Chemical protection of grain maize and its environmental impact under conditions of different soil tillage systems

Celem badań była analiza potencjalnych skutków dla środowiska w wyniku stosowania środków ochrony roślin w produkcji kukurydzy na ziarno w uprawie tradycyjnej, uproszczonej i siewie bezpośrednim. Przeprowadzono je w 16 gospodarstwach rolnych w województwie wielkopolskim (Polska) w latach 2015-2017. Obliczono indeks potencjalnej toksyczności środków ochrony roślin, w którym bierze się pod uwagę właściwości fizykochemiczne substancji aktywnych i ile ich zużyto. Najwięcej zabiegów chemicznej ochrony kukurydzy wykonano w siewie bezpośrednim (1,8). Mniejszą liczbę zabiegów odnotowano w systemach uprawy uproszczonej i tradycyjnej (wynosiła odpowiednio 1,5 i 1,2). Intensywność chemicznej ochrony kukurydzy pod względem ilości zużycia substancji aktywnych (s.a.) była największa w siewie bezpośrednim (1,07 kg s.a./ha), następnie w uprawie uproszczonej (1,05 kg s.a./ha), a najmniejsza w uprawie tradycyjnej (0,36 kg s.a./ha). Najbardziej negatywny wpływ na środowisko miało stosowanie środków ochrony roślin w siewie bezpośrednim (–46,8 pkt). Mniej szkodliwa była chemiczna ochrona w uprawie uproszczonej (–39,8 pkt). Z kolei największą wartością indeksu, świadczącą o najmniejszym zużyciu środków o dużej toksyczności, charakteryzowała się ochrona kukurydzy w uprawie tradycyjnej (–14,2 pkt). W każdym z analizowanych systemów w uprawie kukurydzy największym zagrożeniem dla środowiska, wynikającym z zastosowanych środków, było ulatnianie substancji do atmosfery, a następnie wymywanie do wód gruntowych. Mniejsze było ryzyko bioakumulacji substancji w organizmach żywych i zanieczyszczania wód powierzchniowych.The aim of the study was to analyze the potential environmental effects of plant protection products used in the production of grain maize in traditional tillage, reduced tillage and direct sowing. This was conducted in 16 farms in the Wielkopolska voivodship (Poland), in the years 2015-2017. The potential toxicity index of the impact of plant protection products on the environment was calculated by taking into account the physico-chemical properties of active substances (a.s.) and their quantity used. Chemical crop protection treatment number was highest in direct sowing (1.8 treatments). Smaller number of treatments was noted in reduced and traditional tillage systems (1.5 and 1.2, respectively). The highest intensity of chemical protection of grain maize, in terms of the use of active substances, was in direct sowing (1.07 kg a.s./ha), followed by reduced tillage (1.05 kg a.s./ha), and the lowest in traditional tillage (0.36 kg a.s./ha). The most negative impact on the environment was caused by the use of plant protection products in direct sowing (–46.8 points). The protection of grain maize in reduced tillage was less harmful (–39.8 points). In turn, the highest value of the index, indicating the smallest use of substances with high toxicity, was found in traditional tillage (–14.2 points). In each of the analyzed tillage systems, a major environmental threat resulting from the use of plant protection products in grain maize was the volatilization of substances into the atmosphere, followed by leaching into groundwater. The risks of bioaccumulation and surface water contamination were lower