Frontiers in Environmental Science

pesticiden worden in toenemende mate wereldwijd gebruikt en tegelijkertijd zijn er steeds meer aanwijzingen dat ze schadelijke ecologische effecten hebben op de biodiversiteit van organismen in landbouwlandschappen., Pesticiden worden echter ook gezien als een sterk gereguleerde groep chemische stoffen met betrekking tot hun risico ‘ s voor het milieu. Het doel van dit onderzoeksthema is om een overzicht te geven van de stand van de kennis met betrekking tot niet-doelgerichte effecten van pesticiden en om kennishiaten te identificeren. We verzamelden in totaal 14 papers geschreven door 61 auteurs, waarvan acht zijn originele research papers en zes zijn recensies. Veel artikelen gingen over de effecten van herbiciden en insecticiden. Effecten van glyfosaat en neonicotinoïden werden aangepakt voor verschillende groepen organismen., Maar ook fungiciden en rodenticiden waren in de focus van de onderzoekers en sommige gericht op meer dan één pesticide klasse. Verschillende documenten bevatten expliciet aanbevelingen voor wijzigingen van de huidige risicobeoordelingsbenaderingen die nodig zijn voor de regulering van pesticiden.

het werkingsmechanisme van herbiciden op basis van glyfosaat is nog steeds niet volledig bekend. Gomes et al. getest glyfosaat-afhankelijke remming van fotosynthese bij willow. De auteurs toonden aan dat glyfosaat veranderingen in het fotosynthetische apparaat bevordert die leiden tot verminderde fotochemie., Voor het eerst werden interconnecterende effecten op de shikimaatweg, fotosynthetisch proces en oxidatieve gebeurtenissen in planten gepresenteerd. Dit onderzoek heeft aangetoond dat glyfosaat een reeks onderling verbonden gebeurtenissen induceert die leiden tot verminderde fotosynthetische activiteit in wilgenplanten en geeft aan hoe glyfosaattolerantie in planten zich kan ontwikkelen door de activering van antioxidantsystemen.

Onkruidverdelings – effecten in de plantengemeenschap in de veldrand zijn tot nu toe weinig bestudeerd. In een veldproef Nelemans et al., onderzocht de effecten van een herbicide (metsulfuron-methyl) op ingezaaide plantengemeenschappen. De onkruidverdelging had gevolgen voor de productie van biomassa, de bedekking van planten en de kieming van zaad van verschillende plantensoorten. De studie impliceert dat sproeiduif leidt tot verschuivingen in soortensamenstelling en opvolging in vegetatie in off-crop areas grenzend aan akkerland.

herbiciden kunnen niet alleen de planten buiten het veld beïnvloeden, maar ook de bodemmicro-organismen zoals bestudeerd door Aristilde et al., Hun resultaten tonen aan dat glyfosaat metabolietniveaus veranderde in de biosynthetische route van aromatische aminozuren in de bodembacterie Pseudomonas. De grootste remming werd gevonden voor tryptofaan, een belangrijke voorloper van secundaire metabolieten. De auteurs concluderen dat de door glyfosaat geïnduceerde specifieke verstoring van de novo biosynthese van aromatische aminozuren, vergezeld van wijdverbreide metabole verstoringen, verantwoordelijk was voor de waargenomen dosisafhankelijke bijwerkingen., Hun bevindingen suggereren dat rhizosferische bacteriën minder gevoelig zijn voor glyfosaat effecten als gevolg van de hoge-koolstof omgeving in de rhizosfeer met een relatief hogere concentratie van aminozuren en suikers ten opzichte van bulk bodems.

zelden wordt aangenomen dat amfibiesoorten die door akkers trekken, aan pesticiden kunnen worden blootgesteld. Berger et al. evaluatie van regionale migratiepatronen en glyfosaattoepassingen in de Duitse landbouw gedurende 20 jaar., Hun resultaten onthullen de hoogste toename in temporale samenloop met glyfosaat-toepassing voor zowel volwassen als juveniele kuifsalamander (Triturus cristatus) en Vuurbuikpad (Bombina bombina). De auteurs eisen dat bij de beoordeling van de risico ‘ s van pesticiden rekening moet worden gehouden met mogelijke blootstelling aan amfibieën en de daaruit voortvloeiende effecten in de regelgevingsprocedure moeten worden opgenomen.

