Frontiers in Environmental Science (Norsk)

Plantevernmidler brukes i stadig større grad over hele verden, og samtidig et bevis er montering av at de har negative økologiske effekter på biologisk mangfold av organismer i landbruket landskap., Imidlertid, plantevernmidler er også oppfattes som et sterkt regulert gruppen av kjemikalier i forbindelse med deres risiko for miljøet. Målet med denne Forskningen Emnet er å gi en oversikt over tilstand av kunnskap om non-target effekter av plantevernmidler og å identifisere kunnskapsmangler. Vi sortert i totalt 14 papirer skrevet av 61 forfattere, åtte av disse er originale forskningsartikler og seks er vurderinger. Mange ark som deles ut med virkninger av ugressmidler og insektmidler. Effekter av glyfosat og neonicotinoids ble behandlet for ulike grupper av organismer., Men også soppdrepende samt rodenticides var i fokus for forskere og noen adressert mer enn ett plantevernmiddel klasse. Flere papirer eksplisitt gitt anbefalinger for endringer av gjeldende risikovurdering tilnærminger er nødvendig for regulering av plantevernmidler.

modus-i-handling av glyfosat-baserte ugressmidler er fortsatt ikke helt forstått. Gomes et al. testet glyfosat-avhengige hemming av fotosyntesen i selje. Forfatterne viste at glyfosat fremmer endringer i den fotosyntetiske apparater fører til redusert photochemistry., For første gang, sammenhengende virkninger på shikimate vei, fotosyntetiske prosessen og oksidativt hendelser i planter ble presentert. Denne forskningen har dokumentert at glyfosat induserer en serie av sammenhengende hendelser som fører til redusert fotosyntetiske aktivitet i willow planter og forteller hvordan glyfosat toleranse i planter kan utvikle seg gjennom aktivering av antioksidant-systemer.

Ugressmiddel drift virkninger i feltet margin anlegg samfunnet har vært lite studert så langt. I et feltforsøk Nelemans et al., undersøkt virkninger av et herbicid (metsulfuron-metyl) på sådd plante samfunn. Plantegiften drift påvirket biomasse produksjon, plantedekket og frø spiring av flere plantearter. Studien innebærer at spray drift fører til endringer i arter komposisjoner og rad i vegetasjon i off-areala i tilknytning til dyrkbare områder.

Ugressmidler kan ikke bare påvirke off-feltet planter, men også jord mikroorganismer som studerte ved Aristilde et al., Deres resultater viser at glyfosat endret metabolitt nivåer i biosynthetic vei av aromatiske aminosyrer i jord-bakterien Pseudomonas. Den største hemming ble funnet for tryptofan, en viktig forløper til sekundære metabolitter. Forfatterne konkluderer med at glyfosat-indusert spesifikk forstyrrelse av de novo biosyntesen av aromatiske aminosyrer ledsaget av omfattende metabolske forstyrrelser var ansvarlig for den observerte doseavhengige bivirkninger., Deres funn tyder på at rhizospheric bakterier kan være mindre utsatt for glyfosat effekter på grunn av høy-karbon miljø i rhizosphere med relativt sett høyere konsentrasjon av aminosyrer og sukker i forhold til bulk jord.

Det er sjelden anses som amfibier migrere gjennom dyrkbar felt kan bli eksponert for plantevernmidler. Berger et al. evaluert regionale vandringsmønster og glyfosat programmer i tysk jordbruk over 20 år., Deres resultater avsløre den største økningen i timelige tilfeldighet med glyfosat program for både voksne og ungdom Great crested salamander (Triturus cristatus) og Brann-bellied padde (Bombina bombina). Forfatterne kreve at plantevernmiddel risikovurdering bør starte vurderer potensielle amfibier eksponering og inkluderer skyldes effekter i regulatorisk prosedyre.

Interaktive effekter mellom glyfosat-baserte ugressmidler og miljømessige parametere ble undersøkt ved Baier et al., Resultatene av denne laboratorium eksperiment viste at egg av Felles padder (Bufo bufo) var mer følsomme for ugressmidler enn tadpoles. Samspillet mellom ugressmiddel konsentrasjoner og temperatur resulterte i mer uttalt glyfosat effekter ved lavere temperaturer. Dette er bemerkelsesverdig som ecotoxicologial studier for regulatoriske risikovurdering er ikke å vurdere temperatur som en co-stressor, og derfor er den faktiske risikoen kan være undervurdert.

I sine bidrag, Gomes og Juneau anmeldt hvordan variasjoner i klimatiske forhold påvirker ugressmiddel toksisitet i alger og cyanobacteria., De viser at tiltakene for interaksjoner mellom lys, temperatur, og ugressmidler er arter-spesifikke, noe som gjør det vanskelig å etablere en enkel modell av hvordan klimaendringene vil påvirke ugressmiddel toksisitet for vannlevende alger. Forfatterne også etterspørselen inkludering av miljøparametre ved vurdering av plantevernmidler risiko.

I sin mini-anmeldelse Stoner viser at dagens neonicotinoid risiko vurdering ikke tilstrekkelig adressen forskjeller mellom honning bier (Apis mellifera) og bumble bier (Bombus spp.)., Fordi bumble bee queens er alene i noen tid, og fôr for pollen og nektar seg selv, sine plantevernmiddel eksponeringen er høyere enn for honey bee queens, der arbeideren bier gi mat, og er derfor potensielt eksponert for plantevernmidler. Ytterligere forskning med fokus på kritiske perioder i en bumble bee queen ‘ s liv og risikoen for eksponering av plantevernmidler og relaterte effekter er etterspurt.

