auf die mikrobiologische Tätigkeit des Bodens einer l(astanienselve Über die Auswirkungen einiger Unkrautbekämpfungsmittel

Oxf. 441: 414.4: 114.6

Über die Auswirkungen einiger

Unkrautbekämpfungsmittel auf die mikrobiologische Tätigkeit des Bodens einer l(astanienselve

Von Theodor Keller

Eidg. Anstalt für das forstliche Versuchswesen

INHALTSVERZEICHNIS

Seite

1 Einleitung 401

2 Methodik . 402

21 Totalkeimzahl nach C h a 1 v i g n a c 403

22 Pilzzahl nach M a r t i n 403

23 Saccharase- und Glukosidase-Aktivität

(zelluloseabbauende Organismen) . 403 24 Eiweißabbau (proteolytische Organismen) 403

25 Nitrifizierende Bakterien 404

3 Ergebnisse 405

31 Der Jahresgang der Nullproben 405

32 Die Wirkung von Natriumchlorat 405

33 Die Wirkung von Trichlorazetat (TCA) 407

34 Die Wirkung von Dalapon . 409

35 Die Wirkung von CMU 411

36 Die Wirkung von Aminotriazin 411

4 Diskussion und Schlußfolgerungen . 414

Resume - Riassunto - Summary 416

Literatur . 418

1 Einleitung

Seit dem Frühjahr 1958 befaßt sich die Versuchsanstalt im Zusammenhang mit der Sanierung der Kastanienselven mit dem Problem der Unkrautbekämpfung, welches bei der Wiederaufforstung der vom Rindenkrebs vernichteten und verwahrlosten Bestände eine wichtige Rolle spielt. Unter anderem wurden dabei auch Versuche mit chemischen Herbiziden durchgeführt, um festzustellen, ob deren Anwendung die Unkrautbekämp- fung wirtschaftlicher gestalten könnte. Die bis zum Vorsommer 1960 sich abzeichnen- den Resultate wurden bereits in der Kurzmitteilung 20 zusammengefaßt; die vorliegende Arbeit soll nun ergänzend darüber orientieren, wie die verschiedenen Herbizide die M~krobiologie des behandelten Bodens beeinflussen. Diese Untersuchung bezweckte ins- besondere die Abklärung folgender Fragen:

Wie reagiert das Edaphon auf die verschiedenen Mittel?

Wie lange soll zwischen Behandlung und Auspflanzung gewartet werden?

Erst wenn wir diese Fragen beantworten können, darf die chemische Unkrautbekämp- fung als ein Hilfsmittel der forstlichen Technik empfohlen werden.

Gerade die Erfahrungen mit Fungiziden und Insektiziden, welche in amerikanischen Großbaumschulen in stärkstem Umfange angewendet werden, zwingen zur Vorsicht bei der Verwendung von sogenannten Pflanzenschutzmitteln, weil diese Fremdstoffe das Gleichgewicht der Bodenmikrolebewelt unter Umständen empfindlich stören und da- durch die Forstpflanzen schädigen können. So fand Voigt (1955) durch Asche- analysen von Baumschulpflanzen, daß Behandlungen mit Schädlingsbekämpfungs- mitteln eine verminderte Nährstoffaufnahme der Verschulpflanzen zur Folge hatten.

Pers i d s k y und Wilde ( 1955) stellten fest, daß zahlreiche gebräuchliche Biozide Zahl und Wachstum von zellulolytischen, proteolytischen und nitrifizierenden Bakterien beeinträchtigten, während Wilde u. a. (1956) eine derart schädliche Wachstumsstimu- lierung durch den als Herbizid verwendeten Allylalkohol beobachteten, daß die Pflan- zen für Aufforstungen untauglich waren. Es ist allerdings zu beachten, daß Boden- beschaffenheit, Klima usw. wichtige Einflüsse ausüben. Mader (1959) konnte nach- weisen, daß in sandigen Pflanzgartenböden Humusbeimengungen die schädlichen Aus- wirkungen von Bioziden zu korrigieren vermögen, eine gerade für die humosen Tessiner- böden wichtige Tatsache.

Bursche! und Röhrig (1960) geben eine ausgezeichnete Übersicht über den heutigen Stand der Unkrautbekämpfung in der Forstwirtschaft. Trotz der sehr umfang- reichen, von diesen Autoren verarbeiteten Literatur fällt jedoch auf, wie wenig man immer noch über die Auswirkungen der vielen propagierten Mittel auf das Edaphon weiß. Über den Einfluß des Natriumchlorats, Trichlorazetats und des dem CMU nahe- stehenden Neburons auf die Bodenlebewesen finden sich dort keine Angaben und vom Simazin, das dem Aminotriazin nahesteht, wird nur gesagt, daß es im Boden langsam

Herrn Prof. Dr. L. Ettlinger, ETH, danke ich für die Beratung bei der Auswahl der Analyse- methoden, Frau U. Killias für die sorgfältige Durchführung der zeitraubenden Analysen.

