Biohiilen vaikutus torjunta-aineiden ja ravinteiden huuhtoutumiseen peltomaassa : esimerkkeinä glyfosaatti ja fosfori
Authors
Date
2014Tässä työssä tutkittiin kasvihuonekokein kolmessa eri lämpötilassa (300, 375 ja 475 ºC)
tuotetun koivubiohiilen (80 tn/ha) vaikutusta glyfosaatin, aminometyylifosfonihapon
(AMPA) ja fosforin (PO4-P) huuhtoutumiseen maaperästä. Lisäksi esiteltiin glyfosaatin ja
fosforin keskinäistä vuorovaikutusta maaperässä sekä biohiilen tuotantoon liittyvien muuttujien
vaikutusta torjunta-aineiden ja ravinteiden huuhtoutumiseen.
Tutkimuksen mukaan maaperän biohiililisäykset vähentävät glyfosaatin huuhtoutumista
keskimäärin 71 % ja AMPA:n huuhtoutumista keskimäärin 36 %. Biohiililisäykset eivät
kuitenkaan vaikuttaneet tilastollisesti merkitsevästi fosforin huuhtoumaan.
Biohiilen tuotantolämpötilalla ei ollut merkitsevää vaikutusta glyfosaatin ja AMPA:n
huuhtoumiin. Tutkimuksen puitteissa ei ollut mahdollista selvittää luotettavasti eri lämpötiloissa
tuotettujen biohiilten välisiä eroja, sillä toistojen määrä oli pieni ja huuhtoumien
hajonta suuri. Hypoteesin vastaisesti työssä saatiin kuitenkin viitteitä siitä, että matalassa
lämpötilassa tuotettu biohiili saattaa vähentää huuhtoutumista eniten. Glyfosaatin huuhtoutuminen
vähentyi laskennallisesti keskimäärin 81 % ja AMPA:n 46 %, kun hiillon loppulämpötila
oli 300 ºC. Loppulämpötilan 475 ºC biohiili puolestaan vähensi huuhtoumia keskimäärin
58 % (glyfosaatti) ja 23 % (AMPA). Pyrolyysilämpötilan vaikutus biohiilen glyfosaatin
pidätyskykyyn vaatii jatkotutkimusta.
Biohiilen käyttöön liittyy runsaasti mahdollisuuksia vähentää haitallisten aineiden kulkeutumista
maaperässä. Biohiilen, glyfosaatin ja fosforin vuorovaikutus maaperässä on kuitenkin
monimutkaista ja siihen vaikuttavat lukuisat tekijät, kuten maaperän laatu, kasvillisuus,
biohiilen ominaisuudet ja aineiden yhteisvaikutukset. Biohiiltä voidaan mahdollisesti
hyödyntää tehokkaasti huuhtoumien vähentämisessä käyttökohteen ominaispiirteet huomioiden
esimerkiksi salaojissa ja kaltevien peltojen reunoilla.
...
This study investigated the influence of birch-derived biochar (80 ton/ha) on the leaching
of glyphosate, aminomethylphosphonic acid (AMPA) and phosphorus (PO4-P) in soil in
greenhouse conditions. The biochar used in the experiment was produced through pyrolyses
at three different temperatures (300, 375 and 475 ºC). The additional objectives were to
present the interaction of glyphosate and phosphorus in soil and the effects that different
variables related to a biochar production have on pesticide and nutrient leaching.
The results showed that the application of biochar reduced the leaching of glyphosate by
71 % and AMPA by 36 % in soil. It was not possible to indicate which features of biochar
reduced the leaching. The application of biochar did not affect significantly the leaching of
phosphorus (PO4-P).
The effects of pyrolysis temperatures on glyphosate and AMPA leaching were not statistically
significant either. Due to the variation in the leachability and the little amount of replicates
it was not possible to reliably indicate the differences between biochars. However,
contrary to the hypothesis there were some indications that the biochar produced in low
temperatures might be the most effective in reducing the leaching of glyphosate. The biochar
obtained from a low temperature pyrolysis (300 ºC) demonstrated computationally the
most significant reducing of leaching. The leaching of glyphosate and AMPA reduced 81
% and 46 % compared to the control treatment, respectively. With the amendment of 475
ºC biochar in the soil, total glyphosate and AMPA leachates decreased by 58 % and 23 %,
respectively. More studies are needed to investigate the effects of pyrolysis temperatures
on glyphosate leaching.
Adding biochar to soil is a promising way to reduce the leaching of harmful substances.
Soil-biochar additions could be an effective way to reduce leaching especially in clearly
defined targets, such as drainages and the edges of slope fields. However, the interaction of
biochar, glyphosate and phosphorus in soil is complicated and many things, like the quality
of soil, vegetation, the features of biochar and the combined effects of substances in soil
affect the interaction.
...
Keywords
Metadata
Show full item recordCollections
- Pro gradu -tutkielmat [29529]
Related items
Showing items with similar title or keywords.
-
The effects of short-term glyphosate-based herbicide exposure on insect gene expression profiles
Rainio, Miia J.; Margus, Aigi; Tikka, Santtu; Helander, Marjo; Lindström, Leena (Elsevier, 2023)Glyphosate-based herbicides (GBHs) are the most frequently used herbicides worldwide. The use of GBHs is intended to tackle weeds, but GBHs have been shown to affect the life-history traits and antioxidant defense system ... -
Effects of a glyphosate-based herbicide on survival and oxidative status of a non-target herbivore, the Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata)
Rainio, Miia J.; Margus, Aigi; Lehmann, Philipp; Helander, Marjo; Lindström, Leena (Elsevier Inc., 2019)Glyphosate is the globally most used herbicide against a wide range of weeds. Glyphosate has been considered safe to animals as it mainly targets physiological pathways in plants. However, recent toxicological studies have ... -
Glyphosate-based herbicide has soil-mediated effects on potato glycoalkaloids and oxidative status of a potato pest
Rainio, Miia J.; Margus, Aigi; Virtanen, Valtteri; Lindström, Leena; Salminen Juha-Pekka; Saikkonen, Kari; Helander, Marjo (Elsevier, 2020)Glyphosate is the most used herbicide worldwide, targeting physiological pathways in plants. Recent studies have shown that glyphosate can also cause toxic effects in animals. We investigated the glyphosate-based herbicide ... -
Ecosystem consequences of herbicides : the role of microbiome
Ruuskanen, Suvi; Fuchs, Benjamin; Nissinen, Riitta; Puigbò, Pere; Rainio, Miia; Saikkonen, Kari; Helander, Marjo (Elsevier, 2023)Non-target organisms are globally exposed to herbicides. While many herbicides – for example, glyphosate – were initially considered safe, increasing evidence demonstrates that they have profound effects on ecosystem ... -
Glyfosaatin vaikutus japaninviiriäisen immuunipuolustukseen
Heimonen, Pyry; Lepola, Kaisa (2021)Synteettiset torjunta-aineet ovat auttaneet viljelyn tehostamisessa, ja niistä on tullut tärkeä osa maatalouden kasvinsuojelua. Merkittävä osuus käytetyistä torjunta-aineista on rikkakasvien torjunta-aineita, joista ...