Glyphosaat: persistentie en aandachtspunten bij directe zaai
Glyphosaat, vaak beschreven als weinig persistent, kan in werkelijkheid ophopen in de bodem afhankelijk van het bodemtype, het klimaat en het landbouwbeheer. Bij direct zaaien (DZ) verloopt de afbraak trager door met name het organisch materiaal aan het oppervlak. Na de behandeling kunnen de moleculen door de wortels van nog levende planten worden vrijgegeven, wat de volgende gewassen beïnvloedt. Glyphosaat wordt dan opnieuw opgenomen, wat de wortelgroei en de voeding van planten schaadt. Om deze effecten te beperken, wordt een wachttijd voor het zaaien en een lichte bodembewerking aanbevolen.
Persistentie in de bodem
Hoewel glyphosaat vaak wordt beschreven als "niet persistent" of met een "minimale residuele activiteit" in de bodem, is de realiteit van zijn persistentie complexer en varieert sterk afhankelijk van verschillende pedoclimatische factoren en bodembeheer. Dit is een vereenvoudiging die genuanceerd moet worden.
Verschillende factoren beïnvloeden deze persistentie:
- Bodemtype en gehalte aan organisch materiaal: Bodems rijk aan klei en organische koolstof hebben de neiging glyphosaat sterker te adsorberen, wat de afbraak kan vertragen.
- Klimaatomstandigheden: Warmere en drogere omstandigheden kunnen de afbraak van glyphosaat in de bodem versnellen, terwijl koelere temperaturen en hoge vochtigheid deze kunnen vertragen.
- Microbiële activiteit: Microbiële afbraak is de belangrijkste dissipatie-route, dus de gezondheid en activiteit van de microbiële gemeenschappen in de bodem zijn cruciale factoren.
Dynamiek van afbraak in de bodem
- Glyphosaat heeft een sterke affiniteit met bodemdeeltjes.
- Het adsorbeert sterk aan oxiden van ijzer en aluminium (mineralen met variabele lading).
- In gebonden vorm wordt het bijna biologisch inactief en is de mobiliteit sterk verminderd.
- De belangrijkste afbraak is microbiëel, waarbij AMPA (aminomethylfosfonzuur) wordt geproduceerd.
Glyphosaat: Direct zaaien (DZ) vs Ploegen (CT)
Een Italiaanse studie van de Universiteit van Padova toonde een grotere persistentie van glyphosaat in het direct zaaisysteem. Er wordt over het algemeen een ophoping in de bovenste laag waargenomen, maar deze is sterker bij DZ.
Vergelijking van bodembeheer op de persistentie van glyphosaat
Zoals eerder gezien, hoe minder de bodem wordt bewerkt, hoe meer glyphosaat zich ophoopt, vooral aan het bodemoppervlak. De actieve stof geconcentreerd in de bovenste laag heeft systematisch een grotere impact op het uitvalpercentage van gewassen onder DZ-omstandigheden dan in een bewerkte bodem, ongeacht de commerciële formulering en de wachttijd voor het zaaien.
Echter, het is vooral de tijd tussen de behandeling en het zaaien die de schade door glyphosaat aan het gewas beïnvloedt.
Waarom blijft glyphosaat langer aanwezig bij DZ?
- Meer organisch materiaal (OM) aan het oppervlak ➜ glyphosaat bindt hier en breekt langzaam af.
- Bodem meer verdicht (tijdens de overgangsfase naar DZ) ➜ verminderde microbiële activiteit.
- Aanwezigheid van levende vegetatie bij toepassing ➜ secundaire vrijgave via wortels.
Vrijgave van glyphosaat
- Glyphosaat wordt getransloceerd en vervolgens opgeslagen in de wortels.
- Het wordt daarna vrijgegeven in de rhizosfeer:
- Door de afbraak van resten van behandelde planten
- Door exsudatie van wortels van levende planten, inclusief GGO's die tolerant zijn voor glyphosaat
Bodemverontreiniging door exsudaten wordt vaak verwaarloosd en is onafhankelijk van afspoeling of drift van bespuiting.[4]
Geval van direct zaaien
- Bevordert het ontstaan van resistentie bij onkruiden.
- Bevordert de vestiging van met name meerjarige onkruiden:
- Steviger, ze vereisen hogere lethale doses van herbiciden,
- Ze detoxificeren en geven glyphosaat langer vrij,
- Ze overleven langer dan soorten in bewerkte systemen, die meestal minder goed geworteld zijn. Glyphosaat blijft daardoor langer in de bodem aanwezig, wat de aanwezigheid en effecten verlengt.
