [ 91 ]} Der Begriff „integrierte Kontrolle“ wurde 1952 von Michelbacher und Bacon in die entomologische Literatur eingeführt. ^{[ 86 ] [ 90 ] [ 92 ]} Die erste Diskussion des Konzepts der integrierten Kontrolle wurde 1954 von R. F. Smith und W. W. Allen vorgestellt. ^{[ 86 ]} Darauf folgte im Oktober 1959 die grundlegende Publikation „The Integrated Control Concept“ in Hilgardia. In dieser Publikation beschrieben Vernon M. Stern , Ray Smith, Robert van den Bosch und Kenneth Sverre Hagen detailliert die Grundideen der integrierten Kontrolle, die wirtschaftlichen Schadensschwellen und die wirtschaftlichen Schwellenwerte. ^{[ 86 ] [ 91 ] [ 93 ]}

1956 schloss der Entomologe Perry Adkisson seine Promotion an der Kansas State University ab und trat dem entomologischen Institut der University of Missouri bei . 1958 wechselte er zur Texas A&M University im US-amerikanischen Baumwollgürtel . Dort arbeitete er mit dem US-Landwirtschaftsministerium zusammen, um ein effektives integriertes Bekämpfungsprogramm für den Baumwollkapselwurm zu entwickeln und umzusetzen . Später entwickelte er einen integrierten Ansatz, der die Ausbreitung des Baumwollkapselkäfers ( Anthonomus grandis ) in den Baumwollanbaugebieten der High Plains von Texas verhinderte und zu dessen Ausrottung in fast allen Teilen der USA führte ^{[ 94 ] [ 95 ] [ 96 ].} Nach ihrem ersten Treffen in den 1960er Jahren arbeitete Adkisson häufig mit Ray Smith zusammen und entwickelte und förderte integrierte Schädlingsbekämpfungsmethoden. Sie waren an nationalen Projekten wie dem Huffaker-Projekt von 1972 beteiligt, in dem fast 300 Wissenschaftler Schädlingsbekämpfungsprogramme für sechs wichtige Nutzpflanzen entwickelten, und dem Adkisson-Projekt, in dem Wissenschaftler von 18 Universitäten sich auf Äpfel, Luzerne, Baumwolle und Sojabohnen konzentrierten. ^{[ 86 ] [ 94 ]} In Zusammenarbeit mit dem Konsortium für Internationalen Pflanzenschutz (CICP) präsentierten sie ihre Ideen in Entwicklungsländern. ^{[ 94 ]} Für ihre zahlreichen Beiträge zur Entwicklung und Anwendung von integriertem Pflanzenschutz (IPM) erhielten Adkisson und Smith 1997 den Welternährungspreis . ^{[ 95 ]}

Entomologen und Ökologen fordern seit den 1970er Jahren die Einführung des integrierten Schädlingsmanagements (IPM) in den Vereinigten Staaten. ^{[ 97 ]} Auf Anweisung von Präsident Richard Nixon wurde IPM im Februar 1972 in die nationale Politik aufgenommen . 1979 richtete Präsident Jimmy Carter einen ressortübergreifenden IPM-Koordinierungsausschuss ein, um die Entwicklung und Umsetzung von IPM-Praktiken sicherzustellen. ^{[ 98 ]}

Die integrierte Schädlingsbekämpfung zielte darauf ab, die optimale Kombination chemischer und biologischer Bekämpfungsmethoden für einen bestimmten Insektenschädling zu ermitteln. Chemische Insektizide sollten so eingesetzt werden, dass die biologische Schädlingsbekämpfung möglichst wenig beeinträchtigt wird. Der Begriff „integriert“ war daher gleichbedeutend mit „kompatibel“. Chemische Bekämpfungsmittel sollten erst dann angewendet werden, wenn regelmäßige Kontrollen ergaben, dass eine Schädlingspopulation ein Niveau erreicht hatte, das eine Behandlung erforderlich machte (die wirtschaftliche Schadensschwelle ), um zu verhindern, dass die Population ein Niveau erreichte, bei dem die wirtschaftlichen Verluste die Kosten der Bekämpfungsmaßnahmen überstiegen (die wirtschaftliche Schadensschwelle).

IPM erweiterte das Konzept der integrierten Schädlingsbekämpfung auf alle Schädlingsklassen und umfasste fortan alle Bekämpfungsmethoden. Pflanzenschutzmittel sollten wie bei der integrierten Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden, mussten aber nun mit den jeweiligen Bekämpfungsmethoden für alle Schädlingsklassen kompatibel sein. Weitere Methoden, wie die Nutzung von Wirtspflanzenresistenz und ackerbauliche Eingriffe, wurden Teil des IPM-Konzepts. IPM vereinte die Expertise von Entomologen, Pflanzenpathologen , Nematologen und Unkrautexperten.

