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Erwerbs-Obstbau

, Volume 46, Issue 3, pp 74–80 | Cite as

Bedeutung von Regenwurmröhren für die Verlagerung des Herbizids Diuron in Böden von Obstanlagen

  • S. PätzoldEmail author
  • G. W. Brümmer
Originalbeitrag

Zusammenfassung

Die Verlagerung von Herbiziden in Böden zweier Obstanlagen wurde am Beispiel des Wirkstoffs Diuron untersucht. Bei den Böden handelte es sich um eine Parabraunerde aus Löß (Klein-Altendorf bei Bonn) und um eine Braunerde aus Hochflutlehm (Rhein-Niederterrasse nördlich von Bonn). Nach praxisüblicher Applikation (einmal jährlich 2,4 kg/ha, jeweils im Mai) wurde Diuron rasch abgebaut („Halbwertszeit“ bzw. „Time for 50% Disappearance“ [DT50]: 14–30 Tage). Bei weitgehendem Wirkstoffabbau während des Sommers wurden die verbleibenden Diuron-Rückstände mit zunehmender Verweildauer in den untersuchten Böden stärker festgelegt und wiesen eine geringere Extrahierbarkeit und Mobilität auf. Vor dem Winter verblieben daher nur geringe Diuron-Rückstände im Oberboden, die zudem bereits stark festgelegt waren, so dass im Winter auf dem Löß-Standort (Bodenart: toniger Schluff) nur geringe Herbizidmengen in den Unterboden verlagert wurden. Auf dem Standort mit dem sorptionsschwächeren Boden aus Hochflutlehm (Bodenart: sandiger Lehm) wurden im Winter erwartungsgemäß etwas höhere Wirkstoffgehalte in den Unterboden verlagert. An beiden Standorten konnten nach 11 Monaten nur geringe Spuren von Diuron (unter 10 µg/kg) unterhalb des humosen Oberbodens nachgewiesen werden. Dagegen wurden wenige Tage nach der Herbizidapplikation im Mai erhöhte Diuron-Gehalte im Unterboden nachgewiesen. Infolge 20 mm Niederschlags innerhalb einer Woche nach der Diuron-Applikation wurde Makroporenfluss induziert, so dass bis zu 15% des ausgebrachten Diurons in den Unterboden verlagert wurden. Die Bedeutung von Regenwurmröhren als bevorzugte Transportwege für Makroporenfluss konnte anhand erhöhter Herbizidgehalte in der Gangauskleidung der Wurmröhren analytisch nachgewiesen sowie anhand der Verlagerung eines Farbtracers („Brilliant Blue“; unmittelbar nach der Farbstoffausbringung 19 mm Beregnung mit 3–3,5 mm/h) gezeigt werden. Makroporenfluss trat in nassem sowie in feuchtem Boden mit verschlämmter Oberfläche auf, aber nicht bei vollständig ausgetrocknetem Boden. Zur Verminderung des Makroporenflusses wird eine einmalige, sehr flache mechanische Bodenbearbeitung vor der Herbizidausbringung zur Unterbrechung der Makroporen diskutiert. Diese darf jedoch weder die Regenwurmpopulation, die großen Nutzen für Bodenfruchtbarkeit und Pflanzengesundheit besitzt, noch die häufig flach wurzelnden Obstgehölze schädigen.

Schlüsselwörter

Diuron Herbizide Makroporenfluss Regenwurmröhren Boden Verlagerung 

Importance of earthworm macropores for translocation of the herbicide diuron in soils of fruit orchards

Abstract

Herbicide translocation was investigated in a Haplic Luvisol from loess (clayey silt; Klein-Altendorf near Bonn, Germany) and a Eutric Cambisol (sandy loam; fluvial sediments on the lower Rhine terrace north of Bonn) using the herbicide diuron as an example. diuron was applied once a year in May at the recommended dose of 2.4 kg/ha. It rapidly degraded in the topsoil: the “time for 50% disappearance” (DT50) was 14–30 days. A population of adapted soil micro-organisms, which is repeatedly exposed to applications of the same compound every year, is thought to be responsible for this fast degradation. Remaining Diuron residues were largely degraded in the loess soil during the subsequent summer and became less mobile due to increasing binding strength. As a result, residue levels and leaching in the loess soil during the winter were negligible, with diuron traces of less than 10 µg/kg below the topsoil 11 months after application. Comparison of the translocation in a sandy loam soil showed—as expected—that diuron was leached to the subsoil to a higher extent than in clayey silt (loess). However, in the loess soil, diuron leached to the subsoil via macropores after 20 mm of natural precipitation within 1 week after herbicide application due to macropore flow. Colour tracer and analysis of the linings of earthworm burrows identified these macropores as preferred pathways of herbicide leaching. Macropore flow occurred in wet soil and moist soil with a sealed surface or crust but not in dry soil. Superficial mechanical soil cultivation before the herbicide application is discussed as one possibility to interrupt macropore entries and reduce herbicide leaching after its application in the spring.

Keywords

Diuron Herbicide Leaching Soil Earthworm burrows Macropore flow 

Notes

Danksagung

Wir danken den Mitarbeitern der Obstversuchsanlage Klein-Altendorf für die Unterstützung bei der Durchführung der Untersuchungen, dem Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz von Nordrhein-Westfalen für die finanzielle Förderung, A. Engel, Pflanzenschutzdienst der Landwirtschaftskammer Rheinland, für die Pflanzenschutzberatung, Dr. M. Blanke, Obstversuchsanlage Klein-Altendorf des Instituts für Gartenbauwissenschaft, für fachliche Hinweise und die Hilfe bei der Vorbereitung des Manuskripts und Dr. David Cooke, School of Biological Sciences der Universität Bristol, England für die Korrektur der englischen Zusammenfassung.

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Copyright information

© Springer-Verlag 2004

Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für BodenkundeRheinische Friedrich-Wilhelms-Universität BonnBonn

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