interactieve effecten tussen herbiciden op basis van glyfosaat en milieuparameters werden bestudeerd door Baier et al., De resultaten van dit laboratoriumexperiment toonden aan dat eieren van gewone padden (Bufo bufo) gevoeliger waren voor herbiciden dan kikkervisjes. Interactie tussen herbicide concentraties en temperatuur resulteerde in meer uitgesproken glyfosaat effecten bij lagere temperaturen. Dit is opmerkelijk omdat ecotoxicologiale studies voor regulatorische risicobeoordeling niet de temperatuur als co-stressor evalueren en daarom kan het werkelijke risico worden onderschat.in hun bijdrage hebben Gomes en Juneau onderzocht hoe variaties in klimatologische omstandigheden de toxiciteit van herbicide in algen en cyanobacteriën beïnvloeden., Ze tonen aan dat reacties op interacties tussen licht, temperatuur en herbiciden soortspecifiek zijn, waardoor het moeilijk is om één enkel model vast te stellen van hoe klimaatverandering de toxiciteit van herbicide voor aquatische algen zal beïnvloeden. De auteurs eisen ook dat milieuparameters worden meegenomen bij de beoordeling van het pesticidenrisico.

in zijn mini-review toont Stoner aan dat de huidige neonicotinoïde risicobeoordeling de verschillen tussen honingbijen (Apis mellifera) en hommels (Bombus spp.)., Omdat hommelkoninginnen enige tijd solitair zijn en zelf foerageren voor stuifmeel en nectar, is hun blootstelling aan pesticiden hoger dan bij honingbijenkoninginnen, waar werkbijen voedsel leveren en daardoor potentieel aan pesticiden worden blootgesteld. Aanvullend onderzoek gericht op kritieke periodes in het leven van een hommel bijenkoningin en het risico op blootstelling aan pesticiden en gerelateerde effecten is vereist.

neonicotinoïden en hun effecten op vlinders, waaronder ook subletale eindpunten, werden behandeld in een systematische review door Mulé et al., De insecticiden veroorzaken negatieve effecten zoals verminderde overlevingskans, voedingsonderbreking en verandering van het ovipositiegedrag. Het document benadrukt dat het tot nu toe onmogelijk is geweest om te bepalen welke vlindersoort tot nu toe het gevoeligst is.

de impact van insecticiden op het aquatisch milieu werd beoordeeld door Sánchez-Bayo et al. De paper toont een wijdverbreide waterverontreiniging door neonicotinoïden en identificeert de Gemeenschappen die het meest risico lopen., Lacunes in de kennis zijn het gevolg van moeilijkheden bij het verkrijgen van experimentele langetermijngegevens over effecten op individuele organismen en effecten op populaties en ecosystemen.

enkelvoudige en gecombineerde effecten van insecticide en fungicide seed dressings en daaropvolgende herbicide toepassing op bodembiota en processen werden bestudeerd door van Hoesel et al. Zaadverbanden in wintertarwe verminderden de oppervlakteactiviteit van regenwormen aanzienlijk, zonder verschil of insecticiden of fungiciden werden gebruikt., De auteurs concluderen dat interactieve effecten op bodembiota en processen van verschillende systemische pesticideklassen meer aandacht moeten krijgen.

hoewel de landbouw een groot deel van het Europese landschap domineert, is er geen informatie over de BBT-activiteit in verschillende gewassen en kan blootstelling daarom niet adequaat worden aangepakt. Stahlschmidt et al. onderzocht foerageeractiviteit van vleermuizen in een agrarisch landschap in Duitsland. In 300 verzamelde bemonsteringsnachten werden in totaal 14 vleermuissoorten geregistreerd., De hoge BBT-activiteitsniveaus boven gewassen, de daarmee verband houdende pesticideninput en de beschikbaarheid van prooidieren maken blootstelling van vleermuizen via de voeding waarschijnlijk. Vleermuizen en hun blootstelling aan pesticiden worden momenteel niet in aanmerking genomen in de EU-pesticidenverordening.

een vaak genegeerd aspect werd aangepakt door Topping en Elmeros: de blootstelling van predatoren van zoogdieren aan stollingsremmende rodenticiden werd onderzocht met behulp van een spatio-temporeel model ondersteund door een experimenteel onderzoek., Het document suggereert dat de bestuurder van hoge anticoagulante rodenticiden incidentie bij niet-Doel kleine zoogdieren predatoren is waarschijnlijk gerelateerd aan gebruikspatronen.

