|
Effekten af sprøjtemiddelafdrift på buske og træer i læhegn 4 Diskussion
Dette afsnit er opbygget således, at i afsnit 4.1. præsenteres en kort diskussion af mulige årsager til de mange nul-observationer i datasættene for bær. Disse fik stor betydning for den måde, databehandlingen blev udført på, og de medførte også, at vi supplerede indsamlingen af de modne bær på sideskuddene med optællinger i rammer. Strukturen af data for bær har blandt andet gjort, at vi ikke har kunnet foretage en statistisk sammenligning af effekter på bær i første og andet år. I afsnit 4.2. diskuteres årsager til variation i den afsatte dosis der blev målt, samt litteraturværdier vedrørende afsætning af sprøjtemiddelafdrift på vertikale mål placeret i forskellig højde og afstand fra et eller flere sprøjtespor. Dette afsnit er medtaget for at relatere vores resultater for sprøjtemiddelafsætning ved direkte sprøjtning på hegnet til værdier, der er opnået i forbindelse med afdrift fra marksprøjtning. I afsnit 4.3 og 4.4 diskuteres effekter i henholdsvis eksponeringsåret og året efter eksponering. Diskussionerne, som har hovedfokus omkring effekterne på bærmængden, kombinerer de opnåede målinger af effekter, bærrenes fordeling med højden og litteraturværdier for afsætning af sprøjtemiddelafdrift fra marksprøjtning i et hegn. Derved bliver det muligt at give et bud på den samlede effekt af sprøjtemiddelafdrift ved marksprøjtning med den af producenten oplyste anbefalede maksimale dosis. I afsnit 4.4 foretages en procentuel sammenligning af effekterne året efter sprøjtning med effekterne i eksponeringsåret. Endelig følger i afsnit 4.5 og 4.6 diskussion af årsager til bærmængdens fordeling over højden i hegn (afsnit 4.5), en kort diskussion af projektets insektobservationer samt af insekternes betydning for frugtsætningen (afsnit 4.6). 4.1 BærtabDet første år viste der sig at være en meget høj andel af nul-observationer i datasættet for grønne bær og modne bær. Dette var både tilfældet blandt kontrollerne og behandlingerne. Årsagen til 0-observationerne i kontrollerne er ikke kendt med sikkerhed. Vi ved således ikke, om det er en normal situation, eller om vi har været udsat for en kombination af klima og herbivortryk, som har medført et usædvanligt stort tab af frugter. Fra vores observationer af nedfaldne enheder i spandene under hegnet kan vi se, at der har været et stort nedfald i knop- og afblomstringsstadiet, som både skyldes insektangreb og anden årsag, formentlig abortering. Året efter sprøjtning var der en endnu højere andel af nul-observationer i datasættene for grønne og modne bær, både for kontroller og behandlinger. Den høje andel af nul-observationer i kontrollerne indikerer, at det er normalt, at der forekommer et stort tab af bær forårsaget af andre årsager end afdrift af herbicider. Forsøget med insekticidsprøjtning i et enkelt hegn viser, at herbivorerne udgør en stor del af forklaringen, idet fjernelse af herbivorerne i det pågældende hegn i det pågældende år medførte, at ca. 40% af knopperne udvikledes til modne frugter. 4.2 Dosis og afsætningSammenhængen mellem nominel dosis og afsat dosis var meget klar for det enkelte hegn (Tabel 3.2). Der var dog stor variation mellem enkelthegn og mellem henholdsvis forårs- og sommersprøjtning. Der kan tænkes flere årsager til dette: Varierende vejr under udsprøjtning, hegnsmorfologisk variation eller tilfældig variation som følge af bladvalg. Stor variation i afsætning ved sprøjtning er kendt fra andre undersøgelser, eksempelvis fandt (Nordbo et al. 1993) en variation på en faktor 10 ved afsætning på vertikale mål ved sprøjtning med en konventionel marksprøjte, se iøvrigt også næste afsnit samt Tabel 4.1. Det er væsentligt for værdien af vores forsøg, at afsætningen ligger inden for det interval, der er observeret i studier, der