|
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Sprøjtepraksis i sædskifter med og uden glyphosattolerante afgrøder
4 Diskussion
På baggrund af de opnåede resultater og den eksisterende viden diskuteres i det følgende, hvilke ændringer dyrkning af glyphosattolerante afgrøder (GT-afgrøder) vil føre til – dels på kort sigt, det vil sige over én dyrkningssæson, og dels på lang sigt, det vil sige over flere år gennem hele sædskiftet. Projektets resultater forholdes til praksis gennem scenarierne opbygget over følgende fire sædskifter (se afsnit 1.7):
- Vinterraps-vårbyg-vinterbyg.
2. Majs-vårbyg.
3. Vedvarende majs.
4. Roer-vårbyg-vinterhvede-vinterhvede.
I hvert scenarium kan den fremhævede afgrøde enten være konventionel eller glyphosattolerant. Projektets sociologiske delstudium1 inddrages i diskussionen af, hvorledes de tekniske muligheder kan udmøntes i praksis, det vil sige hvilken sprøjteadfærd vi kan forvente landmændene vil have ved dyrkning af GT-afgrøder.
4.1 Ændringer på kort sigt
4.1.1 Hegnets flora
Ved afdrift kan floraen i hegn og andre marknære habitater påvirkes af herbicider. Den dosis, der afsættes i hegnet, varierer med en lang række forhold heriblandt vejrforhold og dysetype. Endvidere er afgrøden bestemmende for, hvilke midler og hvor mange behandlinger landmanden benytter. Ved den enkelte behandling kan afsættes op til 25% af markdosis110-112. For de fleste plantearter er 25% af markdosis ikke en dødelig dosis. Men små, nyligt spirede planter kan dø af påvirkningen, og større planter kan blive påvirkede selv af sublethale doseringer.
Der kan være stor forskel i plantearters følsomhed over for herbicider, og følsomheden kan afhænge af forsøgsbetingelserne. Vi fandt eksempelvis i potteforsøget, at alm. hvene er mere følsom over for glyphosat og MaisTer end fåresvingel. Hvis ED10 doseringen for begge herbicider på alm. hvene sættes til 1 N, når den vokser alene uden konkurrence fra andre arter, så er ED10 doseringen for fåresvingel af henholdsvis glyphosat og MaisTer 2 N og 10 N. Men hvis de to arter vokser i konkurrence med hinanden, forstærkes forskellen i følsomhed, idet ED10 for glyphosat på alm. hvene bliver 0,84 N MaisTer, og den tilsvarende værdi for MaisTer bliver 0,67.
Undersøgelse af herbicideffekter på enkeltarter kan altså ikke anvendes til præcist at forudse effekten i et plantesamfund, da konkurrencen mellem arterne ændrer deres respons på herbicidet. I et tidligere studium af mechlorprops indflydelse på konkurrenceforholdet mellem storkenæb og hyrdetaske fandt vi, at begge arters konkurrenceevne blev øget ved eksponering med lave doser af mechlorprop på trods af at der også her var stor forskel i arternes følsomhed over for herbicidet113. Det kan med andre ord være vanskeligt at forudsige, hvilken indflydelse en herbicidbehandling har på konkurrenceforholdet mellem plantearter.
Fåresvingel hører til de planter, som har en høj tolerance over for glyphosat. Derfor begunstiges denne art i konkurrencen med andre vilde planter ved afdrift af glyphosat fra GT-afgrøder. At fåresvingel således får forbedret sin konkurrenceevne under påvirkning af glyphosat fremgik meget tydeligt både af konkurrenceforsøget udført i væksthus og af successionforsøget i felten. Derimod var effekten af MaisTer på planternes konkurrenceforhold ikke entydig: I væksthusforsøget blev fåresvingel begunstiget i forhold til alm. hvene, mens dækningsgraden af fåresvingel under markforhold blev reduceret og dækningsgraden af alm. hvene øget. Det er dog uklart, i hvor høj grad denne effekt skyldes tilførsel af gødning (100 kg N) eller MaisTer, idet forsøget ikke var designet til at adskille effekterne.
