Bekæmpelsesmiddelforskning fra Miljøstyrelsen, 92 – Effekten af sprøjtemiddelafdrift på buske og træer i læhegn - Bær som indikator for biodiversitetsforandringer

Effekten af sprøjtemiddelafdrift på buske og træer i læhegn

Sammenfatning

Denne rapport beskriver effekter af simuleret afdrift af herbicidet metsulfuron til tjørnehegn i eksponeringsåret og året efter.

Baggrund

Det er kendt, at tætheden og diversiteten af ukrudt, insekter og fugle på markfladerne påvirkes af brugen af sprøjtemidler. Det er forventeligt, at afdrift af herbicider også vil kunne påvirke de træer og buske, der i form af skel eller læhegn findes imellem markerne. Imidlertid er der i dag nationalt og internationalt meget begrænset viden om utilsigtede effekter af sprøjtemidler på træer og buske, både hvad angår direkte effekter, forsinkede effekter og indirekte effekter på den biologi som er knyttet til træer og buske i form af for eksempel insekter og fugle. Al-Khatib et al. 1992, Bhatti et al. 1995 og Fletcher et al. 1996 fandt negative effekter af sulfonylurea-midler og glyfosat på vækst og frugtsætning i fuglekirsebær (Prunus avium) i forsøg, der simulerede herbicidafdrift. I nogle tilfælde blev der observeret negative effekter ved doser, der svarer til 1% af den af producenten anbefalede maksimaldosis. Så vidt vides, er der ikke tidligere lavet tilsvarende undersøgelser af herbicidafdrift på bærbærende buske og træer i Danmark eller Europa. Der er dog næppe tvivl om, at herbicidafdrift kan have stor betydning for de fødekæder, der er knyttet til netop blomstring, frugtsætning og frøspredning.

Formål

Projektets overordnede formål er at fremskaffe viden om potentielle effekter af herbicider på træer og buske i eksponeringsåret og året efter, eksemplificeret ved herbicidet metsulfuron-methyl og arten engriflet hvidtjørn, Crataegus monogyna.

Projektet vil opfylde det overordnede formål ved at besvare følgende spørgsmål:

Påvirkes tjørn af lave doser af metsulfuron, svarende til hvad man kan forvente ved vinddrift fra almindelig marksprøjtning med den på etiketten angivne maksimaldosis?
Er sprøjtetidspunktet af betydning for en eventuel effekt?
Hvilke målvariable er mest følsomme: Bladvækst, blomsterknopsætning, blomstring eller frugtsætning?
Kan en eventuel påvirkning spores det efterfølgende år?
Hvad betyder tilstedeværelsen af herbivore insekter for frugtsætningen?

Design

Projektet er designet på baggrund af et pilotprojekt. Pilotprojektet undersøgte variationen i antal af blade, knopper, blomster, grønne bær og modne bær i de enkelte sideskud (Kjær et al. 2002). Statistiske styrkeberegninger og logistiske forhold førte til, at vi inddrog 8 tjørnehegn fordelt med 5 i Jylland og 3 på Sjælland. I hvert hegn blev det besluttet at sprøjte med fire doser på to tidspunkter for at undersøge betydningen af sprøjtetidspunkt. De nominelle doser var 5%, 10%, 20% og 40% af den af producenten angivne maksimaldosis, samt en kontrol. Ved hvert sprøjtetidspunkt blev der for hver dosis sprøjtet 13 træer per hegn. Kontrollerne blev ikke sprøjtet.

Aktiviteter

Sprøjtning

Forårssprøjtning blev gennemført medio maj 2002 under noget varierende vejrforhold. Sommersprøjtning blev gennemført primo juni under mere ensartede vejrforhold. Ved begge sprøjtninger blev sprøjtemidlet tilsat glycin, hvis afsætning på bladene blev bestemt ved indsamling af blade umiddelbart efter sprøjtning. Afsætning af glycin blev derefter anvendt til omregning fra nomi-nel dosis til afsat dosis.

