Udpegning af pesticidfølsomme sandområder og status for KUPA-projektet Carsten Suhr Jacobsen’, Ulla C. Brinch’, Rene Juhler’, Ole Stig Jacobsen’, Vibeke Ernstsen’, Per Rosenberg’, Peter van de Keur’, Erik Nygaard’, Heidi C. Barlebo’, Henrik Vosgerau’, Bo Vangsø Iversen*, Finn Vinther*, Lars Elsgaard*, Svend Elsnab Olesen*, Søren Torp*, Mogens Greve* & Ole Hørby Jacobsen* ’GEUS *DJF 20. Planteværnskonference, Nyborg 5. Marts 2003

Zonering - hvad er det der er vigtigt ? at vi kan forstå betydningen af pesticidernes nedbrydning og sorption - og forstå betydningen af at pesticider dækker en meget inhomogen gruppe af stoffer at vi kan finde væsentlige forskelle imellem forskellige jordbundsprofilers sårbarhed at vi kan relatere den fundne udvaskning til jordernes iboende egenskaber at vi kan opskalere til administrativt håndterbare arealer

Udvælgelse af undersøgelsesmarker I alt undersøges 8 sandede landskabselementer

Landskabs-elementerne Yoldia (havaflejring) Alluvialkeglen (hedeslette) Bakkeø (morænesand) Weichsel (morænesand, Himmerland-Djursland) Proximal hedeslette Distal hedeslette Weichsel (morænesand, Vendsyssel) Moræneler over sand

Repræsentati-vitet og opskalering Yoldia Hedeslette Weichel Moræne Bakkeø Repræsentati-vitet og opskalering Morænesand på bakkeø mest variabelt Yoldia og Hedesletten er mere ensartede

Pragmatiske styrende parametre for udvaskning af pesticider Ønskepesticidet Ingen metabolitdannelse Høj binding Hurtig fuldstændig nedbrydning Lavt salg Andre pesticider Persistente metabolitter Lav binding Langsom ufuldstændig nedbrydning Højt salg

Afgrænsning af stoffer Høj Sorption Lav Meget brugt Repræsentativ for undersøgte driftsformer Fire forventninger: Høj / lav sorption Høj / lav nedbrydning Lav Nedbrydning Høj

Høj nedbrydning, lav sorption: MCPA Oprindelig et af de 8 stoffer der blev moniteret I GRUMO Phenoxysyreherbicid, der i ny lav dosering har fået en renæssance Metabolsk nedbrydelig i mange jorde

Lav nedbrydning, høj sorption : Methyltriazinamin Methyltriazinamin er nedbrydningsprodukt fra miniherbicid Nedbrydningen forventes at være co-metabolisk Sorptionen forventes at være høj

Høj nedbrydning, høj sorption: Glyphosat Glyphosat er på trods af analytiske problemer et vigtigt stof p.g.a. stort forbrug Glyphosat nedbrydes formodentlig let hvis det er tilgængeligt for mikroorganismerne Glyphosat sorberer meget stærkt til de fleste jordtyper Glyphosat udvaskes dog under nogle lerede jorde i varslings-systemet

Lav nedbrydning, lav sorption: Metribuzin Mindre udbredt end de øvrige 3 stoffer Anvendes i kartofler Ikke velbeskrevet nedbrydning i danske jorde, men formodentlig co-metabolisk p.g.a. N-holdig ring Lav sorption Alt i alt ”familiens sorte får”

Summering af vores forventninger til stoffernes opførsel Metabolisk nedbrydning: MCPA (høj) Cometabolisk nedbrydning: Methyltriazinamin Metribuzin Glyphosat (høj) Stærk sorption: Glyphosat Methyltriazinamin Svag sorption: Metribuzin MCPA

Nedbrydning af metribuzin Nedbrydningen (DT50) af metribuzin forløber meget langsomt i underjorde. Simple regression antyder at nedbrydningen går stærkest i jorde med høj mikrobiel biomasse

Nedbrydning af methyltriazinamin Nedbrydning (DT50) af methyltriazin amin sker i alle jorde, men hurtigst i overjord Nedbrydningen går stærkest i jorde med høj mikrobiel biomasse

