Det er stor forskjell på hvor raskt ulike plantevernmidler brytes ned i miljøet. Det er ønskelig at plantevernmidler forsvinner fra naturen så snart de har gjort jobben mot den aktuelle skadegjøreren. Langsom nedbrytning er en ulempe for miljøet, og stoffer som brytes sakte ned betraktes som en større miljørisiko enn de som raskt brytes ned. Plantevernmidler forsvinner først og fremst fra miljøet ved nedbrytning. Nedbrytningen skjer hovedsakelig ved hjelp av mikroorganismer (bakterier og sopper) som lever i jorda. De bryter også ned halm, planterester og annet dødt organisk materiale. Plantevernmidler kan enten brytes ned fullstendig, slik at ingen rester blir igjen, eller det kan dannes ulike nedbrytningsprodukter som kan bli værende i jorda i lengre tid enn det aktive stoffet. Regelmessig bruk av plantevernmidler forutsetter at midlet brytes ned mellom hvert år, slik at det ikke skjer opphopning i jordsmonnet over tid. Det finnes eksempler på ugrasmidler som brytes ned så langsomt at de kan skade neste års avling. Begrepet halveringstid brukes for å beskrive nedbrytningshastigheten til plantevernmidler. Halveringstid (DT50) vil si den tiden det tar før halvparten av stoffet er brutt ned. Stoffer som brytes ned langsomt kalles persistente. Nedbrytningshastigheten er avhengig av jordtypen. Moldrik jord har høyere innhold av mikroorganismer, og nedbrytningen går derfor raskere enn i humusfattige, lette jordtyper.
Nedbrytningen av plantevernmidler skjer hovedsakelig ved hjelp av mikroorganismer (bakterier og sopper) som lever i jorda. Illustrasjon: Bjørn Norheim.
Nedbrytningshastigheten er raskere ved høy temperatur. Dette er fordi mikroorganismenes aktivitet er temperaturavhengig. Jevn fuktighet i jorda er viktig for å opprettholde mikroorganismenes aktivitet, og tørke gjør at nedbrytningen nesten stopper. Nedbrytningshastigheten går ned ved lav temperatur, og nedbrytningen av et plantevernmiddel tar opptil ti ganger lengre tid på senhøsten enn om sommeren (Figur 5). Langsom nedbrytning av plantevernmidler og mye nedbør om høsten gjør at risikoen for lekkasje og avrenning av plantevernmidler blir større da. Enkelte plantevernmidler er det derfor ikke tillatt å bruke om høsten.
Figur 5. Nedbrytningshastigheten varierer mellom ulike stoffer, jordtyper og klimatiske forhold. Stoff A har i dette eksempelet en halveringstid på 5 dager, mens stoff B har halveringstid på 100 dager.