Glyfosát a plastová mulčovací fólie. Stále běžná, ale škodlivá praxe pro půdní život
Co se podmínek použití týče, jedná se zejména o problém dodržovat postupy předepsané výrobcem. Aby byla aplikace glyfosátu účinná, musí se dostat do cévního systému rostliny a následně do kořenů, kde bude účinně působit. Proto je nutné, aby semena přítomná v půdě vytvořily listovou plochu na kterou bude následně herbicid aplikován. U výsadeb na projektech novostaveb jsou s tímto spojené technologické lhůhy nutné k tomu, aby po ukončení stavebních prací a rozhrnutí zeminy došlo k vytvoření listové plochy. Proto je u velkých ploch skutečně nutné čekat, až zaprší a plevel dostatečně vyroste.
Po aplikaci herbicidu vždy následuje doba, po kterou by nemělo být s vegetační plochou nijak zacházeno. U herbicidů na základě glyfosátu je předepsáno 21 dní. Po uplynutí této lhůty je nutné vegetační plochu mechanicky rozrušit. Všechny tyto práce jsou náklady navíc, které je možné ušetřit. Navíc vzhledem k tomu, že termíny provedení krajinářských úprav jsou v harmonogramech naplánované již na začátku projektu, dodržení lhůt než plevel vyroste a než se herbicid po aplikaci dostane až do kořenů může být často problematické.
Použití totálních herbicidů na základě glyfosátu v sobě ale skrývá ještě více technologických problémů, než si mnozí připouští. Z pohledu účinné regulace plevelů je velmi důležité aplikovat herbicidy v termínu, kdy jsou plevelné rostliny nejcitlivější. U jednoletých plevelů sice platí, že pro aplikaci stačí, když je vyrostlá jen malá rostlina, protože ta je citlivější než rostlina vyvinutá, která může po aplikaci herbicidu lépe regenerovat. U vytrvalých plevelů, které představují zejména pro trávníky větší problém, je ale bohužel aplikace složitější. Pro účinné působení herbicidu je nutné, aby rostliny měly dostatečnou listovou plochu na kterou bude herbicid nanášen. Jen tak je možné docílit toho, že na rostlině zůstane dostatečné množství účinné látky herbicidu, která musí být následně translokována do podzemních orgánů (Mikulka 2020).
Jak vidno, účinnost aplikace listových herbicidů významně závisí na schopnosti zasáhnout celou část rostliny, zejména pak kořenový systém, který je ale herbicidem zasažen až sekundárně tokem mízy. Proto v případě použití herbicidů pro likvidaci invazních druhů je nejvhodnější podzimní období, kdy míza proudí směrem je kořenům. Nejlépe okamžik těsně před opadáním listů. Při aplikaci na nově vzrůstající plevel lze ale očekávat, že míza v rostlině bude směřovat vzhůru od kořenů k listům, což je přesně opačný směr než je potřeba pro účinné působení herbicidu.
Dalším technologickým probléme je fakt, že se opakovaně setkáváme s předepsanými 5 litry na hektar od krajinářů, bez ohledu na složení půdy na řešeném pozemku. Půdní druh významně ovlivňuje účinek herbicidů při plošných aplikacích herbicidů. Lehké písčité a hlinitopísčité půdy s podílem částic pod 0,01 mm v jemnozemi do 20 % jsou charakteristické malou sorpční kapacitou. Důsledkem je snadný pohyb herbicidu v půdním profilu vedoucí až k jeho vyplavování do podzemních vod.
Těžké, zejména jílovité půdy s podílem částic pod 0,01 mm v jemnozemi až 75 %, jsou charakteristické velkou sorpční kapacitou, díky které silně vážou herbicidy (Mikulka 2020). Dávkování jakýchkoliv herbicidů by mělo být vždy přizpůsobeno druhu a složení půdy.
Vývoj a stav rezistence plevelů vůči glyfosátu
Nedodržování technologických pravidel při nadměrném a často zbytečném používání totálních herbicidů s účinkem na základě glyfosátu vedlo ke vzniku rezistentních druhů na tento přípravek. Glyfosát se od roku uvedení na trh v roce 1974 stal nejpoužívanějším herbicidem na celém světe. O toto prvenství ale může v budoucnosti přijít z důvodu rostoucího počtu plevelných druhů, které si vybudovaly na glyfosát rezistenci.
