Av de 16 nationella miljömålen är det framförallt Giftfri miljö som berörs av växtskyddsåtgärder inom jordbruket. Detta behandlas nedan. Ett rikt växt-
och djurliv samt Ett rikt odlingslandskap behandlas under ”Ekologiska effek-
ter”. Hållbar utveckling är central för denna rapport.
Flertalet produktionsmedel inom svenskt konventionellt lantbruk är idag baserade på petroleumprodukter, i första hand naturgas och dieselolja och tillverkningen av växtskyddsmedel är inget undantag, vilket innebär att en mer eller mindre stark inverkan på Begränsad klimatpåverkan sker (avsnitt ”Klimatpåverkan av tillverkningen av växtskyddsmedel”).
Praktiskt taget all applicering sker genom sprutning (SCB 2007b), vilket leder till avdrift av växtskyddsmedel under sprutningen och till avdunst- ning av växtskyddsmedel från bladverk och mark under en tid efteråt. Detta berör miljömålet Frisk luft. Avdriftsproblematiken har behandlats utförligt
i Naturvårdsverkets föreskrifter om spridning av kemiska växtskyddsmedel (SNFS 1997:2; Naturvårdsverkets författningssamling 2000), medan däremot avdunstningen nästan aldrig berörs. Avdunstningen bestäms inte i huvudsak av ångtrycket, utan mer av storleken på övergångsenergin mellan fast/vätske- fas och gasfas (en funktion av Henrys konstant, ångtryck och partitionerings- koefficienter). Sammanställer man avdunstningsenergin för de svenska växtskyddsmedlen så hamnar man för nästan alla preparat under den gräns för vilken avdunstning kan tänkas vara ett problem. Ofta är substanserna så hårt bundna till mullämnen att avdunstning inte är möjlig (formler och data finns i databasen PETE som kan laddas ner från Rothamsteds hemsida och innehåller 900 växtskyddsmedel). I Danmark har man genomfört mätningar av avdunstningen efter sprutning. Mätning av avdunstningen, meteorologiska förhållanden och växtskyddsmedlets fysiokemiska egenskaper har använts för att validera en avdunstningsmodell (Andersen et al 2006). Resultaten visar att avdunstning och sekundär deposition är faktorer som måste beaktas när växt- skyddsmedlens miljöegenskaper undersöks.
Läckage av växtskyddsmedel till grund- och ytvatten faller under och berör miljömålen Grundvatten av god kvalitet och Levande sjöar och vatten-
drag. Övervakning av förekomsten av växtskyddsmedel i vatten har skett
under många år, men har nackdelen att inte kunna visa vilka processer som skapar föroreningarna. Krueger & Nilsson (2001) har visat att emissioner bundna till sättet att använda växtskyddsmedel (lagring, påfyllning, rengöring av sprutan osv) står för en mycket stor del av de halter som kan uppmätas i ett undersökt avvattningsområdes vattendrag. I Danmark har man, genom ett särskilt riksdagsbeslut, skapat provningsstationer som mäter olika växt- skyddsmedels förmåga att nå grund- och dräneringsvatten på olika jordar (Kjaer et al 2007). Något motsvarande finns inte ännu i Sverige. Markens lerinnehåll bestämmer bl a vilka substanser som transporteras i markprofilen. Tyvärr saknar Danmark större områden med mycket styva leror. Anläggningar av samma typ på styva Mellansvenska lerjordar skulle avsevärt öka våra sam- lade kunskaper inom detta område. Markvatten fångas upp på olika djup och med olika metoder och halterna av olika substanser mäts. ytorna är mellan 1 och 3 ha och ligger på fem platser i olika delar av Danmark. På ytorna odlas grödor med normala jordbruksmetoder och sprutas vid normala tidpunkter med de pesticider som skall undersökas. Hittills har 31 olika växtskyddsmedel undersökts från starten i maj 1999. Sex av dessa förekom aldrig i dränerings- eller markvatten medan 14 återfanns någon gång i halter över 0,1 µg L-1. Elva
växtskyddsmedel eller deras nedbrytningsprodukter uppvisade högre värden på en meters djup, men bara i något fall (metribuzin) i djupare lager.