401

abgebaut werde und im Laufe einer Vegetationsperiode verschwinde. Einzig über das Dalapon sind wir dank nordamerikanischer Forschungen etwas besser informiert. Dort wurde gefunden, daß Wärme, Feuchtigkeit, gute Durchlüftung und Humusgehalt den mikrobiellen Abbau von Dalapon fördern und daß schon innert weniger Tage Bakterien und Strahlenpilze zunehmen, wodurch eine zweite Dalapongabe rascher abgebaut wird als die erste. Es gelang auch, die Bakterien zu isolieren, welche Dalapon abzubauen ver- mögen. Magee und Colmer (1959) zitieren Holstum und Loomis, deren Ver- suche ergaben, daß die Inaktivierung von Dalapon unter anderem durch tiefes pH ge- bremst wird, weil in saurem Milieu die mikrobielle Tätigkeit verlangsamt wird.

Unser spärliches Wissen über das Edaphon und dessen Reaktion auf Herbizide einer- seits und die jedem Standort eigene Faktorenkonstellation andererseits lassen es daher als sehr ratsam erscheinen, vor jeder geplanten Großanwendung von Herbiziden ein- gehende Untersuchungen der Auswirkungen auf die Boden-Mikroorganismen durch- zuführen.

2 Methodik

Die Untersuchung wurde in emer lichten Kastanienselve des Versuchsprojektes

«Copera» (NNW Hang, 550 m ü. M.) oberhalb Giubiasco durchgeführt. Der Boden war vor der Behandlung mit dichtem Pfeifengrasrasen (Molinia) und Adlerfarn be- deckt. Es handelt sich um einen tiefgründigen sandigen Lehm mit humosem Oberboden

(Humusgehalt der obersten 5 cm 25

%,

als Glühverlust bei 450° C ermittelt), pH 4,6.

Die jährliche Niederschlagsmenge von ca. 1750 mm fällt zu 70

%

während der Vege- tationsperiode. Temperaturmäßig ist das Gebiet charakterisiert durch ein Jahresmittel von 10° C, Januarmittel 0,4° und Julimittel 19° C.

Am 24. 4. 1959 wurden Boden und keimende Unkrautvegetation von je 2 Parzellen mit folgenden Mitteln besprüht:

Natriumchlorat 200 kg In 1200 1/ha

TCA (Natriumtrichlorazetat) 100 kg In 1200 1/ha

TCA 200 kg In 1200 1/ha

Dalapon (Na-Salz der 2,2-Dichlorpropionsäure) 20 kg In 1200 1/ha

Dalapon 40 kg In 1200 1/ha

CMU (Harnstoffderivat) 20 kg In 1200 1/ha

Aminotriazin 20 kg In 1200 1/ha

Aminotriazin 40 kg In 1200 1/ha

Nullprobe (Wasser) 1200 1/ha

Aus den obersten 5 cm des Bodens wurden Mischproben entnommen vor der Be- handlung am 24. 4. 59, nach 3 Wochen (14. 5.), nach 6 Wochen (5. 6.), nach 14 Wo- chen (30. 7.), nach 26 Wochen (26. 10.) und nach 56 Wochen (25. 5. 60).

An diesen Proben wurden im Labor folgende Tests durchgeführt:

21 Totalkeimzahl nach Chalvignac

Bei diesem von Chalvignac (1956) entwickelten Test wird eme klare Boden- extrakt-Nährlösung mit einer Verdünnungsreihe 10-⁴ bis 10-¹⁰ (Bodensuspension) ge- impft und bei 33° C 7 Tage lang bebrütet. Von den stärksten Verdünnungen, die noch positiv ( durch Trübung der Nährlösung) reagieren, kann auf die gesamte Keimzahl pro Gramm Boden geschlossen werden.

22 Pilzzahl nach Martin

Da der Boden der Kastanienwälder allgemein sauer bis sehr sauer ist, steigt die Be- deutung der Pilztätigkeit gegenüber der bakteriellen Aktivität; deshalb wurde die Pilz- zahl speziell noch ermittelt.