Die Grüne Revolution der 1960er und 70er Jahre brachte robustere Pflanzen hervor, die die durch intensive Düngung bedingten höheren Getreidemengen besser verkraften konnten. Laut FAO-Statistiken stiegen die Pestizidimporte von elf südostasiatischen Ländern zwischen 1990 und 2010 wertmäßig um fast das Siebenfache – mit verheerenden Folgen. Reisbauern gewöhnen sich daran, kurz nach der Aussaat zu spritzen, ausgelöst durch die ersten Anzeichen des Reiswicklers, der früh in der Wachstumsperiode auftritt. Dieser verursacht nur oberflächliche Schäden und mindert die Erträge nicht. 1986 verbot Indonesien 57 Pestizide und stellte die Subventionierung ihrer Verwendung vollständig ein. In den 2000er Jahren wurden diese Fortschritte jedoch zunichtegemacht, da die steigende Produktionskapazität, insbesondere in China, die Preise senkte. Die Reisproduktion in Asien hat sich mehr als verdoppelt. Dies führte jedoch dazu, dass die Bauern glaubten, mehr sei besser – sei es Saatgut, Dünger oder Pestizide. ^{[ 99 ]}

Der Braune Reiszikaden-Schädling ( Nilaparvata lugens) , der Hauptschädling der Landwirte, ist zunehmend resistent geworden. Seit 2008 haben Ausbrüche die Reisernte in ganz Asien vernichtet, nicht jedoch im Mekong-Delta. Reduzierte Spritzmitteleinsätze ermöglichten es natürlichen Feinden, die Zikaden in Vietnam zu neutralisieren. In den Jahren 2010 und 2011 befielen massive Zikadenausbrüche 400.000 Hektar thailändischer Reisfelder und verursachten Verluste von rund 64 Millionen US-Dollar. Die thailändische Regierung verfolgt nun die Strategie, in den ersten 40 Tagen auf Spritzmittel zu verzichten. ^{[ 99 ]}

Im Gegensatz dazu tötet das frühe Besprühen Frösche, Spinnen, Wespen und Libellen, die sich von den später auftretenden und gefährlichen Zikaden ernähren, und führt zur Entstehung resistenter Stämme. Zikaden benötigen heute 500-mal höhere Pestiziddosen als ursprünglich. Übermäßiger, wahlloser Einsatz tötet Nützlinge und dezimiert Vogel- und Amphibienpopulationen. Pestizide stehen im Verdacht, die menschliche Gesundheit zu schädigen und wurden in ländlichen Gebieten Asiens zu einer häufigen Suizidmethode. ^{[ 99 ]}

Im Jahr 2001 erprobten 950 vietnamesische Bauern integriertes Schädlingsmanagement (IPM). Auf einem Versuchsfeld baute jeder Bauer Reis mit der üblichen Menge an Saatgut und Dünger an und setzte Pflanzenschutzmittel nach eigenem Ermessen ein. Auf einem benachbarten Feld wurden weniger Saatgut und Dünger verwendet und 40 Tage nach der Aussaat keine Pflanzenschutzmittel eingesetzt. Die Erträge der Versuchsfelder waren gleichwertig oder sogar besser, die Kosten niedriger, was zu einem um 8 bis 10 % höheren Nettoeinkommen führte. Das Experiment initiierte die Kampagne „Drei Reduzierungen, drei Gewinne“, die behauptete, dass die Reduzierung des Einsatzes von Saatgut, Dünger und Pflanzenschutzmitteln Ertrag, Qualität und Einkommen steigern würde. Plakate, Broschüren, Fernsehspots und eine Radio-Seifenoper aus dem Jahr 2004, in der ein Reisbauer die Veränderungen nach und nach akzeptierte, wurden eingesetzt. Dass ein Zikadenbefall im Jahr 2006 die Bauern, die Insektizide verwendeten, stärker traf als jene, die darauf verzichteten, trug ebenfalls dazu bei. Die Bauern im Mekong-Delta reduzierten die Insektizidspritzungen von fünfmal pro Anbauzyklus auf null bis einmal.

Das Pflanzenschutzzentrum und das Internationale Reisforschungsinstitut (IRRI) ermutigen die Bauern, Blumen, Okra und Bohnen an den Ufern der Reisfelder anzubauen , anstatt die Vegetation wie üblich zu entfernen. Die Pflanzen locken Bienen und Wespen an, die Zikadeneier fressen, während das Gemüse die Einkommensquellen der Bauern diversifiziert. ^{[ 99 ]}

Agrarunternehmen bieten Pflanzenschutzmittel-Pakete zusammen mit Saatgut und Dünger an und gewähren Mengenrabatte. Ein Gesetzesentwurf in Vietnam sieht die Lizenzierung von Pflanzenschutzmittelhändlern und die staatliche Genehmigung von Werbung vor, um übertriebene Werbeversprechen zu verhindern. Insektizide, die gegen andere Schädlinge wie den Reiskäfer ( Scirpophaga incertulas ), die Larven von Mottenarten, die sich von Reispflanzen ernähren, wirken, sollen bei sachgemäßer Anwendung Ertragssteigerungen von 21 % erzielen. ^{[ 99 ]}

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