Heropname van glyphosaat
Zodra glyphosaat in de bodem zit, kan het opnieuw worden opgenomen door de wortels van planten, zowel van doelgewassen als niet-doelgewassen.
Geval van direct zaaien
Meer dan 50% van de wortels van tarwe in onbewerkte bodems volgen dezelfde paden als de wortels van het voorgaande gewas. Dit verhoogt het risico op schade door glyphosaat door contactverontreiniging (heropname) met de wortels van onkruiden die met glyphosaat zijn behandeld en die actieve moleculen in de omgeving hebben vrijgegeven tijdens detoxificatie.
Effect op het volgende gewas
- Impact op wortelgroei: Wanneer glyphosaat wordt heropgenomen, kan het de wortelverlenging, de vorming van zijwortels en de productie van wortelbiomassa remmen.
- Interactie met plantvoeding: Glyphosaat is een chelaatvormer van divalente metaalionen en kan de opname en translocatie van nutriënten in gewassen verminderen. Het vormt slecht oplosbare chelaatcomplexen met essentiële micronutriënten zoals mangaan (Mn), ijzer (Fe), zink (Zn) en boor (B), wat hun opname door wortels belemmert. Deze interactie kan gevolgen hebben voor de gezondheid van gewassen, met name hun ziekteweerstand.
Terugkoppeling uit het veld
Hier bevinden we ons op een perceel tarwe gezaaid in de herfst van 2022. Er is een glyphosaatbehandeling (2l) uitgevoerd na het zaaien.
Observatie: In gebieden zonder afbrekend plantaardig materiaal is de opkomst correct en regelmatig. Daarentegen is de opkomst in gebieden waar levende planten met glyphosaat zijn vernietigd verspreid en onvoldoende (rood omlijnd).
Interpretatie: Waarschijnlijk is hier sprake van het fenomeen van vrijgave door de wortels van onkruiden die de actieve stof hebben gedetoxificeerd voordat ze stierven. De werking van glyphosaat is dus in de tijd vertraagd en het gewas lijdt hieronder.
Conclusie
| Vermindert persistentie | Verhoogt persistentie |
|---|---|
| Besproeiing 10 dagen voor het zaaien | Besproeiing kort voor of na het zaaien |
| Droge bodem | Vochtige bodem |
| Hoog OM-gehalte | Laag OM-gehalte |
| Lage dosis glyphosaat | Hoge dosis glyphosaat |
| Hoog kleigehalte | Lichte bodem |
| Weinig vegetatiebedekking | Belangrijke vegetatiebedekking |
Wanneer een behandeling met glyphosaat wordt uitgevoerd, wordt aanbevolen een voldoende wachttijd aan te houden voor het zaaien, ongeveer 10 dagen (volgens de aanbevelingen van de commerciële formuleringen), vooral bij een dichte vegetatiebedekking en in afwezigheid van bodembewerking, omdat deze de vernietiging van onkruiden kan versnellen en de vrijgave kan beperken.
Als een langdurige ophoping van glyphosaat bij direct zaaien de opkomst en opbrengsten schaadt, kan een lichte oppervlakkige bewerking (zoals oppervlakkig schoffelen) dit probleem helpen oplossen.
Bronnen
Dit artikel is geschreven door Jasmin Razongles, student agronoom in duale opleiding bij het Nationaal Centrum voor Agro-ecologie.
- ↑ Dynamics of Glyphosate and Aminomethylphosphonic Acid in Soil Under Conventional and Conservation Tillage - Laura Carretta, Alessandra Cardinali, Andrea Onofri, Roberta Masin & Giuseppe Zanin - 2021 - https://link.springer.com/article/10.1007/s41742-021-00369-3#Fig4
- ↑ Evidence for glyphosate damage of winter wheat depending on waiting-times after precrop glyphosate application and density of desiccated weed plants under field and experimental conditions - Bott, Sebastian Lebender, Ulrike Yoon, Duck-Joong - 2009 -https://escholarship.org/content/qt25v599pr/qt25v599pr.pdf
- ↑ Dynamics of Glyphosate and Aminomethylphosphonic Acid in Soil Under Conventional and Conservation Tillage - Laura Carretta, Alessandra Cardinali, Andrea Onofri, Roberta Masin & Giuseppe Zanin - 2021 - https://link.springer.com/article/10.1007/s41742-021-00369-3
- ↑ https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6918143/
- ↑ Watt et al., 2006, Ann. Bot. 97, 839-855