Indirekt berörs också miljömålet Ingen övergödning. I odlingssystem som drivs intensivt, ligger kvävetillförseln nära systemets mättnadspunkt. Kvävegödsel tillförs motsvarande en förväntad skörd. Normalt uppstår inget läckage av kväve när växterna befinner sig i aktiv tillväxt. Om starka angrepp av svampsjukdomar eller skadedjur får utvecklas ohämmat kan växternas produktionsförmåga hämmas i större eller mindre grad. Kväveläckage kan då uppstå även under odlingssäsongen. Detta gäller även under vissa förhållan- den för ekologisk odling.
klimatpåverkan av tillverkningen av växtskyddsmedel
Tillverkningsprocesserna för syntetiska växtskyddsmedel är inget som res- pektive företag vill diskutera. Det är därför omöjligt att göra en bedömning av vilka emissioner som kan uppstå under tillverkningen. Kväve är ingen ovanlig ingrediens i de aktiva substanserna, men med största sannolikhet är tillverkningsprocesserna slutna, inte minst av säkerhetsskäl, varför emissio- ner av kväve föreningar inte är att förvänta. Audsley et al (1997) konstaterar att uppmätta utsläpp av aktiv substans från tillverkningen av olika kemiska växtskyddsmedel är negligerbara. Stora energimängder i form av petroleum- produkter används däremot. Energin består dels av det som är bundet i prepa- ratet och dels det som används för tillverkning och transport. Endast det senare genererar koldioxid. Audsley et al (1997) anger för respektive insekts-, svamp- och ogräsmedel 30 % av preparatens totala energiinnehåll som processenergi baserad på oljeprodukter och 16 % baserat på elektricitet. Beräkningar av den totala koldioxidemissionen vid tillverkningen kan därmed skattas. Värdena på gårdsnivå blir små, i storleksordningen ett halvt kilo per ha.
ekologiska effekter
BIOLOGISK MÅNGFALD I ODLINGSLANDSKAPET
Biologisk mångfald är ett mycket omfattande men lite vagt begrepp. I prin- cip betyder det antalet arter inom ett visst område, däremot inte hur många individer som förekommer av de olika arterna. Vanligen finns det dock ett samband mellan artrikedom och individtäthet. Ett fåtal arter är vanliga och det finns många arter som är mer eller mindre ovanliga. Hur många arter som finns och hur många av dessa som är sällsynta bestäms givetvis av klimat och väderlek, jordart och andra grundläggande faktorer, men också i hög grad av vilka resurser i fråga om föda och skydd som erbjuds arterna. Antalet växt- arter bestämmer förekomsten av växtätare och rovdjur, som också påverkas starkt av hur heterogen miljön är; möjligheten att gömma sig, att finna skydd för en ogynnsam väderlek, att finna platser för fortplantning osv Bördigheten hos en plats, t ex en hög tillgång på växtnäring leder ofta till ett växtsamhälle med färre arter, som vi t ex ser i olika naturbetesmarker. Detta är en förenklad bild av varför artrikedomen på en plats skiljer sig från en annan, men rymmer ändå de viktigaste dragen.
Under senare år har ett antal studier genomförts som visar att landskapets sammansättning av olika biotoper är viktigare än om odlingssystemen i detta landskap är ekologiska och växtskyddsmedelsfria. I Frankrike studerades 100 fågelarters förekomst med hjälp av individuell märkning. Man konstaterade att den viktigaste faktorn för att bestämma förekomst och stabiliteten hos fågelpopulationerna var förekomsten av andra biotoper än odlade marker (Devictor & Jiguet 2007). En dansk undersökning har visat att den större biologiska mångfald som tidigare uppmätts på gårdar med ekologisk odling till större delen var ett provtagningsfel. Ekologiska odlingar låg inom mindre bördiga områden som redan på förhand genom landskapets struktur hade en större biologisk mångfald (Levin 2007). I Sverige har Weibull och Östman (2002) visat samma sak: det är biotopmångformigheten som bestämmer den biologiska mångfalden, i högre grad än odlingssystemets egenskaper. I en
översikt över de undersökningar där ekologisk och konventionell odling jäm- förts konstaterar Trewavas (2004) att det inte finns några belägg för större biodiversitet på ekologiska gårdar.
