Summary
Overdraagbaar aan residuen van bestrijdingsmiddelen experimenten in turfgrass systemen zijn een integraal onderdeel van de blootstelling risicobeoordelingen mens. Experimentele benaderingen overdraagbare residuen gemeten moet worden aangepast aan de menselijke interactie plaats en turfgrass systeemdynamica. Drie overdraagbaar aan residuen van bestrijdingsmiddelen protocollen worden gepresenteerd en de geschiktheid over drie turfgrass systemen wordt besproken.
Abstract
Luifels installatie in bestaande systemen grasmat kan een aanzienlijke hoeveelheid gespoten pesticiden, die via verschillende routes kunnen worden overgebracht op mensen onderscheppen. Om deze reden, zijn overdraagbaar residuen van bestrijdingsmiddelen experimenten die nodig zijn voor de registratie en herregistratie door de United States Environmental Protection Agency (USEPA). Hoewel dergelijke experimenten nodig zijn wordt beperkt specificiteit vereist met betrekking tot experimentele benadering. Experimentele benaderingen gebruikt om pesticide transfer naar de mens met inbegrip van de hand af te vegen met katoenen handschoenen te evalueren, bewerkt California rol (het bewegen van een wals van bekende massa meer dan katoenen doek) en voetbal roll (bal verpakt met sorptiemiddel strip) over drie behandelde grasmat soorten (kruipend struisgras, hybride handjesgras en rietzwenkgras respectievelijk gehandhaafd op 0,4, 5 en 9 cm) worden gepresenteerd. De gemodificeerde California wals is de meest uitgebreid gebruikte benadering date en is vooral geschikt voor gebruik bij lage maaihoogtesvanwege de reproduceerbaarheid en grote bemonsteringsplaats. Het voetbal roll is een minder agressieve overdracht aanpak; maar het bootst een zeer gemeenschappelijk optreden in de meest populaire internationale sport, en heeft veel gevolgen voor nondietary blootstelling aan pesticiden van hand-op-mond contact. Bovendien kan deze benadering worden aangepast voor andere sportieve activiteiten beperkte modificatie. Handdoekjes is de beste benadering van pesticiden dragen bij hogere maaien hoogten als roller-gebaseerde benaderingen kunnen blades lag over; het is echter meer subjectief door variabeler sampling druk. Bruikbaarheid van deze methoden over grasmat soort wordt gepresenteerd, en andere overwegingen om overdraagbare residuen van pesticiden onderzoek in turfgrass systemen worden besproken te voeren.
Introduction
Grassoorten worden geteeld op meer dan 16,3 miljoen hectare in de aangrenzende Verenigde Staten (VS) - overschrijding van de totale oppervlakte van de geïrrigeerde graan maïs [(Zea maïs L.) 2,5 miljoen ha], sojabonen [(Glycine max L.) 2,1 miljoen ha] en katoen [(Gossypium hirsutum L.) 0,9 miljoen ha] - en worden gebruikt door het publiek met land gebruik met inbegrip van sportvelden, commercieel / residentiële gazons, golfbanen en parken 1, 2. Ze bieden vele positieve maatschappelijke attributen inclusief stof controle, warmteafvoer, recreatieve oppervlakken en bodemstabilisatie. Evenwel ongedierte aantasting optreden die het gebruik van pesticide (en) nodig heeft om de grasmat te handhaven om een aanvaardbaar niveau 3.
Plant luifels in gevestigde turfgrass systemen onderscheppen bespoten pesticiden. blootstelling van de mens-pesticide is mogelijk via diverse routes, met inbegrip van de overdracht van behandelde vegetation direct op de mens, maar ook door middel van indirecte routes, zoals de overdracht op onderhoud van apparatuur, huisdieren en recreatieve artikelen 4, 5. Om dergelijke problemen, blootstelling aan pesticiden assessments menselijke risico moet voorafgaand aan de registratie van pesticiden en herregistratie worden uitgevoerd in de VS om de aard en de kans dat schadelijke effecten voor de gezondheid als gevolg van blootstelling aan besmet milieu media 6 schatten te pakken. Binnen de beroepsgroep en residentiële blootstelling testrichtsnoeren momenteel door de USEPA, worden blad- overdraagbare residu dissipatie testen (OPPTS 875,2100) uitgevoerd om residuen van bestrijdingsmiddelen te kwantificeren op behandelde oppervlakken die door middel van verschillende processen kunnen worden overgebracht op de menselijke huid / kleding of ingeademd 7, 8.
Eerder onderzoek inspanningen hebben verschillende blad overdraagbaar aan residuen van bestrijdingsmiddelen methoden vergeleken including een Californische rol (bewegen van een wals van bekende massa en katoen), sleep slee (trekken van een voorwerp met een bekende massa met een doek die eraan verbonden zijn), polyurethaanschuim roller (bewegen van een wals van bekende massa bedekt met polyurethaanschuim ) en schoen shuffelen (vastmaken katoenen kaasdoek schoenen), die allemaal worden uitgevoerd op bekende gebied van pesticide behandelde turfgrass 9, 10, 11, 12. Van de hiervoor genoemde methoden, California-roller gebaseerde benaderingen bieden de meest herhaalbare benadering blad overdraagbare residuen van bestrijdingsmiddelen te kwantificeren; kunnen echter vergelijkbare agressiever benaderingen zoals schoen shuffelen meer bestrijdingsmiddelenresidu, die ook bruikbaarheid bij risicobeoordeling overdragen. Hand vegen methoden leveren een relatief verhoogd vermogen om contact unieke behandelde turfgrass vegetatie oppervlakken. Deze methode zorgt voor meer van toepassing gegevens voor nondietary pesticide inslikken, als met de hand-op-mond contact is een gemeenschappelijk proces in verband met deze blootstelling route.