In hun review Römbke et al. samengevat ecotoxicologische effecten van pesticiden op enchytraeid (Oligochaeta) in agroecosystems. Door hun nauwe contact met het bodemporiënwater, een hoge opname en een dunne cuticula vertonen ze een hoge gevoeligheid voor een breed scala aan pesticiden., De auteurs raden het gebruik van enchytraeid in pesticidenrisicobeoordelingen aan vanwege hun diversiteit, functioneel belang en eenvoudig gebruik in gestandaardiseerde tests.

In hun review, Ittner et al. de aandacht vestigen op aquatische schimmels als een trofisch niveau dat tot nu toe niet aan bod is gekomen in de wettelijke beoordeling van aquatische risico ‘ s. Zoetwaterzwammen zijn een diverse groep en vervullen belangrijke functies in de voedselwebdynamiek van oppervlaktewaterecosystemen., De auteurs concluderen dat de ontwikkeling en standaardisatie van verschillende bioassays van schimmels nodig is om voedselwebben in aquatische ecosystemen effectief te beschermen.gezamenlijk genomen zijn we alle bijdragers dankbaar voor het presenteren van zo ‘ n verscheidenheid aan aspecten op verschillende complexiteitsniveaus, van fysiologie tot ecosysteemfunctioneren. Het werd ook duidelijk dat we enorme hoeveelheden pesticiden inzetten die verschillende compartimenten van de ecosystemen in het landbouwlandschap bereiken met weinig kennis over hun niet-doeleffecten., Als gevolg daarvan zijn dramatische dalingen in biodiversiteit in insecten, vogels en andere organismen in verband gebracht met pesticidenvervuiling (Geiger et al., 2010; Beketov et al., 2013; Sánchez-Bayo en Wyckhuys, 2019). Dit zou ons ertoe moeten aanzetten de huidige procedures voor milieurisicobeoordelingen van pesticiden radicaal aan te vechten en volledig te herzien, aangezien deze duidelijk ontoereikend zijn om de biodiversiteit en de integriteit van ecosystemen te beschermen.,f resterende leemten in de kennis, onder hen zijn (niet uitputtend):

• effecten van additieven en oppervlakteactieve stoffen in bestrijdingsmiddelen formuleringen in plaats van actieve ingrediënten

• effecten op realistische veld populaties en gemeenschappen, eerder dan één soort studies

• de effecten van meer dan één bestrijdingsmiddelen als gevolg van tankmengsels en real-life applicatie-sequenties

• ‘carry-over’ en legacy-effecten

• effecten in de agrarische velden en de naburige ecosystemen (e.,g., pesticide drift)

• interacties met omgevingsstressoren zoals organismische concurrentie, abiotische factoren (temperatuur, vocht), bodemtypes (humusgehalte) en klimaatverandering

samenvattend moeten de prioriteiten voor toekomstige werkzaamheden met betrekking tot pesticiden en hun effecten worden gericht op het onderzoeken of simuleren van realistische veldsituaties, d.w.z. meervoudige toepassingen van pesticiden tijdens het groeiseizoen, met inbegrip van hun tijdelijke en ruimtelijke interacties met fauna en flora.,

Auteursbijdragen

alle genoemde auteurs hebben een aanzienlijke, directe en intellectuele bijdrage aan het werk geleverd en het voor publicatie goedgekeurd.

belangenconflict verklaring

De auteurs verklaren dat het onderzoek werd uitgevoerd zonder enige commerciële of financiële relatie die als een potentieel belangenconflict kon worden opgevat.