Simuleringerne viste, at de flerårige tokimbladede planter i hegnet vil reagere svagt positivt i deres vækst ved anvendelse af glyphosat i stedet for MaisTer i majs. Dette skyldes overvejende en mindre sensitivitet overfor glyphosat, sammenlignet med MaisTer, hos disse plantearter. Der er ikke noget overraskende i, at forskellene imellem anvendelsen af de to sprøjtemidler er ret små, da sprøjtningerne med de to midler i scenarierne falder på stort set de samme tidspunkter og derfor også kan forventes at have nogenlunde samme effekt i hegnene. I majs betyder muligheden for at anvende glyphosat ikke ret meget for hegnsfloraen, da man i konventionel majs i forvejen anvender et bredspektret sprøjtemiddel (MaisTer), som ikke skader afgrøden.
I sædskifterne med vinterraps og roer gav simuleringerne et mindre entydigt svar for hegnsfloraen, idet effekten af glyphosat varierede med plantearten. I disse sædskifter spillede forsinkelsen af sprøjtetidspunktet den afgørende rolle i simuleringerne. Dette hænger sammen med timingen af sprøjtningen i forhold til plantens knopsætning. Hvis sprøjtningen falder således, at den reducerer plantens biomasse op mod knopsætning, giver dette planten færre kræfter til at danne og udvikle knopper .
Som målepunkt for simuleringerne af de flerårige urters vækst i hegn og skel er anvendt den maksimale biomasse af frugter/blomster, fordi denne parameter er vigtig for mange menneskers opfattelse af hegnets naturkvalitet. Derudover er denne parameter valgt, fordi blomstersætningen spiller en rolle for pollen- og nektarspisende insekter, samt fordi frugtsætningen spiller en rolle for frøædende arter (insekter, fugle, mus).
Modellen simulerer udelukkende knopsætning og blomstring ud fra beregning af, hvorhen de ved fotosyntesen producerede sukkerstoffer allokeres, og giftvirkningen simuleres alene ved effekter på fotosyntesen og vækstraten. Der er altså ikke inkluderet en direkte effekt af herbicidet på frøsætningen, hvilket muligvis er en forsimpling. Undersøgelser fra glyphosatresistent bomuld114 peger på, at glyphosat har en direkte virkning på frøsætning, hvorimod det samme ikke er tilfældet for glyphosatresistent majs. En sublethal effekt af glyphosat på blomstersætningen er også fundet hos den australske ukrudtsplante Senna obtusifolia115. Glyphosat kan altså meget vel have en betydelig større effekt på lige netop parameteren frøsætning end simuleringsmodellen beregner. Det bør derfor undersøges nærmere, hvor udbredt disse giftvirkninger er blandt plantearterne i og omkring markerne. Blandt afgrøder er der fundet herbicideffekt på blomstringen af rødkløver ved brug af Starane 180S137 og på raps ved brug af Express®138.
4.1.2 Markens biodiversitet og udbytte
Det er velkendt, at en udsættelse af herbicidbehandlingen medfører behov for en øget dosering, hvis bekæmpelseseffekten skal fastholdes. Det skyldes, at enårige ukrudtsplanter generelt er mest følsomme for herbicider i de tidlige udviklingsstadier, og at den nødvendige forøgelse af dosering er større for ikke-systemiske end for systemiske herbicider116. Både glyphosat og MaisTer er systemiske herbicider, men vi fandt, at stigningen i doseringsbehovet ved senere sprøjtning var større for MaisTer end for glyphosat. Tidligere forsøg har vist, at indflydelsen af ukrudtets størrelse på effekten af glyphosat er mest udtalt for de ukrudtsarter, som er mindst følsomme overfor glyphosat f.eks. liden nælde og snerle-pileurt7. Hvis man ønsker at forøge ukrudtsdækket i forsommeren gennem en forsinkelse af herbicidbehandlingen, vil det altså i GT-majs være muligt at gøre dette med en mindre forøgelse af behandlingsindekset end i konventionel majs. Det samme gør sig sandsynligvis gældende for andre GT-afgrøder (raps og roer), da majoriteten af de herbicider, der anvendes i raps og roer, er enten jordmidler eller ikke-systemiske herbicider.