Turfgrass luifel dynamiek verschilt sterk tussen beide soorten en het gebruik sites. Soorten gewoonlijk variëren in groeiwijze en seizoen, evenals blad textuur en dichtheid, die Ongediertespray interceptie en fysiologische processen 3, 13 beïnvloeden. Beheer ingangen kunnen sterk variëren gebruikslocaties en op een gebruiksplaats op basis van locatiespecifieke verwachtingen. Bijvoorbeeld, Bermudagras (Cynodon spp.) Wordt gebruikt in gewijzigde klimaat als een golfbaan greenoppervlak die typisch geïrrigeerd en gemaaid> 5 maal per week (maaisel verzameld) en 0,3 à 0,4 cm, en een nonirrigated nut bodembedekker die kan worden gemaaid <1 keer per week (clippings teruggegeven) en 1,5-6,3 cm. Eerder onderzoek heeft aangetoond overdraagbaar residuen van bestrijdingsmiddelen blad kan variëren tussen soorten binnen een gebruik site,en wordt beïnvloed door irrigatie en maaien werkwijzen 14, 15. Uiteindelijk variabiliteit tussen turfgrass systemen remt de ontwikkeling van een universele methode om overdraagbare blad residuen van bestrijdingsmiddelen te kwantificeren. Daarom methode selectie te optimaliseren assessments menselijke risico moet pesticide-, proces-, site- en soortspecifieke criteria omvatten. Het doel van deze studie was om verschillende methoden om overdraagbare blad bestrijdingsmiddelen kwantificeren karakteriseren en markeer voorwaarden die moeten worden overwogen bij het selecteren van een werkwijze voor een bepaald experiment.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Gebied Plot Identificatie en Vestiging
- Identificeer onderzoeksgebieden vertegenwoordiger van de grasmat systeem van uw keuze. Specifiek worden ingegaan op de juiste turfgrass soorten en bodemtype, evenals het management praktijken, waaronder vruchtbaarheid, irrigatie en maaihoogte.
- Gedrag voorlopige residu analyses van de bladeren en de bodem matrices aan bestrijdingsmiddelen (s) van belang te waarborgen zijn niet aantoonbaar.
- Indeling plots passende afmetingen voor het terrein en monstername methoden, en op te nemen 0,5-1,0 m steegjes op perceel grenst mogelijk te maken voor het personeel voetverkeer.
LET OP: Plot afmetingen kunnen variëren op basis van specifieke omstandigheden ter plaatse, maar moet een minimum van 3,3 m 2 zijn. Dit zal zorgen voor een 3,7 mx 0,5 m bal reizen weg, evenals een equivalent aangrenzend gebied voor mond-verkeer en vegetatie bemonstering.
2. Trial Initiation
- Vierentwintig uur voorafgaand aan het maaien turfgrass Initiatie tot de soort-systeem bepaalde hoogte en het verzamelen van knipsels. Verwijder alle resterende puin met een blazer en irrigeren de bodem verzadiging.
LET OP: Het irrigeren op dit moment moet het mogelijk maken voor een optimale vocht (dwz veld capaciteit) bij de toepassing van pesticiden. - Selecteer de toepassing van pesticiden snelheid de huidige geregistreerde maximale gelabeld emissierechten voor de plaats van belang. Het verbruik is productspecifieke en wordt bepaald door de USEPA, en wordt verklaard door de wet op alle container pesticide labels.
- Selecteer de huidige minimum gelabelde spuiten carrier volume tot blad-spuiten retentie te maximaliseren.
- Tijdens het proces initiatie, gelden bestrijdingsmiddel spuiten behandelingen om percelen waarin de weersomstandigheden bevoordelen retentie op behandelde vegetatie.
NB: De juiste persoonlijke beschermingsmiddelen door applicators en nonapplicators in de buurt van het testgebied worden gedragen tijdens de behandelingsperiode. Altijd nonapplicator personeel bovenwinds van de spray applicatie. klimaatomstandighedens ten gunste van het behoud op behandelde vegetatie onder luifel vocht (droog applicatie), windsnelheid (<11 km / h) en de voorspelde neerslag- Bedek plots tijdens irrigatie / neerslag door ten minste vier bemonstering evenementen.
LET OP: Plots vallen om pesticide wassen van de behandelde vegetatie voorkomen in turfgrass riet en / of het bodemoppervlak, waardoor het minder dislodgeable en onderschatting van risico blootstelling. Covers kan verschillen per materiaal en vormgeving, maar moet worden gemaakt van een niet-poreus materiaal om plots droog te houden en zodanig dat behandelde vegetatie niet in contact wordt gemaakt (ex. Hebben dekzeilen niet direct te leggen op percelen), die latere overdracht pesticide bemonstering in gevaar kan brengen.
- Bedek plots tijdens irrigatie / neerslag door ten minste vier bemonstering evenementen.
- Verzamel per uur klimatologische gegevens, inclusief luchttemperatuur, dauwpunt, relatieve vochtigheid, de tijd van zonsopgang, windrichting en windsnelheid gedurende de proefperiode om te helpen met de interpretatie van gegevens.
3. Quality Control Monsters
- collect één monster (50 tot 100 ml) van elke container pesticiden gebruikt in het onderzoek om ervoor te zorgen pesticide-product loading tarieven correct zijn. Record naam van het product en het lotnummer van elke container.
- Verzamel een steekproef van elk bestrijdingsmiddel spuittank mix door het verzamelen van de uitgang van elke spuitmond aangebracht op een samengesteld monster (50 tot 100 ml) per tank om ervoor te zorgen juiste spuitoplossing mengen procedures.
- Produceer spuiten controles zoals beschreven door Welsh et al. 12 te zorgen voor de juiste hoeveelheid pesticide wordt toegepast plots.
- Produceer veld vestingwerk en blanco monsters zoals beschreven door Welsh et al. 12 bij elke bemonstering evenement om dissipatie te kwantificeren tijdens de monstername en opslag processen, en om potentiële bronnen van verontreiniging op te sporen.
