Persistens av plantevernmidler og effekt på mikrobiell funksjonalitet i jord i norsk bærproduksjon 2019

Transkript

1 Persistens av plantevernmidler og effekt på mikrobiell funksjonalitet i jord i norsk bærproduksjon Mål Formål: Redusert risiko for miljøet ved økt kunnskap om persistens og miljøeffekter av plantevernmidler brukt i jordbær Hovedmål: Skaffe mer kunnskap om opptak, persistens og nedbryting av soppmidler brukt i jordbær i ulike klimasoner i Norge for å kunne vurdere tiltak for å redusere omfanget av rester i produkter, jord og vann Målgruppe Målgruppen for prosjektet er bærprodusenter, landbruksrådgivningen, Mattilsynet og nasjonal og regional landbruks- og miljøforvaltning. Målgruppe er også interessenter i EUs nordlige sone for plantevernmiddelgodkjenning, dvs. Norden og Baltikum. Nytteverdi Prosjektet undersøker soppmidler og nedbrytningsprodukter av disse som kan være persistente i miljøet og kan akkumulere og utgjøre en miljørisiko på mikrobiell funksjonalitet, resistensutvikling hos sopp og gradvis utlekking til vannmiljø. Resultatene vil kunne gi Mattilsynet og praktikere økt kunnskap om hvilke plantevernmidler som bør brukes med forsiktighet med tanke på persistens og mulige effekter på jordkvalitet, spredning i miljøet og resistensforebygging (i samarbeid med annet prosjekt). Internasjonalt så vel som nasjonalt er det et uttalt behov for mer kunnskap om plantevernmiddelbrukens effekt på mikrobiell funksjonalitet og prosjektet vil bidra med gode protokoller for slike undersøkelser i vårt klima. 2. Gjennomføring Prosjektet startet våren 2017 og er et samarbeid mellom NIBIO, NLR Viken og, Gartnerhallen og jordbærprodusenter i Rygge og Skogn. I 2019 er har alle jord- og planteprøver blitt analysert for innhold av plantevernmidler og det er fullført enzymassays for å undersøke effekten av soppmidler på mikrobiell funksjonalitet i jorda fra feltforsøkene. Av midlene bevilget i 2019 ber vi om overføring av kr ,- til Dette er midler som skal brukes til bearbeiding av analysedata, sammenstilling av data og formidling av resultatene fra prosjektet som vi ikke fikk utført i De kjemiske analysene har tatt mye mer tid enn planlagt, delvis på grunn av flere instrumentstopp med etterfølgende reparasjoner, men også på grunn av for lite kapasitet. Prosjektet har fått innvilget en 1-årig forlengelse for å gjennomføre nye nedbrytingsforsøk i lab. og vi har søkt om at hovedprosjektet får sammenfallende sluttrapportfrist som forlengelsen, altså Vårt ønske er at aktivitetene forlenges ut 2020 slik Tabell 1 viser. (Okt. 2019) Side 1 av 6

