Torjunta-aineiden vaikutukset maaperän mikrobeihin ja niiden toimintaan

Abstract

Perunan viljelyssä käytetään yleisesti rikkakasvien ja perunaruton torjuntaaineita. Perunan viljely ja torjunta-aineiden käyttö perättäisinä vuosina samassa maassa vaikuttaa maaperän mikrobeihin ja niiden toimintaan. Tässä tutkimuksessa selvitettiin torjunta-aineiden vaikutuksia mikrobeihin myrkyllisyystestillä, astiakokeilla ja kenttäkokeessa Lammilla. Tutkittavat torjuntaaineet olivat metributsiini ja linuroni sekä fluatsinami. Metributsiini oli valobakteeritestin mukaan vähiten myrkyllinen, linuroni sitä myrkyllisempi ja fluatsinami erittäin myrkyllinen. Flutsinami oli myrkyllinen myös astiakokeissa ja kenttäkokeissa. Kaikkia torjunta-aineita löydettiin keväällä perunamaasta edellisen kesän jäljiltä. Fluatsinami myös säilyi maassa biosaatavana. Mikrobien aktiivinen biomassa ATP-pitoisuutena mitattuna puolestaan väheni kasvittomassa torjunta-aineilla käsitellyssä maassa. Tämä voi johtua mittauksessa käytetyn entsyymin estymisestä, sillä perunaa kasvavissa astiakokeissa vaikutusta ei havaittu. Myöskään sienten biomassa ergosterolin pitoisuutena mitattuna ei muuttunut huomattavasti torjunta-ainekäsittelyissä. Ammoniumin mikrobiologin hapettuminen eli nitrifikaatio heikkeni metributsiinin vaikutuksesta perunaa kasvavissa astiakokeissa, muttei kenttäkokeessa. Torjunta-aineet vaikuttivat kymmenen tutkitun entsyymin aktiivisuuteen eri tavoin kasvittomassa maassa ja perunaa kasvavissa astioissa. Kasvittomassa maassa etenkin rikkakasvien torjunta-aineet lisäsivät monien entsyymien aktiivisuutta, mutta perunaa kasvavissa astioissa kävi päinvastoin. Tämän katsottiin johtuvan kasvittomassa maassa siitä, että rikkakasvit ja niiden juurten aiheuttama mikrobien stimulaatio puuttui. Fluatsinami vaikutti entsyymiaktiivisuuksiin vähemmän kuin metributsiini ja linuroni. Torjunta-aineet vaikuttivat maaperän mikrobeihin vähän ja usein ohimenevästi. Mikrobirakenteessa saattoi kuitenkin tapahtua muutoksia. Niinpä näiden torjunta-aineiden, ja erityisesti fluatsinamin, vaikutuksia mikrobien, etenkin sienten, lajistoon tulee tutkia lisää.

In the cultivation of potatoes, weed control and the control of potato late blight caused by Phytophthora infestans are usually carried out by the application of herbicides and fungicides. In the present study, the impacts of the herbicides metribuzin and linuron and the fungicide fluazinam on soil microbiota were investigated in microcosms, in mesocosms and in the field. The luminescent bacteria toxicity test revealed a strong inhibition by fluazinam. In microcosms the herbicides increased several enzyme activities but metribuzin temporarily appeared to decrease the ATP content and inhibited luminescence in the bacterial test. Fluazinam was highly toxic in microcosms and appeared to decrease the ATP content. Decreased activities of some of the ten measured enzymes were observed first in the surface soil and at harvesting also deeper in the soil in the mesocosm with combined use of pesticides. In the mesocosm experiment with separate use of pesticides, less impacts were observed. In the field experiment the pesticides decreased some enzyme activities. Herbicides decreased weed rhizosphere, and the decreases in some enzyme activities were interpreted to be due to the lack of the stimulating impact of weed roots. A strong inhibition in the soil toxicity test and continuing bioavailability of fluazinam were detected throughout the experiments even after winter in the field. Further studies on its impacts on soil microbial diversity, especially fungal species composition are needed.