Glyfosaatti [(N-(phosphonomethyl) glycine)] on yksi maailman eniten käytetyistä rikkakasvien torjunta- aineista (herbisideistä). Suomessa sen myynti vastasi noin 66 prosenttia vuonna 2007 myydystä herbisideistä. Viljelymenetelmät ja niiden myötä myös glyfosaatin käyttötavat ovat viime vuosina muuttuneet. Perinteisen, kolmen – neljän vuoden välein tehdyn syysruiskutuksen ja sitä seuranneen pellon kynnön lisäksi kevyemmät muokkausmenetelmät ovat yleistyneet. Niissä glyfosaatia käytetään vuosittain kevätkylvön yhteydessä ja usein myös syksyllä. Intensiivisen ja yhä kasvavan käytön vuoksi on tärkeää tunnistaa ne tekijät, jotka vaikuttavat glyfosaatin käyttäytymiseen maassa ja etsiä välineitä kulkeutumis-, kertymis- ja huuhtoutumisriskien arviointiin. Glyfosaatti kuuluu orgaanisiin fosforivalmisteisiin, joten se voi sitoutua maassa samoille paikoille kuin fosfori, eli alumiini- ja rautaoksideihin ja -hydroksideihin. Glyfosaatti kilpaileekin sitoutumispaikoista fosforin kanssa. Vahvempana kilpailijana fosfori voi estää glyfosaatin sitoutumisen tai syrjäyttää jo sitoutuneen glyfosaatin. Glyfosaatti on systeeminen herbisidi, jonka teho perustuu siihen, että se imeytyy ensin lehtiin ja kulkeutuu sitten kasvissa jakaantumiskykyisiin soluihin, kuten juurten kärkipisteisiin ja estää siellä solunjakautumisen. Glyfosaatti ei hajoa kasvissa, tai sen hajoaminen on minimaalista ja sitä voi kertyä juuristoon huomattavia määriä. Juurien hajotessa glyfosaati vapautuu maahan, jossa se hajoaa mikrobien toimesta. Kulkeutuminen kasvin kautta syvällekin maahan on nopeaa ja se voi tapahtua myös kuivissa olosuhteissa, joissa kulkeutuminen maaperässä ei ole mahdollista. Tässä työssä tutkittiin glyfosaatin sitoutumista peltomaahan ja maan fosforitason vaikutusta sitoutumiseen laboratoriotestien avulla. Glyfosaatin pysyvyyttä (hajoamista), kulkeutumista maaprofiilissa ja huuhtoutumista pellolta tutkittiin peltokokeissa ja kulkeutumista kasvin kautta astiaja peltokokeissa. Ensimmäisessä laboratoriotestissä määritettiin glyfosaatin sitoutumiskertoimet erilaisiin peltomaihin ja testattiin maan ominaisuuksien vaikutuksia sitoutumiseen. Sitoutumiskertoimien perusteella glyfosaatti voitiin luokitella maassa joko heikosti kulkeutuvaksi tai kulkeutumattomaksi yhdisteeksi. Mikään testatuista maan ominaisuuksista (lajitejakauma, orgaanisen hiilen määrä, pH, oksidipitoisuus, epäorgaaninen fosfori ja viljavuusfosforin arvo) ei yksinään selittänyt sitoutumista. Toisessa laboratoriotestissä tutkittiin maan fosforitason vaikutusta glyfosaatin sitoutumiseen. Tavoitteena oli selvittää, voidaanko viljavuusfosforin avulla arvioida glyfosaatin kulkeutuvuusriskiä. Glyfosaatin kulkeutuvuus kasvoi huomattavasti maan fosforiluvun kasvaessa. Glyfosaatin sitoutuminen väheni ja sidos heikkeni maan fosforinluvun kohotessa. Sitoutuneen glyfosaatin määrä pieneni 11 prosenttia siirryttäessä matalalta fosforitasolta korkealle tasolle. Voidaankin todeta, että maan fosforitson kasvaessa glyfosaatin sitoutuminen heikkenee ja sen kulkeutumis- ja huuhtoutumisriskit kasvavat. Kenttäkokeissa seurattiin glyfosaatin ja sen hajoamistuotteen, aminometylifosforihapon (AMPA), hajoamista, kulkeutumista maaprofiilissa ja huuhtoutumista pinta- ja salaojavesien mukana. Glyfosaatin pysyvyyteen ja kulkeutuvuuteen vaikuttivat eniten maaperän alhainen fosforitila, korkea alumiini- ja rautaoksidipitoisuus ja vapaiden oksidipintojen määrä, käsittely ajankohta (kesä – syksy) sekä sääolosuhteet (kuiva kasvukausi ja kylmä talvi). Tulokset osoittavat, että glyfosaatin huuhtoutumisriski on pieni silloin kun maan viljavuusfosforin arvo on pieni. Toisaalta tiukka sitoutuminen maahan hidastaa glyfosaatin hajoamista ja voi johtaa jäämien kertymiseen maahan, erityisesti silloin kun glyfosaattia käytetään toistuvasti. Tulokset osoittavat, että glyfosaatin kertyvyys- ja huuhtoutumisriskin arviointiin voidaan käyttää samoja tekijöitä, jotka määrittävät fosforin käyttäytymistä maassa. Viljavuusfosfori voisi olla käyttökelpoinen ja ekonominen väline tähän arviointiin. Suomessa pellon fosforitasoa seurataan säännöllisesti, joten meillä on käytettävissä laaja aineisto sekä alueellista että tilatason riskinarviointia varten. Glyfosaatti hajoasi hitaasti alhaisen fosforitason maassa ja sitä ja AMPA:a oli maassa vielä seuraavana keväänä, vaikka käsittely olisi tehty alkukesästä. Toistuva käyttö ilman että maa kynnetään johtaa glyfosaatin kertymiseen pellon pintaan. Syyskäsittelyn jälkeen hajoaminen on hidasta ja, muokkauksesta riippuen, voi johtaa huuhtoutumiseen joko pinta- tai salaojavesien mukana. Syyskäsittelyä tuleekin arvioida kriittisesti ja myös rajoittaa sitä ainakin kriittisimmillä alueilla. Astia- ja kenttäkokeissa glyfosaattin kulkeutuminen kasvissa juuristoon oli merkittävää. Juuristossa sitä oli yli 12 prosenttia käytetystä määrästä. Tämä tutkimus on ensimmäinen, jossa yhteys maassa havaittuihin jäämiin ja kulkeutumiseen kasvissa on osoitettu. Kulkeutumien kasvissa tuleekin huomioida arvioitaessa glyfosaatin ympäristöriskejä ja se tulee liittää tärkeänä tekijänä myös matemaattisiin käyttäytymismalleihin.