2 Tabell 1. Fremdriftsplan for prosjektperioden. Aktiviteter i 2019 er fremhevet i grønt. Planlagt fremdrift for 2020 er angitt. Aktivitet Persistens og utlekking Valg av forsøksfelt Feltforsøk i to ulike klimasoner (inkl. analyse av jord- og bladprøver) 2. Nedbryting av soppmidler Jordprøvetaking i forsøksfelt valgt i akt. 1 Nedbrytningsforsøk i laboratoriet 3. Mikrobiell funksjonalitet i jord Etablering av enzymassays for mikrobiell funksjonalitet Studie av mikrobiell funksjonalitet i jordprøver fra laboratorieforsøk i akt. 2 Studie av mikrobiell funksjonalitet i jordprøver fra feltforsøk i akt Samlet vurdering og formidling Årlig møte for hele prosjektgruppa Sammenstilling og samlet vurdering NIBIO POP populærvitenskapelig hefte Artikler i fagblad (Norsk Frukt og Bær, Viola, Gartnertidende) Kortoppslag i Bondebladet, Nationen og web Presentasjon på Nordic-Baltic Pesticide Fate workshop Presentasjon på Nordic-Baltic Resistance Action Group workshop Sluttrapport 5. Resultater for utvalgte plantevernmidler i 2019 Totalt har vi påvist inntil 20 ulike plantevernmidler og metabolitter i jorda. Det var en markert forskjell i funn mellom jordbærfeltet i og feltet i. Både boskalid og fluopyram ble vasket ned til cm dyp, med max. konsentrasjoner på 0,36 mg/kg (boskalid) og 0,08 mg/kg (fluopyram) i det dypeste jordlaget på feltet i (Figur 1). I feltet var utlekkingen mye mindre, blant annet som et resultat av mye lavere toppjordkonsentrasjon. Konsentrasjonen av soppmidler i jord og blad gjennom sesongen var størst i feltet i, selv om det ble brukt lavere soppmiddeldoser i enn i feltet i. Årsaken er sannsynligvis en langsommere mikrobiell nedbryting av midlene på feltet i pga. lavere jordtemperaturer gjennom året. Dette ble også observert ved at det var en stor andel rester av boskalid (Signum) og fluopyram (Luna Sensation) i jorda i fra sprøyting året før (i 2017). (Okt. 2019) Side 2 av 6

3 Det forskjellige utlekkingsmønsteret mellom de to lokalitetene har trolig også sammenheng med ulik nedbørsmengde. Det regnet mye mer på feltet i enn på feltet i i løpet av året. Total nedbør i feltperioden i var 680 mm, mens den var 1080 mm i sfeltet (fra april 2018 til april 2019). På feltet i ble soppmidlene i større grad transportert fra bladene/topp av fårene ut til jorda mellom fårene gjennom vinteren og ble i mindre grad vasket ned i jorda. Boscalid leaching in soil at Rygge Boscalid leaching in soil at Inderøy Boskalid (Signum) i jord i (µg/kg) Boskalid (Signum) i jord i (µg/kg) april (-77 dager) 2. aug. (+30) 28. aug. (+56) 28. sept. (+87) 15. nov. (+135) 3. april (+274) May (-63 dager) June (-23) June (-14) July (+8) Aug (+36) Sept (+62) Oct (+107) April (+279) Fluopyram leaching in soil at Rygge Fluopyram leaching in soil at Inderøy Fluopyram (Luna S) i jord i (µg/kg) Fluopyram (Luna S) i jord i (µg/kg) April (-37 dager) 7. Juni (+14) 18. Juli (+55) 2. Aug (+70) 28. Aug (+96) 28. Sept (+127) 15. Nov (+175) 3. April (+314) 09. May (-38 dager) 18. June (+2) 27. June (+11) 27. July (+41) 15. Aug (+60) 10. Sept (+86) 25. Oct (+131) 15. April (+303) Figur 1. Utlekking (µg pesticid/kg jord) av boskalid (Signum) og flupyram (Luna Sensation) i jord i og i Verdiene er gjennomsnitt av 3 replikater. Både uttaksdatoer og dager før/etter (-/+) sprøyting er anvist. På er det mye rester av både boskalid og fluopyram i toppjorda ( cm) før sprøyting i 2018; rester fra sprøyting året før. Silva et al. (2019) målte innholdet av plantevernmidler i 317 jordprøver fra hele Europa (unntatt Norge) og boskalid var et av de plantevernmiddelet de påviste mest av, med en mediankonsentrasjon på 0,04 mg/kg og max. konsentrasjon på 0,41 mg/kg i toppjord. I norsk jord ble det om våren påvist boskalid på inntil 0,62 mg/kg i jorda fra feltet i og inntil 0,14 mg/kg i jorda i feltet i. De norske jordkonsentrasjonene er i den høye enden sammenlignet med resten av EU. På feltet i observerer vi en økning i konsentrasjonen av boskalid og fluopyram i toppjorda gjennom vinteren fra desember til april (Figur 2). Dette gjelder både i jord fra topp av radene og i jord hentet mellom radene. I feltet på er bildet annerledes, med en stabilisering eller avtakende konsentrasjon i det øverste jordsiktet. Dette kan sannsynligvis forklares med ulik nedbørmengde og ulike utlekkingsmønstre på de to feltene. Soppmidlene fludioksonil, cyprodinil og pyraklostrobin viser derimot nokså like trender og konsentrasjoner på de ulike feltene (Figur 3). Dette er trolig et resultat av at disse soppmidlene brytes raskere ned av mikroorganismene i jorda enn de langsomt nedbrytbare boskalid og fluopyram. Avrenning fra jordbærbladene og roteksudering kan også være en faktor. Vi har undersøkt konsentrasjonen av soppmidlene i jordbærbladene gjennom sesongen og dataene er under (Okt. 2019) Side 3 av 6