LET OP: Fortification steekproef concentraties en oplosmiddelen kunnen variëren op basis van verbinding-en analytische-specifieke overwegingen.
- Verzamel monsters direct na een toepassing en opnieuw eens het bestrijdingsmiddel is opgedroogd op het blad oppervlakken. Afhankelijk van de omgeving, is typisch 1 tot 3 uur na het aanbrengen.
- Naar aanleiding van de dag van de aanvraag, het verzamelen van monsters op, of net na zonsopgang, wanneer de maximale turfgrass luifel vocht is typisch aanwezig 14.
- Bepaal monstername timings na de dag van de aanvraag op basis van specifieke fysisch-chemische eigenschappen van pesticiden, met sampling intervallen af als doorzettingsvermogen pesticide afneemt. Schema monstername timings zodanig dat ten minste twee opeenvolgende nondetections plaatsvinden door experiment afgerond.
LET OP: Voorbeeld uit eerder onderzoek kwantificeren overdraagbare 2,4-dimethylamine zout (2,4-D; veld halfwaardetijd = 6,2 d): 1) 0 d na behandeling (DAT) - 0 uur na het spuiten; 2) DAT 0 - 1 uur na het spuiten; 3) 1 DAT; 4) 2 DAT; 5)3 DAT; 6) 6 DAT; 7) 12 DAT; 8) 24 14 DAT.
- Bepaal monstername timings na de dag van de aanvraag op basis van specifieke fysisch-chemische eigenschappen van pesticiden, met sampling intervallen af als doorzettingsvermogen pesticide afneemt. Schema monstername timings zodanig dat ten minste twee opeenvolgende nondetections plaatsvinden door experiment afgerond.
5. Overdraagbare Residu Monsternemingsprocedure
LET OP: nitril handschoenen worden gedragen door alle monstername procedures, en moet zo vaak als nodig is om besmetting te voorkomen worden vervangen.
Figuur 1: Hand vegen druk kwantificering. Benadering gebruikt om de druk van fronthand (A) en backhand (B) te kwantificeren vegen bewegingen. Om dit te doen, spuit een groene kleurstof oplossing (water + 10% v / v kleurstof + 1% v / v niet-ionische oppervlakte-actieve stof) over een niet-poreus oppervlak (bijv. Glas of metaal lade) en druk op de hand als die bestemd zijn voor pesticide Dislodge bemonstering . Kwantificeren van de contactoppervlak door middel van digitale beeldanalyse zoals beschreven door Campillo et al. 17 tot BEPALIne aandeel groene pixels per beeld van een bekende omgeving. Verzamel een grasmat kern van de beoogde onderzoeksgebied wanneer de bodem is op het terrein capaciteit en zet deze op een digitale weegschaal. Kwantificeren van de massa van de neerwaartse kracht wanneer handdoekjes. Handdoekjes druk mag niet hoger zijn dan 2 kPa. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
- Hand vegen
LET OP: Vereist een persoon.- Kalibreren handdoekjes druk om 2 kPa.
- Bereken vegen kracht door zich te verzekeren van een grasmat kern verzameld op de bodem veld capaciteit om een digitale weegschaal en drukken tot 150 tot 200 g te voorzien (tarra voorafgaand aan het indrukken).
- Kwantificeren gebied van front- en backhand gebruikt voor turfgrass bemonstering. Voornamelijk gebruik van vingers Contact unieke grasmat bladen, terwijl ze te beperken uit leggen over.
- Bereid een op water gebaseerde oplossing van 10% v / v groene kleurstof+ 1% v / v ionogene oppervlakteactieve stof en nevel op een poreus oppervlak om een dunne film te maken.
OPMERKING: De nietionogene oppervlakteactieve stof wordt gebruikt om de oplossing bereik te vergroten via poreus oppervlak door het verminderen van oppervlaktespanning. - Met een katoenen handschoen, drukt hand op het poreuze oppervlak (figuur 1).
- Verwijder de handschoen en kwantificeren gebied van de hand in contact met het poreuze oppervlak door middel van een digitale foto van een bekende oppervlakte van elke schoen, en gebruik ImageJ 16 om te selecteren op groene pixels op dezelfde manier Campillo et al. 17. Dit zal een percentage van het totale beeld in groene pixels, die wordt gebruikt om specifieke berekening verschaffen.
- Bereid een op water gebaseerde oplossing van 10% v / v groene kleurstof+ 1% v / v ionogene oppervlakteactieve stof en nevel op een poreus oppervlak om een dunne film te maken.
- Combineer vegen kracht massa vegen gebied om de hand druk te berekenen.
- Kalibreren handdoekjes snelheid tot 1,2 km / h door het markeren van een 0,3 m afstand op de grond. Stel de hand snelheid zodanig dat het afvegen deze afstand duurt 1 s.
- Mark sampling gebied (420 cm2) door het plaatsen van een cirkelvormige emmer (23 cm diameter) op zijn kop, waar het open einde is naar beneden gericht. Druk licht naar het midden van de bak en andere hand verf rond de buitenste rand van de bak (met behulp van gras markering verf).
- Met een katoenen handschoen over een nitril handschoen op de dominante hand, veeg over de bemonstering gebied voor 30 s. Alternate voor- en backhand oppervlakken, terwijl het aanpassen richtingen loodrecht (figuur 2).
- Herhaal stap 5.1.4 met een nieuwe katoenen handschoen.
LET OP: Variatie in handschoenen nodig per monster kan variëren op basis van het pesticide van belang, turfgrass systeem en bemonstering omgeving. Dit moet voorafgaand worden bepaald initiëren via voorafgaande pogingen verzamelen 05:56 handschoenen per bemonsteringsplaats onmiddellijk na de toepassing, en de volgende morgen testen alvorens luifel vocht aanwezig is om het aantal handschoenen identificeren maximum bestrijdingsmiddelen residuen dragen.
