Пестицидные смеси обнаруживаются в почве и растениях круглый год, а не только в периоды обработки
В традиционном сельском хозяйстве синтетические химические пестициды используются при выращивании различных культур. Исследование Университета RPTU Кайзерслаутерн-Ландау, опубликованное в Scientific Reports, впервые изучило загрязнение пестицидами в течение года.
Работа показывает, что вещества можно обнаружить не только в периоды опрыскивания полей, но и круглый год, в том числе на прилегающих лугах. Влияние этих хронически обнаруживаемых сложных смесей пестицидов на окружающую среду изучено недостаточно и может быть значительным.
В Германии сельскохозяйственные культуры выращиваются на более чем 30% площади страны. С 1970-х годов синтетические химические пестициды широко используются в традиционном сельском хозяйстве для борьбы с вредителями, сорняками и грибковыми заболеваниями. Их применяют путём распыления на больших площадях несколько раз в год и в комбинации с различными действующими веществами.
До сих пор не было данных о загрязнении сельскохозяйственных земель. Данное исследование зафиксировало присутствие действующих веществ пестицидов в течение года.
Первое глобальное исследование с круглогодичными измерениями
С февраля 2021 по февраль 2022 года исследовательская группа RPTU провела первое исследование с ежемесячным отбором проб. Пробы верхнего слоя почвы и растительности были взяты с трёх полей под пашней, трёх полей под овощами и трёх виноградников на юго-западе Германии, а также с прилегающих лугов на расстоянии 1, 5 и 20 метров от поля. Пробы были проанализированы на 93 распространённых пестицида с использованием современной аналитической технологии, способной обнаруживать даже самые малые концентрации.
Результаты показывают, что низкие уровни пестицидов присутствуют в почве и растительности круглый год. В почве в среднем обнаруживалось десять пестицидов. В одном образце команда измерила 28 веществ. Исследователи также обнаружили смеси пестицидов в растительности, но с сезонными вариациями. Среднее количество пестицидов в растительности составило семь, с максимумом в 25 веществ в отдельных образцах.
Пестициды: постоянное присутствие в почве и растительности
Синтетические химические пестициды разработаны для высокоселективного действия.
"Однако многие из этих веществ вмешиваются в фундаментальные биологические процессы, такие как нервная проводимость, деление клеток или синтез белка, что делает их неспецифичными и также вредит многим так называемым нецелевым видам, таким как бабочки или дождевые черви", — объясняет Карстен Брюль, эколог-токсиколог RPTU.
Этот неспецифический механизм действия является причиной существующей оценки риска для регистрации пестицидов. Однако в европейском процессе одобрения вещества рассматриваются индивидуально, а смеси не оцениваются. По мнению исследователей, это неадекватно, поскольку исследования показывают связь между пестицидами и снижением биоразнообразия. В частности, они играют заметную роль в сокращении численности насекомых в культурном ландшафте.
Влияние на плодородие почвы
"Тот факт, что после более чем 50 лет использования пестицидов нет данных о загрязнении сельскохозяйственных земель, тем более удивителен, учитывая, что было доказано негативное влияние пестицидов на почвенные организмы, такие как дождевые черви или коллемболы, а также на микроорганизмы и, следовательно, на плодородие почвы, которое, конечно, необходимо сохранить для будущих поколений", — говорит Брюль.
Организмы, такие как насекомые, живут в полях и вокруг них круглый год: в виде яиц в почве, личинок или гусениц в растительности и взрослых особей в обеих средах обитания.
"Поэтому важно знать, в какой степени почвы и растения загрязнены пестицидами в течение всего года", — говорит Брюль. Затронуты не только пахотные почвы. Пестициды также можно найти в почве и растениях окружающих лугов, потому что их туда сносит ветром.
Регистрация пестицидов не отражает реальность
Текущая общеевропейская практика регистрации тестирует отдельные вещества, но не эффекты реальных смесей, обнаруживаемых в окружающей среде, которые могут содержать до 28 различных пестицидов в пахотных почвах. В текущем исследовании также были обнаружены пестициды, которые не применялись в год исследования. По мнению исследователей, это указывает на то, что скорости разложения в окружающей среде больше, чем предполагается в оценке риска для регистрации. Также существует дальний перенос.
"В другом исследовании мы изучали перенос пестицидов из яблоневых садов в альпийской долине и смогли обнаружить их даже в районах вершин и охраняемых территориях", — говорит Брюль. "Мы должны предположить, что ландшафты с сельскохозяйственными угодьями хронически загрязнены пестицидами".
Глобальные цели по сокращению пестицидов должны быть достигнуты
"Обнаруженные сложные смеси, которые присутствовали в более чем 300 различных комбинациях, не могут быть охвачены оценкой риска", — говорит Брюль.
Кроме того, задача законодателя — управлять реальной токсичностью смесей. Исследователи поэтому выступают за быстрое внедрение значительного сокращения использования пестицидов и связанных с ними рисков на 50%, как это определено в глобальных целях Куньмин-Монреальской рамочной программы по биоразнообразию на 2030 год. Альтернативные системы земледелия уже существуют во многих формах; их просто необходимо продемонстрировать в крупном масштабе, а также широко продвигать и внедрять.
"Нам нужно действовать сейчас", — говорит Брюль. "Хотя потеря биоразнообразия отодвигается политиками на второй план, потому что на самом деле она менее привлекательна на выборах, проблема сохраняется и будет негативно влиять на нашу жизнь".