Plantevernmidler i jordbruksjord

Kjemiske sprøytemidler på avveie

Kjemiske sprøytemidler er en integrert del av konvensjonelt jordbruk og bidrar til kontroll av ugras, plantesykdommer og skadedyr. I løpet av de siste to tiårene har bruken av slike midler globalt økt med 40 %, til et årlig forbruk på over 4,1 millioner tonn. Kjemiske sprøytemidler er viktig for avlingsnivået, men den intensive og utbredte bruken gir bekymringer mht. negativ effekt på økosystemer, jord, dyr og mennesker. Som et resultat av den intensive bruken av slike midler er det vanlig å finne rester av flere plantevernmidler i jord, vann, fôr, mat og mennesker. Avhengig av bruksområde vil bare en del av påført mengde plantevernmiddel nå sitt egentlig mål. Resten (30-50 %) ender opp på jordoverflaten og blir deretter spredt gjennom flere abiotiske prosesser som vinderosjon, utvasking eller avrenning. 

Plantevernmiddelrester i jord

Jordbruksjord kan inneholde en rekke plantevernmiddelrester som kan ha langsiktige negative effekter på jordlivet. I økologisk dyrket jord kan man ofte finne rester fra en fortid med konvensjonell dyrking. Dessuten kan det virke som om evnen både forbudte og tillatte midler har i å brytes ned er overvurdert.

De fleste sprøytemidler påføres i vekstsesongen, noe som resulterer i en «topp» med innhold av rester i denne perioden. Imidlertid kan disse restene ofte påvises lenge etter påføring, og akkumulere i jord over år. På grunn av høye analysekostnader og mangel på et system for overvåkning av plantevernmidler er det utført få studier av større skala på forekomsten/tilstedeværelsen av slike midler i jordbruksjord.

Flere rester sammen

Først i 2019 ble en omfattende oversikt over EUs jordstatus publisert. Forskere analyserte for rester av i alt 76 plantevernmidler i 317 prøver fra til sammen 11 EU-land. De fant plantevernmiddelrester i 83 % av prøvene, og 58 % inneholdt en blanding av to eller flere sprøytemidler. I alt 166 ulike blandinger av plantevernmiddelrester ble identifisert, med 13 rester som et maksimum per jordprøve. Dette viser at tilstedeværelsen av plantevernmiddelrester i jord tilsynelatende er regelen, snarere enn unntaket. Det man derimot ikke kan tyde ut fra disse funnene er om resultatene kommer av kortsiktig forurensing, eller akkumulering av rester over tid, ei heller hva slags type driftssystem resultatene kan knyttes til. De 76 prioriterte plantevernmidlene som det ble analysert for omfatter mindre enn 20 % av de aktive stoffene som selges i EU. Det betyr at den faktiske forekomsten av plantevernmidler i jord kan være høyere, og at effektene det kan ha på jordlivet kan være tilsvarende større.

Rester brytes langsomt ned

Selv om det på verdensbasis påføres store mengder plantevernmidler til agroøkosystemer, har få studier undersøkt forekomsten av plantevernmidler i jord som dyrkes økologisk og hvordan restene av disse midlene påvirker livet i jorda.

I en sveitsisk studie undersøkte forskere forekomsten av plantevernmiddelrester på til sammen 100 felter hvor det enten ble dyrket økologisk eller konvensjonelt. Analysene omfattet 46 forskjellige plantevernmidler. Forskerne fant rester av plantevernmidler på alle feltene, inkludert 40 økologiske felter. Imidlertid var det dobbelt så mange midler og ni ganger større konsentrasjon på de konvensjonelle feltene sammenlignet med de økologiske. Antall og konsentrasjon av plantevernmidler ble signifikant redusert med varigheten av økologisk dyrking, men ennå etter 20 år med økologisk dyrking ble det funnet mellom 3 og 16 forskjellige plantevernmiddelrester. Siden det ikke hadde vært brukt kjemiske midler på de økologiske feltene på minst tre år, antyder resultatene enten at plantevernmidler forblir i jorda mye lengre enn forventet, eller at det har skjedd en forurensing via vinderosjon, avrenning eller partikkeldrift fra nærliggende felter som har blitt sprøytet.

