Effects of fenvalerate and permethrin on soil arthropods and on residues in and decomposition of barley straw

Abstract

Maatalouden tutkimuskeskuksessa tutkittiin vuosina 1991-1992 kahden hyönteistorjunta-aineen, fenvaleraatin ja permetriinin, vaikutuksia peltoekosysteemiin kenttäkokeissa kahdella maalajilla. Tutkimuksessa haluttiin selvittää torjunta-aineiden säilymistä oljissa, niiden vaikutuksia oljen hajoamisnopeuteen ja maanpinnalta elävien niveljalkaisten ja maaperäeläinten esiintymiseen. Vuosina 1986, 1988 ja 1989 tehtyjen torjunta-aineiden biologisen tehokkuuden tutkimusten yhteydessä havaittiin viljan oljissa melko korkeita fenvaleraatti- ja permetriinipitoisuuksia (jopa 4-5 mg/kg). Tässä kokeessa sadonkorjuun yhteydessä otetuissa näytteissä pitoisuudet olivat alle 0.5 mg/kg kuiva-ainetta, eikä oljessa havaittu torjunta-ainejäämiä enää seuraavana kesänä. Todennäköisesti kasvu- ja sääolosuhteet vaikuttavat hyvin paljon siihen, miten suuria torjunta-ainepitoisuuksia ollessa sadonkorjuun yhteydessä tavataan. Syksyllä otetuissa pintamaanäytteissä ei havaittu pyretroidijäämiä. Syksyllä karikepusseihin laitetusta oljesta noin 30 % oli hajonnut seuraavaan kesään mennessä. Oljen hajoamisnopeudessa fenvaleraatilla tai permetriinillä käsitellyissä ruuduissa ei havaittu eroa kontrolliruutuihin verrattuna. Kynnettyjen ja muokkaamatta jätettyjen ruutujen välillä ei myöskään havaittu eroa oljen hajoamisnopeudessa. Maan pinnalla liikkuvista niveljalkaisista hämähäkkejä oli vähemmän pyretroideilla käsitellyissä kuin kontrolliruuduissa heti käsittelyn jälkeen otetuissa kuoppapyydysnäytteissä. Orgaanisella maalla em. ero havaittiin vielä sadonkorjuun jälkeen otetuissa näytteissä. Orgaanisella maalla kuoppapyydysnäytteissä punkkeja oli vähemmän käsitellyissä ruuduissa kuin kontrolliruuduissa. Hietamaalla oli fenvaleraattiruuduissa merkitsevästi vähemmän hyppyhäntäisiä kuin permetriini- ja kontrolliruuduissa. Tässä tutkimuksessa havaitut erot niveljalkaismäärissä eri käsittelyjen välillä kuvastavat melko nopeasti ilmeneviä ja lyhytaikaisia vaikutuksia. Kuitenkin torjunta-aineiden subletaalit vaikutukset voivat aiheuttaa merkittäviä muutoksia populaation koossa ja rakenteessa, vaikka kuolleisuus akuutin myrkyllisyyden vuoksi ei olisikaan suurta.

The effects of two pyrethroids, fenvalerate and permethrin, were studied in field experiments on two soil types: organic soil and sandy loam. The objectives were to determine 1) the persistence of fenvalerate and permethrin in straw, 2) the effects of the pyrethroids on epigeal Arachnida and Collembola, and other soil animals and 3) the effects of the pyrethroids on the decomposition rate of straw. The residues of fenvalerate and permethrin in straw approximately 2 months after application varied between 0.1 to above 5 mg/kg straw in 1986, 1988 and 1989, but was less than 0.5 mg/kg straw at harvest in 1991. No pesticide residues were found in straw samples taken in the following summer in the 1991 experiment. The decomposition rate of straw did not differ between permethrin and fenvalerate-treated plots and control plots. The rate of decomposition was slightly higher in sandy soil than in organic soil, but the same on tilled and non-tilled plots. Fenvalerate and permethrin affected the numbers of epigeal Arachnida and Collembola in the field. Araneae were more numerous in pitfall samples taken from control plots than in insecticide-treated plots immediately after treatment. In organic soil the difference was marginally significant after harvest. The abundance of Acarina in pitfalls was significantly lower in insecticide-treated plots than in control plots. In the sandy soil experiment, less Collembola occurred in pitfalls of fenvalerate plots than in permethrin or control plots. There were no differences in any of the groups of soil animals in soil cores extracted with dry funnels between the treatments.