Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvordan atrazinregler har påvirket miljøet

Atrazin er et almindeligt landbrugspesticid, der anvendes til afgrøder som majs, sorghum, sukkerrør og græstørv. Kredit:Yolanda Oberhofer

For at bekæmpe ukrudt, landmænd bruger en række forskellige værktøjer og metoder. Ved at forstå styrkerne og ulemperne ved hvert værktøj, en landmand kan træffe de bedste beslutninger for hans eller hendes drift for at holde irriterende ukrudt væk fra marken.

Et værktøj, som landmænd kan henvende sig til for at bekæmpe ukrudt, er at anvende herbicider. Ny forskning hjælper os med at forstå et specifikt herbicid endnu bedre:atrazin.

Atrazin er et af de mest almindelige herbicider, der anvendes i USA. Det kan bruges til at håndtere ukrudt i afgrøder som majs, sorghum, sukkerrør og græstørv. Kemikaliet dræber ukrudt ved at forhindre fotosyntese i planten.

En fordel ved herbicider, som dem med atrazin, er, at de reducerer behovet for jordbearbejdning. Ud over dets indvirkning på jordens sundhed, jordbearbejdning kan øge erosion af dyrebar jord. Reduktion af jordbearbejdning bevarer vores jord ved at forhindre erosion og opretholde en sund jordstruktur.

Et fald af atrazin, selvom, er, at den nogle gange kan finde vej ind i vandløb og floder.

Efter at kemikaliet er påført en mark, atrazin nedbrydes i jorden og bliver til en anden forbindelse, kaldet deethylatrazin (DEA). Dette er en god ting, da DEA er mindre giftig for vandlevende organismer end atrazin.

I de seneste år, brugen af ​​atrazin har været faldende. Imidlertid, på trods af faldet i atrazinbrug, koncentrationer af den sekundære forbindelse, DEA, har været stigende.

Forskerholdet overvågede strømme for atrazin- og DEA-niveauer. Pesticidet atrazin nedbrydes til DEA gennem kemiske processer. Kredit:Rachel Leege

Karen Ryberg og hendes team tænkte, at der må være mere til dette puslespil end bare atrazinbrug.

Ryberg, der arbejder ved United States Geological Survey, ønskede at bestemme faktorerne, andet end brug, som påvirker tendenser i herbicidkoncentrationer i vandløb.

Den mest almindelige omdannelse af atrazin til DEA er gennem aktivitet af jordmikrober - som svampe og bakterier. Derfor, atrazin nedbrydes hurtigere, når den har mere kontakt med jordens mikroorganismer.

"Baseret på tidligere undersøgelser, vi forudsagde faktorer, der påvirker atrazinkoncentrationerne i vandløb, " siger Ryberg. "Disse omfattede de majs acres i vandskellet, vejr, klima og ledelsespraksis."

"I vores undersøgelse, vi brugte eksisterende data fra 2002 til 2012, der spænder over mange områder af landet, " forklarer Ryberg. Derefter blev der brugt modeller til at analysere dataene og teste holdets forudsigelser af, hvad der forårsagede atrazin- og DEA-tendenserne i vandløbene.

I 1990'erne, nye regler omhandlede problemer med overfladevandsforurening. Disse forskrifter sænkede anvendelsesmængder af atrazin til afgrøder, og endda forbudt dens brug nær vandbrønde. Målet var at reducere den samlede koncentration af atrazin i vand.

"Koncentration og brugstendenser viser, at tidligere atrazinregler, især i Midtvesten, lykkedes, "siger Ryberg." Flere af atrazinen brød sammen i DEA, før de nåede vandløb. "

Flisedræningsrør er installeret på nogle marker for at forhindre mudret eller oversvømmet jord. Denne flise fører vand til en nærliggende å. Kredit:John Schutte

På trods af en stigning i mængden af ​​majs acres dyrket mellem 2002 og 2012, undersøgelsen viste at atrazinbrug faldt i de fleste områder i USA.

Rybergs undersøgelse opdagede også, at atrazin bliver til DEA hurtigere i tørre områder uden flisedræning. Fliseafløb kan installeres under jorden på landbrugsmarker for at hjælpe med at flytte vand og forhindre oversvømmelser. Flisedræn er som regnvandsdræn til gårdmarker.

Fordi fliseafløb hjælper vandet fra marken med at bevæge sig hurtigere gennem underjordiske rør, vandet har mindre tid til at komme i kontakt med jord. Derfor, jordmikroorganismer har mindre tid til at nedbryde atrazin til DEA, før vandet fører det ud af marken mod nærliggende vandløb.

Dette fund betyder, at der kan være flere udfordringer med atrazinniveauer i fremtiden. Da landmændene forudser klimaændringer og vådere markforhold, flere flisedræn kan være nødvendige for at dyrke afgrøder under passende jordforhold.

Bevæger sig fremad, Ryberg vil gerne bygge videre på denne forskning til overvågning af pesticider. "Løbende overvågning er vigtig for at forstå nedbrydnings- og transportprocesserne for pesticider, ”forklarer Ryberg.

Landmændene vil fortsætte med at tilpasse sig ændrede forhold, herunder ukrudtssamfund. Pesticidforbruget vil ændre sig, og det er en løbende udfordring at overvåge for nye pesticider eller blandinger af pesticider i miljøet.


Varme artikler