Ett antal studier visar att artrikedomen är större i ekologiska odlingar. Som dock Hole et al (2005) påpekat i en omfattande genomgång av ett stort antal vetenskapliga undersökningar har många av dessa studier en svag vetenskaplig metodik, är taxonomiskt begränsade och är genomförda på någon enstaka plats. Det är därför omöjligt att ange orsakerna till observe- rade skillnader. Fuller et al (2005) har i en studie av 89 par av ekologiska och konventionella gårdar försökt eliminera dessa metodfel. Praktiskt taget alla ekologiska odlingar med höstvete och vårstråsäd i Storbritannien omfattades av undersökningen. Som väntat var antalet ogräsarter större på de ekologiska gårdarna. I övrigt förekom inga säkra skillnader i artantal, däremot i individ- täthet, vilket ju är just målet för den konventionella odlingen.
Både i England och Sverige har ett antal fågelarter i odlingslandskapet minskat starkt, åtminstone i antal, under de senaste årtiondena. Wretenberg et al (2006, 2007) analyserade förekomsten av 21 arter knutna till jord bruket (t ex sånglärka) under det senaste kvartsseklet. Man kunde inte se några sam- band med intensifieringen av jordbruket (handelsgödsel och pesticider) men däremot med ökningen av tätbevuxen åkermark t ex höststråsädes arealen, långliggande vall och träda. Extensifiering i områden som redan har en stor areal extensiv produktion, liksom ökad intensifiering i slättbygd leder till sämre livsvillkor för vissa fågelarter, fjärilar och humlor därför att landskapet blir mer homogent (Rundlöf och Smith 2006, Rundlöf et al 2008a & 2008b, Wretenberg et al 2007, 2007).
Konventionen för biologisk mångfald har följande definition (CBD 1992)
” ’Biological diversity’ means ….. diversity within species, between species
and of ecosystems”, dvs tre nivåer: genetisk mångfald, artmångfald och eko- systemmångfald. Man kan därför säga att det i jordbrukslandskapet, oavsett odlingssystem, finns brister i ekosystemmångfalden som leder till brister i de
båda andra mångfaldsnivåerna. En ökning av den biologiska mångfalden
inom jordbruksföretaget sker alltså effektivast genom att skapa andra habi- tat än de som används för produktion. Att omgärda fälten med buskridåer, enstaka träd och en kantzon där inga växtskyddsmedel används tjänar ett sådant syfte. Helst skall dessa kantzonsbiotoper också hänga samman, så att det skapas en ekologisk infrastruktur. De båda bilderna nedan får illustrera detta. Den övre bilden (Figur 3a) visar en ekologisk driven gård i södra Sverige som den ser ut för några år sedan och den nedre (Figur 3b) som den skulle ha sett ut med en större mängd olika och sammanhängande habitat. Den biologiska mångfalden skulle öka utan att påverka åkerns produktions- förmåga. Dessa miljöer skulle också kunna ha ekonomisk betydelse genom att utgöra skyddszoner för vissa naturliga fiender och inte minst pollinatörer.
BIOLOGISK MÅNGFALD I GRÖDORNA
Åkern är ett primitivt ekosystem med hög produktivitet som skapats för att gynna kulturväxter. Heterogenitet motverkas genom plöjning, jordbearbet- ning, sådd av en och samma art över en stor yta och genom användning
av växtskyddsmedel. Vi kan öka odlingssystemets komplexicitet genom att minska våra krav på nyttig produktionsförmåga och t ex tillåta mer ogräs eller låta bli att bekämpa skadeinsekter. De biologiska mångfaldsfrågorna är alltså också knutna till odlingsintensiteten.
