Glyfosaattihankkeen kuulumiset Jaana Uusi-Kämppä 1, Sari Rämö 1, Heikki Jalli 1, Marja Poteri 2, Pentti Ruuttunen 1, Kati Räsänen 3, Risto Uusitalo 1, Kari Saikkonen 4, Marjo Helander 5, Visa Nuutinen 1, Marja Jalli 1, Eila Turtola 1 ja Jukka Salonen 1 1 Luke Jokioinen 2 Luke Suonenjoki 3 Luke Jyväskylä 4 Luke Turku 5 Turun yliopisto
Sisällys 1. Glyfosaattvalmisteiden vaikutus ja myyntimäärät 2. Glyfosaattikokeita Lukessa (ja MTT:ssä) 3. Glyfosaatti- ja AMPA-pitoisuuksia maassa ja valumavesissä 4. Glyfosaattipitoisuus ennen puintia käsitellyssä viljassa 5. Fosforin ja glyfosaatin kilpailu sitoutumispaikoista maassa 6. Glyfosaatin häviämisen puoliintumisajat maassa 7. Glyfosaattivalmisteen epäsuora vaikutus kasvien kasvuun ja lierojen toimintaan 8. Glyfosaatti ekotoksisuuskokeissa 2 6.6.2018
Glyfosaatti estää sikimaattireitin EPSP:n synteesin ja aminohappojen muodostumisen Sikimaattireitti löytyy kasveilta ja mikrobeilta. Helander et al, Trends in Plant Science 17 (2012):569-574. 3 6.6.2018
Glyfosaatin kerääntyminen ja kulkeutuminen pellolla Helander et al, Trends in Plant Science 17 (2012):569-574. 4 6.6.2018
Glyfosaatin myynti ja käyttö Tehoaineen myynti Tukes 2017 - Käytetään myös metsätaimitarhoilla, viheralueilla, kotipuutarhoissa - Glyfosaattivalmisteet sisältävät glyfosaattitehoaineen lisäksi muita aineita, jotka voivat olla tehoainetta vaarallisempia. - POEA-apuainetta sisältävien yhdisteiden käyttö kielletty 1.4.2018 lähtien. 5
Miksi glyfosaattihankkeet aloitettiin? Tukes 2017 Tehoaineen myynti 6 Jaana Uusi-Kämppä Glyfosaantin myynti kasvanut ja käyttö jatkunut 40 vuotta Laitinen (2009) tutki glyfosaatin ja hajoamistuote AMPAn (3-aminometyylifosfonihappo) pitoisuuksia karkeilla maalajeilla Lounais- ja Etelä-Suomen savimailla suorakylvö on yleistä. Glyfosaattivalmisteiden käyttö yleistä suorakylvössä, koska juolavehnää tuhoava kyntö puuttuu. Fosfori rikastuu pintamaahan suorakylvössä. Glyfosaatti kilpailee fosforin kanssa samoista sitoutumispaikoista maapartikkelien pinnoilla.
Glyfosaattihankkeita (2011 2018) Kotkanoja Kotkanoja Viljelijöiden lohkot 18 kpl Kotkanojan huuhtoutumiskentällä selvitettiin, kuinka paljon glyfosaattia ja hajoamistuote AMPAa kulkeutuu liuenneena sekä maa-ainekseen sitoutuneena pinta- ja salaojavesien mukana savialueella sijaitsevalta kyntöja suorakylvömaalta. 7 Kuvat: Jaakko Heikkinen, Luke Maanäytteet Kotkanojan huuhtoutumiskentältä 2011 2012 ja viljelijöiden peltolohkoilta (18 kpl) ja Suonenjoen metsätaimitarhalta 2016.
