Hranic, v oblasti Životního prostředí Vědy

Pesticidy jsou stále více využívány po celém světě a současně přibývá důkazů, že mají škodlivé ekologické dopady na biologickou rozmanitost organismů do zemědělské krajiny., Pesticidy jsou však také vnímány jako vysoce regulovaná skupina chemických látek, pokud jde o jejich riziko pro životní prostředí. Cílem tohoto výzkumného tématu je poskytnout přehled o stavu znalostí týkajících se necílových účinků pesticidů a identifikovat mezery ve znalostech. Shromáždili jsme celkem 14 dokumentů napsaných 61 autory, z nichž osm jsou původní výzkumné práce a šest jsou recenze. Mnoho dokumentů se zabývalo účinky herbicidů a insekticidů. Účinky glyfosátu a neonikotinoidů byly určeny pro různé skupiny organismů., Ale také fungicidy, stejně jako rodenticidy byly v centru pozornosti vědců a některé oslovily více než jednu třídu pesticidů. Několik dokumentů výslovně učinilo doporučení pro změny současných přístupů k hodnocení rizik potřebných pro regulaci pesticidů.

způsob účinku herbicidů na bázi glyfosátu stále není zcela pochopen. Gomes et al. testovaná glyfosátově závislá inhibice fotosyntézy ve vrbě. Autoři ukázali, že glyfosát podporuje změny ve fotosyntetickém aparátu, což vede ke snížení fotochemie., Poprvé byly představeny propojující účinky na shikimátovou dráhu, fotosyntetický proces a oxidační události v rostlinách. Tento výzkum dokumentoval, že glyfosát indukuje řadu vzájemně propojených událostí, které vedou ke snížené fotosyntetické aktivitě ve vrbových rostlinách, a ukazuje, jak se může vyvinout tolerance glyfosátu v rostlinách aktivací antioxidačních systémů.

herbicidní driftové účinky v komunitě rostlin na okraji pole byly dosud málo studovány. V polním pokusu Nelemans et al., zkoumané účinky herbicidu (metsulfuron-methyl) na oseté rostlinné komunity. Herbicidní drift ovlivnil produkci biomasy, pokrytí rostlin a klíčení semen několika druhů rostlin. Studie naznačuje, že sprej drift vede ke změnám v druhové skladby a sukcesi vegetace v off-crop oblastech přilehlých k orné pole.

herbicidy mohou ovlivnit nejen rostliny mimo pole, ale také půdní mikroorganismy studované Aristilde et al., Jejich výsledky ukazují, že glyfosát změnil hladiny metabolitů v biosyntetické cestě aromatických aminokyselin v půdní bakterii Pseudomonas. Největší inhibice byla zjištěna u tryptofanu, důležitého prekurzoru sekundárních metabolitů. Autoři docházejí k závěru, že glyfosát-indukované specifické narušení de novo biosyntézy aromatických aminokyselin v doprovodu rozšířené metabolické poruchy byl zodpovědný za pozorováno na dávce závislé nežádoucí účinky., Jejich zjištění naznačují, že rhizospheric bakterie mohou být méně náchylné k glyfosátu účinky způsobené vysokým obsahem uhlíku prostředí v rhizosféře s relativně vyšší koncentraci aminokyselin a cukrů v poměru k sypké půdy.

zřídka se má za to, že druhy obojživelníků migrující přes orná pole mohou být vystaveny pesticidům. Berger et al. hodnocené regionální migrační vzorce a aplikace glyfosátu v německém zemědělství za 20 let., Jejich výsledky ukazují nejvyšší nárůst v časové koincidenci s glyfosátu aplikace jak pro dospělé a mladistvé Great crested newt (Triturus cristatus) a žáby kuňky obecné (Bombina bombina). Autoři požadují, aby posouzení rizik pesticidů začalo zvažovat potenciální expozici obojživelníků a zahrnovalo výsledné účinky do regulačního postupu.

interaktivní efekty mezi herbicidy na bázi glyfosátu a environmentálními parametry byly studovány společností Baier et al., Výsledky tohoto laboratorního experimentu ukázaly, že vejce ropuch (Bufo bufo) byla citlivější na herbicidy než pulci. Interakce mezi koncentracemi herbicidů a teplotou vedla k výraznějším účinkům glyfosátu při nižších teplotách. To je pozoruhodné, protože Ekotoxikologické studie pro hodnocení regulačních rizik nehodnotí teplotu jako co-stresor, a proto by skutečné riziko mohlo být podceňováno.

ve svém příspěvku Gomes a Juneau přezkoumali, jak změny klimatických podmínek ovlivňují herbicidní toxicitu řas a sinic., Ukazují, že reakce na interakce mezi světlem, teplotou a herbicidy jsou druhově specifické, což ztěžuje vytvoření jediného modelu toho, jak změna klimatu ovlivní herbicidní toxicitu pro vodní řasy. Autoři také požadují zahrnutí environmentálních parametrů při posuzování rizika pesticidů.