benyttede vertikale mål til at estimere/måle afdrift. Hovedparten af disse studier er gennemført med konventionelle fladdyser. Nordby og Skuterud (1975) fandt, at afsætningen i en afstand på 2,5 m fra sprøjtebommen varierede mellem 0,8 og 22 % af den teoretiske afsætning under bommen. Den mindste værdi blev målt ved lav bomhøjde (40 cm), lav vindhastighed (1,15 m s-1) og lavt sprøjtetryk (2,5 bar), medens den højeste værdi blev målt ved høj bomhøjde (80 cm), høj vindhastighed (4 m s-1) og højt sprøjtetryk (10 bar). Generelt var afsætningen højere end de 0,8 %, idet typiske værdier for afsætningen lå mellem 2 og 5% af afsætningen under sprøjtebommen, når enten bomhøjde, sprøjtetryk eller vindhastighed steg. I en afstand på 25 m var afsætningen generelt mindre end 0,5% af afsætningen under sprøjtebommen, og 50 m fra sprøjtebommen var afsætningen mindre end 0,1%. Longley & Sotherton (1997) målte afsætninger af deltamethrin på mellem 1 og 7% af den nominelle afsætning i en afstand på 1 m fra sprøjtebommen, dvs. afsætningen hvis alt sprøjtemidlet fordeles ligeligt over en jævn flade, således at afsætningen per ha bliver lig med udspredningen per ha. Resultater fra andre undersøgelser viser sammen med resultater fra Nordby og Skuterud (1975), hvorledes afsætningen på lodrette mål varierer med afstanden fra sprøjtebommen (Tabel 4.1). Tabel 4.1 Undersøgelser af målinger af sprøjtemiddelafsætning på lodrette mål i forskellige højder over jorden ved afdrift fra marksprøjtning i et sprøjtespor målt som procent af udsprøjtet. Værdierne givet i parantes markere yderpunkterne for observationerne.
Det er væsentligt at være opmærksom på, at der kan være en forskel på afsætningen i et hegn og afsætningen på curlere eller andre opsamlere placeret i luftstrømmen, idet luften delvis strømmer over hegnet delvis strømmer gennem hegnet (Davis et al. 1994). Således vil afsætning målt i hegnet typisk være reduceret i forhold til afsætning målt på opsamlere placeret i luftstrømmen. Jo mindre gennemtrængelig hegnet er, jo større del af luftstrømmen vil gå over hegnet, og afsætningen i hegnet vil blive tilsvarende reduceret (Davis et al. 1994). Weisser et al (2002) præsenterer målinger af afdrift fra marksprøjtning til hegn fordelt over højden (Tabel 4.1 og Figur 4.1). Ydermere har Parkin og Merritt (1988) ved målinger af sprøjtemiddelafsætning i højdeintervallerne 0-3, 3-6, 6-9 og 9-12 meter i forskellig afstand fra sprøjtebommen vist, at der allerede 10 m fra bommen er målbare mængder i 9-12 meters højde. Disse er i størrelsesordnen 10% af afsætningen i 3-6 meters højde. Mængden i 9-12 meters højde blev mere end femdoblet ud til en afstand på 30 m fra sprøjtebommen, hvorefter den ved 50 meters afstand aftog til ca. 4 gange mængden i 10 meters afstand. I de øvrige højder aftog mængden af sprøjtemiddel jævnt med afstanden, således at afsætningen i 50 meters afstand i de ovenfor nævnte højdeintervaller lå inden for en faktor 2, med 9-12 meter som minimum og 3-6 meter som maksimum. Den samlede afsætning (0-12 meter) i 50 meters afstand var ca. 40% af afsætningen i 5 meters afstand og 60% af afsætningen i 10 meters afstand fra sprøjtebommen. Den forholdsvis store afsætning med afstanden bekræfter, at der ved afsætning fra flere sprøjtespor kan være tale om en væsentlig forøgelse i forhold til afsætning fra et enkelt sprøjtespor, ligesom det ved flere sprøjtespor må forventes, at en større andel af den afsatte mængde sprøjtemiddel afsættes højere oppe i hegnet (Parkin & Merritt 1988). Til sammenligning var gennemsnitsafsætningen i vores forsøg ved 5% nominel dosis 1,6% af den på etiketten angivne dosis med et minimum på 0,4% og et maksimum på 2,5%. Ved 10%, 20% og 40% var den henholdsvis 3,2% (0,8-5,08%), 6,5% (1,61-15,81%) og 12,9% (3,22-31,62%)(Tabel 3.2). Disse værdier ligger alle inden for