- Herhaal stap 5.1.4 met een nieuwe katoenen handschoen.
- Na monstername, handschoenen te slaan in een glazen pot tijdelijk op ijs of droogijs in het veld, en transfer naar een vriezer binnen 3 uur na monstername voltooiing.
- Kalibreren handdoekjes druk om 2 kPa.
Figuur 2: Hand vegen richtingen. Progressie is bedoeld om contact op te nemen maximum unieke vegetatie behandelde oppervlak tot handschoen. Twee handschoenen zijn nodig om te voorkomen dat overbelasting van katoen bij de bemonstering van <415 cm 2-gebied; Dit moet echter worden bevestigd pesticide- en specifieke omstandigheden ter plaatse voor het begin te experimenteren. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
- Gemodificeerde California roller
LET OP: Vereist drie mensen. Apparatenbouw specificaties gevonden bij Fuller et al. 9- Gebruik een rol (wals: 14,5 kg, 10 cm diameter en 61 cm lengte bedekt met 1,2 cm polyurethaanschuim; handvat: 1,2 m lengte) en een frame (62 cm breed bij 91 cm lang) met een katoenen doek (> 200 thread count ; 70 cm breedte met 99 cm lengte) is bevestigd aan.
- Personen hebben B en C veilig katoenen doek aan het frame met klemmen en veilig te bemonsteren met metalen nagels.
OPMERKING: Knip katoenen lakens voorafgaand aan een sample collectie evenement om te verkorten voor een bepaalde collectie. - De persoon A en B veilige kunststof (6 mm) rond de rol om verontreiniging in monsters voorkomen.
- Zonder toevoeging van de neerwaartse druk, hebben Persoon A rolt de rol over de katoenen doek vijf keer (een naar beneden en weer terug roll is gelijk aan een tijd). Roll snelheid moet richten op 1,6 ± 0,2 km / h.
- Hebben Persoon C verwijderen van het frame van de grond en naar een nabijgelegen sampling tafel.
- Terwijl Persoon C houdt het frame, hebben Persoon A Visua lly inspecteren het doek en verwijder gras / bodem puin met een pincet.
- Heb Persoon A verwijder de katoenen doek, en met Persoon B vouw het zo dat de zijde in contact met de grasmat wordt bij elkaar en op te slaan gevouwen in glazen monster pot.
- Bewaar de glazen pot tijdelijk in een koeler op ijs of droogijs in het veld, en over te dragen aan een vriezer binnen 3 uur na monstername voltooiing.
- Na monstername, gooi het plastic rond de rol, het reinigen van het frame, sampling tafel en pincet met 1: 1 ammonia: water, spoel met water en droog voorafgaand aan het proces te herhalen.
Figuur 3: De bal roller. Exclusief A naar B, worden alle knooppunten gelijmd met PVC lijm. Deel C lengte kan variëren per leverancier door variabele afmetingen van de delen B en D.e.com/files/ftp_upload/55182/55182fig3large.jpg "target =" _ blank "> Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
- Voetbal bal roll
LET OP: Vereist een persoon.- Gebruik een voetbal roller gemaakt van polyvinylchloride (PVC) buis (schema 40; 5 cm innerlijke diam).
- Maak de (lengte 122 cm; figuur 3A) handvat om een slip tee koppelaar (Figuur 3B). Dit is de enige kruising niet beveiligd met PVC lijm te maken voor eenvoudiger opslag.
- Leg de rol op een vlakke ondergrond (steunmaatregelen met alignment) en zet beide kanten van de T-koppeling tot 90 ° bocht hulpstukken (figuur 3D) met 7 cm buislengte (figuur 3C) glijden.
- Plaats 24 cm buisstukken (figuur 3E) naar het open uiteinde van de elleboog fittingen
- Boor lag bouten (0,6 cm diameter van 7,5 cm lengte Figuur 3F) door het einde van de pijp perpendicular de handgreep en parallel aan het platte oppervlak.
- Stel afstand tussen lag bouten tot ongeveer 18,4 cm (kan variëren tussen merken / kwaliteit van voetballen gebruikt).
- File / grind scherpe punt af lag bout eindigt met een hand-bestand / grinder zodat voetballen niet worden doorboord bij het rollen (figuur 3G).
- Laat voetbal luchtdruk tot 24 kPa. Hoewel de bal bij los van de PVC roller zal underinflate, zal de druk ongeveer 42 kPa toenemen wanneer de bal volume gereduceerd na bevestiging aan de wals.
- Monteer de voetbal op de rol door het aanraken van de bal eindpunten (maximum diameter) bouten lag.
OPMERKING: Om de totale bemonsteringstijd en mogelijke besmetting te beperken, hebben één voetbal per monster bij een gegeven verzameling timing.- Spin bal met de hand om te zorgen voor de bal rollen symmetrisch is.
- Druk licht op de top van de gemonteerde voetbal tezorg ervoor dat hij goed beveiligd.
- Double-wikkel een sorptiemiddel strook (5 cm breedte van 132 cm lengte) rond de omtrek van de bal die aansluit bij de PVC-roller handvat, die constant turfgrass-sorbent strip contact ontstaat bij het rollen (Figuur 3H).
- Bevestig de strip sorptiemiddel de bal met plakband stroken (2,5 cm bij 2,5 cm).
OPMERKING: Knip sorptiemiddel strips voorafgaand aan een sample collectie evenement om te verkorten voor een bepaalde collectie.
- Bevestig de strip sorptiemiddel de bal met plakband stroken (2,5 cm bij 2,5 cm).
- Rolt de bal met een constante snelheid (1,6 ± 0,2 km / h) over een 3,7 m afstand van de unieke behandeld turfgrass. Afhankelijk perceel afmetingen, kan deze afstand naast elkaar gelegen rollen vereisen om te voltooien. Daarbij nemen voorzorgsmaatregelen om geen contact met vegetatie die nog moet worden is bemonsterd.
