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Zusammenfassung Band 16

Mechthild Denkler (1994): Mikrobielle Toxizität, Abbau und Verlagerung ausgewählter Pflanzenschutzmittel in Ackerböden aus Löß: Labor- und Freilanduntersuchungen sowie Modellrechnungen.

 

Im Rahmen von Freiland- und Laborexperimenten wurde die mikrobielle Toxizität von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bzw. PSM-Spritzfolgen untersucht. Daneben wurden auf Versuchsflächen des Dikopshofes (Parabraunerde aus Löß) die Gesamt- und Bodenlösungsgehalte der herbiziden Wirkstoffe Methabenzthiazuron (MBT) und Atrazin in verschiedenen Bodentiefen und Zeitabständen nach der Applikation bestimmt. Die gewonnenen Daten dienten der Kalibrierung und Validierung des Simulationsmodells PELMO. Die unter Freilandbedingungen in einer Spritzfolge eingesetzten PSM erzeugten sowohl Hemmungen als auch Stimulationen der mikrobiellen Aktivität, die in ihrem Ausmaß und ihrer Dauer jedoch im Bereich natürlicher oder durch andere Anbaumaßnahmen (z.B. Bodenbearbeitung) bedingter Schwankungen lagen.

In Laborversuchen erstellte Dosis-Wirkungsbeziehungen für die Formulierungen Tribunil, Goltix WG, Corbel, Desmel und Metasystox R sowie die entsprechenden Wirkstoffe zeigten, daß die mikrobielle Toxizität der Chemikalien stark variierte (50 %-ige Aktivitätsabnahme bei 84,7 mg/kg (Desmel) bis >8000 mg/kg (Tribunil und Corbel)) und in einem Zeitraum von zwei Monaten sowohl zu- als auch abnahm,

Die im Freiland ermittelten Gesamtgehalte an MBT und Atrazin ließen typische Tiefenverteilungen erkennen (0-30 cm>30-60 cm>60-90 cm). Einzelne hohe MBT-Gehalte in Proben aus dem Unterboden waren auf einen schnellen Transport des Wirkstoffs durch Makroporen als Folge von Herbstapplikationen zurückzuführen.

Der Abbau von MBT und Atrazin verlief im ersten halben Jahr nach der Applikation im Frühjahr mit hoher Intensität, verlangsamte sich jedoch mit zunehmender Verweildauer der Wirkstoffe im Boden deutlich, so daß Rückstände noch 6-8 Jahre nach der letzten Ausbringung in 0-30 und 30-60 cm Tiefe nachgewiesen werden konnten. Die Beschreibung des Abbaus mit Funktionsgleichungen für eine Reaktionskinetik 1. Ordnung war ungenau. Erst Kinetiken höherer Ordnungen (MBT: 1,7; Atrazin: 2,6) oder zwei gekoppelte Exponentialfunktionen führten zu einer guten Anpassung der Meßwerte.

In den Proben des Freilandversuchs mit einer Woche bis drei Jahre alten MBT- und Atrazin-Rückständen wurden deutlich geringere lösliche Anteile ermittelt als von anderen Autoren in Kurzzeit-Schüttelversuchen bei vergleichbaren Gesamtgehalten. Mit zunehmender Verweildauer im Boden und abnehmenden Gesamtgehalten wurden die Wirkstoffe in stabilere und beständigere Bindungsformen überführt, was einen Anstieg der Sorptionskonstanten (KD, KF) im Zeitverlauf zur Folge hatte.

Das PSM-Simulationsmodell PELMO berechnete die unter Freilandbedingungen gemessenen MBT- und Atrazin-Gehalte der obersten Beprobungstiefe (0-5 bzw. 0-30 cm) sehr exakt, während die Verlagerung der Wirkstoffe in den Unterboden eher unterschätzt wurde. Ein Makroporenfluß von MBT nach Herbstspritzungen konnte vom Modell nicht wiedergegeben werden. 

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