Neonicotinoids og deres virkninger på sommerfugler, herunder også sublethal endepunkter, ble tatt opp i en systematisk gjennomgang av Mulé et al., Den insektmidler føre til negative effekter som redusert overlevelse, fôring avbrudd, og endring av oviposition atferd. Papiret fremhever at det har vært umulig å finne ut hvilken butterfly art er mest følsom så langt.

virkningen av plantevernmidler på akvatiske miljøer ble gjennomgått av Sánchez-Bayo et al. Papiret viser en utbredt vannlevende forurensning av neonicotinoids og identifiserer de samfunnene som er mest utsatt., Hull i din kunnskap stammer fra vanskeligheter med å skaffe langsiktig eksperimentelle data om virkninger på individuelle organismer til effekter på populasjoner og økosystemer.

Enkelt og kombinerte effekter av insektmiddel og soppdreper frø dressinger og påfølgende herbicid-programmet på jord biota og prosesser ble studert av van Hoesel et al. Frø dressinger i høsthvete betydelig redusert overflaten aktivitet av meitemark med ingen forskjell om insektmidler eller soppmidler ble brukt., Forfatterne konkluderer med at interaktive effekter på biota og jord prosesser av ulike systemiske plantevernmiddel klasser bør få mer oppmerksomhet.

Selv om landbruk dominerer mye av Europas landskap, det er ingen informasjon om bat aktivitet i ulike avlinger og dermed eksponering ikke kan løses på en hensiktsmessig måte. Stahlschmidt et al. undersøkt beite aktivitet av flaggermus i et jordbruks-landskap i Tyskland. I 300 akkumulert prøvetaking netter totalt 14 bat arter ble registrert., Den høye bat aktivitet over avlinger, knyttet plantevernmiddel innganger og tilgjengelighet av byttedyr insekter, gjør et kosttilskudd eksponering av flaggermus sannsynlig. Flaggermus og deres eksponering mot plantevernmidler er foreløpig ikke vurdert i EU-regulering av plantevernmidler.

En ofte oversett aspekt ble tatt opp av Topping og Elmeros: eksponering av pattedyr rovdyr å antikoagulant rodenticides ble undersøkt ved hjelp av en rom-tid-modellen støttes av en eksperimentell studie., Papiret tyder på at føreren av høy antikoagulant rodenticides forekomsten i non-target små pattedyr rovdyr er sannsynlig å være i slekt å bruke mønstre.

I sin vurdering Römbke et al. oppsummert økotoksikologiske effekter av plantevernmidler på enchytraeids (Oligochaeta) i agroecosystems. På grunn av sin nære kontakt med jord pore vann, et høyt inntak pris og tynne hårstrå, de viser en høy følsomhet for et bredt spekter av plantevernmidler., Forfatterne anbefaler bruk av enchytraeids i plantevernmiddel risikovurderinger på grunn av sitt mangfold, funksjonell betydning og enkel å bruke standardiserte tester.

I anmeldelsen sin, Ittner et al. trekke oppmerksomhet til akvatiske sopp som en bort trofiske nivå, som ikke omhandles i regulatoriske vannlevende risikovurdering så langt. Ferskvann sopp er en mangfoldig gruppe, og oppfylle viktige funksjoner i næringsnettet dynamics av overflatevann økosystemer., Forfatterne konkluderer med at utvikling og standardisering av ulike sopp bioassay er nødvendig for å effektivt beskytte mat-duk i akvatiske økosystemer.

Tas kollektivt, vi er takknemlig til alle bidragsytere for å presentere slike en rekke aspekter ved ulike kompleksitet nivåer fra fysiologi til økosystemet. Det ble også klart at vi distribuerer enorme mengder plantevernmidler som nå forskjellige avdelinger av økosystemer i jordbruks-landskap med liten kunnskap om sine ikke-target effekter., Som en konsekvens, dramatiske reduksjoner i biologisk mangfold i insekter, fugler og andre organismer har vært knyttet til plantevernmidler forurensning (Geiger et al., 2010; Beketov et al., 2013; Sánchez-Bayo og Wyckhuys, 2019). Dette bør varsle oss til en radikal utfordring og helt oppussing gjeldende prosedyrer for miljø-risikovurderinger av plantevernmidler som de er åpenbart utilstrekkelig til å beskytte biologisk mangfold og integritet av økosystemer.,f gjenværende kunnskapsmangler, blant dem er (ikke uttømmende):

• effekter av tilsetningsstoffer og overflateaktive stoffer i plantevernmidler formuleringer heller enn aktive ingredienser

• virkninger på realistiske feltet populasjoner og samfunn heller enn å svi arter studier

• virkninger av mer enn én plantevernmidler som følge av tank blandinger og real-life-programmet sekvenser

• carry-over og eldre effekter

• virkninger i jordbruksområder og tilgrensende økosystemer (e.,g., plantevernmiddel drift)

• interaksjoner med miljømessige stressfaktorer som for eksempel organismic konkurranse, abiotiske faktorer (temperatur, fuktighet), jordtyper (humus-innhold), og klimaendringer

I konklusjonen, prioriteringer for det videre arbeidet på plantevernmidler og deres virkninger bør fokusere på å undersøke eller simulere realistiske feltet situasjoner, dvs., flere programmer av plantevernmidler i løpet av vekstsesongen, inkludert deres timelige og romlig interaksjon med fauna og flora.,

Forfatter Bidrag

Alle forfattere som er oppført har gjort en betydelig, direkte og intellektuelle bidrag til arbeidet, og godkjent for publisering.

interessekonflikt Uttalelse

forfatterne erklærer at forskningen ble utført i fravær av kommersielle eller finansielle forhold som kan oppfattes som en potensiell interessekonflikt.