Glyfosaatin ja AMPAn määrät viljelijöiden suorakylvö- ja kyntölohkoilla (1/2) - Yhteensä 18 lohkoa, 2 syvyyttä (0 2,5 ja 2,5 22 cm) - Yksi lohkoista sijaitsee pohjavesialueella (syksyllä näyte myös syvemmältä) - Lounaissuomalaisia ja hämäläisiä peltoja (HeS, HsS, HtS, HtMr, KHt, MM) - Maanäytteet 2016: 1) keväällä (ennen ruiskutusta), 2) vuorokausi keväällä/syksyllä tehdyn ruiskutuksen jälkeen ja 3) marraskuussa - Näyte myös Savijoen valuma-alueelta, jonne on levitty kipsiä Verrataan myös käsittelymääriä ja pitoisuuksia maassa Kotkanojalta 2011 2013 saatuihin tuloksiin. 8 Maataloustieteen Päivät 2018
Glyfosaatin ja AMPAn määrät viljelijöiden suorakylvö- ja kyntölohkoilla (2/2) Viljelytiedot koelohkoilta 2013 2016: - Muokkausmenetelmä ja -syvyys - Muokkauspäivät, kylvöpäivä, (puintipäivä) - Ruiskutuspäivä, aineen nimi (glyfosaattia g/litra) ja torjunta-aineen käyttömäärä (l/ha) - Tiedot muiden herbisidien käytöstä (aine, määrä, pvm) - Viljelykasvi ja (lannoitus) - Maalaji, viljavuusfosfori Maanäytteet glyfosaatti- ja AMPA-analyyseihin (+ kuiva-aine-, tilavuuspaino- sekä viljavuusfosforin ja orgaanisen hiilen määrityksiin). Kuvat: Heikki Jalli (Luke) 9 Maataloustieteen Päivät 2018
Maan viljavuusfosfori, orgaaninen hiili, glyfosaatti ja AMPA Kotkanojalla 2011 Syvyys Syvyys 0-2.5 0-2.5 2.5-5.0 2.5-5.0 5.0-10. 5.0-10. 10-25. 25-35. Suorak. Kyntö 10-25. 25-35. Suorak. Kyntö 35-55. 35-55. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 HAAc-P, mg/l Syvyys 0-2,5 2,5-5 5-10 Suorakylvö 10-25 Kyntö 25-35 0 1 2 3 4 5 Org.-C, % Syvyys 0-2,5 2,5-5 5-10 Suorakylvö Kyntö 10-25 25-35 35-55 0 0.5 1 1.5 2 Glyfosaatti, mg/kg ka. 35-55 0 1 2 3 4 AMPA, mg/kg ka.
Kevät Syksy Kevät Syksy Kevät Syksy Kevät Ennen käs. Syyskäs. Marraskuu Glyfosaatti/AMPA (mg/kg ka.) Kevät Syksy Kevät Syksy Kevätkäs. Syksy Ennen käs. Kevätkäs. Kesä Syyskäs. Marraskuu Lisätty glyfosaattia (kg/ha) Glyfosaatti/AMPA (mg/kg. ka) Lisätty glyfosaattia (kg/ha) Glyfosaatti- ja AMPA-pitoisuudet viljelijöiden pelloilla: muokattu vs. suorakylvetty (2 esimerkkilohkoa) 7 6 5 4 3 2 1 0 Muokattu 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 7 6 5 4 3 2 1 0 Suorakylvetty 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 2013 2014 2015 2016 Lisätty glyfosaattia Gly (0-2,5 cm) Gly (2,5-22 cm) AMPA (0-2,5 cm) AMPA (2,5-22 cm) 2013 2014 2015 2016 Lisätty glyfosaattia Gly (0-2,5 cm) Gly (2,5-22 cm) AMPA (0-2,5 cm) AMPA (2,5-22 cm) 11 Jaana Uusi-Kämppä 6.6.2018
Tulosten vertailua Viljelijöiden peltojen glyfosaatti- ja AMPA-pitoisuudet vastasivat Kotkanojan huuhtoutumiskentältä mitattuja pitoisuuksia Glyfosaatti ja AMPA kerääntyvät pintamaahan suorakylvössä Muokatussa maassa ne sekoittuvat tasaisemmin muokkauskerrokseen Kotkanojalla käsittelyt syksyllä, viljelijöiden suorakylvölohkot käsiteltiin keväällä (8/13) Käyttö: osa lohkoista käsiteltiin sekä keväällä ennen kylvöä että syksyllä puinnin jälkeen (5/13), samoin Kotkanojalla v. 2011 Käyttömäärät suorakylvössä Kotkaojalla: 1080, 1440, 2000 tai 3420 g/ha/vuosi ja viljelijöiden lohkoilla: 720 2790 g/ha/vuosi 12 Maataloustieteen Päivät 2018 6.6.2018
mg/kg Glyfosaatti- ja AMPA-pitoisuuksia maassa 5 vuotta aikaisemmin käsitellyillä metsätaimitarhalohkoilla 1 V. 2011 pesäkekäsittely glyfosaatilla näyte otettu 19.5.2016 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 Glyfosaatti mg/kg koeala 1 Glyfosaatti mg/kg koeala 2 AMPA mg/kg koeala 1 AMPA mg/kg koeala 2 0.3 0.2 0.1 0 0-2.5 cm 2.5-25 cm 25-95 cm 13 Marja Poteri 6.6.2018
Kok. AMPA glyfosaattina, ug/l Kok. glyfosaatti, ug/l 40 35 30 25 20 15 10 5 0 40 35 30 25 20 15 Kyntö, salaojavalunta Suorakylvö, salaojavalunta Kyntö, pintavalunta Suorakylvö, pintavalunta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Kevät 2011 Syksy 2011 Kevät 2012 Syksy 2012 Kevät 2013 Kyntö, salaojavalunta Suorakylvö, salaojavalunta Kyntö, pintavalunta Suorakylvö, pintavalunta Glyfosaattikäsittely Glyfosaatin ja glyfosaatiksi lasketun AMPAn pitoisuudet (µg/l) valumavesinäytteissä (Kotkanoja 2011 2013) - Glyfosaattia enemmän kuin AMPAa - Suorakylvössä suuremmat pitoisuudet kuin kynnössä - Pintavalunnassa suuremmat pitoisuudet kuin salaojavalunnassa - Syksyllä 2012 suuret glyfosaatin pitoisuudet (sateita) 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Kevät 2011 Syksy 2011 Kevät 2012 Syksy 2012 Kevät 2013 14 Jaana Uusi-Kämppä - Pitoisuudet olivat alle ruotsalaisten myrkyllisyystesteihin perustuvan raja-arvon eli 100 ug/l.