Figur 3 a och b. Skapandet av miljöer för att öka den biologiska mångfalden på en gård utan att störa möjligheterna att producera livsmedel. Ett hypotetiskt exempel.
Åkern (i öppen växtodling) är emellertid redan genom att hela tiden störas av en nyetablering av växtsamhället och genom jordbearbetning i olika former, en miljö som ställer mycket höga krav på de arter som skall leva där. Även om vi ställer lägre krav på skördenivå så kommer det att vara svårt att generellt öka den biologiska mångfalden. De insekter som lever på markytan, främst skalbaggar och spindlar, är en indikator på detta. Dessa djursamhällen har studerats intensivt på olika håll i Europa, dels därför att de är viktiga för att upprätthålla någon grad av biologisk bekämpning i fälten, dels därför att före- komsten efter insektsbekämpning indikerar graden av selektivitet hos olika insektsmedel. En förstärkning av dessa populationer kan innebära ett lägre bekämpningsbehov för en rad olika skadedjur (Chiverton 1987).
Data i Tabell 6, som insamlades under en 15-årsperiod i konventionellt odlade höstvetefält i södra Skåne med start 1984, visar att mellan 5 och 10 arter utgör tre fjärdedelar av de fångade individerna. Under ett av undersök- ningsåren jämfördes en ekologisk odling (etablerad sedan 10 år) med ett när- liggande konventionellt fält. Skillnaden i artsammansättning var inte påtaglig mellan fälten för dessa grupper. En insekticidbehandling i det konventionella fältet reducerade förekomsten av djur starkt, men uppenbarligen hade detta inte långsiktiga effekter på diversiteten.
tabell 6. antal arter i förekomstordning som tillsammans utgör 75% av de fångade individerna, samt det totala antalet fångade arter (Nilsson 1989).
Taxonomisk grupp Antal arter till 75% av
individerna Totala antalet arter
Jordlöpare (skalbaggar) 5 54
Kortvingar (skalbaggar) 12 69
Spindlar 8 56
Det antal insektarter som lyckas överleva i denna miljö har speciella egen- skaper. Resultatet av våra undersökningar antyder att i första hand växtföljd och marktäckning (Booij & Noorlander 1992) under en så stor del av året som möjligt, därefter intensiteten i jordbearbetningen och först i tredje hand användningen av växtskyddsmedel har störst betydelse för förekomsten av rovlevande insekter på åkerns markyta. De båda förstnämnda faktorerna skapar förutsättningar för hur mångformig faunan kan bli, medan använd- ningen av främst insekticider temporärt starkt kan reducera individantalet. Skillnader i selektivitet mellan olika preparat kan dock vara stor.
En kraftig ökning av den biologiska mångfalden i åkern är alltså dåligt förenlig med normala jordbruksmetoder, vare sig de är ekologiska eller kon- ventionella. Habitatets grundläggande begränsningar medger inte detta. Det är däremot möjligt att öka individantalet för de vanligaste arterna och därmed förstärka den biologiska skadedjurskontrollen i fältet, genom att reducera jordbearbetningen och i första hand undvika plöjning. En mindre ökning av artantalet får man också för de känsligaste grupperna t ex spindlar (Tabell 7). Liknande effekter fås också för daggmask.
Åkerns kantzoner erbjuder mindre krävande miljöer och har därför ofta en högre biodiversitet, speciellt om de kan skyddas för de skötselåtgärder som vidtas på fältet, t ex gödsling och bekämpning. De ekologiska skillnaderna mellan kant och åker medför också att utbytet av arter är begränsat.
tabell 7. Fångster av markytelevande spindlar (medelantal/3 fällor och 7 dagar) under perioden april–15 juni (stråsädesbladlössens migration) i olika grödor under 1993–1998 vid konventionell jordbearbetning (plöjning) och reducerad jordbearbetning. odlingssystemförsöket lönnstorp alnarp (Nilsson 2000a).