LET OP: De 3.7 m bal rollen afstand moeten mogelijk worden aangepast op basis van het pesticide van belang en turfgrass systeem. Dit moet vooraf worden bepaald aan de start te experimenteren via preliminary inspanningen monsters van verschillende afstanden onmiddellijk na de toepassing en de volgende morgen toen luifel aanwezige vocht aan de optimale afstand identificeren maximum bestrijdingsmiddelenresidu doorverbinden. - Naar aanleiding van de bal rollen, verwijder het sorptiemiddel strip en vouw het zo dat de zijde in contact met de grasmat wordt bij elkaar en op te slaan gevouwen in een glazen pot.
- Bewaar de glazen pot tijdelijk in een koeler op ijs of droogijs in het veld, en over te dragen aan een vriezer binnen 3 uur na monstername voltooiing.
- Gebruik een voetbal roller gemaakt van polyvinylchloride (PVC) buis (schema 40; 5 cm innerlijke diam).
6. Turfgrass Vegetatie Collection
- Verwijder de plunjer binnenkant van de beker cutter om bemonsteringsapparatuur te houden in aanraking komen met behandelde gebladerte (Figuur 4A).
Figuur 4: Turfgrass kerncollectie. Golfbaancup mes is een robuuste, relatief goedkope apparaten voor turfgrass / bodem collectie. Verwijder de binnenkant zuiger gebruikt om kernen vóór gebruik op overdraagbare residuen van bestrijdingsmiddelen sample collecties, zodat de vegetatie is niet per ongeluk in contact te werpen, waarbij residuen van bestrijdingsmiddelen concentraties kan verlagen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
- Oogst een grasmat kern van representatieve kwaliteit.
- Gebruik de beker cutter om de kern te schetsen en gesneden 5-7,5 cm diepte de bodem om te helpen met het verwijderen.
- Gesneden met een mes (blade lengte: 10 tot 15 cm) in een diagonale hoek buiten de rand van de kern van de kern van de grond te verwijderen. Besteed speciale aandacht aan de hand / mes contact met behandelde bovengrondse vegetatie te voorkomen.
- Niveau de bodem grondoppervlak met een schaar, zodat deze plat zal zitten in een monsterpot. Bodem diepte moetlaat voldoende ruimte zodat turfgrass vegetatie niet contact op met de sample container deksel.
OPMERKING: Wanneer het weer het toelaat, de golfbaan cup snijder stap (6.2.1 in protocol) doorgaans wordt voltooid in de middag toen blad is droog is voordat monstername de volgende ochtend.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Voortbouwend op eerdere onderzoeksinspanningen vergelijken overdraagbaar residuen van bestrijdingsmiddelen methoden binnen één turfgrass systeem, en turfgrass systemen binnen één overdraagbare residuen van bestrijdingsmiddelen methode, een veldstudie (geïnitieerd 24 mei 2016 in Raleigh, North Carolina, USA) werd uitgevoerd om methoden over te vergelijken turfgrass systemen. Kortom, 2,4-D, een breedbladige herbicide gebruikt vaak in turfgrass systemen, transfer van drie grasmat soorten (kruipend struisgras, fioringras L .; hybride handjesgras, handjesgras L. x C. transvaalensis Burtt-Davy; Rietzwenkgras, Lolium arundinaceum [Schreb.] SJ Darbyshire) via drie methoden (met de hand af te vegen, gewijzigd California roller of voetbal roll) werd gekwantificeerd onmiddellijk na gebruik van een 1 uur droogtijd, evenals 1 en 3 DAT. Kruipend bentgrass maaihoogte gesimuleerd een golfbaan putting green op 0,4 cm, terwijl de hybride bermudagras en tall zwenkgras werden op 5 en 9 cm, respectievelijk, die representatief is voor commerciële / residentiële gazons en parken. Onderzoek gebieden werden niet gemaaid en bedekt tijdens regenval volgende uitzending 2,4-D spuiten (1 kg zuurequivalent ha -1).
In vergelijking met eerdere verslagen evalueren overdraagbare 2,4-D uit behandelde turfgrass, gegevens uit het gepresenteerde onderzoek suggereren gunstige voorwaarden voor de overdracht in alle methoden waren. Gemiddeld over werkwijzen, 2,4-D overdracht onmiddellijk na gebruik volgorde kruipend struisgras (21% van de toegepaste)> hybride handjesgras (16,4%) = rietzwenkgras (15,1%), die aansluit bij trends canopy dichtheid over systemen (Tabel 1; Fig 5). Gemiddeld over grassoorten, 2,4-D overdracht onmiddellijk na het aanbrengen gerangschikt met de hand af te vegen (21,2% van de toegepaste)> gemodificeerde California rol (16,8%) = voetbal roll (14,4%), hetgeen overeenkomt met eerdere pogingen tonening hand / schoen sampling kan meer residuen van bestrijdingsmiddelen te dragen in vergelijking met andere overdracht van technieken, waaronder slepen en roller gebaseerde methoden 10, 11. Een 1 uur droogtijd resulteerde in een 2- tot 4-voudige afname in overdraagbare 2,4-D resten tegenover grassoorten en met gemodificeerde California roller en met de hand af te vegen methoden, terwijl de overdracht daalde 36-voudige van voetbal roll. Deze daling is het eens met Jeffries et al. 14, die meldden dat 2,4-D-overdracht via voetbal roll daalde van 11,2% van het na 1 uur droogtijd die onmiddellijk na applicatie op hybride bermudagras tot 0,3%. Deze gegevens benadrukken het effect monstername tijd en methode toegepast hebben in het kwantificeren van overdraagbare residuen van turfgrass. Een voet bal roll is een relatief specifiek proces in turfgrass systemen, en hoewel het biedt relevante informatie voor de blootstelling van de mens op een sportveld, kan het niet zo nodig te s zijn olely te gebruiken voor algemene risico blootstellingsevaluaties mensenrechten als andere methoden.
