Sie sind hier: Startseite Bonner Bodenk. Abh. Band 21 (1997) - Band 30 (2000) Band 23 (1998) Zusammenfassung Band 23

Zusammenfassung Band 23

Pätzold, Stefan (1998): Herbizidanwendung im Obstbau - Messung und Simulation des Abbau-, Sorptions- und Verlagerungsverhaltens von Simazin und Diuron in Lößböden. 

 

In dreijährigen Feldversuchen wurde das Abbau-, Sorptions- und Verlagerungsverhalten der herbiziden Wirkstoffe Simazin und Diuron sowie des Diuron-Metaboliten DCPMU in Böden von Obstanlagen untersucht. Der größte Teil der Untersuchungen erfolgte nach praxisüblicher jährlicher Applikation auf einer Parabraunerde aus Löß (Klein-Altendorf bei Bonn). Ergänzende Laborversuche dienten der Charakterisierung des Abbau- und Sorptionsverhaltens von Diuron. Zur Kennzeichnung der Wirkstoffmobilität wurden neben den Gesamtgehalten auch die gelösten Anteile von Simazin, Diuron und DCPMU bestimmt; das Sorptionsverhalten wurde zusätzlich anhand von Batchversuchen untersucht. Abbau und Verlagerung von Simazin und Diuron wurden mit dem Modell PELMO simuliert, das auch im Rahmen der Pflanzenschutzmittel-Zulassung seitens der Biologischen Bundesanstalt eingesetzt wird.

Der Herbizidabbau in 0-5 cm Tiefe folgte unmittelbar nach der Applikation einer Kinetik 1. Ordnung. Die DT50-Werte betrugen für Simazin 20-64 Tage und für Diuron 17-30 Tage. Nach etwa sechs Monaten verlangsamte sich der Abbau, weshalb die Wirkstoffe bis zur Folgeapplikation nicht vollständig abgebaut wurden und sich ein Rückstandsplateau ausbildete. Die langfristige Entwicklung der Rückstandsgehalte beider Stoffe konnte mit zwei gekoppelten Exponentialfunktionen für die Phasen des schnellen und des langsamen Abbaus sehr gut beschrieben werden. Die Bildung von DCPMU im Zuge des Diuron-Abbaus wurde sowohl im Labor- als auch im Feldversuch nachgewiesen. Zur Ermittlung der Wirkstoffmobilität erwiesen sich Bodensättigungsextrakte und CaCl2-Extrakte als gleichermaßen geeignet. Die Mobilität der Chemikalien ging im Feld- und im Laborversuch unter natürlichen Bedingungen mit der Zeit zurück. In sterilisierten Bodenproben des Laborversuchs nahm die Diuron-Mobilität dagegen nach etwa 28 Tagen nicht weiter ab. Die abnehmende Mobilität ist auf das Zusammenwirken von Adsorption und sterischer Festlegung der Wirkstoffe sowie mikrobiellem Abbau der noch verfügbaren Anteile zurückzuführen. Die zeitliche Dynamik der Mobilität war darüber hinaus von der Bodenfeuchte abhängig. In sterilisierten Proben wurden zeitweise bis zu 40 % des applizierten Diurons in nicht extrahierbarer Form gebunden, z.T. bei Austrocknung aber wieder in extrahierbare Form überführt. Das Sorptionsverhalten der drei Chemikalien konnte mit Freundlich-Isothermen beschrieben werden; z.T. erfolgte die Beschreibung der Sorption in den Bereichen hoher und niedriger Konzentrationen mit verschiedenen Isothermen. Die Festlegung geringer Herbizidanteile an Plätzen stärkerer Bindung leistet einen qualitativen und quantitativen Beitrag zur Erklärung des beobachteten Rückstandsplateaus. Die Formulierungs-Hilfsstoffe steigerten die Mobilität der Herbizide bei hohen Konzentrationen. Die Verlagerung der drei untersuchten Chemikalien durch konvektiv-dispersiven Fluß war gering, da diese nach der Applikation im Mai bis zur Sickerperiode im folgenden Winterhalbjahr weitgehend abgebaut und festgelegt wurden. Dagegen wurden Simazin und Diuron wenige Tage nach der Frühjahrsspritzung 1994 durch präferentiellen Fluß bis in den Unterboden verlagert. Das Auftreten von präferentiellem Fluß in Schrumpfrissen und Regenwurmgängen konnte durch einen Farbstoff-Tracerversuch auf der Parabraunerde in Klein-Altendorf verifiziert werden. Derartige Verlagerungsprozesse sind wahrscheinlich die Ursache für die im Grundwasser nachgewiesenen geringen Spuren beider Herbizide. Das Simulationsmodell PELMO konnte Abbau und Verlagerung beider Herbizide richtig wiedergeben, sofern keine Verlagerung durch präferentiellen Fluß auftrat. Die Optimierung der Eingabeparameter für Abbau und Sorption der Chemikalien erbrachte weiter verbesserte Simulationsergebnisse. Insbesondere die Vorgabe eines Abbaus n-ter Ordnung anstelle der im Modell vorgegebenen Kinetik 1. Ordnung sowie von zeitabhängigen Sorptionsparametern aus Abbauversuchen anstelle von Parametern aus Batch-Versuchen verbesserten die Prognosen. 

Artikelaktionen