Omfang og effekt af herbicidafdrift til læhegn
5 Konsekvenser af afdrift af ukrudtsmidler i hegn
Tidligere undersøgelser har vist, at tjørn er meget følsom over for metsulfuron. Formålet med denne del af projektet var at undersøge, om det er et generelt træk for bærbærende træer, eller om den høje følsomhed er specifik for tjørn. Data har desuden dannet grundlag for en bedømmelse af effekten af en reduktion af herbicidafdriften til danske læhegn.
5.1 Metoder
5.1.1 Effekter af metsulfuron på tjørn – validering af eksisterende data
Efter marksprøjtningen med metsulfuron den 19. maj blev effekten på bærsætningen i det eksponerede tjørnehegn bestemt for at kunne validere de eksisterende data for effekten af eksperimentel sprøjtning med metsulfuron direkte ind i tjørnehegn (Kjær et al. 2004). Effekten af traktorsprøjtningen med metsulfuron på tjørnehegnet blev bestemt ved at tælle grønne bær (10. august 2005) og modne bær (6. september 2005) på sideskud, der var afmærket på forhånd (10 sideskud per træ for hver type bær, 29 sprøjtede og 29 usprøjtede træer).
5.1.2 Seljerøns følsomhed over for metsulfuron
Feltforsøgene er gennemført som sprøjteforsøg i 4 hegn af seljerøn. I markerne, der grænser op til disse hegn, sprøjtede landmanden ikke i det yderste sprøjtespor (12-18 m). Vi sprøjtede hegnene med 5 doser (0, 5, 10, 20 og 40 % af maksimum dosis for kornmarker) den 15. juni 2005. Kontrolplanter blev ikke sprøjtet. Hvert hegn blev inddelt i fire blokke (replikater), undtagen i et hegn, hvor der kun var plads til et replikat. Hvert replikat bestod af tre træer pr. dosis. Der blev anvendt formuleret metsulfuron (Ally). Hegnene blev sprøjtet med en eksperimentel sprøjte, som holdtes lodret, således at sprøjtemidlet blev afsat i et bælte fra jordoverfladen og ca. 2,5 m op. Herved opnås en ensartet afsætning i hele højden. Afsætningen blev bestemt ved en samlet metsulfuronbestemmelse for hver dosis i hvert af de fire hegn, idet der blev indsamlet 10 tilfældigt udvalgte blade per dosis på tværs af replikaterne. Variationen inden for hver koncentration er estimeret ved at analysere prøver for en enkelt koncentration fra hver af de fire blokke enkeltvis. I hver blok er indsamlet ca. 10 blade.
Der blev høstet fem prøver af blade, grønne og modne bær i hvert træ; dog blomstrede det ene hegn ikke i 2005, hvorfor der ikke kunne tages bærprøver i dette hegn. Da blomstringen havde toppet på sprøjtetidspunktet, blev der ikke indsamlet knopper og blomster i 2005. Tilsvarende indsamlinger blev foretaget året efter sprøjtningen (2006).
5.1.3 Hylds følsomhed over for metsulfuron
Hyld findes generelt ikke som sammenhængende hegn, men er udbredt i mange hegn. Vi har dog fundet to sammenhængende hyldehegn hos en enkelt landmand og udført sprøjteforsøgene i disse. Der blev sprøjtet med Ally i 5 doser (0, 2,5, 5, 10 og 20 % af maksimum dosis for kornmarker) den 15. juni 2005 på samme måde som i seljerøn, bortset fra at hvert hegn blev inddelt i fem blokke (replikater) med en busk per replikat for hver dosis.
Afsætningen blev bestemt på samme måde som for seljerøn.
Der blev i 2005 indsamlet prøver af knopper, blomster, blade, umodne bær og modne bær. For hver busk blev der taget 5 prøver for hver målevariabel.
Der blev også gennemført indsamlinger året efter sprøjtningen (2006).