| creeping bentgrass | hybride bermudagras | rietzwenkgras | balrol | Mod. Cal. rol | Hand vegen | |
| _________________________% Verdreven van de toegepaste 2,4-D _________________________ | ||||||
| DAT 0 - 0 h | align: center; "> 2116.4 | 15.1 | 14.4 | 16.8 | 21.2 | |
| LSD 0,05 | _______________ 2.8 _______________ | _______________ 2.8 _______________ | ||||
| DAT 0 - 1 h | 5 | 6.8 | 4.9 | 0.4 | 8.5 | |
| LSD 0,05 | _______________ 1,0 _______________ | _______________ 1,0 _______________ | ||||
Tabel 1: Overdraagbare 2,4-D van proefvelden de dag van de aanvraag. Belangrijkste effect van turfgrass soorten en sampling methode op overdraagbare 2,4-D gerapporteerde gegevens als percentage van de initiële dosering. Monstercollecties opgetreden onmiddellijk na het aanbrengen en na een 1 uur droogtijd.
Figuur 5: Turfgrass systemen geëvalueerd. Turfgrass luifel dichtheid en de hoogte kan variëren door het systeem. Binnen het gepresenteerde onderzoek, dichtheid (aflopend) gerangschikt kruipend struisgras (A)> hybride bermudagras (B)> rietzwenkgras (C); terwijl hoogte (aflopend) gerangschikt Rietzwenkgras> hybride bermudagras> kruipend struisgras. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Gegevens van 1 en 3 DAT suggereert monstername methoden niet 2,4-D te brengen van behandelde vegetatie op dezelfde manier over turfgrass soorten, die werd verondersteld te wijten aan variërende luifel dynamiek. Bij een monstername werkwijze bij 1 DAT, 2,4-D transfer van hybride handjesgras (17,3-31,2% van toegepaste) groter dan kruipend struisgras (10,6-16,2%) en rietzwenkgras (8,1 tot 20,9%), die waarschijnlijk deels te wijten aan variërende canopy dynAmics en herbicide-fysiologische effecten tussen soorten (tabel 2). Ophelderen dit geval valt buiten het bestek van dit experiment; het is echter gewezen op het belang van de grasmat soorten selectie voor overdraagbare residuen van bestrijdingsmiddelen onderzoek aan te tonen. Overdraagbare 2,4-D niet variëren tussen de methoden op kruipend bentgrass op 1 of 3 DAT, dat was de beste structuur, het laagst gemaaid turfgrass geëvalueerd. Dit stond voor een relatief consistente sorbent-materiaal behandeld vegetatie contact over de drie methoden geëvalueerd. 2,4-D overdracht varieerden methoden in hybride bermudagras en rietzwenkgras, met de hand af te vegen wat resulteert in de grootste overdracht. Hybride handjesgras en rietzwenkgras zijn grovere structuur dan kruipend struisgras en werden gemaaid op hogere hoogtes (5 en 9 cm, respectievelijk), die een inherente beperking van walsen gebaseerde methoden van het leggen vegetatie boven (figuur 6) accentueert. Wanneer dit gebeurt, sorberend materiaal behandelde vegetatiecontact kan worden verminderd en derhalve onderschat overdraagbaar residuen.
| ____________________ 1 DAT - 07:00 EST ____________________ | ||||
| turfgrass | balrol | Mod. Cal. rol | Hand vegen | LSD 0,05 |
| ____________% Verdreven van de toegepaste 2,4-D ____________ | ||||
| creeping bentgrass | 10.6 | 13.6 | 16.2 | NS |
| hybride bermudagras | 17.3 | 20.9 | 31.2 | 2.2 |
| rietzwenkgras | 8.1 | 9.1 | 20.9 | 2.7 |
| LSD 0,05 | 3.2 | 3.2 | 5.2 | |
| ____________________ 3 DAT - 07:00 EST ____________________ | ||||
| turfgrass | balrol | Mod. Cal. rol | Hand vegen | 0,05 |
| ____________% Verdreven van de toegepaste 2,4-D ____________ | ||||
| creeping bentgrass | 1.9 | 2.8 | 3.1 | NS |
| hybride bermudagras | 1.9 | 4.8 | 7.6 | 2.1 | 1.8 | 2 | 6.8 | 2.6 |
| LSD 0,05 | NS | 0.9 | 3.4 | |
Tabel 2: Overdraagbare 2,4-D van proefvelden 1 en 3 dagen na het aanbrengen. Turfgrass species-by-sampling methode interactie overdraagbare 2,4-D gerapporteerde gegevens als percentage van de initiële Applicatie tarief. Monstercollecties trad op 07:00:00 Eastern Standard Time.
Figuur 6: Rietzwenkgras luifel volgende gewijzigde Californië roller bemonstering. Een inherente beperking van deze overdraagbare residuen van bestrijdingsmiddelen sampling methode wordt steeds meer mogelijkheden voor grassprieten te gaan liggen als luifel hoogte toeneemt. Wanneer dit gebeurt, zijn abaxiale oppervlakken niet gecontacteerd door de katoen sorptiemiddel vel, dus potentieel onderschatten overdraagbaar residuen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Het reguleren van agentschappen hebben niet geïdentificeerd een specifieke methode om overdraagbare residuen van bestrijdingsmiddelen te kwantificeren van turfgrass. Dit onderzoek ondersteunt het gebruik van verschillende methoden op basis van site- en de blootstelling proces-specifieke criteria, zoals ze hebben allemaal hulpprogramma voor assessments humane risico. Echter, ze hebben allemaal hun beperkingen dat onderzoekers zich bewust van voorafgaand aan het gebruik ervan zou moeten zijn. Ten slotte grasmat soort is niet een site selectie parameter momenteel vermeld in overdraagbare residuen van bestrijdingsmiddelen protocollen, en dit onderzoek bouwt voort op eerdere inspanningen suggereren de opname ervan moet worden vermeld.