Markforsøget med majs viste, at splitsprøjtning gav samme majsudbytte, hvad enten der anvendtes glyphosat eller MaisTer. Begge midler er da også effektive over for de dominerende ukrudtsarter i marken. Der erindres om, at der ikke anvendtes egentlig GT-majs, men at dette blev efterlignet ved afdækning af majsplanterne inden sprøjtning. Hvis man nøjedes med én glyphosatsprøjtning på det sene af de to tidspunkter i splitsprøjtningen, var der imidlertid risiko for udbyttetab. En udsættelse af glyphosatsprøjtningen på yderligere to uger gav klare udbyttetab. Erfaringerne med GT-majs i USA har vist, at netop fordi glyphosat kan bekæmpe stort ukrudt, er landmændene tilbøjelige til at udsætte sprøjtningen så længe, at de ikke opnår maksimalt udbytte som følge af ukrudtets konkurrence med afgrøden117.
Hvis GT-majs skal anvendes i praksis, og man ønsker, at landmanden skal udnytte mulighederne for senere sprøjtning end normalt, så forestår der altså et større forsøgsarbejde for at finde de rette sprøjtestrategier. Fra dette projekts sociologiske del ved vi ydermere, at landmændene ikke er risikovillige, når det gælder ukrudtsbekæmpelsen1. Man kan dog forestille sig, at hvis GT-majs indføres i dansk dyrkningspraklsis, så vil sprøjtestrategien umiddelbart ligne den gængse, når man ser på timingen af behandlingerne. Efterhånden som landmændene får erfaring med anvendelsen af glyphosat, og konsulenterne får datagrundlag til at lægge mere tidsmæssigt smidige sprøjteplaner, så vil der muligvis ske en forskydning hen mod lidt senere sprøjtetidspunkter.
Den samme forskydning mod senere sprøjtetidspunkt vil man kunne forvente, hvis andre GT-afgrøder tages op i dyrkningen. Jo mere konkurrencestærk GT-afgrøden er over for ukrudtet, jo mere rum vil det give for en forsinkelse af glyphosatsprøjtningen. Effekten på biodiversitet vil desuden være størst i forårssåede GT-afgrøder. I efterårssåede afgrøder vil landmanden foretrække at lægge første herbicidsprøjtning i efteråret for at få den største dyrkningssikkerhed, og sprøjtestrategien vil således ikke være forskellig fra den, der anvendes i konventionelle afgrøder.
Væksten af afgrøde og ukrudt samt tætheden af leddyr fulgtes ad gennem sæsonen på begge de undersøgte majsmarker. På en given dag var der imidlertid generelt ringe sammenhæng mellem biomassen af ukrudt (eller afgrøde) og insekter i de to majsmarker. Det er således ikke muligt ud fra ukrudtsbiomassen at forudsige insektbiomassen en given dag.
Majs er ligesom roer12 og til dels raps (Bruus et al., upubl.) en afgrøde, der giver god plads til ukrudt i begyndelsen af vækstsæsonen Til sammen tyder resultaterne af de tidligere undersøgelser og dette projekt på, at der i marker med lav afgrødedækning og forholdsvis meget ukrudt først på sæsonen (f.eks. majs og roer) er en bedre sammenhæng mellem udviklingen i ukrudt og insektbiomasse end i marker med lille ukrudtsbiomasse. I hvor høj grad sammenhængen skyldes en direkte fødekædeeffekt eller mere skyldes, at det øgede plantedække giver et mere favorabelt mikroklima, er dog ikke klarlagt.
Roeundersøgelsen12 samt de engelske undersøgelser af GM-afgrøder16,19 har desuden vist, at en forsinkelse af herbicidsprøjtningen kan resultere i flere insekter, formodentlig på grund af den øgede ukrudtsbiomasse. Det samme vil formentlig kunne ske ved senere sprøjtning i andre afgrøder med god plads til ukrudt, f.eks. hvis der dyrkes en herbicidtolerant sort, som kan sprøjtes senere end en konventionel sort uden konsekvenser for udbyttet. Hvis perioden med flere insekter falder sammen med yngleperioden for fugle, der søger insektføde til deres unger i marken, vil disse fugle også have fordel af en sådan dyrkningspraksis.