mg/kg Glyfosaatin ja AMPAn pitoisuudet ennen puintia käsitellyn viljan jyvissä ja lajittelujätteissä 35 30 25 20 15 10 5 0 Ohra, jyvä Kaura, jyvä EU MRL Ohran lajittelujäte Kauran lajittelujäte Glyfosaatti AMPA MRL= Maximum Residue Level 15 Sari Rämö, Uppsala 7. 8.9.2016 6.6.2018
Glyfosaatin kentältä häviämisen puoliintumisajat Kotkanojan huuhtoutumiskentällä ja kirjallisuudessa Kotkanojan koekentän savimaa (suorakylvö) Talven yli: 229 232 vrk (0 2,5 cm, 0 5 cm ja 0 10 cm); 458 vrk (0 25 cm) kirjallisuudessa Turengin hieta- ja Perniön savimaalla (Laitinen ym. 2006): Talven yli: 7 8 kk eli noin 210 250 vrk (0 28 cm), Kasvukaudella: 8 55 vrk (0 3 cm) ja 48 57 vrk (0 28 cm) Lämpötilakorjattu (+20 C): 17 19 vrk (0 2,5 cm, 0 5 cm ja 0 10 cm); 44 vrk (0 25 cm) PPDB-tietokanta hajoaminen referenssioloissa (+20 C) 4 180 vrk; tietokantaan valittu tyypillinen arvo 12 vrk. Bergström (2011) ruotsalaiset laboratoriotestit: hietamaalla 16,0 vrk (pintamaa) ja 36.5 vrk (jankko/pohjamaa); savimaalla 110 vrk (pintamaassa) ja 151 vrk syvemmällä. Ghafoor ym. 2011 ruotsalaisella valuma-alueella: 15 115 vrk (eri puolelta valuma-aluetta otettuja näytteitä, laboratoriossa tehdyt hajoamiskokeet) 16 Uusi-Kämppä ym. 2015 6.6.2018
Q, mmol/kg maata Q, mmol/kg maata Q, mmol/kg maata Glyfosaatin ja AMPAn pidätyskäyriä eri määrät fosforia saaneessa viljelymaassa (laboratoriokoe) Viljelty, ei P-lisää Viljelty, P-lisä 300 mg/kg 0.165 0.140 0.115 0.090 0.065 0.040 0.015 GLY_Y5 0 AMPA_Y5 0-0.010 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 I, mol/l Viljelty, P-lisä 700 mg/kg 0.165 0.140 0.115 0.090 0.065 0.040 0.015 GLY_Y5 300 AMPA_Y5 300-0.010 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 I, mol/l 0.165 0.140 0.115 0.090 0.065 0.040 0.015 GLY_Y5 700 AMPA_Y5 700-0.010 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 I, mol/l Mitä enemmän maassa on fosforia sitä enemmän glyfosaattia ja AMPAa on helposti liukenevassa muodossa. 17 Risto Uusitalo 6.6.2018
TP 2: Glyfosaatin epäsuorat vaikutukset ei-kohdeeliöissä (1/2) - Turun yliopiston käsittelykoe Ruissalossa - Koeruudut käsiteltiin glyfosaattivalmisteella keväällä ennen kylvöä. - Koekasveina peruna, kaura, rypsi ja härkäpapu. - Seurattiin kasvien kasvua ja kukintaa sekä kasvituholaisia ja -tauteja. Pauna, Anna (2017) Glyfosaatin epäsuorat vaikutukset viljelykasveihin. Pro gradu -tutkielma. Biologian laitos. Turun yliopisto. 54 s. (http://www.utupub.fi/handle/10024/144540 Marjo Helander (Turun yliopisto) ja Kari Saikkonen (Luke) Kuva: Kari Saikkonen (Luke) 18
Luken lierokokeen tuloksia Glyfosaattikäsittelyllä (Rodeo + Contact): - ei ollut vaikutusta kastelierojen kasvuun tai tuotettujen munakoteloiden määrään ja laatuun - mahdollisesti lievää kastelierojen oljen hautaamista hidastavaa vaikutusta Tulos antaa vaikutuksesta erilaisen kuvan kuin Roundup -valmisteilla saadut Gaupp- Berghausen ym. (2015) tulokset sekä tuore Stellin ym. (2018) tutkimus. Visa Nuutinen (Luke) 19 Visa Nuutinen ym. 6.6.2018
Kiitos! 20 Jaana Uusi-Kämppä 6.6.2018