De beschreven voetbal roll methode is relatief robuust over samplers en vereist slechts één persoon om te voltooien. Het bootst ook een zeer vaak voorkomt in de meest populaire internationale sport, en heeft veel gevolgen voor nondietary blootstelling aan pesticiden van hand-op-mond contact. Daarnaast kan dit concept worden toegepast met minimale modificatie voor pesticide overdracht op voorwerpen in verband met andere sporten. Het is echter een relatief minder agressieve methode voor de overdracht van bestrijdingsmiddelen en derhalve niet alleen worden gebruikt bij risicobeoordelingen.
Van de drie methoden voorgesteld, heeft de gemodificeerde California wals het meest uitgebreid gebruikt in grasmat overdraagbare residu onderzoek. Het is de meest krachtige aanpak van de samplers, en een vergelijkbaar bedrag van 2,4-D overgedragen als andere methoden voor de laagste gemaaid turfgrass systeem geëvalueerd, kruipend struisgras. Dit suggereert dat deze methode moet worden gebruikt voor overgedragen aan residuen van bestrijdingsmiddelen onderzoek op de golfbaan putting greens, en mogelijk andere nauw gemaaide systemen zoals golfbaan fairways / tees en sportvelden. De beperkingen van deze werkwijze omvatten het potentieel tot grasbladen is als maaihoogte toeneemt en de eis van drie individuen te voltooien. Bovendien, de rol en het frame bereiding vereist tussen monsters ceen tijdrovend, en eerder onderzoek heeft aangetoond overdracht van bestrijdingsmiddelen fluctueert over relatief korte tijdschalen binnen een dag als luifel vocht verdwijnt 14. Dit kan de hoeveelheid stalen die kunnen worden verzameld op een bepaald tijdstip (bijvoorbeeld gereduceerd behandelingen) beperken, of voeg storende factor gegevens moeten monsters worden verzameld gedurende een uitgebreide tijdsduur. Onderzoekers moeten zich bewust zijn van dit als ze van plan experimenten met gebruikmaking van de gewijzigde Californië roller.
Handdoekjes dan behandelde plant vegetatie met katoen op basis van handschoenen is een methode vaak gebruikt om overdraagbare residuen van bestrijdingsmiddelen voor de werknemers in boomgaarden en tabak te meten als gevolg van de hoge frequentie van de hand-to-vegetatie contact in verband met landbouwproductie. Hoewel deze methode minder grasmat systemen is gebruikt, is een superieure benadering overdraagbare residuen in grasmat systemen kwantificeren maaihoogtes geassocieerd met commercial / residentiële gazons en parken. Bovendien, met de hand te behandelen grasmat contact is gemeenschappelijk voor zowel nonoccupational en beroepsmatige risicobeoordeling, zoals turfgrass systemen worden gebruikt voor diverse maatschappelijke doeleinden. Van de drie methoden geëvalueerd, handdoekjes is de minst reproduceerbare methode over samplers, welke aanvullende maatregelen (herhalingen, training, etc.) nodig om overtuigende resultaten te produceren.
Hoewel de geëvalueerde methoden variëren sterk in de uitvoering ervan, de kritische stappen binnen elk protocol conceptueel overlappen. Bemonstering met een constante snelheid en druk van het grootste belang reproduceerbare gegevens te produceren, omdat deze invloed sorbentmateriaal pesticide-overdracht. Het handhaven van een constante snelheid nodig van samplers in alle drie de methoden, terwijl de druk is een punt van zorg voor de hand alleen afvegen. Samplers moeten niet zetten extra druk op de gewijzigde Californië of voetbal bal rollen, terwijl handdoekjes is een aanpak die substantie neemtTial voorlopige om de samenhang binnen te houden, en aan de overkant van samplers. Dit is de grootste beperking tot overdraagbare residu onderzoek zich uitsluitend op de hand af te vegen, en toekomstig onderzoek zou een minder subjectieve benadering die de unieke eigenschap van luifel penetratie biedt, terwijl minimaal neer leggen gras te identificeren.
Het doel van het verzamelen turfgrass vegetatie van een referentiepunt verstrekken dan de hoeveelheid pesticide aanvankelijk goed voor dissipatie tussen toepassing en latere monsterverzameling timings toegepast. Bovendien, het kwantificeren van residuen van bestrijdingsmiddelen in de vegetatie verbetert toelichting bij nondetection optreedt in de overdracht monsters. Kortom, het stelt de onderzoeker om te bepalen of de overdracht niet optreden omdat residuen van bestrijdingsmiddelen werd gesorbeerd in / op de vegetatie, waardoor het overdraagbaar is, of als residu was niet langer detecteerbaar in / op de vegetatie.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben geen onthullingen te maken.