værdier for afsætninger, som kan måles i forbindelse med afdrift af pesticider under feltbetingelser, selvom de 12,9% ligger i den høje ende (Tabel 4.1). Det skal understreges, at værdierne i tabel 4.1 er målt i forbindelse med afdrift fra ét sprøjtespor. Et højere antal sprøjtespor forøger størrelsen af afdriften (Gilbert & Bell 1988, Yates et al. 1978); Maybank et al. 1978, Nordby & Skuterud 1975). I de tilfælde, hvor marken bliver sprøjtet med den maksimalt dose angivet på etiketten, er afsætningen ved de øvrige doser at betegne som normalt forekommende i forbindelse med udbringning af pesticider til marker med omgivende hegn. Det indikerer samtidigt, at der er grund til at forvente, at hegnene i det åbne land er påvirket af afdrift af pesticider fra marksprøjtninger. 4.3 Sprøjtemiddeleffekter i eksponeringsåretBærrenes store følsomhed for sprøjtning i eksponeringsåret (Figur 3.1 og 3.2) stemmer godt overens med observationer foretaget af Bhatti et al. (1995) på fuglekirsebær. Forskellen på forårs- og sommersprøjtning gik i retning af at effekten af sprøjtning var størst, når den fandt sted om foråret. Årsagen er formentlig, at jo tidligere man påvirker transporten af fotosynteseprodukter til frugtanlægget, jo større er muligheden for at udviklingen til færdig frugt kan forringes. Beregning af effekten på hegnsniveau forudsætter viden om følgende tre forhold:
Det første forhold har vi selv etableret i forbindelse med sprøjteforsøget, det andet forhold har vi ikke undersøgt, men en undersøgelse fra Tyskland præsenterer data for sprøjtemidlets fordeling over højden 0 – 2 m (Weisser et al. 2002). Disse data giver mulighed for at ekstrapolere afsætningen til andre højder (Figur 4.1). Det tredje forhold har vi selv etableret ved optælling af bærmængden i rammer fordelt over højden (Fig. 3.12-3.14). Weisser et al. (2002) undersøgte afsætningens fordeling over højden i 50 cm's intervaller fra 0 – 2 m ved sprøjtning med konventionelle dyser (XR 110 03 med et arbejdstryk på 2 bar). Undersøgelsen angiver standardafvigelsen på middelværdien til at være 140% i 0-50 cm og jævnt aftagende med højden til 69,7% i 150 – 200 cm. Der er altså en stor variation i afsætningen selv inden for det samme hegn i forbindelse med en afdriftshændelse. Dertil kommer at undersøgelser af afsætningen under andre betingelser (andre hegn, andre sprøjtemidler, andet sprøjteudstyr, samt andre vejrforhold) viser at variationen kan være endnu større. Dertil kommer at selve opgørelsen af bærrene er behæftet med betydelig variation. Blandt andet af disse grunde er den følgende beregning mere et regneeksempel end et bud på et generelt billede. Ud over ovenstående tre forhold er der et fjerde forhold som vi ønsker at inddrage. Dette er effekten af flere sprøjtespor i marken hvorfra afdrift forekommer. De få undersøgelser der sammenligner afdriften fra 1 henholdsvis 10 sprøjtespor viser at afsætningen i omgivelserne stiger med en faktor 3-10 (Gilbert & Bell 1988, Yates et al. 1978, Maybank et al 1978, Norby & Skuterud 1975). I de følgende beregninger har vi valgt at anvende resultater fra en undersøgelse foretaget af Gilbert og Bell (1998), som viser hvorledes afdriften til et område der grænser op til marken stiger med antallet af sprøjtespor. Ved 10 sprøjtespor forøges afdriften således med en faktor 3,4 relativt til et enkelt sprøjtespor. Sammenlagt har vi altså en afsætning der aftager med højden, en produktion der tiltager med højden, stor effekt ved små doser og tiltagende afsætning ved flere sprøjtespor. Den samlede effekt af dette efter forårssprøjtning er vist i Figur 4.2.
Figur 4.1. Afsætningens fordelingen over højden i hegn ved sprøjtning grænsende umiddelbart op til hegnet. Højden fra 2 m og opefter er beregnet ved ekstrapolation baseret på de lavere højder (efter Weisser et al. 2002).