4 bearbeiding. Resistensutviklingen hos gråskimmel i overvintrende plantemateriale fra våre feltforsøk blir undersøkt i løpet av Nedbrytingen av plantevernmidler i jord er helt avhengig av den mikrobielle diversiteten og enzymaktiviteten i jorda, samtidig som plantevernmidler kan ha negative effekter på jordlivet. Tilstedeværelse av forskjellige enzymer og deres oppregulering gir mye informasjon om jordens evne til å utføre omsetningsprosessene. Vi har i prosjektet utviklet robuste enzymassays for å undersøke effekten av soppmidler på mikrobiell funksjonalitet. Enzymaktiviteten er undersøkt i jordprøver hentet ved ulike tidspunkt fra forsøksfeltene i og. Det er imidlertid ikke påvist noen signifikant forskjell i enzymaktivitet mellom soppmiddelsprøytet og jord som ikke er sprøytet med soppmidler. Boscalid Fluopyram Konsenstrasjon (mg/kg) Boskalid mellom radene Fluopyram mellom radene Konsentrasjon i jord (µg/kg) Konsentrasjon i jord (µg/kg) Figur 2. Boskalid og fluopyram (mg/kg eller µg/kg) i cm sjikt fra feltene, hhv. fra topp av radene/fårene (øverst) og fra jorda mellom radene (nederst), fra og fra april 2018 til april Boskalid ble sprøytet ut i juli på jordbæfeltene, mens fluopyram ble sprøytet i mai () og juni (). Det ble ikke tatt ut jordprøver like hyppig mellom radene som fra topp av radene ettersom soppmidlene sprøytes på toppen av radene (dvs. på plantene). I april/mai 2019 ble soppmidlene fludioksonil, cyprodinil, pyraclostrobin (Figur 2), penkonazol, insektmiddelet tiakloprid og ugrasmiddelet isoksaben målt til konsentrasjoner på 0,010-0,055 mg/kg i jord, mens soppmidlene trifloksystrobin og fenheksamid ble påvist i lavere mengder (<0,003 mg/kg). Totalt har vi påvist inntil 20 ulike plantevernmidler og metabolitter. (Okt. 2019) Side 4 av 6

5 Fludioxonil Cyprodinil Pyraclostrobin Figur 3. Soppmidler (mg pesticid/kg jord) i toppjorda (topp av radene) i feltene i og i. Verdiene er gjennomsnitt av 3 replikater. 6. Formidling av resultater fra prosjektet Ettersom analysedataene fremdeles er under bearbeiding har vi ikke fått fullført en sammenstilling av resultatene og dermed ikke fått formidlet resultater. Vi må også avvente resultatene fra nye nedbrytingsforsøk (ferdig sent i 2020), som vi behøver for å kunne gi en mer fullstendig forklaring på forskjellene vi observerer i plantevernmiddelfunn på felt i og. Prosjektet og noen resultater er presentert i «Forsøksmelding 2019» for Norsk Landbruksrådgiving Viken. Vi vil også presentere prosjektet og utvalgte resultater på Nordic-Baltic Pesticide Fate workshop i Jokioinen i september. Annen formidling i fagblad, aviser og web er prioritert så snart resultatene er sammenstilt. (Okt. 2019) Side 5 av 6