Nedbrydning af glyphosat Mineralisering af glyphosat går hurtigst i overjorde Mineraliseringen er ikke alene styret af den mikrobielle biomasse

Nedbrydning af MCPA Nedbrydningen (DT50) af MCPA forløber altid hurtigt Nedbrydningen er ikke koblet til den mikrobielle biomasse

Nedbrydning og mikrobiel biomasse - hænger det sammen ? Ja Stofferne methyltriazinamin og metribuzin nedbrydes næsten udelukkende i de jordprøver hvor der findes høj mikrobiel biomasse (og aktivitet) Nej Stoffet glyphosat er ikke typisk - måske spiller den stærke sorption til uorganiske partikler en rolle Stoffet MCPA nedbrydes næsten alle vegne

Kan sorptionen af stofferne relateres til jordenes iboende egenskaber ? Stoffernes sorption (Kd) testes mod en række parametre, bl.a.: % c-tot tekstur (% ler og fin silt) pH Fe og Al oxider Vi anvender multivariat statistik, der kan tillade flere parametre tilsammen at give forklaringen på den fundne sorption

Multivariat statistisk analyse af Kd for methyltriazinamin i relation til samtlige jorde fra alle 8 landskabselementer 105 jorde fra alle landskabselementer indgår i analysen Vigtigste variable er c-tot (organisk indhold) (modellen kan forklare 82% af variationen) Bemærk at der her indgår overjordsprøver (overjordsprøver er forsøgt ”normaliseret”, d.v.s. byg på svinebrug, ikke ært som forfrugt) Modelleret log(Kd) Målt log(Kd)

Multivariat statistisk analyse af Kd for methyltriazinamin i relation til underjorde Analysen er her baseret på 80 jorde. Ler, jern og pH er styrende variable i modellen (modellen kan forklare 75% af variationen) Modelleret log(Kd) Målt log(Kd)

Vores forventninger (feb Vores forventninger (feb. 2003) til at kunne relatere pesticidspecifikke parametre til iboende geokemiske egenskaber Vi kan se klare sammenhænge mellem humus indhold og nedbrydning af stofferne ved analyse af Yoldia fladen alene Vi afventer data for DT50 for de øvrige landskabselementer Vi kan se klare sammenhænge mellem c-tot indhold og sorption for udvalgte stoffer for alle 8 landskabselementer Ved at kigge på underjorde alene kan vi se sammenhæng mellem iboende egenskaber (ler, pH og Fe) og sorption foreløbige analyser kun for metribuzin

Kan den hydrauliske ledningsevne adskilles i de forskellige landskabselementer ? I overjordsprøver er der ikke den store forskel på den hydrauliske ledningsevne mellem f.eks.Yoldiafladen og Alluvialkeglen

Kan den hydrauliske ledningsevne adskilles i de forskellige landskabselementer ? II Underjordsprøver fra Alluvial keglen har en meget lavere vandholdende evne end Yoldia fladen

Vi kommer videre med modellering ved hjælp af MACRO Metribuzin udvaskning fra Yoldia fladen er brugt som 1. eksempel. Modellen viser, at stofspecifikke parametre er vigtigst i MACRO modellen Med Metribuzin bliver den vigtigste parameter nedbrydningen Rang Parametre 1) DEG,FREUND 2) FREUND,DEG 3) TRESP,FREUND 4) CTEN,ZLAMB, KSM 5) ZKD,ZLAMB Maskinerne arbejder og vi har endnu kun resultater fra eet landskabselement

Konklusion KUPA har genereret et unikt datasæt, der slår fast, at der er stor forskel mellem stoffernes egenskaber - sandsynligvis er der behov for at zonere efter stofgrupper På baggrund af data for et begrænset antal jordprofiler tyder det på, at centrale parametre for modellering af udvaskning - Kd-værdier f.eks. - er relateret til velkendte fysik-kemiske egenskaber I april 2003 er de sidste målinger færdige og i efteråret 2003 vil endelige konklusioner kunne ventes