Figur 4.2. Beregnet effekt (% reduktion i antallet af bær) af forårsprøjtning med metsulfuron i eksponeringsåret for hegn af varierende højde. Effekten er beregnet for den eksponerede side af hegnet på baggrund af afsætning som funktion af højden (efter Weisser et al 2002) og afdrift fra 10 sprøjtespor (efter Gilbert og Bell, 1988), egne målinger af effekten af metsulfuron på frugtsætningen ved sprøjtning medio maj samt måling af bærrenes fordeling over højden hos tjørn. Konsekvensen af pesticidforårsagede reduktioner i bærproduktionen kan endnu ikke relateres til konsekvenser for frugivore fugle, idet vi ikke kender omfanget af brugen af reducerede doser og dysetyper med et andet driftmønster. Udover afdrift af sprøjtemidler er der andre påvirkninger af hegnet, som kan medføre at den potentielle produktion nedsættes. Disse kan være naturlige eller menneskeskabte. De naturlige inkluderer klimatiske forhold og herbivore organismer. En af de væsentligste menneskeskabte påvirkninger er beskæring af hegnene. Hyppig beskæring af de fertile skud påvirker reproduktionen, da frugtsætning kun finder sted på 2-årige eller ældre skud. Croxton og Sparks (2002) fandt således i en systematisk undersøgelse af effekten af beskæring ved årlig, biannuel og ingen eller meget lille beskæring, at forskellen mellem de hyppigt beskårne og de ikke beskårne hegn var op til en faktor 50, med den største produktion i de ikke beskårne. Undersøgelserne fandt sted på tre lokaliteter i England med fem hegn af hver type på hver lokalitet. 4.4 Sprøjtemiddeleffekter året efter eksponeringAfdrift af metsulfuron medfører en reduktion af frugtsætningen hos tjørn, som rækker ud over det år (den sæson), hvor afdriften finder sted. Dette stemmer godt overens med amerikanske erfaringer fra bekæmpelse af opvækst af tjørn med stofferne imazapyr og metsulfuron. Her angives det, at stofferne kan bruges til kontrol af opvækst af buske, men at de ultimative effekter undertiden først ses året efter sprøjtning (Sprague & Hager 2003). Det er iøvrigt værd at bemærke, at der i andet år er negative effekter på alle målvariable. Dette er i modsætning til effekterne i eksponeringsåret, hvor der kun var betydende effekter på bærmængden. Figur 4.3 viser den relative effekt på bærmængden i henholdsvis år 1 og år 2. Grunden til at påvirkningen af knopper og blomster var lille det første år skyldes sikkert, at der på sprøjtetidspunktet allerede var allokeret tilstrækkeligt med ressourcer til disse organer, til at de kunne udvikles. Det modsatte var så tilfældet året efter eksponering, hvor effekten af det første års sprøjtning medførte en formindsket allokering til knopstadierne, så de dels fik en ringere start og formentlig også en formindsket tilførsel af fotosynteseprodukter ved udspring i det andet år. Det ses, at sommersprøjtningen giver effekter af samme størrelsesorden i både år 1 og år 2. Forårssprøjtningen er derimod meget mere effektfuld i eksponeringsåret end i året efter. Denne forskel betyder også at den effekt på hegnets bærmængde, som er præsenteret for forårssprøjtningen i Figur 4.2, bliver mindre efter sommersprøjtningen og året efter. Det, at der er et tab året efter eksponering, viser først og fremmest, at effekterne af sprøjtningen er langvarige. Graden af recovery antyder at effekterne varer mere end de to år, vi har kigget på, i det mindste ved afsætninger større end 0.004 μg cm-2, hvor der kun er ca. 25% af bærmængden relativt til kontrollen (Figur 4.3). I figur 4.3 er ikke medtaget data for hegn 1 i år 2. Det har vi valgt, fordi kontrollen i 10 ud af 13 tilfælde ikke havde nogen bær overhovedet, som det kan ses i figur 3.10. Vi kender ikke årsagen hertil, men at inddrage 2 punkter i hver graf med værdier omkring 400-500% giver et skævt billede af tendensen i data. Dette hænger i øvrigt også sammen med, at variationen aftager med stigende eksponering, idet der i kontrollen og ved de laveste eksponeringer kan optræde andre årsager end metsulfuron til at alle bær tabes. Denne variation forsvinder ved de høje doseringer på grund af påvirkningen fra metsulfuron.
