effects of a glyphosate-based herbicide on soil animal trophic groups and associated ecosystem functioning in a northern agricultural field

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2019
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Abstract
Abstract Despite an increasing concern of consequences of using vast amounts of glyphosate-based herbicides in agroecosystems, their potential effects on non-target soil organisms and soil functioning are mostly unknown. It has also been argued that fields in northern latitudes should be under special surveillance as the short active period of decomposers may restrict glyphosate degradation. We investigated the effects of a glyphosate-based herbicide, Roundup, on the abundance of enchytraeids and nematodes, both essential groups in decomposer food webs, and plant litter mass loss and soil availability of mineral N in a two-year agricultural field setting in south-west Finland. Our experiment consisted of (1) non-treated weed plots, (2) plots, where weeds were killed by hoeing, and (3) plots treated with both Roundup and hoeing. We found that killing plants by hoeing had drastic effects on soil fauna and functioning, and apparently, distinguishing these effects from direct glyphosate effects is profoundly important when evaluating glyphosate risks in soils. In contrast, the effects of Roundup on soil fauna and functioning were minor and transient and no glyphosate remains were found in the soil at the end of the experiment. These results suggest that side-effects can be minor and glyphosate degradation effective also in soil under northern climatic conditions.
Zusammenfassung Trotz wachsender Besorgnis über die Folgen des Einsatzes großer Mengen glyphosatbasierter Herbizide in Agrarökosystemen sind deren potenzielle Auswirkungen auf Nichtziel-Bodenorganismen und Bodenfunktionen weitgehend unbekannt. Es wurde zudem argumentiert, dass Ackerflächen in nördlichen Breitengraden unter besonderer Beobachtung stehen sollten, da die kurze Aktivitätsperiode von Destruenten den Glyphosatabbau einschränken könnte. Wir untersuchten die Auswirkungen eines glyphosatbasierten Herbizids, Roundup, auf die Abundanz von Enchyträen und Nematoden – beides essenzielle Gruppen in Nahrungsnetzen von Destruenten – sowie auf den Massenverlust von Pflanzenstreu und die Bodenverfügbarkeit von mineralischem N in einem zweijährigen landwirtschaftlichen Feldversuch im Südwesten Finnlands. Unser Experiment umfasste (1) unbehandelte Unkrautparzellen, (2) Parzellen, auf denen Unkräuter durch Hacken beseitigt wurden, und (3) Parzellen, die sowohl mit Roundup als auch durch Hacken behandelt wurden. Wir stellten fest, dass das Abtöten von Pflanzen durch Hacken drastische Auswirkungen auf die Bodenfauna und Bodenfunktionen hatte; die Unterscheidung dieser Effekte von direkten Glyphosatauswirkungen ist bei der Bewertung von Glyphosatrisiken in Böden offenbar von grundlegender Bedeutung. Im Gegensatz dazu waren die Auswirkungen von Roundup auf Bodenfauna und Bodenfunktionen geringfügig sowie vorübergehend, und am Ende des Experiments wurden keine Glyphosatrückstände im Boden nachgewiesen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Nebenwirkungen gering sein können und der Glyphosatabbau auch in Böden unter nördlichen Klimabedingungen effektiv verläuft.
Reference Key
hagner2019scientificeffects Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors ;Marleena Hagner;Juha Mikola;Irma Saloniemi;Kari Saikkonen;Marjo Helander
Journal historia de la educación
Year 2019
DOI
10.1038/s41598-019-44988-5
URL
http://link.springer.com/article/10.1038/s41598-019-44988-5
Keywords
medicinescience

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