|
Kolloid-faciliteret transport af glyphosat og pendimethalin 8 Perspektivering
8.1 I forhold til landbrugspraksisFor glyphosat er de fundne forskelle i sorption mellem jord og halm (og andet plantemateriale) af stor betydning for udvaskningsresultaterne og glyphosats transportform. Resultaterne tyder på, at glyphosat udsprøjtet på plantemateriale mobiliseres umiddelbart ved regn. I tilfælde af kraftig regn når en væsentlig del af glyphosaten, på grund af sorptionskinetikken, ikke at sorbere på jorden, men fortsætter til makroporer og igennem kolonnen. De minimalt bearbejdede kolonner havde halmstubbe og mos på en del af overfladen, og dermed et potentiale for mobilisering af opløst glyphosat. Da glyphosat normalt sprøjtes på plantemateriale, ikke mindst stub, kan denne situation forventes at være almindelig. I forsøget er der ikke arbejdet med glyphosat på nedpløjet plantemateriale, men det er ret almindeligt at nedpløje efter nedvisning med glyphosat. I 20-25 cm’s dybde var der i 3 ud af 4 kolonner fra den pløjede mark et kompakt lag af halm, der ledte vandet (farvestoffet) lateralt ud til andre sprækkesystemer uden direkte forbindelse med overfladen, Figur 4.3. Nedpløjet plantemateriale vil typisk ligge i strømningsvejen, og glyphosat på plantematerialet kan derfor forventes at kunne mobiliseres relativt let, hvis marken udsættes for kraftig regn i en periode efter udsprøjtning og nedpløjning. Denne hypotese kan muligvis underbygges ved hjælp af modellering af VAP-data, men det må medtages i overvejelserne, hvad nedbrydningshastigheden er for glyphosat på halmen inden nedpløjning, og hvorledes koncentrationsniveauerne på halmen efter nedpløjning varierer som funktion af tid og nedbørsforhold. 8.2 ForsøgsmæssigtSammenfaldet mellem transportvejene for Brilliant Blue og pesticid fundet i nærværende projekt taler for, at farvestoffet vil kunne bruges til visualisering af transportveje samt understøttelse af prøveudtagning i fremtidige studier af pesticidudvaskning. Der bør udvikles metoder til at karakterisere adsorbenterne i umiddelbar nærhed af transportvejene. Pendimethalin er mere komplekst at håndtere metodemæssigt end det var forventet. Det gælder ikke mindst det faktum, at det mærkede pendimethalin bevægede sig gennem 0,02 μm-filtrene, men alligevel viste sig at være bundet ”til partikler”. Dette var ikke forventet ved forsøgets start, og 0,02 μm er en lav grænse sammenliget med lignende studier. Umiddelbart er der imidlertid ikke nogen grund til at forvente at dette fænomen skulle være begrænset til pendimethalin. Andre pesticider, der bindes til organisk stof, kunne tænkes at opføre sig på samme måde. I fremtidige studier af pesticider, der binder stærkt til organisk stof og makromolekyler, vil det være meget væsentligt at sikre, at de anvendte afskæringsgrænser for kolloidbundet materiale reelt afspejler de fraktioner, der ønskes undersøgt. Herunder gælder det ikke mindst om at eftervise om den her observerede fordeling mellem sorberet pesticid i fraktionen > 0,02 μm, og fraktionen < 0,02 μm er generel, eller om det er en artefakt af måling med radioaktiv mærkning. Hvis det ikke er en artefakt, er detaljerede undersøgelser af specielt det sorberende organiske stofs størrelsesfordeling, funktionelle grupper, struktur samt ligevægtsegenskaber i forhold til de forskellige pesticider vigtige for udbygningen af vores forståelse af processerne der indgår i transporten.. Giessl (1999) anvender DOM-flokkulering som methode til separering af DOM-bundet og frit pesticid. 8.3 For eksisterende registreringsmodeller (FOCUS)For både glyphosat og pendimetalin gjaldt det, at Kd-værdien ikke var væsentligt påvirket af formuleringen. Det er derfor ikke nødvendigt at tage hensyn til formuleringen ved sorptionsberegning i forbindelse med udvaskningsberegninger for jord. Alle anvendte registreringsmodeller håndterer vegetationsdække på overfladen i form af afgrøde. Ingen af dem håndterer vegetationsdække i form af ukrudt, halm og mos. Det faktum, at glyphosat opfanges, men ikke sorberer på, i alle tilfælde halm og mos, og derfor kan mobiliseres i opløst form i en periode efter udsprøjtning, tages altså ikke i betragtning. Det bør undersøges om dette fænomen gælder mere generelt, og det bør fastlægges hvorledes det i så fald bør håndteres modelleringsmæssigt. Kolloider behandles ikke i eksisterende registreringsmodeller. Muligheden for mobilisering af glyphosat i opløst form fra nedpløjet halm findes heller ikke i eksisterende registreringsmodeller. 8.4 For nye modelbeskrivelserResultaterne tyder på, at der ved vurdering af glyphosat bør tages hensyn til afvaskeligheden fra plantemateriale, den uens fordeling af glyphosatholdigt plantemateriale i jorden (hvorfor de almindelige antagelser om (ligevægts-)sorption ikke holder, og kinetikken i sorptionsprocessen for opløst glyphosat. Kolloidtransporten er væsentlig ved udsprøjtning på jord, og bør indgå i vurderingen af glyphosats udvaskelighed. Ligeledes bør kolloidtransport indgå i en vurdering af pendimethalins udvaskelighed. De udarbejdede procesbeskrivelser er en klar forbedring med hensyn til beskrivelse af makroporestrømning og bromidtransport i forhold til den nuværende PestSurfmodel. Muligheden for at generere kolloider ved hjælp af to forskellige processer er også en klar forbedring, ligesom indførelse af proceskinetik. De væsentligste problemer i forhold til de udviklede beskrivelser forventes at ligge i
Ligesom for de eksisterende registreringsmodeller, mangler PestSurf – og den her udviklede kolloidbeskrivelse, en funktion til beskrivelse af afvaskning fra halm, ukrudt mm på overfladen og en standardparameterisering til dette. Muligheden for at beskrive afvaskning af mobiliserbart glyphosat fra nedpløjet halm er ikke udviklet i projektet, og relevansen vil afhænge af, om processen kan eftervises i praksis. Inden det overvejes at udbygge kolloidmodellen med opløst organisk stof bør det eftervises, at dette generelt er en vigtig faktor i transporten.. DOC er bl.a beskrevet i Daisy-modellen (Gjettermann et al., in prep.) og frigivelsen af DOC sker ved desorption fra organisk materiale i jorden og i forbindelse med visse nedbrydningsprocesser. En fuld beskrivelse af DOC-generering og dynamik kræver en fuld beskrivelse af de organiske omdannelser i jorden, og en sådan findes ikke i nogen af de gængse pesticidmodeller. Viser det sig, at DOC generelt er væsentlig for transport af stærkt sorberende pesticider, kan der tages udgangspunkt i Daisy-modellens beskrivelse. Imidlertid er beskrivelsen af kolloidgenerering i jorden som en desorption fra en uendelig kilde meget parallel til desorption af DOC fra den organiske pulje i jorden. Man kunne forestille sig at den kraftige opblanding og lave ionstyrke på overfladen ved nedbør kunne give anledning til en forceret frigivelse også af DOC, specielt i de pløjede jorde.
|