Bei der Bengalrosa-Methode von Martin (1950; nach Allen, 1957) werden Petrischalen mit einer für das Pilzwachstum günstigen Nährlösung versehen ( ein Strep- tomyzinzusatz dämmt die Entwicklung der Bakterien ein), mit einer Verdünnungsreihe geimpft und bei 28° C 8 Tage lang bebrütet. In unserem Fall erwies sich meistens die Verdünnung 10-s als am geeignetsten für die Auszählung.

23 Saccharase- und Glukosidase-Aktivität (zelluloseabbauende Organismen)

Die von Hofmann und Seegerer (1951) bzw. Hofmann und Hoffmann (1953) entwickelten Methoden beruhen darauf, daß Kohlehydrate, wie Zellulose, Cello- biose, Pektine, Zucker usw., welche im Humus enthalten sind, von den Bodenbakterien mit Hilfe von Enzymen abgebaut werden. Um ein Maß dieser bakteriellen Tätigkeit zu erhalten, wird eine Bodenprobe mit einem Kohlehydrat (Rohrzucker resp. Arbutin) versetzt, bei 37° C bebrütet und nach ein resp. vier Tagen bestimmt, wieviel Kohle- hydrat abgebaut wurde.

24 Eiweiliahhau (proteolytische Organismen)

Als Gegenstück zum Kohlehydratabbau wurde das Ausmaß des Eiweißabbaues durch die Mikroorganismen mit Hilfe der Methode von Laj u die und Chal vigna c (1956) bestimmt, welche in gewissen Fällen auch einen guten Anhaltspunkt für die Boden- fruchtbarkeit darstellen soll. Gelatine wird mit einer Bodensuspensions-Verdünnungs- reihe (bis 10-10 ) geimpft und bei 28° C inkubiert. Der Eiweißabbau äußert sich da-

27 Bd. 37, Heft 5, 1961 403

durch, daß die Gelatine flüssig wird und sich auch bei der Abkühlung auf+ 2° C nicht mehr verfestigt.

Wohl infolge der Versäuerung des Bodens war der Eiweißabbau aller Proben lang- sam und erforderte eine relativ lange lnkubationsdauer. Daher wurde der negative Logarithmus jener Verdünnung, welche am 10. Bebrütungstag gerade noch die Gela- tine verflüssigte, als Maßstab für die Aktivität der proteolytischen B.akterien genommen.

So bedeutet die Aktivität 8 z. B., daß die Verdünnung 10-⁸ am 10. Tag die Gelatine ver- flüssigte, die Verdünnung 10-⁹ dagegen nicht mehr. •

25 Nitrifizierende Bakterien

Diese Gruppe von Mikroorganismen oxydiert den Ammoniakstickstoff, welcher beim Humusabbau (Eiweiße) anfällt, in Nitrit und Nitrat und erfüllt damit eine wichtige Funktion im Stickstoffkreislauf. Ihre Aktivität wurde mit der bei Pochon (1954) be- schriebenen Methode von Cop pi er und de Bar j a c ermittelt, die allerdings nur quali- tative Resultate ergibt. Da uns aber weniger die absolute Höhe als vielmehr allfällige Veränderungen der Aktivität als Folge der Herbizidbehandlung interessieren, genügt diese Methode. Eine Nährlösung wird mit einer Verdünnungsreihe (bis 10-⁸) geimpft und 15 Tage lang bei 28° C bebrütet, worauf mit einem Farbindikator geprüft wird, ob sich NO 2 oder NO3 gebildet hat.

Der sehr saure Tessinerboden erwies sich dabei als ungünstiges Milieu für diese Bak- terien und selbst die Nullprobe zeigte durchwegs geringe Aktivität. Nur in vereinzelten Fällen reagierte die Verdünnung 10-⁴ nach ] 5 Tagen positiv. Die Resultate finden sich in Tabelle 1 zusammengestellt. Dabei bedeuten:

weniger als 50

%

der Wiederholungen der Verdünnung 10-¹ positiv;

+: mehr als 50

%

dieser Wiederholungen positiv;

++: mehr als 50

%

der Wiederholungen der Verdünnung 10-² positiv;

+++: mehr als 50

%

der Wiederholungen der Verdünnung 10-³ positiv.

3 Ergebnisse

Die folgenden Angaben beziehen sich stets auf die Mittelwerte zweier Parzellen.

31 Der Jahresgang der Nullproben

Die Nullproben zeigen erhebliche Schwankungen während des Jahres, welche sich mit dem Temperaturgang des Bodens weitgehend decken. Die Gesamtkeimzahl nach Ch a l v i g n a c steigt von 10⁶ Keime/ g Boden Mitte Mai auf 10¹² im Juni und fällt auf 10⁹ Ende Oktober. Demgegenüber sind die Pilzzahlen viel gleichmäßiger, schwanken sie doch nur zwischen 0,25 • 10⁶ und 7 • 10⁶ Keime/ g Boden.