Acknowledgments
Wij danken Khalied Ahmed, Laney McKnight en Drew Pinnix voor in het veld en het laboratorium hulp, evenals de Lake Wheeler Turfgrass Field Laboratory ondersteunend personeel, met inbegrip van Dustin Corbett en Marty Parish, voor het behoud van onderzoeksgebieden. Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door de North Carolina State University Center for Turfgrass milieu-onderzoek en onderwijs.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| General | --- | --- | |
| Nitrile gloves | Any | NA | |
| Coolers | Any | NA | |
| Turf paint | Any | NA | |
| Field plot measuring equipment | Any | NA | |
| Protective foot apparel | Any | NA | |
| Whatman 3 MM Chr Chromatography Paper | Fisher Scientific | 05-716-3E | |
| Name | Company | Catalog Number | |
| Ball roll | --- | --- | |
| PVC pipe (5 cm inner diameter) | Home Depot | 531137 | |
| Hacksaw for PVC cutting | Any | NA | |
| 90° elbow (5 cm inner diameter) | Home Depot | RCE-2000-S | |
| Tee coupler (5 cm inner diameter) | Home Depot | PVC024001600HD | |
| PVC adhesive | Any | NA | |
| Lag bolt (0.6 cm diameter by 7 cm length) | Home Depot | 801366 | |
| Size 4 soccer ball | Any | NA | |
| Pressure gauge | Any | NA | |
| Hand air pump | Any | NA | |
| Fabric scissors | Any | NA | |
| Scott Rags-In-A-Box | Uline | S-12809 | |
| Adhesive tape | Any | NA | |
| 8 oz sealable glass jar | Any | NA | |
| Name | Company | Catalog Number | |
| Hand wipe | --- | --- | |
| 100% cotton heavyweight inspection gloves | Uline | S-19284 | |
| Digital camera | Any | NA | |
| ImageJ software | National Institutes of Health | https://imagej.nih.gov/ij/ | |
| Digital scale that measures up to 400 g | Any | NA | |
| Stopwatch | Any | NA | |
| Plastic bucket (23 cm diameter) | Home Depot | 209313 | |
| 16 oz sealable glass jar | Any | NA | |
| Name | Company | Catalog Number | |
| Modifed California roller | --- | --- | |
| Metal conduit (1.25 cm diameter by 1.8 m length) | Home Depot | 101543 | |
| PVC pipe (10 cm inner diameter) | Home Depot | 531103 | |
| Sand + reebar to bring roller to 14.5 kg | Any | NA | |
| PVC plug | Home Depot | 33403D | |
| Polyurethane foam sheet (1.25 cm thick) to cover PVC pipe | Any | NA | |
| 6 mm painter's plastic | Any | NA | |
| Plexiglass sheet (107 cm length by 76 cm width by 0.6 cm thick) | Any | NA | |
| Toggle clamps | Any | NA | |
| Metal nails (10 to 15 cm length) to secure frame to ground | Any | NA | |
| 100% cotton sheets (>200 threadcount) | Any | NA | |
| Tweezers | Any | NA | |
| 32 oz sealable glass jar | Any | NA | |
| Name | Company | Catalog Number | |
| Turfgrass vegetation core collection | --- | --- | |
| Lever action golf course cup cutter | Par Aide Product Company | 1001-1 | |
| Knife | Any | NA | |
| Fiskars Herb Scissors | Home Depot | 96086966J | |
| Turf plug plastic container | Any | NA |
References
- Census of Agriculture: United States Summary and State Data [Internet]. , United States Department of Agriculture. Washington, DC, USA. Available from: http://www.agcensus.usda.gov/Publications/2007/Full_Report/usv1.pdf (2009).
- Milesi, C. Mapping and modeling the biogeochemical cycling of turf grasses in the United States. Environ. Manag. 36, 426-438 (2005).
- Turgeon, A. J. Turfgrass management. , 8th ed, Pearson Education, Inc. Upper Saddle River, NJ, USA. (2008).
- Cisar, J. L., Synder, R. H., Sartain, J. B., Borgert, C. J. Dislodgeable residues of chloropyrifos and isazofos and implications for golfer exposure. Int. Turf. Soc. 9, 12-18 (2001).
- Morgan, M. K. Adult and children's exposure to 2,4-D from multiple sources and pathways. J. Expos. Sci. Environ. Epidemiol. 18 (5), 486-494 (2008).
- Overview of Risk assessment in the Pesticide Program [Internet]. , United States Environmental Protection Agency. Washington, DC, USA. Available from: https://www.regulations.gov/document?D=EPA-HQ-OPPT-2009-0157-0003 (2016).
- OCSPP Harmonized Test Guidelines - Master List [Internet]. , United States Environmental Protection Agency. Washington, DC. USA. Available from: https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-11/documents/ocspp-testguidelines_masterlist-2015-11-19.pdf (2015).
- Occupational and Residential Exposure Test Guidelines - OPPTS 875.1100 Dermal Exposure - Outdoor. , United States Environmental Protection Agency. Washington, DC, USA. Available from: https://www.epa.gov/pesticide-science-and-assessing-pesticide-risks/overview-risk-assessment-pesticide-program (1996).
- Fuller, R. Modified California roller for measuring transferable residues on treated turfgrass. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 67 (6), 787-794 (2001).
- Klonne, D. Comparative study of five transferable turf residue methods. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 67 (6), 771-779 (2001).
- Rosenheck, L. Determination of a standardized sampling technique for pesticide transferable turf residues. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 67 (6), 780-786 (2001).
- Welsh, A. Transferable turf residue following imidacloprid application. , Department of Pesticide Regulation - California Environmental Protection Agency. Sacramento, California, USA. Available from: http://www.cdpr.ca.gov/docs/whs/pdf/hs1860.pdf (2005).
- Kim, D. S., Marshall, E. J. P., Brain, P., Caseley, J. C. Effects of crop canopy structure on herbicide deposition and performance. Weed Res. 51 (3), 310-320 (2011).
- Jeffries, M. D. Factors influencing dislodgeable 2,4-D plant residues from hybrid bermudagrass (Cynodon dactylon L. x C. transvaalensis.) athletic fields. PLoS One. 11 (2), 1-16 (2016).
- Sears, M. K., Bowhey, C., Braun, H., Stephenson, G. R. Dislodgeable residues and persistence of diazinon, chloropyrifos and isofenphos following their application to turfgrass. Pestic. Sci. 20 (3), 223-232 (1987).
- Rasband, W. S. ImageJ. , U.S. National Institutes of Health. Bethesda, Maryland, USA. Available from: http://imagej.nih.gov/ij (2007).
- Campillo, C., Prieto, M. H., Daza, C., Mońino, M. J., García, M. I. Using digital images to characterize canopy coverage and light interception in a processing tomato crop. HortSci. 43 (6), 1780-1786 (2008).