Dataindsamling

1.år

Efter forårssprøjtningen blev der indsamlet blade, blomster, grønne bær og modne bær. Efter sommersprøjtningen blev der indsamlet blade, grønne bær og modne bær. Ved alle prøver blev antallet af den enkelte målvariabel bestemt, og for alle målvariable undtagen blomster blev tørvægten bestemt efter frysetørring.

Nedfaldne knopper, blomster, frugtanlæg og bær blev indsamlet i spande under træerne for at bestemme sæsonvariationen i nedfaldet og hvilket reproduktivt stadie, der er mest udsat for tab som følge af herbivori og abortering.

2. år

For begge sprøjtninger blev alle målvariable indsamlet, dvs. blade, knopper, blomster, grønne bær og modne bær.

I det andet år blev tilfældigt udvalgte træer i den del af hegn 5, der ikke indgik i herbicideksperimentet, sprøjtet med insekticidet cypermethrin med det formål at fjerne effekten af herbivore insekter. Betydningen heraf blev opgjort ved at tælle mængden af knopper, blomster og bær på i forvejen udvalgte skud. Bærmængden blev yderligere opgjort i rammer.

Resultater

Sprøjteeffekter i eksponeringsåret:

Der var signifikante effekter på mængden af blade efter forårssprøjtning, men der var tale om biologisk set ret ubetydelige effekter, og de var kun signifikante når alle hegn blev testet sammen. Efter sommersprøjtning blev der ikke observeret signifikante effekter på bladenes størrelse og antal.
Der var et signifikant reduceret antal blomster efter forårssprøjtning, idet der var ca. 10% færre blomster ved den højeste dosis. Dette vurderes dog ikke at være af biologisk betydning.
Der var en signifikant reduktion af de grønne bær og de modne bær som følge af både forårs- og sommersprøjtning. Effekten var størst efter forårssprøjtning, hvor der var effekter på mellem 40 og 99% ved niveauer af afdrift, som kan forekomme ved marksprøjtning med fuld dosis. Det vil sige ved afsætninger på 7% af den af producenten angivne maksimaldosis og derunder. Ved den højeste dosis var bærmængden efter forårssprøjtning reduceret med >99%. Følsomheden var knap så udtalt efter sommersprøjtning (Figur 1).

Sprøjteeffekter året efter eksponering:

Metsulfuron medfører reduktion i vækst (blade) og frugtsætning (knopper, blomster og bær) året efter sprøjtning.
Effekterne på blade, knopper og blomster var signifikante året efter eksponering og større end i eksponeringsåret. Med effekter i størrelsesordenen 25 til 50% er der dog stadig en betragtelig mængde blade, knopper og blomster tilbage.
Året efter sprøjtning var effekten på bærrene relativt set af samme størrelsesorden som ved sommersprøjtningen i sprøjteåret, men noget mindre end ved forårssprøjtningen (Figur 1).

Figur 1. 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

Biologiske observationer:

Bærmængden stiger med højden i det mindste på den side af hegnet der vender mod syd/vest. Det er dog en stor del af hegnets produktion af bær, der finder sted i de nederste 3 meter, hvortil afdrift af sprøjtemidler må antages at være mest sandsynlig.
Nedfaldet af reproduktive enheder er størst umiddelbart efter blomstring, hvor både insekt-angrebne uåbnede knopper, dårligt bestøvede blomster og insektangrebne frugtanlæg falder af.
Insektangreb reducerede frugtsætningen (i hegn 5) med cirka 40%.

Resultaternes relevans i forhold til regulering

Reguleringen af pesticider tager for nærværende ikke hensyn til nogle af de effekter, der er påvist eller sandsynliggjort i dette projekt. Det gælder det forhold at flerårige planter kan være påvirket ud over det år, hvor de har været udsat for sprøjtemidlet. Dernæst inddrager de testmetoder, der bruges ved vurderingen af sprøjtemidler, ikke mulige effekter på frugtsætning. Resultaterne taler for at undersøgelser af effekter på frugtsætning og undersøgelser, der inddrager flerårige planter er tilrådelig udfra et naturbeskyttelseshensyn.