Die Saccharase-Aktivität ist durchwegs relativ hoch, steigt von 10 im Mai auf 13,2 im Juli, fällt auf 8,5 im Oktober. Diese Aktivität entspricht ungefähr einem Weideboden.

Die Glukosidase-Aktivität dagegen liegt wesentlich tiefer: sie schwankt zwischen 1,1 im Oktober und 5,4 im Juni. Für diese relativ geringen Werte sind vermutlich die Boden- versauerung und die widerstandsfähigen Ausgangsstoffe (Tanningehalt der Kastanien- blätter, Adlerfarnwedel) verantwortlich.

· Die Aktivität der proteolytischen Bakterien ist starken Schwankungen unterworfen und hat ihr Maximum im Hochsommer.

32 Die Wirkung von Natriumchlorat

Sowohl 200 wie auch 500 kg/ha hatten eine sehr gute Wirkung gegen den Adler- farn, ohne jedoch das Pfeifengras im gewünschten Ausmaß zu vertilgen. Ähnlich unter- schiedlich ist die Beeinflussung des Edaphon (Abbildung 1). Die Totalkeimzahl scheint nach 3 Wochen nicht beeinflußt zu sein, bleibt aber nach 6 Wochen deutlich gegenüber der Nullprobe zurück, wobei insbesondere die geringere Herbizidgabe zu geringeren Keimzahlen führt. Nach Ablauf eines Jahres bestehen jedoch keine Unterschiede mehr.

Die Pilze scheinen anfänglich durch die stärkere Dosierung zu leide~, doch erholen sie sich innerhalb von 6 Wochen und scheinen zahlenmäßig durch die Nachwirkungen der Herbizidgabe leicht gefördert zu werden.

Die Saccharase-Aktivität wird anfänglich sehr stark beeinträchtigt, vermag sich jedoch in Jahresfrist wieder aufzufangen. Bei der Glukosidase bewirkt die geringere Chloratmenge eine anfängliche Steigerung der Aktivität, die jedoch im Laufe des Som- mers abfällt. Die stärkere Dosis zeigt eine stark negative Wirkung nach 6 Wochen, doch diese Mikroorganismengruppe erholt sich schon bis zum Herbst wieder völlig und nach einem Jahr ist kein nachteiliger Einfluß mehr festzustellen.

Auch die proteolytischen Bakterien scheinen durch eine einmalige Behandlung nicht entscheidend geschädigt zu werden. Am empfindlichsten reagieren die nitrifizierenden Bakterien: Sie zeigen bis in den Oktober hinein eine zeitweise stark eingeschränkte Tätig- keit, regenerieren sich aber bis zum folgenden Frühjahr (vgl. Tabelle 1).

405

Abbildung 1

Einfluss von Natriumchlorat auf die Boden- Mikroorganismen

Totalkeimzahl /g Boden Pilzzahl in Mio./g Boden

(Chalvignac) (Martin)