Rezistence vůči glyfosátu u plevelů byla poprvé hlášena u populace jílku tuhého (Lolium rigidum) v roce 1995 v Austrálii. K roku 2021 dosáhl počet rezistentních druhů již počtu 48 a očekává se další růst (Baek 2021). Mezi důvody tak rychlého růstu patří kromě nadměrného a plošného používání na velkých zemědělských plochách právě monopolní postavení glyfosátu mezi dalšími herbicidy, které mělo za následek, že se herbicidy s odlišným mechanismem účinku prakticky přestaly používat. To vedlo k velkému selekčnímu tlaku na vývoj rezistence.
Aktuální prvenství glyfosátu proto nyní spočívá v jak v počtu rezistentních druhů, tak v počtu mechanismů, kterými bylo této rezistence dosaženo.
Rezistence na herbicid sice není nic nového i a u jiných herbicidů byla publikována, ale žádný jiný herbicid nedosáhl tak velkého počtu rezistentních druhů. Navíc mechanismy rezistence vůči glyfosátu nyní převyšují mechanismy popsané pro jakýkoli jiný herbicid. Tyto mechanismy zahrnují mutaci v cílovém místě, duplikaci genu v cílovém místě, aktivní sekvestraci vakuol, omezený buněčný příjem a rychlou reakci nekrózy. Častým jevem je také akumulace více mechanismů, zejména u křížově opylovaných druhů, což vede k vyšším úrovním rezistence v reakci na pokračující tlak na selekci glyfosátu (Sammons 2014).
Skutečnost, že se o zákazu použití totálních herbicidů na základě glyfosátu již tak dlouho píše i ve veřejných mediích má alespoň jedno pozitivní hledisko. Naši klienti se obvykle domnívají, že k zákazu již došlo a náš požadavek na zákaz používání celoplošných postřiků neekologickým herbicidem před zahájením krajinářských úprav vždy bez problémů schvalují. U novostaveb, které tvoří největší podíl našich projektů, je základním postupem, jak bojovat proti plevelu správné načasování výsadby. Pokud možno zahájit přípravné práce pro výsadby a výsev v co nejkratší době po tom, co dojde k rozhrnutí zeminy. Proto je vhodné termín finálních terénních úprav plánovat na období vhodné pro výsadbu, tedy jaro nebo podzim.
Vliv glyfosátu na půdní mikrobiom
Každá realizovaná výsadba představuje nemalou investici, a proto by se měla v první řadě snažit o zajištění co možná nejlepších podmínek pro zdárný a zdravý růst vysazovaných a vysévaných rostlin. Glyfosát bohužel v půdě nepůsobí pouze proti rostlinám. Bylo prokázáno, že glyfosát mění texturu půdy a mikrobiální diverzitu snížením mikrobiálního bohatství a zvýšením populace fytopatogenních hub (Hadi 2013). Je toxický pro žížaly a symbiotické mykorhizní houby, omezuje užitečné mikroorganismy jako jsou například bakterie fixující dusík a další organismy přispívající k přirozené biologické ochraně rostliny proti nemocem způsobovaných nežádoucími půdními mikroorganismy (Kovářová 2021).
Mechanické ošetření patří mezi základní postupy ošetření vegetačních ploch proti nežádoucímu zaplevelení doporučené i v ČSN 83 9031 - Technologie vegetačních úprav v krajině - Trávníky a jejich zakládání. A v rámci návratu zeminy na plochy určené pro výsadby dochází v dostatečné míře velkému mechanickému zpracování zeminy (přemístění bagrem na cílenou plochu, obdělání frézování případně je-li to nutné i jemná modelace terénu). V normě výše navíc není nikde zmíněno nebo doporučeno chemické ošetření herbicidy.
Každé přesazení pro rostliny představuje velký stres a riziko následných zdravotních problémů. Stále přibývají další a další důkazy o důležitosti funkčního půdního mikrobiomu pro zvýšení odolnosti rostlin jak proti nedostatku vody, tak i proti celému spektru nemocí, ale i škůdců. Při výsadbách máme proto předepsané i použití biouhlu, abychom podpořili nárůst půdního mikrobiomu po výsadbě. Další možností je přímo při výsadbě aplikovat druhově specifický mikrobiom pomocí speciálních přípravků, kterých na trhu stále přibývá. Jedná se o velkou pomoc rostlinám, aby nejen lépe zvládly překlenout období povýsadbového stresu, ale také následné stresy, kterých s klimatickou změnou přibývá.