5.1.4 Højdemæssig variation i bærproduktionen
I tilfældigt udvalgte, formentlig usprøjtede hylde- og seljerøntræer blev der i juli 2007 indsamlet næsten modne bær fra 0 til 5 m højde for at få et skøn over bærproduktionen som funktion af højden. For begge arter blev der indsamlet data på to forskellige lokaliteter. Der blev taget prøver i 5 hyldetræer og 10 seljerøn ved i hver træ at tælle bærklaserne inden for den ramme, som mellemrummene mellem trinene på en stige danner. Dermed fik vi mål for den arealmæssige bærproduktion. For at få et skøn over klase- og bærvægtens variation med højde blev der i tilfældigt udvalgte træer afklippet 10 klaser i hver højde på hver lokalitet. Hyldebærrene blev vejet, mens seljerønbærrene blev talt.
5.1.5 Dataanalyser
Målvariable for knopper, blomster og blade viste sig at kunne antages at være normaltfordelte, og der blev derfor lavet en variansanalyse af disse med sprøjtemiddeldoseringen som systematisk effekt og hegn og blok som tilfældige effekter. Blokfaktoren er 'nested' inden for hegnsfaktoren. Modellen er:
hvor Ydthb er responsvariablen målt under træer i hegn h, blok b, med behandling d og til tidspunkt t. µ, ad og ßt betegner middelværdi og de systematiske effekter af henholdsvis sprøjtemiddelbehandling d og tidspunkt t. De tilfældige effekter af hegn h og af blok b i hegn h betegnes Eh og Fh,b residualleddet betegnes Udthb. Alle de tilfældige effekter og residualleddene antages uafhængige og normalfordelte.
Hverken biomassedata eller antalsdata for bær kunne med rimelighed beskrives ved en normalfordeling. Vi har valgt at benytte Spearman's rang korrelation (rS) stratificeret efter blokke til at vurdere, om der er en monoton sammenhæng mellem respons og dosis. For at lave den stratificerede test benyttes de reciprokke varianser som vægte på de blok-specifikke korrelationer. Det vil sige
Effekten af det afsatte metsulfuron på hyld og seljerøn blev fittet til en sigmoid kurve med modellen
5.2 Resultater
5.2.1 Effekter på tjørn
Som set i tidligere projekter var der en negativ effekt af metsulfuronsprøjtningen på bærsætningen i tjørnehegnene (Figur 5.1). Bærsætningen blev målt i 1,5 m højde. De tilsvarende målinger af afsætningen af metsulfuron fra sprøjtesporet nærmest hegnet viste en middelværdi på 2,1 og 3,2 ng/cm² i højderne 1 og 2 m. Da der ikke blev målt metsulfuronafsætning fra sprøjtespor 2-5, blev bidraget fra disse sprøjtespor til den samlede afsætning beregnet ud fra målingerne af afsat fluorescein under antagelse af, at metsulfuronafsætningen fra disse spor i forhold til spor 1 vil være proportional med afsætningen af fluorescein. Den samlede afsætning af metsulfuron på bladene blev på den måde estimeret til 5,9 ng/cm². På basis af dosis-responsligningen for modne bær i Kjær et al. (2006) estimeres produktionen af modne bær per sideskud ved denne eksponering til 8·10-9 bær pr. sideskud, dvs. så godt som ingen bærproduktion set i forhold til en estimeret bærproduktion på ca. 0,7 pr. sideskud i kontroltræer. Den estimerede effekt af den målte metsulfuronafsætning er dermed lidt større end den observerede effekt i dette ene hegn (se Figur 5.1).
Figur 5.1. Antal røde bær samt SEM pr. sideskud (29 træer, 10 sideskud/træ for hver behandling) og værdier estimeret på baggrund af tidligere forsøg (Kjær et al. 2006) på sprøjtet og usprøjtet hvidtjørn 2005.