V jeho mini-recenzi Stoner ukazuje, že aktuální neonikotinoidních posouzení rizik dostatečně neřeší rozdíly mezi včely medonosné (Apis mellifera) a čmeláků (Bombus spp.)., Protože bumble bee queens jsou osamělé nějakou dobu a píce pro pyl a nektar sebe, svou expozici pesticidů je vyšší než pro med včelí královny, kde dělnice poskytovat jídlo, a proto jsou potenciálně vystaveni pesticidům. Vyžaduje se další výzkum zaměřený na kritická období v životě královny bumble bee a riziko expozice pesticidům a souvisejících účinků.

neonikotinoidy a jejich účinky na motýly, včetně také subletálních koncových bodů, byly řešeny v systematickém přezkumu Mulé et al., Insekticidy způsobují negativní účinky, jako je snížená míra přežití, přerušení krmení a změna chování ovipozice. Papír zdůrazňuje, že dosud nebylo možné určit, který druh motýlů je nejcitlivější.

vliv insekticidů na vodní prostředí byl přezkoumán Sánchez-Bayo et al. Článek ukazuje rozšířenou kontaminaci vody neonikotinoidy a identifikuje nejohroženější komunity., Mezery ve znalostech pramení z obtíží při získávání dlouhodobých experimentálních údajů týkajících se účinků na jednotlivé organismy na dopady na populace a ekosystémy.

Jeden a kombinované účinky insekticidní a fungicidní moření semen a následné aplikace herbicidu na půdní biotu a procesy byly studovány van Hoesel et al. Semenné obvazy v ozimé pšenici výrazně snížily povrchovou aktivitu žížal bez rozdílu, zda byly použity insekticidy nebo fungicidy., Autoři dospěli k závěru, že interaktivní účinky na biotu půdy a procesy různých systémových tříd pesticidů by měly získat větší pozornost.

přestože zemědělství dominuje velké části evropské krajiny, neexistují žádné informace o činnosti netopýrů v různých plodinách, a proto nelze expozici vhodně řešit. Stahlschmidt a kol. zkoumal lovnou činnost netopýrů v zemědělské krajině v Německu. Během 300 akumulovaných odběrových nocí bylo zaznamenáno celkem 14 druhů netopýrů., Vysoká úroveň aktivity netopýrů nad plodinami, související vstupy pesticidů a dostupnost kořistného hmyzu, způsobuje pravděpodobnou expozici netopýrů. Netopýři a jejich expozice vůči pesticidům se v současné době v nařízení EU o pesticidech neuvažují.

často ignorován aspekt byl řešen Polevou a Elmeros: expozice savčích predátorů na antikoagulační rodenticidy byl zkoumán pomocí časoprostorových model podporován experimentální studie., Článek naznačuje, že řidič s vysokým výskytem antikoagulačních rodenticidů u necílových malých savců pravděpodobně souvisí se vzory použití.

ve své recenzi Römbke et al. souhrnné Ekotoxikologické účinky pesticidů na enchytraeidy (Oligochaeta) v agroekosystémech. Protože jejich úzký kontakt s půdní pórové vodě, vysokou požití rychlost a tenkou pokožku, které vykazují vysokou citlivost na širokou škálu pesticidů., Autoři doporučují použití roupice pesticidů hodnocení rizik, protože jejich rozmanitost, funkční význam a jednoduché použití ve standardizovaných testech.

ve své recenzi Ittner et al. upozornit na vodní houby, jako nepřihlíží trofické úrovně, které nejsou uvedeny v regulační posouzení rizika pro vodní ekosystém tak daleko. Sladkovodní houby jsou různorodou skupinou a plní důležité funkce v dynamice potravinových sítí ekosystémů povrchových vod., Autoři docházejí k závěru, že vývoj a standardizace různých hub biologické zkoušky je zapotřebí, aby účinně chránit potraviny-webs ve vodních ekosystémech.

souhrnně jsme vděčni všem přispěvatelům za to, že prezentovali takovou škálu aspektů na různých úrovních složitosti od fyziologie po fungování ekosystému. Je také jasné, že se musíme nasadit obrovské množství pesticidů, které dosahují různých složkách ekosystémů v zemědělské krajině s malou znalostí o jejich necílové účinky., V důsledku toho došlo k dramatickému poklesu biologické rozmanitosti hmyzu, ptáků a dalších organismů v souvislosti se znečištěním pesticidy (Geiger et al., 2010; Beketov et al., 2013; Sánchez-Bayo a Wyckhuys, 2019). To by nás mělo upozornit, aby radikálně výzvu a zcela předělat stávající postupy pro posouzení rizik pro životní prostředí pesticidů, protože jsou zjevně nedostatečné k ochraně biologické rozmanitosti a integrity ekosystémů.,f zbývající mezery ve znalostech, mezi nimi jsou (není vyčerpávající):

• účinky přísad a povrchově aktivních látek v pesticidních přípravků, spíše než aktivní složky,

• účinky na reálných polních populací a komunit, spíše než připálit druhů studií,

• účinky více než jeden pesticidů vyplývající z nádrže směsí a real-život aplikace sekvence,

• převod a dědictví účinky,

• efekty v zemědělské oblasti a sousedních ekosystémů (např.,g., pesticidů drift)

• interakce s environmentálními stresory, jako jsou organismic soutěže, abiotických faktorů (teplota, vlhkost), typy půdy (obsah humusu), a změna klimatu

Na závěr priorit pro budoucí práci týkající se pesticidů a jejich účinky by se měly zaměřit na zkoumání a simulaci reálných polních situacích, tj. více aplikací pesticidů během vegetačního období, včetně jejich časové a prostorové interakce s faunou a flórou.,

Autor Příspěvky

Všichni autoři uvedených mít podstatné, přímé a intelektuální příspěvek k práci, a to schválil ke zveřejnění.

Prohlášení o střetu zájmů

autoři prohlašují, že výzkum byl proveden bez jakýchkoli obchodních nebo finančních vztahů, které by mohly být chápány jako potenciální střet zájmů.