Figur 4.3 Sammenligning af den procentuelle effekt på bærmængden af metsulfuronsprøjtning i eksponeringsåret og året efter. Data benyttet er antallet af bær i sideskud i år 1 og antal bær i en ramme i år 2. Der kan tænkes en længere række af årsager til, at der opstår effekter året efter sprøjtning. Det er meget muligt, at det ikke bare er en af dem, der er den korrekte, men at forklaringen snarere skal søges i den samtidige virkning af flere af påvirkningsmåderne. Disse er opremset i det følgende med en summarisk forklaring på, hvordan virkningen kan tænkes at opstå:
Varigheden af effekten afhænger af hvilken påvirkningsmåde, der er tale om. Rester af metsulfuron i vævet vil f.eks. have en begrænset levetid i forhold til forekomsten af dødt væv. I det sidstnævnte eksempel vil effekten vare, indtil det døde væv er erstattet af nyt væv i form af dannelse af nye grene. Det er klart, at varigheden derfor også afhænger af dosis, i og med at en større dosis både vil kunne føre til en større restmængde af aktivstoffet i vævet og en større mængde dødt eller beskadiget væv. Vi iagttog en tendens til, at effekten af sprøjtemidlet året efter eksponering var mere signifikant i de hegn, der støder op til landbrugsmæssigt drevne områder end i de hegn, der støder op til usprøjtede græsarealer. Umiddelbart kunne det få en til at tro at hegn, der ligger op til landbrugsområder, er mere følsomme. Forklaringen kan dog også være, at reduktionen som følge af herbivore insekter er større i de hegn, der ligger op af græsområder. En anden mulighed, som indeværende undersøgelse understøtter, er at de hegn, der ligger i umiddelbar nærhed af landbrugsområder, allerede er påvirket af afdrift af andre sprøjtemidler fra tidligere år. Derudover er det muligt, at spredning af kunstgødning på de landbrugsmæssigt drevne arealer kan have en positiv effekt på tjørns frugtsætning, hvis kunstgødningen spredes ud under hegnet. Herved vil træer, der ligger op til landbrugsarealer der har et overskud af næringsstoffer, have en større vækstrate end andre træer. Data for enårige planter viser, at en forøget vækst forårsaget af næringstilførelse vil afstedkomme større forskel mellem behandlinger, idet mængden/antallet af kontrollens målvariable forøges, hvorved forskellen til behandling kan blive større reelt såvel som relativt (Stephenson et al. 2001). 4.5 Bærproduktionen med højdenIagttagelsen af at bærmængden stiger med højden på sydligt og vestligt orienterede sider af tjørnehegn kan have flere forklaringer. Vi kan ikke udfra vores data bedømme hvilke af disse, der er de vigtigste, men forventer dog at de alle bidrager. Der vil afhængig af hegnets facon være mere lys jo højere man kommer op i hegnet. Øget lysmængde fører igen til øget produktion. Det er muligt, at der som udgangspunkt er lige mange frugtanlæg pr. arealenhed uanset placering i hegnet, men at herbivorpresset på knopper og blomster aftager med højden. Dernæst kan forskellene skyldes husdyr eller vildt som overvejende spiser af blade og knopper i hegnets nedre dele. Forskellen kan også skyldes vedligeholdelse af hegnet hvor det typisk er hegnets nedre dele som beskæres eller klippes. Det er en nærliggende tanke at en del af forskellen kunne skyldes afsætning af herbicider fra marksprøjtning, som netop aftager med højden. Endelig kan det rent udviklingsmæssigt tænkes, at der kan være tale om at det er en selektiv fordel at have bærrene højt oppe, hvor de ses lettere af fugle og derved har større chance for at blive spredt. 4.6 InsekterÅrsagen, til at der ikke kunne måles en effekt af herbicidsprøjtning på nedfaldet af reproduktive enheder i den første sæson, kan skyldes at det kun var en del af hegnet over de spande, hvori nedfaldet blev opsamlet, som blev sprøjtet. Dermed skete der en fortynding af nedfaldet, som skjuler eventuelle sprøjteeffekter, som ellers ville kunne være iagttaget i nedfaldet. Herudover, var der i perioder et stort nedfald som følge af herbivore insekter, der også kan have skjult herbicideffekter. Den gentagne sprøjtning med insekticid på træer i hegn 5, der blev gennemført i år 2, bidrager med oplysninger på to fronter: 1) det medvirker til at forbedre vurderingen af, hvor stor en del af bærtabet der skyldes insekter, 2) det giver et første bud på, hvad afdrift af insekticider til tjørnehegn betyder for mængde og diversitet af insekter i tjørnehegn. Vores observationer viser, dog med den begrænsning at de kun er insamlet i et enkelt hegn og et enkelt år, at insekter, specielt snudebiller af slægterne Rhyncites og Anthonomus samt bladbillen Lochmea crataegi, forårsager store tab af knopper og frugtanlæg. Men uanset omfanget af insektforårsaget reduktion i frugtsætning vil afdrift af herbicider forårsage en betydelig reduktion af den resterende bærmængde. Vi ved dog ikke om tabet af bær som følge af herbicidafdrift ville være procentuelt anderledes, hvis der ikke var tab som følge af insektangreb.
|