5.2.2 Seljerøns og hylds følsomhed over for metsulfuron
Afsætningen af metsulfuron på hyld og seljerøn fremgår af Tabel 5.1 og 5.2, idet der dog kun er tale om en enkelt samlet måling for hver koncentration i hvert hegn. Idet 10 ng metsulfuron/cm² svarer til 1 g/ha, skulle 10 % af den maksimale godkendte dosering (4 g/ha) give en afsætning på 4 ng/cm², og dermed er der en nogenlunde god overensstemmelse mellem den nominelle og den faktiske dosering. Der er temmelig store variationer på afsætningen inden for samme nominelle dosering, men på baggrund af nærværende data er det ikke muligt at sige, om variationen primært skyldes upræcis udsprøjtning af herbicidet, eller om variationen er forårsaget af bladenes forskellige placering på træet og dermed forskellige eksponeringsforhold.
Tabel 5.1. Afsætning af sprøjtemidlet metsulfuron på blade af hyld målt i to hegn behandlet med doseringer svarende til 0-20 % af den maksimale godkendte for korn (4 g/ha). Målingerne er foretaget på en prøve per dosering for hvert hegn, og hver prøve består af 10 blade taget tilfældigt inden for en given sprøjtemiddeleksponering i hegnet.
| Hegn nr. | Nominel dosering | ng metsulfuron/cm² |
| 4 | 0 % | n.d. |
| 4 | 2,5 % | 0,8 |
| 4 | 5 % | 1,3 |
| 4 | 10 % | 3,6 |
| 4 | 20 % | 2,7 |
| 5 | 0 % | n.d. |
| 5 | 2,5 % | 0,5 |
| 5 | 5 % | 1,2 |
| 5 | 10 % | 4,6 |
| 5 | 20 % | 19,1 |
Tabel 5.2. Afsætning af sprøjtemidlet metsulfuron på blade af seljerøn målt i fire hegn behandlet med doseringer svarende til 0-40 % af den maksimale godkendte dosis for korn (4 g/ha). Målingerne er foretaget på en prøve per dosering for hvert hegn, og hver prøve består af 10 blade taget tilfældigt inden for en given sprøjtemiddeleksponering i hegnet.
| Hegn nr. | Nominel dosering | ng metsulfuron/cm² |
| 1 | 0 % | n.d. |
| 1 | 5 % | 1,7 |
| 1 | 10 % | 3,9 |
| 1 | 20 % | 7,5 |
| 1 | 40 % | 17,2 |
| 2 | 0 % | n.d. |
| 2 | 5 % | 3,0 |
| 2 | 10 % | 7,5 |
| 2 | 20 % | 6,0 |
| 2 | 40 % | 17,8 |
| 3 | 5 % | 11,7* |
| 3 | 10 % | 0,8 |
| 3 | 20 % | 2,6 |
| 3 | 40 % | 6,4 |
| 6 | 0 % | n.d. |
| 6 | 5 % | 3,0 |
| 6 | 10 % | 3,5 |
| 6 | 20 % | 7,0 |
| 6 | 40 % | 6,3 |
* meget lille prøve; betragtes som outlier
Variationen mellem blokkene inden for en given koncentration (10 % af maksimale godkendte dosis) i hver hegnstype er præsenteret i Tabel 5.3. Denne variation er noget mindre end variationen mellem hegn beskrevet ovenfor.
Tabel 5.3. Variation mellem blokke (replikater) inden for en enkelt dosering. For hver prøve er indsamlet ca. 10 blade.