Rester er negativt for jordlivet

Mikrobiell biomasse hadde en negativ sammenheng med mengden plantevernrester i jorda. Dvs. at mikrobiell biomasse reduseres med økende mengde plantevernrester i jorda. Dette indikerer at rester av plantevernmidler kan ha stor innvirkning på mikrobielt jordliv i agroøkosystemer. Spesielt andelen mykorrhiza-sopp var signifikant negativt knyttet til mengden plantevernmiddelrester i jorda. Det eksisterer en nokså etablert forståelse om at det å gjødsle med kunstgjødsel reduserer mengde og mangfold av mykorrhiza. Virkningen av plantevernmidler på mykorrhiza-sopp er derimot mindre kjent. I denne studien var antall plantevernmiddelrester enda viktigere for å forklare mykorrhiza-forekomst, enn mineralgjødsling. Det kan tyde på at en reduksjon av mykorrhiza i jordbruksjord ikke bare er et resultat av gjødsling, men også av bruk av plantevernmidler.

Mekanismene som er ansvarlige for virkningen av plantevernmidler på mykorrhiza er fortsatt uklare og trenger å bli undersøkt ytterligere. Selv om det ble påvist lave konsentrasjoner plantevernmiddelrester i jord som ble drevet økologisk, kan den mulige effekten av denne langsiktige forurensningen være spesielt kritisk for økologisk dyrking ettersom at den er mer avhengig av biologiske prosesser i jord og gunstig jordliv som mykorrhiza.

Rester i økologisk dyrka jord

I en annen studie var målet å sammenligne forekomsten av plantevernmiddelrester i matjordlaget på økologiske og konvensjonelle gårder i forskjellige regioner i Europa, samt å diskutere behovet for forskrifter knyttet til rester av plantevernmidler ved omlegging til økologisk jordbruk. Geissen m.fl. (2021) fant at sjøl om mesteparten av jorda som ble drevet økologisk inneholdt rester av flere plantevernmidler, var mengden 70-90 % lavere i slik jord sammenlignet med konvensjonelt drevet jord. Den samlede effekten av denne «cocktailen» av rester på det biologiske mangfoldet i jorda, jordhelse og matsikkerhet er ukjent. Det er behov for å definere et tak for innhold av plantevernmidler i alle landbrukssystemer for å beskytte jordhelsa.

Konsekvenser for økologisk landbruk?

Forskerne foreslår at karenstida ved omlegging til sertifisert økologisk drift bør avhenge av mengden rester som finnes i jorda. Tatt i betraktning den lange nedbrytningstida en del plantevernmidler har, er vurderinger av jord ikke bare relevante for konvensjonelle gårder, men også for økologiske gårder. Jord som er lagt om til økologisk drift kan være forurenset av tidligere tiders sprøytemiddelbruk. Den pålagte karenstida ved omlegging, på 2-3 år, er kanskje ikke nok for å bli kvitt alle plantevernmiddelrester i jorda. I tillegg kan økologisk jord bli forurenset fra konvensjonelle gårder i nærheten. En vurdering av forurensingen av økologisk jord er spesielt relevant da arealer med økologisk drift øker raskt i EU - som et svar på større bekymring fra forbrukere angående mat og miljøsikkerhet, ny «fra jord til bord»-politikk og økt økonomisk støtte til økologisk produksjon.

Referanser

Geissen, V., Silva, V., Lwanga, E. H., Beriot, N., Oostindie, K., Bin, Z., ... & Ritsema, C. J. 2021. Cocktails of pesticide residues in conventional and organic farming systems in Europe–Legacy of the past and turning point for the future. Environmental Pollution, 278, 116827

Riedo, J., Wettstein, F. E., Rösch, A., Herzog, C., Banerjee, S., Büchi, L., ... & van der Heijden, M.G. 2021. Widespread occurrence of pesticides in organically managed agricultural soils—the ghost of a conventional agricultural past. Environmental Science & Technology, 55(5), 2919-2928

Silva, V., Mol, H. G., Zomer, P., Tienstra, M., Ritsema, C. J., & Geissen, V. 2019. Pesticide residues in European agricultural soils–A hidden reality unfolded. Science of the Total Environment, 653, 1532-1545

Les mer

Schleiffer, M. & B. Speiser 2022. Presence of pesticides in the environment, transition into organic food, and implications for quality assurance along the European organic food chain - A review. Environmental Pollution, vol 313, 120116 2022. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.120116