Het was al bekend dat plaagdichtheden enige tijd na toepassing van bestrijdingsmiddelen konden toenemen tot dichtheden die hoger zijn dan voor de chemische bestrijding. Het nieuwe onderzoek laat zien dat deze toename van plaagdichtheden te verwachten is als de natuurlijke vijanden van de plagen ook enigszins gevoelig zijn voor de bestrijdingsmiddelen. Dit kan er zelfs toe leiden dat de gemiddelde plaagdichtheid gedurende een groeiseizoen hoger is dan zonder het gebruik van bestrijdingsmiddelen.

Simulatie van plagen en natuurlijke vijanden

‘Om erachter te komen hoe de hogere plaagdichtheden optreden na een gewasbehandeling maakten we in ons onderzoek gebruik van verschillende wiskundige modellen om dichtheden van plagen en hun natuurlijke vijanden te simuleren. We bootsten hierbij verschillende manieren van chemische bestrijding na, van één keer per seizoen, tot aan regelmatige toepassing of bestrijding wanneer de plaagdichtheden boven een bepaalde drempelwaarde kwamen,’ zegt eerste auteur dr. Arne Janssen, universitair hoofddocent aan het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica van de UvA (UvA-IBED).

De modelsimulaties laten zien dat als natuurlijke vijanden van de insectenplagen aanwezig zijn, de gemiddelde plaagdichtheden gedurende een seizoen toenemen met chemische plaagbestrijding. Het leidt zelfs vaak tot hogere dichtheden dan zonder bestrijding. Plaagdichtheden nemen pas af als gevolg van chemische bestrijding nadat de natuurlijke vijanden zo goed als uitgeroeid zijn door de bestrijding. De simulaties voorspellen dus dat chemische bestrijding zal leiden tot toename van gemiddelde plaagdichtheden gedurende een seizoen als natuurlijke vijanden aanwezig zijn en als die vijanden ook enigszins te lijden hebben van de bestrijdingsmiddelen.

‘Een mogelijke verbale verklaring hiervoor is dat plaagdichtheden afnemen door de sterfte veroorzaakt door de bestrijdingsmiddelen, maar indirect weer toenemen omdat de dichtheden van hun natuurlijke vijanden ook omlaag gaan,’ zegt dr. Paul van Rijn, medeauteur en onderzoeker aan UvA-IBED. De dichtheden van de natuurlijke vijanden, daarentegen, nemen af door sterfte ten gevolge van de bestrijdingsmiddelen, en nemen daarnaast nog verder af doordat de dichtheden van hun voedsel, de plaag, afneemt. Deze verklaring werd bevestigd met simulaties waarbij de natuurlijke vijanden naast de plaag ook nog ander voedsel konden gebruiken: zolang dit alternatieve voedsel niet werd beïnvloed door de bestrijdingsmiddelen leidde dit inderdaad tot veel minder hoge plaagdichtheden.

Literatuuronderzoek

Een logische volgende vraag was of deze theoretische bevindingen werden bevestigd door experimenten. ‘Hiervoor deden we een zogenaamde meta-analyse van gepubliceerde veldexperimenten. De experimenten in de analyse moesten langer dan een paar plaaggeneraties duren, maar maximaal één groeiseizoen, omdat de verhoging van de plaagdichtheden op die tijdschaal optreedt. Bovendien moesten de experimenten de dichtheden van plagen met en zonder bestrijdingsmiddelen vergelijken. Vijanden van de plagen bleken van nature aanwezig te zijn in veruit de meeste van deze experimenten, en het gemiddelde effect van chemische bestrijding in die experimenten verschilde inderdaad niet significant van geen effect. De gemiddelde plaagdichtheid nam wél af met chemische bestrijding wanneer geen natuurlijke vijanden aanwezig waren, hetgeen het geval was in de minderheid van de studies’, legt Janssen uit.

Het onderzoek laat zien dat de aanwezigheid van de natuurlijke vijanden van plagen het gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen vaak overbodig maakt. Het maakt ook duidelijk dat het effect van chemische bestrijdingsmiddelen moet worden bestudeerd in veldexperimenten met de duur van een groeiseizoen en in de aanwezigheid én afwezigheid van natuurlijke vijanden. ‘Waarschijnlijk kan zelfs nog betere natuurlijke bestrijding worden bereikt door de effectiviteit van de natuurlijke vijanden te bevorderen, bijvoorbeeld door ze gericht te beschermen, te stimuleren of los te laten. Bovendien zal bestrijding met natuurlijke vijanden leiden tot meer duurzame landbouw doordat het gebruik van chemische middelen kan worden teruggedrongen, zodat er minder neveneffecten optreden,’ concludeert van Rijn.

Publicatiegegevens

Arne Janssen, Paul C.J. van Rijn: ‘Pesticides do not significantly reduce arthropod pest densities in the presence of natural enemies,’ in Ecology Letters. DOI: https://doi.org/10.1111/ele.13819