1014

102

A Nullprobe o 200 kg/ha

• 500 kg/ha

10 20 30 40 50 Wochen

Aktivität in¾ der Nullprobe

180

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10 30 50Wochen

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10 20 30 40 50Wochen

Aktivität der proteolyt. Bakterien

10

L,, Nullprobe o 200 kg/ha

1t 500 kg/ ha

30 50 Wochen

Herbizideinwirkung auf die nitrifizierenden Boden-Mikroorganismen Tabelle 1

Nitritbildner NH4^➔ NO2

Mittel und Konzentration 14.Mai 5.Juni 30. Juli 26. Oktober 25.Mai

Nullprobe + + ++ + +

Chlorat 200 kg/ha - - - + ++

Chlorat 500 kg/ha - - - - +

TCA 100 kg/ha + + + + +

TCA 200 kg/ha + + + + ++

Dalapon 20 kg/ha + + + + ++

Dalapon 40 kg/ha - + + + +

CMU 20 kg/ha + + + + ++

Triazin 20 kg/ha + + ++ ++ ++

Triazin 40 kg/ha ++ ++ +++ ++ ⁺

Nitratbildner NO2^➔ NO3

Nullprobe + ++ ⁺⁺ ++ ++

Chlorat 200 kg/ha - + + + ++

Chlorat 500 kg/ha - + + ++ +++

TCA 100 kg/ha + + + ++ ++

TCA 200 kg/ha ++ ++ ++ ++ ++

Dalapon 20 kg/ha - + + ++ +++

Dalapon 40 kg/ha + ++ + + ++

CMU 20 kg/ha - ++ ++ ++ ++

Triazin 20 kg/ha + + + + ++

Triazin 40 kg/ha + ++ ++ ++ ++

Natriumchlorat erweist sich somit als ein Mittel, das anfänglich ziemlich stark auf die Mikroorganismen einwirkt und vorübergehend den Humusabbau wohl hemmen wird. Im Laufe des Jahres konnte sich im vorliegenden Falle das Edaphon aber wieder erholen. Dazu trägt vielleicht das im Mittel enthaltene Natrium bei, welches lokal neu- tralisierend wirkt und auch als stellvertretendes Nährelement für Kali von Nutzen sein kann. Bei der großen Rolle, welche die Mikroorganismen für den Nährstoffnachschub aus dem Humus spielen, dürfte daher eine einjährige Wartepause zwischen Behandlung und Auspflanzung angezeigt sein, um dem Boden die Möglichkeit zu geben, das Gleich- gewicht wieder zu finden.

33 Die Wirkung von Trichlorazetat (TCA) (vgl. Abbildung 2)

Die schwächere Dosierung hat vor allem nach 6 und 14 Wochen eine depressive Wir- kung auf die Totalkeimzahl, die dafür im Herbst (nach 26 Wochen) wesentlich über das

407

Abbildung 2

Einfluss von TCA auf die Boden-Mikroor=

1012 1010

10⁸

10⁴

180

ganismen

Totalkeimzahl/g Boden

(Chalvignac)

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1::,. Nullprobe

0100 kg/ha

IC 200kg/ha

10 20 · 30 40 50 Wochen

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Pilzzahl in Mio./g Boden

(Martin)

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10 20 30 40 50Wochen

Aktivität der proteolyt. Bakterien

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h. Nullprobe o 100kg/ha

• 200kg/ha

10 20 30 40 50Wochen

Normalmaß ansteigt. Die stärkere Herbizidgabe zeigt dagegen keine Beeinflussung. Bei den Pilzen übt ebenfalls nur die schwächere Dosis während der ersten 6 Wochen einen hemmenden Einfluß aus, wogegen die größere TCA-Menge eher pilzfördernd wirkt.

Bei der Saccharase- und Glukosidase-Aktivität macht sich eine starke Verringerung der Aktivität erst nach 14 (200 kg) resp. 26 Wochen (100 kg) bemerkbar. Die Glu- kosidase-Aktivität weist dagegen nach einem Jahr eine starke Steigerung auf. Die pro- teolytischen Bakterien reagieren anfänglich gar nicht, zeigen aber nach 26 Wochen eine starke Steigerung, die über den Winter aufs Normale abklingt. Bei den nitrifizierenden Bakterien wurde kein wesentlicher Unterschied zwischen behandelten und unbehandel- ten Parzellen gefunden (vgl. Tabelle 1).

Gegenüber dem stark oxydierend wirkenden Natriumchlorat beeinflußt das TCA die untersuchten Mikroorganismen etwas weniger stark, doch braucht es auch bei diesen Behandlungen ein ganzes Jahr, bis behandelte und unbehandelte Parzellen wieder mit- einander übereinstimmen.

34 Die Wirkung von Dalapon

Sowohl 20 wie 40 kg/ha vernichteten die Moliniarasen, ohne aber den Adlerfarn im gewünschten Maße nachhaltig zu schädigen.

Interessanterweise zeigt die Totalkeimzahl (Abbildung 3) wie beim Chlorat und beim TCA eine Depression nur durch die schwächere Dosis des Herbizids. Es scheint, als ob diese 3 Chemikalien in bezug auf die Bodenmikroorganismen gewissermaßen homöo- pathisch mit negativem Vorzeichen wirken würden. Während bei der Homöopathie ge- ringe Stoffmengen Heilwirkung besitzen, macht sich hier bei der geringen Dosis eine stärkere Giftwirkung bemerkbar. Die Pilzzahl dagegen wird während der ersten 6 Wo- chen durch die stärkere Dosis reduziert, nach einem Jahr aber durch die komplexen Fol- gen der schwächeren Dosis stimuliert.

Die Saccharase-Aktivität wird durch Dalapon bis zum folgenden Frühjahr gestört, während die Glukosidase-Aktivität vor allem vom Herbst weg eine starke Steigerung auf- weist. Die proteolytischen Bakterien zeigen eher eine Förderung statt Hemmung durch das Dalapon, dafür leiden die nitrifizierenden Bakterien, vor allem die Nitratbildner

(vgl. Tabelle 1).