| Hegn | Dosering | Blok | ng metsulfuron/cm² |
| 1 | 10 % | 1 | 5,4 |
| 1 | 10 % | 2 | 3,7 |
| 1 | 10 % | 3 | 8,2 |
| 1 | 10 % | 4 | 3,7 |
| 5 | 10 % | 1 | 3,2 |
| 5 | 10 % | 2 | 3,2 |
| 5 | 10 % | 3 | 4,7 |
| 5 | 10 % | 4 | 2,7 |
| 5 | 10 % | 5 | 2,9 |
Som det ses af Figur 5.2 og 5.3 samt Tabel 5.4 og 5.5 var der det år, der blev sprøjtet, tydelige, signifikante effekter på bærsætningen hos både seljerøn og hyld, mens effekten på bladstørrelsen var mindre udtalt, især i seljerøn, men dog stadig signifikant. Hyld er tilsyneladende mere følsom end seljerøn, idet bærsætningen i hyld ved en eksponering på 10 % af den maksimale godkendte dosis (svarende til 4 ng/cm²) kun er ca. 20 % af bærsætningen i kontrollerne, mens den samme dosering kun halverer bærsætningen i seljerøn. Billedet var dog modsat året efter sprøjtningen, idet der ingen effekter var på hyld, men små effekter på seljerøn (se Figur 5.2 og 5.3).
Figur 5.2. Effekter af den afsatte mængde metsulfuron på bladtørvægt og antal modne bær på seljerøn i sprøjteåret (venstre) og året efter (højre). Punkter repræsenterer middelværdier med SEM.
Figur 5.3. Effekter af den afsatte mængde metsulfuron på bladtørvægt og tørvægten af modne bær på hyld i sprøjteåret (venstre) og året efter (højre). Punkter repræsenterer middelværdier med SEM.
Tabel 5.4. Variansanalyse (proc mixed) af effekten af den systematiske variabel, dosis, og de tilfældige variable, hegn og blok, inden for hegn 2005. For dosis er angivet p-værdien, for hegn og blok andelen af den samlede tilfældige variation.
| Seljerøn (4 hegn) | Hyld (2 hegn) | |||||
| Dosis | Hegn | Blok | Dosis | Hegn | Blok | |
| Tørvægt blade | p < 0,0001 | 0,4 | 0,03 | p < 0,0001 | 0,02 | 0 |
| Tørvægt knopper | - | - | - | p < 0,0001 | 0,02 | 0,03 |
| Tørvægt blomster | - | - | - | p < 0,0001 | 0 | 0,05 |
Tabel 5.5. Spearmans rang-korrelation, vægtet beregning for alle blokke og alle hegn med hhv. seljerøn og hyld 2005. Tabellen viser testværdien (z) og p-værdien for analysen af sammenhængen mellem metsulfuron-doseringen og de enkelte målevariable inden for hver hegnstype.
| Seljerøn | Hyld | |||
| z | p-værdi | z | p-værdi | |
| Tørvægt blade | -1,9 | 0,029 | -7,1 | < 0,0001 |
| Tørvægt knopper | - | - | -7,7 | < 0,0001 |
| Tørvægt blomster | - | - | -8,6 | < 0,0001 |
| Tørvægt umodne bær | -13,7 | < 0,0001 | -7,9 | < 0,0001 |
| Antal umodne bær | -13,1 | < 0,0001 | - | - |
| Tørvægt modne bær | -13,2 | < 0,0001 | -9,7 | < 0,0001 |
| Antal modne bær | -13,5 | < 0,0001 | - | - |
5.2.3 Bærproduktion som funktion af højden
Bærvægten pr. m² er for seljerøn beregnet ved at gange bærvægten fra ovenstående med antal bær pr. m² og omregne fra tørvægt til friskvægt på baggrund af data fra Eriksson & Ehrlen (1991). Som det ses af Figur 5.4, varierer bærproduktionen i hyld og seljerøn en del med højden. Bærproduktionen pr. løbende meter hegn er beregnet ved at integrere under de fittede kurver. Den beregnede bærproduktion er 1103 g friskvægt pr. meter for hyld og 1172 g friskvægt pr. meter for seljerøn.
Figur 5.4. Bærproduktion som funktion af højde i hyld og seljerøn. Hvert punkt repræsenterer gennemsnit for hhv. 5 (hyld) og 10 (seljerøn) træer.
Version 1.0 September 2008, © Miljøstyrelsen.