4.2 Ændringer på lang sigt
De to modelstudier af GT-afgrøders effekt på floraen viste samstemmende for både mark og hegn, at effekterne af glyphosat generelt blev udlignet allerede det følgende år i sædskifter, som skiftede mellem glyphosat og konventionel behandling. Der kunne derfor i de fleste tilfælde ikke iagttages langtidseffekter af GT-afgrøder i modellerne, hvis de indgik i sædskifte med konventionelle afgrøder.
4.2.1 Hegnets flora
Vi fandt, at hvis en veletableret flerårig plante (det vil sige skud fra rod eller stængel) rammes af herbicid, så vil langtidseffekten, 20 uger efter sprøjtning eller senere, være betydeligt lavere, end den effekt som måles 1-3 uger efter sprøjtning. Herbicidet forårsager altså en midlertidig væksthæmning. I modsætning hertil reagerede flerårige planter fremspiret fra frø mere som enårige planter, og der var god overensstemmelse mellem herbicideffekter målt fra 2 til 11 uger efter sprøjtning. Der kræves derfor betydeligt højere doseringer for at opnå en varig langtidseffekt på rodfremspirede planter af flerårige arter end på frøfremspirede planter. Det betyder, at veletablerede flerårige hegnsplanter har en naturlig modstandskraft mod herbicidafdrift, men til gengæld vil rekruttering af nye planter fra frø bliver hæmmet af afdriften.
I forbindelse med ukrudtsbekæmpelse er det velkendt, at flerårige planters reserver (i oplagringsorganer som rødder og stængler) gør bekæmpelse besværlig. Herbicidanvendelsen skal da times i forhold til plantens livscyklus for at udtømme dens reserver og endeligt slå den ihjel. Sådanne strategier er beskrevet for f.eks. agertidsel118. At målrettede sprøjtestrategier er nødvendige for at bekæmpe flerårigt ukrudt gør det yderligere usandsynligt, at tilfældig sprøjteafdrift vil have stor virkning på flerårige hegnsplanters vækst.
Herbicidafdrift udsætter marknære habitater for gentagne subletale doser, hvilket påvirker vegetationen. Antallet af arter reduceres, og artssammensætningen påvirkes til fordel for arter, der er mindre følsomme overfor herbicider (eksemplificeret ved fåresvingel i Kalø-forsøgene). For følsomme arter reduceres endvidere mængden af spiringsdygtige frø i jorden, således at rekrutteringsgrundlaget reduceres. Det betyder, at floraen i de marknære områder bliver artsfattig og domineres af få herbicidtolerante arter. Undersøgelserne underbygger således de iagttagelser, der er gjort i undersøgelser i danske hegn på konventionelle henholdsvis økologiske brug, hvor man har set, at hegnsfloraen på de konventionelle brug rummede færre arter, og at navnlig andelen af tokimbladede urter var lavere119,120.
Vi fandt, at ekstrem afdrift af glyphosat giver mere bar jord, hvilket også er fundet i andre danske afdriftsforsøg121. Den reducerede mængde af spiringsdygtige frø med stigende herbiciddosis forklarer, hvorfor der ikke sker en etablering af planter, selvom der skabes huller i vegetationen. I de tilfælde, hvor kimplanter er spiret, har det som oftest ikke ført til etablering af planterne. Dette kan meget vel skyldes, at kimplanterne er mere følsomme over for herbicider, end planterne er på senere vækststadier. Samlet set dokumenterer felteksperimentet, at den reduktion i biodiversiteten, som andre undersøgelser har antydet23,122-125, skyldes herbicidpåvirkningen.
Ud over afdriften af pesticider modtager markhegn også store mængder gødning, navnlig kvælstof, som sammen med herbicidanvendelsen påvirker floraen126. Når landbrugsdriftens virkninger på den omgivende natur skal bedømmes, er det derfor vigtigt at medregne effekten både af pesticider og af gødning.