Dalapon beeinflußt die Bodenlebewesen also sehr unterschiedlich und wie bei den bis- her besprochenen Mitteln ist es ratsam, ein ganzes Jahr zwischen Behandlung und Aus- pflanzung verstreichen zu lassen.

Die Befunde deuten daraufhin, das Dalapon im Selvenboden nicht so rasch abge- baut wird wie es anderwärts in Laborversuchen gefunden wurde. Wie bereits erwähnt, dürfte dies auf den starken Säuregrad des Bodens zurückzuführen sein. Die in der Lite- ratur erwähnte Steigerung der Bakterienzahl durch Dalapon konnte in unserem Frei- landversuch nicht beobachtet werden.

409

1010 108

10⁴ 102

180

140

Abbildung 3

Einfluss von Dalapon auf die Boden-Mikroor=

ganismen

Totalkeimzahl/g Boden

(Chalvignac)

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1t 40kg/ha

10 20 30 40 50Wochen

Saccharase-u. Glukosidase- Aktivität in% der Nullprobe

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10 20 30 40 50 Wochen 10

8

10

8

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4

2

Pilzzahl in Mio./g Boden

(Martin)

10 20 30 40 50Wochen

Aktivität der proteolyt. Bakterien

10 20 30 40 50Wochen

35 Die Wirkung von CMU

Das Harnstoffderivat wirkte bei einer Dosierung von 20 kg/ha weder auf Gräser noch auf Adlerfarn. Auch Totalkeimzahl (Abbildung 4) und Pilzzahl zeigten keine wesent- liche Veränderung gegenüber der Nullprobe. Dagegen machte sich gleich am Anfang und nochmals im Herbst eine wesentliche Reduktion der Saccharase-Aktivität bemerk- bar, während die Glukosidase-Aktivität zu ebendenselben Zeiten eine Steigerung erfuhr.

Bei den proteolytischen Bakterien scheint die CMU-Gabe keine schädigende Auswir- . kung zu zeitigen und auch die nitrifizierenden Bakterien wurden nur vorübergehend

unwesentlich gestört (vgl. Tabelle 1).

36 Die Wirkung von Aminotriazin

Während 20 und 40 kg/ha die Unkrautvegetation nicht beeinflußten, vermochte die stärkere Dosierung die Totalkeimzahl bis zum Winter zu reduzieren (Abbildung 5).

Auch den Pilzen schien sie bis zum Herbst zuzusetzen. Die Saccharase-Aktivität wurde durch beide Dosierungen herabgesetzt, wogegen die Glukosidase-Aktivität eine erheb- liche Steigerung erfuhr.

Die Population der proteolytischen Bakterien zeigte in den Nullparzellen stärkere jahreszeitliche Schwankungen als in den behandelten Flächen. Die nitrifizierenden Bak- terien der NH4 ~ N02-Stufe scheinen durch die stärkere Dosis gefördert zu werden, wo- gegen die Nitrathildner durch die geringere Dosis gehemmt wurden (vgl. Tabelle 1).

411

Abbildung 4

Einfluss von CMU auf die Boden-Mikroor=

1012 1010

10 ⁴ 10 ²

ganismen

Totalkeimzahl/g Boden

(Chalvignac)

x Nullprobe A 20 kg/ ha

10 20 30 40 50Wochen

Sacchq.rase-u. Glukosidase- Aktivifät in¼ der Nullprobe

180

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10 20 30 40 50Wochen 10

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Pilzzahl in Mio/g Boden

(Martin)

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10 20 30 40 50 Wochtin

Aktivität der proteolyt. Bakterien

10

8

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10 20 30 40 50Wochen

1012

1010

10 ⁸ 10⁶ 10 ⁴

102

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Abbildung 5

Einfluss von Triazin auf die Boden -Mikroor =

ganismen

Totalkeimzahl/g Boden

(Chalvignac)

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10 20 30 40 50 Wochen

Saccharase-u. Glukosidase Aktivität in ¾der Nullprobe

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10

Pilzzahl in Mio/g Boden

(Martin)

10 20 30 40 50 Wochen

Aktivität der proteolyt. Bakterien

180 ₀

140

100

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10 20 30 40 50Wochen 8

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2 Cl o Saccharase

o •Glukosidase 020 kg/ha

•40 kg/ha

10 20 30 40 50Wochen

413

4 Diskussion und Schlu&folgerungen

Das Edaphon ist starken jahreszeitlichen Schwankungen ausgesetzt, die sich in der vorliegenden Studie oft etwas störend überlagerten. Bei der Gesamtkeimzahl bewirkten die Unkrautvcrtilgungsmittel zum Teil eine Eindämmung dieser Schwankungen oder eine Versc_hiebung dadurch, daß das Maximum erst gegen den Herbst hin erreicht wurde. Nach einem Jahr war von keiner Behandlung mehr ein wesentlicher Einfluß fest- stellbar. Bei der Zahl der Pilzkeime liegen die Verhältnisse ähnlich; am ungünstigsten wirkte sich die Behandlung mit 40 kg Aminotriazin_ aus, doch auch hier hatte sich die Pilzflora nach einem Jahr wieder erholt.

