Paul Henning Krogh, seniorforsker, Institut for Bioscience, Aarhus Universitet
Der er begrænset viden om, hvordan sprøjtemidler til bekæmpelse af skadedyr og svampesygdomme påvirker jordlevende organismer.
Derfor skal et nyt forskningsprojekt på Aarhus Universitet belyse, hvordan sprøjtemidlerne påvirker fauna (springhaler, mider og regnorme) og mikroflora (bakterier og svampe) i jorden. Resultater fra projektet offentliggøres efter planen i løbet af 2014.
Jorden er fuld af liv
Sprøjtemidler til bekæmpelse af skadedyr, ukrudt og plantesygdomme skal typisk virke på eller omkring planternes overjordiske dele. En del af et tilført pesticid kan dog ende i jordmiljøet, enten under sprøjtningen eller senere i forbindelse med nedbør.
Jordens fauna (springhaler, mider og regnorme) og jordens mikroflora (bakterier og svampe) spiller en vigtig rolle for jordens frugtbarhed ved at omsætte afgrøderester og gødning samt ved at hæmme plante-patogener i jorden. Jordlevende organismer bidrager også til at opretholde jordens struktur og vandholdende egenskaber, og de er derved med til at begrænse forurening af luft og grundvand.
Derfor er det vigtigt, at undgå tab af biodiversitet eller tab af vigtige funktioner, også nede i jorden. En funktion kan for eksempel være jordens evne til at omsætte kvælstof fra planterester til plantetilgængeligt kvælstofgødning. En anden funktion er strukturdannelse, som modvirker, at kvælstoffet tabes til luft eller grundvand, før det kan udnyttes af afgrøden.
Risikovurdering og dyrkningsfaktorer
Alle pesticider skal før godkendelse igennem en risikovurdering, hvor midlernes toksicitet undersøges i simple modelsystemer. Men dyrkningsjorden er et meget mere komplekst miljø. Her har også andre dyrkningsfaktorer betydning ? positive såvel som negative ? for jordlevende organismer, ligesom de har indflydelse på pesticiders kontakt med jordlevende organismer.
Det gælder for eksempel jordbearbejdning. Pløjning opblander jord, gødning og afgrøderester, mens pløjefri dyrkning vil efterlade et lag af planterester, eventuelt også halm, på jordoverfladen. Vil planterester på jordoverfladen ?fange? en del af pesticidet, og dermed mindske kontakten med jordlevende organismer? Hvis det er tilfældet, kan risikoen for negative effekter på jordlevende organismer eller vigtige funktioner være mindre ved pløjefri dyrkning end ved traditionel jordbearbejdning.
En anden dyrkningsfaktor, som kan have betydning for effekten af pesticider, er brugen af enten handelsgødning eller husdyrgødning. Husdyrgødning indeholder ikke bare plantenæringsstoffer, men også organisk materiale, som er en energikilde for jordlevende organismer. Hvis et pesticid har en negativ, men ikke dødelig effekt, så kan det betegnes som en stressfaktor. Stress fører til nedsat aktivitet, flugt eller øget stofskifte, og spørgsmålet er, om husdyrgødning med både næringsstoffer og energi kan afhjælpe en sådan stress?
Et kontrolleret markforsøg
Under praktiske forhold er det næsten umuligt at bestemme effekter af pesticider, fordi de ?blandes? med effekter af andre dyrkningsfaktorer. For at forstå dette samspil, er der brug for et markforsøg, som kan adskille hoved- og vekselvirkninger.
Ved Forskningscenter Foulum nær Viborg blev der i 2002 etableret et jordbearbejdningsforsøg med tre kornbaserede sædskifter, fire jordbearbejdningsmetoder (pløjning, overfladisk eller dyb harvning, og pløjning), og ?markerne? (storparceller) i fire gentagelser. Hver storparcel er opdelt i en række underparceller, som gør det muligt at sammenligne en række forskellige kombinationer af dyrkningsfaktorer.
I foråret 2012 indledtes et nyt projekt, som støttes økonomisk af Miljøstyrelsens pesticidforskningsprogram. Bag projektforslaget stod to institutter ved Aarhus Universitet, Agroøkologi og Bioscience. Projektet vil undersøge effekter af to udvalgte pesticider (et svampemiddel og et insektmiddel) i et forsøg, hvor de to pesticider, hver for sig og sammen, anvendes i vinterhvede i sædskifter, som dyrkes med enten pløjning eller direkte såning, og gødes med enten handelsgødning eller kvæggylle. Kontrolbehandlinger uden pesticider er også med i forsøget, som har 12 hovedbehandlinger i fire gentagelser. Pesticider tilføres i foråret, kort tid efter gødskning, i 2012 og 2013.
Akutte effekter og recovery
Tiden er en vigtig faktor, når effekter af pesticider skal vurderes. Hvis effekten af en bestemt behandling er dramatisk, men meget kortvarig, har det muligvis ringe betydning for jordens funktioner. Omvendt kan en mindre effekt være alvorlig, hvis den er langvarig.
I forsøget gennemføres to kampagner i hvert af årene 2012 og 2013, hvor der indsamles jordprøver til måling af effekter på jordlevende fauna (mikroleddyr og regnorme) og mikroflora (mikrobiel biomasses sammensætning og nitrifikation). Første kampagne gennemføres tre til fire uger efter pesticidbehandlingen for at måle akutte effekter, mens en kampagne om efteråret skal undersøge, om der er langtidseffekter.
Effekter på jordbundens økosystem-tjenester?
I en særlig aktivitet vil projektet i 2013 undersøge effekter på udvalgte nyttefunktioner i markens økosystem, som også kaldes økosystem-tjenester. De udgør, så at sige, jordlevende organismers bidrag til landbrugsproduktionen.
Som nævnt kan pløjefri dyrkning medføre en høj eksponering af planterester på jordoverfladen for pesticider. Det kunne påvirke deres nedbrydning, specielt hvis der er tale om et svampemiddel. Omvendt vil traditionel pløjning give en større eksponering af jorden, og det kunne eventuelt påvirke en økosystem-tjeneste som jordens aggregat-stabilitet. Begge disse spørgsmål vil blive undersøgt i et laboratorieforsøg, som gennemføres med brug af intakte jordprøver, som indsamles i markforsøget. Nedbør, som jo kan påvirke transporten af pesticider ned i jorden, vil blive simuleret efter én, to eller fire uger. Desuden vil alle organismegrupper, der undersøges i marken, også bliver målt i laboratorieforsøget for at vurdere, om det er en acceptabel efterligning af markforholdene.
