6048: Einfluss von Pestiziden auf die Bodenfruchtbarkeit [Pesticide effects on soil fertility]

{PROJECT} Einfluss von Pestiziden auf die Bodenfruchtbarkeit [Pesticide effects on soil fertility]. Runs 31 October 2003 - 30 September 2006. Project leader(s): Fliessbach, Andreas and Mäder, Paul, Research Institute of Organic Agriculture (FiBL), CH-5070 Frick. More information online at <http://www.fibl.org/forschung/anbautechnik-einjaehrig/bodenfruchtbarkeit/index.php>.

Summary

Stand der Forschung:
In diesem Projekt werden die kurz- und langfristigen Auswirkungen von praxisüblichen Pflanzenschutzmittelspritzfolgen, die in der integrierten Produktion (IP) gebräuchlich sind, auf die Bodenlebewesen gemessen. Dazu werden in einem Feld, das zuvor langfristig biologisch bewirtschaftet wurde, chemische Pflanzenschutzmittel in einer Fruchtfolge angewendet. Des weiteren werden auf einem anderen Betrieb die Auswirkungen einer Umstellung von IP auf biologischen Landbau (Bio) auf ausgewählte Parameter der Bodenfruchtbarkeit erfasst. Auf diesem Betrieb werden vier Schläge in vierfacher Wiederholung (10 x 10 m Teilflächen) alle drei Jahre nach Referenzmethoden beprobt und analysiert. Die Ergebnisse von vorangestellten Modellversuchen in einer Klimakammer liegen vor. Die Felderhebungen werden in einem Anschlussprojekt fortgesetzt.
Die Auswirkungen von Pestiziden auf Nicht-Ziel-Organismen werden im Rahmen von Zulassungs¬verfahren normalerweise für jede Einzelsubstanz geprüft. Dieses Projekt hat zum Ziel, die kumulative Wirkung der Pestizide, die in der landwirtschaftlichen Praxis eingesetzt werden, auf definierte Parameter der Bodenfruchtbarkeit zu ermitteln.
Zunächst wurden in einem Klimakammerversuch zwei typische Kartoffelspritzfolgen simuliert, deren Unterschied darin bestand, dass in einem Fall Dinoseb, im anderen Glufosinat als Totalherbizid zur Krautvernichtung verwendet wurde. Zum Vergleich wurde eine Kontrolle parallel nur mit Wasser besprüht. Kurzfristige (21 Tage nach der Krautvernichtung) Nebenwirkungen auf mikrobielle Biomasse, Dehydrogenaseaktivität und Basalatmung waren bei der Dinoseb-behandelten Variante stärker als bei der Glufosinat-Variante. Langfristig (135 Tage nach der Krautvernichtung) konnten sich die Böden weitgehend erholen im Hinblick auf die obengenannten Parameter. Die mikrobielle Gemeinschaft hat sich jedoch in ihrer katabolischen Vielseitigkeit nachhaltig verändert, was anhand eines veränderten Substratnutzungsspektrum festzustellen war (Biolog™- Test).
Ausgehend vom Klimakammerversuch wurde eine mehrjährige Feldstudie geplant, deren Ziel es war, die kumulativen Nebenwirkungen von Pestiziden unter den Bedingungen im Feld zu ermitteln. Zu diesem Zweck wurde bei einem organisch-biologisch wirtschaftenden Landwirt im Kanton Aargau eine Ackerfläche gepachtet, auf der im Jahr 2002 ein Feldversuch mit vier Pflanzenschutz-Verfahren (IP1, IP2, Bio, Kontrolle) mit vier Wiederholungen angelegt wurde. Im ersten Jahr wurden analog zum vorjährigen Klimakammerversuch Kartoffeln angebaut, darauf folgte Winterweizen und danach Winterraps. Zehn und 100 Tage nach Kartoffeln wurden dieselben mikrobiellen Parameter der Bodenfruchtbarkeit wie im Modellversuch ermittelt. Die Wirkungen waren weniger deutlich als im Klimakammerversuch, aber in ihrer Essenz ähnlich: mikrobielle Biomasse und Aktivitätsparameter zeigten kaum Effekte an, aber der Substratnutzungstest bestätigte auch bei der Feldstudie eine nachhaltig veränderte katabolische Vielseitigkeit der mikrobiellen Gemeinschaft des Bodens.
Problemstellung
Auswirkungen kumulierter Pestizidanwendungen auf die Bodenqualität
Projektziele
Pestizidnebenwirkungen
Zielgruppe
Anwender, Zulassungsadministration, Risikoindikation
Methode
Feldversuch, Mikrobielle Biomasse, Bodenatmung, Mikrobielle Diversität, Dehydrogenaseaktivität

Additional Summary

Problem
Effects of cumulated pesticide application on soil fertility
Project Aims
Asses the side effects of pesticides
Target groups
End users, administrations in charge of admission of inputs, risk indicators
Methods
Field trial, microbial biomass, soil respiration, micorbial diversity, Dehydrogenase activity
Literature:
Fließbach, A., and P. Mäder. 2004. Short- and long-term effects on soil microorganisms of two potato pesticide spraying sequences with either glufosinate or dinoseb as defoliants. Biol Fertil Soils 40:268-276.

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