Strategien zur Minderung diffuser Einträge von herbiziden Wirkstoffen in Oberflächengewässer - Vergleich verschiedener Bestellverfahren auf Parzellen mit Mais in Nordrhein-Westfalen

Erlach, F.; Lütke Entrup, N.; Gröblinghoff, F.-F.

Das Ziel der Arbeit war es, auf einem erosionsgefährdeten Ackerstandort in Deutschland (Haarstrang, Nordrhein- Westfalen) diffuse Herbizidausträge durch Oberflächenabfluss und Bodenabtrag bei drei verschiedenen Bestellverfahren (konventionell mit Pflugeinsatz, konservierend als Mulchsaat, Direktsaat) unter Mais während eines fünfjährigen Feldversuches (1998-2002) zu quantifizieren. Mit Hilfe von Erosionsmessparzellen (n=2) und einer speziellen Messtechnik wurde für jedes Bestellverfahren untersucht, wie viel Wasser und Boden abfließt, welche Menge an applizierten Wirkstoffen ausgetragen wurde und wie hoch die dabei aufgetretenen Stoffkonzentrationen sind. In der Pflugvariante betrug der relative Oberflächenabfluss bis zu 8% des gefallenen Niederschlages eines Regenereignisses gegenüber 2% in der Variante mit konservierender Bodenbearbeitung (Mulchsaat). Der höchste mittlere Bodenabtrag mit bis zu 1,1 t ha-1<7sup> a-1 trat jeweils in der Pflugvariante auf gegenüber 0,2 t ha-1 a-1 in der Variante mit konservierender Bodenbearbeitung. Die maximalen mittleren Austräge der applizierten Wirkstoffe Metolachlor (0,9 g ha-1 a-1), Pendimethalin (0,6 g ha-1 a-1) und Terbuthylazin (1,2 g ha-1 a-1) wurden in der Pflugvariante nachgewiesen. Bei Mulchsaat und Direktsaat konnte während der fünf Versuchsjahre im Vergleich eine Austragsminderung des Bodens sowie der angewandten Herbizide von 70-100% erreicht werden. Als maximale Konzentrationen im Oberflächenabfluss an gelöstem Metolachlor und Terbuthylazin für die Bestellverfahren konventionell und konservierend wurden 5-98,8 μg l-1 gemessen. Die gemessenen Werte für Pendimethalin lagen bei 0,1-1,8 μg l-1. In gebundener Phase lagen die Höchstkonzentrationen für Terbuthylazin und Metolachlor bei 40-710 μg kg-1 und für Pendimethalin bei bis zu 980 μg kg-1.

The objective of this study was to quantify soil loss and losses of herbicides by surface runoff from a sloping (7%) agricultural area in Germany (Haarstrang, Northrhine-Westfalia) during a five years field study (1998-2002) with corn, managed under three different tillage systems (conventional tillage, conservation tillage, no-tillage). For each type of tillage field erosion plots (n=2) with an automated device for surface runoff and soil loss measurements were installed to answer the main questions of the study: How much water and soil does run off the field erosion plots? Which quantities of applied herbicides are displaced, and in which concentrations? During the complete field study the highest mean surface runoff was up to 8% of precipitation for one rainfall event under conventional tillage, and up to 2% under conservation tillage. No surface runoff occurred with no-tillage. Under conventional tillage with corn the mean soil loss was up to 1.1 t ha-1 a-1 in comparison to 0.2 t ha-1 a-1 under conservation tillage. Highest mean losses of the applied herbicides metolachlor (0.9 g ha-1 a-1), pendimethalin (0,6 g ha-1 a-1) and terbuthylazin (1.2 g ha-1 a-1) were determined under conventional tillage. Conservation tillage and no-tillage markedly reduced sediment and herbicide losses by 70-100% during five years of field study. Maximum concentrations dissolved in surface runoff for metolachlor and terbuthylazin occurred between 5-98.8 μg l-1 and for pendimethalin 1.4 μg l-1; concentrations fixed on sediment were between 40-710 μg kg-1 for terbuthylazin and metolachlor and up to 980 μg kg-1 for pendimethalin.

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Erlach, F. / Lütke Entrup, N. / Gröblinghoff, F.-F.: Strategien zur Minderung diffuser Einträge von herbiziden Wirkstoffen in Oberflächengewässer - Vergleich verschiedener Bestellverfahren auf Parzellen mit Mais in Nordrhein-Westfalen. 2008.

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