Antal arter Antal individer Ant
prov jordbearbKonv reduc jordbRel tal jordbearbKonv reduc jordbRel tal
Rågvete 37 7,0 100 58 155 Ärt 18 4,0 164 10 324 Höstvete 30 6,8 97 63 96 Sockerbetor 16 3,0 150 14 96 Korn 29 6,4 106 40 124 Höstraps 38 5,9 125 36 163 miljöeffekter av växtskyddsmedel
Ett försök till sammanfattning av miljöeffekterna av växtskyddsmedel skulle kunna se ut så här (humantoxikologiska aspekter diskuteras inte nedan):
• Det finns idag inga indikationer på att användningen av kemiska växtskyddsmedel inom jordbrukets växtodling skulle leda till bestå- ende förändringar i åkermarkens produktionsförmåga.
• Det är svårt att genom förändringar i odlingstekniken, t ex genom att tillåta mer ogräs i odlingarna eller att inte använda kemiska växtskyddsmedel, kraftigt öka den biologiska mångfalden i andra avseenden än just antalet växtarter.
• Det kan ifrågasättas om en något större biologisk mångfald på en stor åkeryta är bättre än en något mindre biologisk mångfald på en mindre men intensivare odlad yta, om man samtidigt diskuterar vad skillnaden i areal kan användas till.
• Habitatmångfald i odlingslandskapet är den viktigaste faktorn för att öka och vidmakthålla en hög biologisk mångfald inom jordbruket. • Den viktigaste miljöfrågan är därför att förhindra all spridning av
kemiska växtskyddsmedel till miljöer utanför appliceringsplatsen. Spridningen av växtskyddsmedel utanför appliceringsområdet kan ske på olika sätt (Tabell 8). Mycket av det som har stor effekt på spridningen av växtskyddsmedel är redan väl genomarbetat och kräver endast att det också tilllämpas överallt. Det som fortfarande är viktigt att åtgärda är registreringen av preparat som regelbundet återfinns i miljön och som beror på preparatets egenskaper. Därtill bör vi skaffa oss större kunskaper om riskerna för att olika preparat kan avdunsta efter sprutning.
tabell 8. spridningsvägar för kemiska växtskyddsmedel från appliceringsplatsen till andra miljöer. Spridning Orsak/åtgärd
(efter betydelse) Anm
Rester i livsmedel Karenstid
Preparat Främst trädgårdsgrödor Hantering Utbildning
Skyddszoner Typ Vemmenhögsprojektet Vindavdrift Väderlek
Utrustning
Avdunstning Preparat Kunskap saknas Erosionstransport Jordbearbetning
Vinterbeväxning Skyddszoner Preparat
Gäller i första hand glyfosat som binds till lerpartiklar, möjligen även pyretroider
Läckage Preparat
Tidpunkt på året Höstbekämpning >> sämre än vår-bekämpning
Det finns idag en lista på Naturvårdsverkets hemsida, framtagen av
Kemikalieinspektionen (Kemikalieinspektionen 2007), över substanser som anses vara speciellt benägna för läckage. I vissa fall finns tillräckligt med alternativ till dessa preparat för att det skulle vara motiverat att begränsa användningen, i andra fall borde undersökningar initieras för att klarlägga om alternativ kan skapas eller om restriktioner i behandlingstidpunkt, doser osv kan lösa problemen. Inom EU har ett antal substanser med tvivelaktiga egen- skaper registrerats men med starka begränsningar i tillåtna doser. I Danmark är flera av de preparat som finns på Naturvårdsverkets hemsida inte registre- rade. Detta hjälper inte alltid eftersom det är mycket lätt att köpa växtskydds- medel i ett annat land, speciellt lågdosmedel för bekämpning av ogräs (dos: 10–15 g/ha). Det finns alltså olika sätt att försöka lösa de miljöproblem som är förknippade med växtskyddsmedel, men slutligen kommer en avgörande fråga alltid vara i vilken utsträckning som myndigheternas beslut efterlevs.
Nyckelpigans larv äter många bladlöss. Det är viktigt att använda preparat som inte skadar denna larv. Copyright: Växtskyddscentralerna, SJV - Foto: Alf Djurberg