Der Abbau der Kohlehydrate - gemessen als Aktivität der Fermente Saccharase und Glukosidase - zeigt eine verwirrend unterschiedliche Reaktion der verschiedenen Mittel und Dosierungen, ganz besonders im Falle der Glukosidase. Im allgemeinen stellt man eher eine Stimulierung als Verminderung dieser Aktivität fest, wogegen die Saccharase- tätigkeit durch alle Behandlungen vermindert wird. Auffallend ist die oft sehr spät (nach 26 Wochen) festgestellte Reduktion der Aktivität, die jedoch über den Winter abklingt und ein Jahr nach der Behandlung nicht mehr besteht.

Der Proteinabbau wird durch die Chemikalien nicht übermäßig beeinflußt; eine vor- übergehende Stimulierung (Dalapon, Triazin) kann durch nachfolgende Hemmung

(Triazin) wieder wettgemacht werden. Innerhalb Jahresfrist stellt sich aber auch hier erneut das Gleichgewicht ein. Die nitritbildenden Bakterien werden durch die Mittel zum Teil angeregt (Triazin) oder aber beträchtlich vermindert (Natriumchlorat). Ein Jahr nach der Behandlung macht sich in einigen Parzellen eine Stimulierung bemerk- bar. Die nitratbildenden Balcterien sind eher noch empfindlicher als die Nitritbildner und zeigen eine Beeinträchtigung durch Chlorat, Dalapon und die schwächere Dosie- rung von TCA und Triazin.

Die Behandlungen beeinflussen sowohl die Unkrautvegetation als auch die verschie- denen Bakterienarten unterschiedlich. Man muß sich bewußt sein, daß jede äußere Ein- wirkung auf das Edaphon eine Kettenreaktion auslöst, welche die verschiedensten Grup- pen von Kleinlebewesen in ihren Bann zieht, da sie alle durch die vielfältigsten Wechsel- beziehungen, Sukzessionsfolgen usw. miteinander verbunden sind. Aus dieser verwirren- den Fülle konnten nur ein paar enge - aber als wichtig bekannte - Segmente heraus- geschnitten und der Untersuchung zugeführt werden. Diese fragmentarische Natur des Versuches zwingt zur Zurückhaltung in den Folgerungen. Immerhin kann man auf Grund der Resultate sagen, daß eine etwa einjährige Karenzfrist zwischen chemischer Behandlung und Auspflanzung (Behandlung im Sommer, Auspflanzung im folgenden Frühjahr) genügt, um ungünstige Nebenwirkungen durch die Beeinflussung der Boden- lebewesen praktisch auszuschalten.

Die Beeinträchtigung des Edaphons kann aber wesentlich verringert werden, wenn die Herbizide nicht auf den Boden, sondern auf die abzutötende Unkrautvegetation auf- gespritzt werden, wie z. B. Dalapon bei der Grasbekämpfung (nicht ratsam bei Natrium- chlorat wegen der Brandgefahr). Wenn mit dieser Methode vorgegangen wird, so

scheint die chemische Unkrautbekämpfung in den umzuwandelnden Kastanienselven biologisch tragbar zu sein. Dies um so mehr, als es sich ja um einen in der Bestandes- geschichte einmaligen Eingriff handelt, denn innert weniger Jahre entwachsen die Forst- pflanzen dem sich langsam wieder einstellenden Unkraut und verdämmen es, sobald sie in dichtem Schluß stehen. Gerade der Umstand aber, daß selbst in diesem humosen Oberboden und in feuchtwarmem Klima das Gleichgewicht des Edaphons durch die Behandlungen für etwa ein Jahr gestört wurde, mahnt zur Vorsicht bei der alljährlichen Verwendung solcher Giftstoffe in Pflanzgärten, selbst wenn dort geringere Mengen ange- wendet werden.

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Resume - Riassunto - Summary

Des eff ets de quelques produits desherbants sur la microbiologie du sol des chataigneraies

Le present travail etudie les ef Jets de dif f erents produits herbicides ( chlorate de soude, trichloracetate, Dalapon, CMU et aminotriazine) sur certains microorganismes de la couche superficielle du sol acide et humif ere d'une chataigneraie.