Školkařský výsadbový materiál bohužel obvykle funkční mikrobiom v substrátu dodané rostliny neobsahuje. Množení rostlin ve školkách musí vždy probíhat do sterilních substrátů, aby se předešlo nákazám a šíření patogenů mezi výpěstky. I tak je těžké udržet výsadbový materiál bez patogenů nebo nemocí a často se zejména v zahraničí přistupuje k preventivním fungicidním ošetřením rostlin ve školkách. Proto je logickým krokem podpora a obnovení mikrobiomu v rámci postupů před a při zakládaní zeleně, nikoliv další jeho likvidace prostřednictvím celoplošných postřiků totálními herbicidy na základě glyfosátu.
Plastová mulčovací fólie – podceňovaný významný zdroj znečištění šířící se potravním řetězcem
Výsadbou boj proti plevelům ale nekončí nýbrž začíná. Další velmi problematickou praxí je používaní plastových mulčovacích folií, zejména pod keřové výsadby. Přestože o nevhodnosti a vedlejších účincích bylo stejně jako u totálních herbicidů napsáno a publikováno již mnoho článků, stále se jedná o běžnou praxi. Plastové mulčovací fólie patří mezi nejpoužívanější, nákladově efektivní a vysoce výkonné mulčovací materiály. Bohužel jsou tím zároveň jedním z hlavních světových zdrojů plastového znečištění v zemědělské půdě (Scopetani 2023).
Oficiálně by měly být fólie na konci své životnosti z výsadeb odstraněny. V krajinářské údržbě k tomu ale dochází jen velmi zřídka. A i pokud k odstranění degradující plastové mulčovací fólie dojde, často je to v době, kdy se již začala rozpadat a v půdě tak zůstanou zbytky fólie. Následně dochází k další fragmentaci a na konci tohoto procesu jsou mikroplasty, které ovlivňují nejen fyzikální, chemické nebo biologické vlastnosti půd, ale také snižují produktivitu plodin. Rovněž interagují s jinými kontaminanty životního prostředí, jako jsou mikrobiální patogeny, těžké kovy a perzistentní organické znečišťující látky, a hromadí je na svých površích, což zvyšuje jejich riziko toxicity v životním prostředí. Mikroplasty se také v potravinovém řetězci přenášejí z jedné trofické úrovně na druhou a v konečném důsledku mohou ovlivnit lidské zdraví (Khalid 2023). Mikroplasty a nanoplasty vstupují do lidského těla požitím, vdechováním a expozicí kůží, kde interagují s tkáněmi a orgány. Prokázaný je již nález ve vybraných lidských tkáních, jako je placenta, plíce, játra, ale také i mateřské mléko, moč a krev (Marfella 2024).
Kromě toho je známo, že plastové materiály obsahují, absorbují a uvolňují chemikálie, které mohou být škodlivé pro životní prostředí a lidi (Zhong et al., 2023). Jedná se chemické přísady používané k úpravě vlastností plastů. Například zpomalovače hoření, antioxidanty, změkčovadla a UV stabilizátory, aby se zvýšila jejich pevnost a životnost. Tyto látky nejsou chemicky vázány na polymery, a tak se snadno uvolňují do životního prostředí.
Některé z nejběžnějších plastových aditiv, jako jsou ftaláty, jsou uznávány jako endokrinní disruptory, a proto jsou schopné poškodit reprodukční a pohyblivé funkce živých organismů, včetně lidí. Používání ftalátů bylo v Evropské unii ze zdravotních důvodů omezeno, ale nebylo zcela zakázáno (Scopetani 2023). Koncentrace ftalátových esterů v plastové fólii jsou v řádu desítek až stovek mg/kg (Wang at al., 2021).
Nedávná studie Scopetani 2023 také identifikovala plastové mulčovací fólie jako zdroj ftalátů v zemědělských půdách. Koncentrace DBP (Dibutyl phthalate) a BBP (Benzyl butyl phthalate) v půdních vzorcích se pohybovala mezi 57 ng/g sušiny - 143 ng/g. Už koncentrace ftalátů v rozmezí od 50 ng mohou snížit mikrobiální aktivitu v půdě (Scopetani 2023). V jiné studii byl potvrzen pro změnu nález DEHP (di-2-ethylhexyl phthalate) v půdě opatřené plastovou mulčovací folií (Zhong et al., 2023). Acetyltributylcitrát (ATBC) byl také detekován v plastových mulčovacích fóliích a v mulčované půdě, ale ne v kontrolní půdě, kde nebyly použity žádné mulčovací materiály. Acetyltributylcitrát se používá jako náhrada ftalátu v plastových materiálech. Není veřejně považován za toxickou látku. Aktuální literární studie však poukazují na to, že ATBC by mohla mít některé toxické účinky. Nedávný výzkum provedený ukázal, že ATBC je schopen procházet lidskou placentou. Tyto důkazy vyvolávají obavy z rozsáhlého používání ATBC jako změkčovadla a zdůrazňují potřebu dalšího zkoumání (Scopetani 2023).