4.2.2 Markens biodiversitet og udbytte
Herbiciders effekt bedømmes normalt som effekten på antal planter eller biomasse på forskellige tidspunkter efter sprøjtning, mens effekten på den reproduktive evne ikke indgår som en standardparameter127. I potteforsøgene fandt vi, at langtidseffekten målt som frøproduktion af en given dosis var mindre end effekten på biomasse målt 3 uger efter behandling. Samme resultat er tidligere fundet i andre potteforsøg128. Når planterne vokser uden konkurrence, kompenserer overlevende ukrudt ved genvækst efter behandlingen og sætter flere frø end forventet udfra den reduktion, som blev målt på biomassen.
Når effekten af MaisTer og glyphosat på vegetativ vækst og frøproduktion sammenlignes, så må man for en given effekt på biomassen forvente en mindre effekt på frøproduktion af MaisTer end af glyphosat. Et skifte fra konventionel til GT-majs vil derfor med uændret effektkrav føre til en nedsat frøproduktion hos ukrudtet.
Langtidseffekterne af at inkludere GT-afgrøder i sædskiftet eller ej blev belyst ved simuleringer af de fire dyrkningsscenarier, hvor ændringer i frøbanken blev anvendt som målevariabel. Med GT-raps eller GT-roer i sædskiftet adskilte udviklingen i ukrudtsfloraen sig ikke fra den, hvor henholdsvis konventionel raps eller konventionelle roer indgik. Men med GT-majs viste der sig en effekt af middelvalget, idet splitsprøjtning med glyphosat generelt var mere effektiv på lang sigt end med MaisTer (ved de valgte doseringer), især opnåedes med glyphosat en bedre langtidsbekæmpelse af lugtløs kamille. En enkelt glyphosatsprøjtning havde naturligvis mindre effekt på ukrudtsfloraens udvikling, men hvis den lå sent, kom hvidmelet gåsefod ud af kontrol. Dette er i overensstemmelse med amerikanske forsøg med ensidig dyrkning af GT-majs, hvor hvidmelet gåsefod ligeledes blev dominerende ved anvendelse af en lav dosering af glyphosat129. I et balanceret sædskifte vil hvidmelet gåsefod dog kunne kontrolleres med andre midler end glyphosat, hvoraf mange er effektive over for denne art.
Ensidig majsdyrkning inviterer i sig selv til ukrudtsproblemer, og simuleringerne pegede da også på lugtløs kamille som et problemukrudt i konventionel majs med MaisTer-splitsprøjtning. Men ved at skifte til ensidig GT-majs og glyphosat-splitsprøjtning var en tilstrækkelig ukrudtsbekæmpelse faktisk mulig. En enkelt glyphosatsprøjtning ville dog være utilstrækkelig og føre til opformering af hvidmelet gåsefod, jo hurtigere desto senere man lægger sprøjtningen.
Indenfor de seneste år er resultaterne fra de første sædskifteforsøg med GT-afgrøder blevet publiceret. Forsøgene viser, at hvis der dyrkes GT-afgrøder hvert eneste år, og der kun anvendes glyphosat, så vil der med tiden ske forskydninger i ukrudtsfloraens sammensætning, hvor de fra naturens side mindst følsomme ukrudtsarter bliver dominerende129,130. Disse resultater understøttes af erfaringerne fra praksis, hvor der i mange marker er observeret markante ændringer i ukrudtsfloraen131-135. Denne udvikling har betydet, at det i praksis nu anbefales at anvende glyphosat i kombination med andre herbicider f.eks. et jordmiddel ved såning134.
