Om onkruid te bestrijden, boeren gebruiken een verscheidenheid aan tools en methoden. Door de sterke en zwakke punten van elke tool te begrijpen, een boer kan de beste beslissingen nemen voor zijn of haar bedrijf om hinderlijk onkruid uit het veld te houden.

Een hulpmiddel dat boeren kunnen gebruiken voor onkruidbestrijding, is het toepassen van herbiciden. Nieuw onderzoek helpt ons een specifiek herbicide nog beter te begrijpen:atrazine.

Atrazine is een van de meest gebruikte herbiciden in de Verenigde Staten. Het kan worden gebruikt om onkruid te bestrijden in gewassen zoals maïs, sorghum, suikerriet en gras. De chemische stof doodt onkruid door fotosynthese in de plant te voorkomen.

Een voordeel van herbiciden, zoals die met atrazin, is dat ze de behoefte aan grondbewerking verminderen. Naast de effecten op de bodemgezondheid, grondbewerking kan de erosie van kostbare grond doen toenemen. Het verminderen van grondbewerking spaart onze bodem door erosie te voorkomen en een gezonde bodemstructuur te behouden.

Een ondergang van atrazin, Hoewel, is dat het soms zijn weg kan vinden in beken en rivieren.

Nadat de chemische stof op een veld is aangebracht, atrazin breekt af in de bodem en verandert in een andere verbinding, genaamd deethylatrazine (DEA). Dit is iets goeds, aangezien DEA minder toxisch is voor in het water levende organismen dan atrazine.

In recente jaren, het gebruik van atrazine is afgenomen. Echter, ondanks de daling van het gebruik van atrazine, concentraties van de secundaire verbinding, DEA, zijn toegenomen.

Karen Ryberg en haar team dachten dat deze puzzel meer moest zijn dan alleen het gebruik van atrazine.

Ryberg, die werkt bij de United States Geological Survey, wilde de factoren bepalen, anders dan gebruik, die trends in herbicideconcentraties in stromen beïnvloeden.

De meest voorkomende omzetting van atrazin in DEA vindt plaats door de activiteit van bodemmicroben, zoals schimmels en bacteriën. Daarom, atrazin breekt sneller af als het meer in contact komt met bodemmicro-organismen.

"Op basis van eerdere onderzoeken we voorspelden factoren die de atrazinconcentraties in stromen beïnvloeden, "zegt Ryberg. "Hieronder begrepen die maïsvelden in het stroomgebied, het weer, klimaat- en managementpraktijken."

"In onze studie we gebruikten bestaande gegevens van 2002 tot 2012 in veel delen van het land, ", legt Ryberg uit. Vervolgens werden modellen gebruikt om de gegevens te analyseren en de voorspellingen van het team over de oorzaak van de atrazine- en DEA-trends in de streams te testen.

In de jaren 1990, nieuwe regelgeving ging in op de bezorgdheid over de verontreiniging van het oppervlaktewater. Deze regelgeving verlaagde de dosering van atrazin voor gewassen, en verbood zelfs het gebruik ervan in de buurt van waterbronnen. Het doel was om de totale concentratie van atrazin in water te verminderen.

"Concentratie- en gebruikstrends laten zien dat eerdere atrazine-regelgeving, vooral in het middenwesten, waren succesvol, "zegt Ryberg. "Meer van het atrazin viel uiteen in DEA voordat het de stroom bereikte."

Ondanks een toename van de hoeveelheid maïs die tussen 2002 en 2012 is verbouwd, de studie toonde aan dat het gebruik van atrazine in de meeste delen van de Verenigde Staten afnam.

Rybergs studie ontdekte ook dat atrazine sneller in DEA verandert in droge gebieden zonder tegelafvoer. Tegelafvoeren kunnen ondergronds in landbouwvelden worden geïnstalleerd om water te helpen verplaatsen en overstromingen te voorkomen. Tegelafvoeren zijn als regenwaterafvoeren voor landbouwvelden.

Omdat tegelafvoeren ervoor zorgen dat water uit het veld sneller door ondergrondse leidingen stroomt, het water heeft minder tijd om in contact te komen met de bodem. Daarom, bodemmicro-organismen hebben minder tijd om atrazin af te breken tot DEA voordat water het uit het veld naar nabijgelegen stromen voert.

Deze bevinding betekent dat er in de toekomst mogelijk meer uitdagingen zijn met atrazine-niveaus. Omdat boeren anticiperen op klimaatverandering en nattere veldomstandigheden, meer tegelafvoeren kunnen nodig zijn om gewassen te verbouwen in adequate bodemgesteldheid.

Vooruit gaan, Ryberg wil graag voortbouwen op dit onderzoek voor het monitoren van bestrijdingsmiddelen. "Voortdurende monitoring is belangrijk om de afbraak- en transportprocessen van pesticiden te begrijpen, ", legt Ryberg uit.

Boeren zullen zich blijven aanpassen aan veranderende omstandigheden, inclusief onkruidgemeenschappen. Het gebruik van pesticiden zal veranderen, en het is een voortdurende uitdaging om te controleren op nieuwe pesticiden of mengsels van pesticiden in het milieu.