Černý plastový mulč způsobuje významný pokles populací žížal, což je nežádoucí
Černý plastový mulč zabraňuje vnikání organické hmoty z pádu stromové podestýlky a tím eliminuje vstupy nadzemní organické hmoty. Potlačení růstu plevelů má za následek téměř nulové podzemní vstupy organické hmoty z rozpadu výhonů nebo jemného obratu kořenů bylinné vegetace. Důsledkem je lokální snížení hlavní zásoby potravy pro žížaly, což vede k poklesu jejich populace a následně půdních výhod, které žížaly poskytují (Andersen a kol., 2013). Celkově bylo spočítáno o 46 % méně žížal a o 61 % méně biomasy žížal bylo naměřeno při ošetření plastovým mulčem oproti kontrolnímu vzorku půdy (Jones 2010). Další příčinou úbytku žížal je i působení ftalátů jako endokrinních disruptorů přímými negativními účinky na reprodukci žížal. S množstvím žížal následně významně koreluje množství jemné kořenové biomasy vytvářené rostlinami. Z toho mimo jiné vyplývá i to, že biomasa jemných kořenů je silným prediktorem biomasy žížal. Naproti tomu přirozené mulčování má pozitivní vliv na kolonizaci kořenů mykorhizními houbami, což vede k nižšímu stresu u rostlin a z dlouhodobého hlediska ke stabilnější fotosyntéze a k vyšší toleranci vůči vlivům prostředí (Fekete 2024).
Přírodní možnosti boje proti plevelu
Škodlivost aplikace herbicidů na principu glyfosátu společně s rostoucí rezistencí plevelů vytváří tlak na vývoj nových organických herbicidů po celém světě. Alternativou syntetických agrochemikálií je využití schopnosti alelopatie, která je definována jako schopnost potlačení růstu jednoho rostlinného druhu prostřednictvím uvolňování toxických látek jiným rostlinným druhem. Plastové mulčovací fólie mají již také své přírodní alternativy, ať se jedná o mulčovací plachetku z přírodního lnu nebo z ovčího rouna. Při dostatečné tloušťce dřevěného mulče a správném načasování výsadeb obvykle není nutné zavádět pod mulč plachetky. V měřítku domácí zahrady mulčuji veškerým organickým materiálem, které vyprodukují moje rostliny na zahradě. Půda pod mulčem je pak plná života.
Rozmanitost a množství syntetických chemikálií uvolňovaných do ekosystémů rostou tempem, které výrazně převyšuje rychlosti jiných hybatelů globálních změn životního prostředí (Bernhardt a kol. 2017). Toxické postupy plošné likvidace plevelu budou vždy vycházet nejlevnější, když nebude do nákladů počítáno s újmou na životním prostředí.
Základem každé změny v chováni lidí je vědomé rozhodnutí na základě obdržených informací. Proto je nutné mluvit o všech způsobech, jakými mnohdy nevědomě ničíme životní prostředí společně s návrhy alternativních šetrnějších možností řešení daných problémů. Změna k lepšímu je pak na každém z nás.
reklama
Další informace |
Literatura
Andersen, Lillie et al. “Alternatives to herbicides in an apple orchard, effects on yield, earthworms and plant diversity.” Agriculture, Ecosystems & Environment 172 (2013): 1-5.
Baek Y, Bobadilla LK, Giacomini DA, Montgomery JS, Murphy BP, Tranel PJ. Evolution of Glyphosate-Resistant Weeds. Rev Environ Contam Toxicol. 2021;255:93-128. doi: 10.1007/398_2020_55. PMID: 33932185.
Beres, Z.T., Ernst, E.E., Ackley, B.A. et al. High Levels of Glyphosate Resistance in Conyza canadensis from Agricultural and Non-Agricultural Sites in Ohio and Iowa. Sci Rep 8, 10483 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-28163-w
Bernhardt, E. S. a kol. (2017). Synthetic chemicals as agents of global change. Frontiers in Ecology and the Environment 15: 84–90.
Curry, J.P. and Schmidt, O. (2007) The feeding ecology of earthworms—A review. Pedobiologia, 50, 463-477. http://dx.doi.org/10.1016/j.pedobi.2006.09.001
Fekete, K. & Geösel, András & Kecskeméti, S. & Pap, Z.. (2024). The effect of mulching materials on the arbuscular mycorrhiza fungi root colonisation, peroxidase activity, and chlorophyll content in Lactuca sativa. Biologia plantarum. 68. 31-38. 10.32615/bp.2023.036.