Foruden en ændring i ukrudtsfloraens sammensætning kunne man forestille sig, at diversiteten i ukrudstfloraen ville reduceres som følge af glyphosats bredspektrethed. Der foreligger meget få undersøgelser, som kan dokumentere, om dette er tilfældet. Der er fundet en reduceret diversitet i sædskifter med GT-majs og GT-sojabønne130 men ikke i sædskifter med GT-raps133, hvilket kan skyldes forskelle i hyppigheden af GT-afgrøder i sædskiftet. I det engelske BRIGHT projekt136 blev der ikke observeret nedgang i artsdiversiteten i nogen af sædskifterne efter 4 år, og frøbanken blev forøget i sædskifter med både GM-raps og GM-roer. GM-afgrøderne havde kun lille effekt på ukrudtsbekæmpelsen i de efterfølgende afgrøder og medførte reduceret forbrug af aktivstof i roer og lavere omkostning i både raps og roer. Et forhold man skal tage i betragtning, når man skal vurdere eventuelle effekter på diversiteten i ukrudstfloraen, er, at glyphosat ofte har afløst anvendelse af tankblandinger eller splitspøjtninger med 3 eller 4 forskellige herbicider.
En anden risiko ved intensiv dyrkning af GT-afgrøder er opformering af glyphosatresistente ukrudtsarter. Selv om risikoen for udvikling af resistens overfor glyphosat anses for at være lavere end for andre herbicider, så er der tidligere fundet glyphosatresistente ukrudtsarter i afgrøder og dyrkningssystemer, hvor der er en intensiv anvendelse af glyphosat, f.eks. plantager og hvede-rajgræssædskifter i Australien. Introduktionen af GT-afgrøder har imidlertid bidraget til fremkomsten af nye tilfælde af glyphosatresistente ukrudtsarter såsom canadisk bakkestjerne, hvidmelet gåsefod, italiensk rajgræs, bynke-ambrosius samt et par amarantarter117,131.
Landmanden er fokuseret på dyrkningssikkerhed, en praktisk hverdag i produktionen og økonomisk udbytte1. GT-afgrøder vil give ham flere frihedsgrader i ukrudtsbekæmpelsen, men disse var dog ikke indbygget i scenarierne, hvor sædskifte og sprøjtestrategi lå helt fast. I praksis må landmanden formode at korrigere sin sprøjtepraksis ud fra forholdene og ikke lægge sig fast på en strategi, som blot forøger ukrudtet fra år til år. Tænker man sig f.eks., at han på grund af belejlighed udskyder sprøjtningen ét år, og det medfører et stort frøkast, så vil han uden tvivl overveje at opjustere bekæmpelsen i de følgende år.
4.3 GT-afgrøder i praksis
På baggrund af resultaterne fra det sociologiske studium1 må det konkluderes, at indførelse af GT-afgrøder på kort sigt ikke af sig selv vil føre til, at de forventede miljømæssige fordele (i form af større ukrudtsflor i foråret) opnås i fuldt omfang. Landmændene vil dog efter alt at dømme sprøjte færre gange og vil lægge den første sprøjtning noget senere i forhold til, hvad der med de nuværende dyrkningssystemer er normen. Samtidig vil der være et ønske om at kombinere glyphosat med andre sprøjtemidler – både for at opnå en mere effektiv bekæmpelse og for at undgå udvikling af glyphosatresistent ukrudt. Dette vil forebygge de negative langtidseffekter som en ensidig anvendelse af glyphosat kan føre til. Ud over forebyggelsen af resistens handler det om at undgå en ensidig påvirkning af plantesamfundene i mark og hegn.
En introduktion af GT-afgrøder i Danmark vil kun udløse de mulige positive effekter på miljøet, hvis den følges af en indsats for at påvirke landmændenes holdninger og sprøjteadfærd. Når dette er sagt, skal det understreges, at nogle af de holdninger, der er afdækket i det foregående, formodentlig ligger meget dybt i danske landmænd. Der er derfor ingen grund til at tro, at det vil være en let sag at påvirke danske landmænd, så de følger foreskrevne sprøjteplaner om senere sprøjtning i GT-afgrøder. Dette understreges af udsagnene fra rådgiverne om, at det, der i almindelighed skal til for at skabe adfærdsændringer blandt landmændene, enten er lovmæssige forbud/påbud eller betydelige økonomiske gevinster.
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |
Version 1.0 November 2008, © Miljøstyrelsen.
|