The causes and consequences of pest population variability in agricultural landscapes

Abstract

La variabilidad de las densidades de población es clave para la ecología de los sistemas naturales, pero también tiene grandes implicaciones para la agricultura. Las decisiones de los agricultores están muy influidas por su aversión al riesgo de brotes de plagas que provocan importantes pérdidas de rendimiento. Sin embargo, la necesidad de disponer de datos a largo plazo sobre la población de plagas en muchas explotaciones ha impedido a los investigadores explorar los factores impulsores y las implicaciones de la variabilidad de la población de plagas (VP). Aquí demostramos la importancia crítica de la VP para una agricultura sostenible analizando 13 años de densidades de plagas en >1300 olivares y viñedos españoles. Las poblaciones variables eran más propensas a causar grandes pérdidas de rendimiento, pero también creaban ocasionalmente ventanas temporales en las que las densidades caían por debajo de los umbrales de pulverización de insecticidas. Es importante destacar que los factores ambientales que regulan la variabilidad de las plagas son muy distintos de los factores que regulan la densidad media, lo que sugiere que la variabilidad debe gestionarse de forma única. Por último, la diversificación de los paisajes puede ser una situación beneficiosa para la conservación y para los agricultores, ya que los paisajes diversificados promueven poblaciones de plagas menos abundantes y menos variables. Por lo tanto, animamos a los agricultores a aumentar la complejidad de los paisajes que rodean sus explotaciones mediante la conservación/restauración de hábitats naturales y/o la diversificación de cultivos.

Variability in population densities is key to the ecology of natural systems but also has great implications for agriculture. Farmers’ decisions are heavily influenced by their risk aversion to pest outbreaks that result in major yield losses. However, the need for long-term pest population data across many farms has prevented researchers from exploring the drivers and implications of pest population variability (PV). Here, we demonstrate the critical importance of PV for sustainable farming by analyzing 13 years of pest densities across >1300 Spanish olive groves and vineyards. Variable populations were more likely to cause major yield losses, but also occasionally created temporal windows when densities fell below insecticide spray thresholds. Importantly, environmental factors regulating pest variability were very distinct from factors regulating mean density, suggesting variability needs to be uniquely managed. Finally, we found diversifying landscapes may be a win–win situation for conservation and farmers, as diversified landscapes promote less abundant and less variable pest populations. Therefore, we encourage agricultural stakeholders to increase the complexity of the landscapes surrounding their farms through conserving/restoring natural habitat and/or diversifying crops.