Gange, Alan & Stagg, Penny & Ward, Lena. (2002). Arbuscular mycorrhizal fungi affect phytophagous insect specialism. Ecology Letters. 5. 10.1046/j.1461-0248.2002.00299.x.
Hadi, F., Mousavi, A., Noghabi, K. A., Tabar, H. G., & Salmanian, A. H. (2013). New bacterial strain of the genus Ochrobactrum with glyphosate-degrading activity. Journal of Environmental Science and Health, Part B, 48(3), 208–213. https://doi.org/10.1080/03601234.2013.730319
Heap I. 2022. The international herbicide-resistant weed database. https://www.weedscience.com/
Jones, Amy & Fortier, Julien & Gagnon, Daniel & Truax, Benoit. (2020). Trading tree growth for soil degradation: Effects at 10 years of black plastic mulch on fine roots, earthworms, organic matter and nitrate in a multi-species riparian buffer. Trees Forests and People. 2. 100032. 10.1016/j.tfp.2020.100032.
Khalid N, Aqeel M, Noman A, Fatima Rizvi Z. Impact of plastic mulching as a major source of microplastics in agroecosystems. J Hazard Mater. 2023 Mar 5;445:130455. doi: 10.1016/j.jhazmat.2022.130455. Epub 2022 Nov 21. PMID: 36463747.
Kovářová M. Glyfosátové herbicidy – sleva, která není zadarmo. Živa. 2012. 132 – 134. https://ziva.avcr.cz/2012-6/forum-glyfosatove-herbicidy-sleva-ktera-neni-zadarmo.html
Marfella R et. al. Microplastics and Nanoplastics in Atheromas and Cardiovascular Events. N Engl J Med. 2024 Mar 7;390(10):900-910. doi: 10.1056/NEJMoa2309822. PMID: 38446676; PMCID: PMC11009876.
Mikulka Jan, Mikulka Jakub, Štrobach Jan (2020). Význam a rizika používání herbicidu Glyfosát, Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i.
Li, Bingru & Liu, Qi & Yao, Zhenzhen & Ma, Zhihong & Li, Cheng. (2022). Mulch film: An overlooked diffuse source of organic ultraviolet absorbers in agricultural soil. Environmental Pollution. 318. 120935. 10.1016/j.envpol.2022.120935.
Sammons RD, Gaines TA. Glyphosate resistance: state of knowledge. Pest Manag Sci. 2014 Sep;70(9):1367-77. doi: 10.1002/ps.3743. PMID: 25180399; PMCID: PMC4260172.
Scopetani, Costanza & Selonen, Salla & Cincinelli, Alessandra & Pellinen, Jukka. (2023). Chemical leaching from polyethylene mulching films to soil in strawberry farming. Frontiers in Environmental Science. 11. 1129336. 10.3389/fenvs.2023.1129336.
Zhong, X., Yi, X., Cheng, F., Tong, H., Xu, W., and Yang, X. (2023). Leaching of di-2- ethylhexyl phthalate from biodegradable and conventional microplastics and the potential risks. Chemosphere 311 (P2), 137208. doi:10.1016/j.chemosphere.2022.137208
ČSN 83 9031 - Technologie vegetačních úprav v krajině - Trávníky a jejich zakládání, Česká Agentura pro Standardizaci, 2006, 12s, Třídící znak:839031
Y. Wang, F. Wang, L. Xiang, C. Gu, M. Redmile-Gordon, H. Sheng, Z. Wang, Y. Fu, Y. Bian, X. Jiang, Risk assessment of agricultural plastic films based on release kinetics of phthalate acid esters, Environ. Sci. Technol., 55 (2021), pp. 3676-3685, 10.1021/acs.est.0c07008
Dále čtěte |
Další články autora |
Online diskuse
Všechny komentáře (4)
pavel peregrin
20.12.2024 11:27Alouš Pekelník
20.12.2024 15:16 Reaguje na pavel peregrinpavel peregrin
20.12.2024 15:22 Reaguje na Alouš PekelníkCo se rákosu týká, tak tam by měl glyfosát zabrat, ale na rovinu- 7-8 l je potřeba. Kamýšník je problém a pokud vím, v současné chvíli neexistuje uspokojivé řešení, díky jeho pekelné biologii. Lze jen rámcově potlačovat, ale eradikovat nikoli.