Avant de traiter la parcelle avec des produits chimiques, comme aussi 3, 6, 14, 26 et 56 semaines apres le traitement, on a preleve des echantillons de terre qui ont ete ana- lJ'ses en vue de determiner le nombre des bacteries et des champignons, l'activite de la saccharase et de la glucosidase, la decomposition de l'albumine et l'activite des organis- mes nitrifiants.

Le chlorate de soude entrave au debzit de faqon marquee l'activite de la saccharase et de la glucosidase et reduit aussi le nombre des bacteries, cependant seules les bacteries nitrifiantes semblent souffrir a la longue du traitement. Le trichloracetate s'est revele moins dangereux pour «l'edaphone» que le chlorate de soude. Dalapon entravait l'acti- vite de la saccharase et des organes nitrifiants, favorisait d'autre part la glucosidase. Ces trois produits ont une propriete commune, celle de nuire plus fortement aux micro- organismes en dose faible qu' en dose /orte, ceci n' est cependant pas valable pour les mauvaises herbes. CMU diminue d'une faqon passagere la saccharase. L' aminotriazine diminuait pour un temps la vitalite de «l' edaphone», a l' exception des bacteries nitri- fiantes qui, elles, etaient stimulees.

Les resultats des essais ont montre que les microorganismes du sol pouvaient se remettre dans l'espace d'zme annee de l'action d'un traitement avec des herbicides. Il est donc recommande de laisser le sol se reposer au moins une annee entre un traitement herbicide et une plantation.

Gli eff etti di alcuni prodotti diserbanti sulla microbiologia del terreno di selve castanili

Il lavoro si propone di studiare gli ef fetti di dif ferenti erbicidi { clorato di sodio, ace- tato triclorato, Dalapon, CMU e aminotriazolo) su alcuni microorganismi dello strato superficiale del suolo acido e di humos di una selva castanile.

Prima di trattare la parcella con prodotti chimici, come pure dopo il trattamento (3, 6, 14, 26, 56 settimane) furono prelev~ti e analizzati campioni di terra allo scopo di determinar il numero di batteri e di Junghi, l' attivita del saccarasio e del glucasidasio, la decomposizione dell'albumina e l'attivita di organi nitrificanti.

Il clorato di sodio impedisce, all'inizio, in modo marcato l'attivita del saccarasio e del glucosidasio e riduce pure il nztmero di batteri. Ciononostante soltanto i batteri nitri- ficanti sembrano soffrire a lungo del trattamento. L'acetato triclorato sie rivelato meno

dannoso per l' «edaphon» del cloranto di sodio. Dalapon impediva l' attivita del sacca- rasio e degli organi nitrificanti, favoriva d'altra parte il glucasidasio. I tre prodotti hanno proprita di nuocere piu marcatamente ai microorganismi in piccole dosi ehe non in dosi forti, non essendo pertanto lo stesso caso, nei riguardi delle maleerbe. CMU diminuisce momentaneamente il saccarasio. L'aminotriazolo diminuiva per qzialche la vitalita dell' «edaphone» ad eccezione dei batteri nitrificanti i quali erano stimolati. I risultati dimostrarono ehe i microorganismi, nello spazio di un anno si ristabiliscono, dopo l'azione di zin erbicida. E consigliabile qziindi, di lasciar riposare almeno un anno il terreno trattato con erbicida, prima di procedere a una piantagione.

Some effects of herbicides upon the microbiological activity of the topsoil of a chestnut grove

The paper investigates the effect of different herbicides ( sodiumchlorate, trichlor- acetate, dalapon, CMU, and aminotriazine) on certain microorganisms of the acid, humus-enriched topsoil in a chestnut grove.

Before and 3, 6, 14, 26 and 56 weeks after the treatment soil samples were analyzed for total number of germs, number of fungi, activity of Saccharase, glucosidase, pro- teolytic organisms, and nitrifiers.

Sodiumchlorate was found to decrease considerably the total number of germs and the activity of saccharase and glucosidase. The nitrifiers suffered for the langest period.

Trichloracetate proved zmder the experimental conditions less noxiozis for the soil micro- organisms than chlorate. Dalapon reduced the activity of saccharase and of nitrifying organisms but increased glucosidase activity. These three herbicides share the pecu- liarity of impairing the microorganisms - but not the weeds - stronger by a weak dose than by a Zarge one. CMU decreased the activity of saccharase. Aminotriazine distzirbed the organisms with the exception of the nitriteformers which were stimulated.

The analytical results show that the soil microorganisms need about one year to reach again the equilibrium disturbed by a single herbicide treatment. I t is concluded and advised to wait a year before replanting a treated area.

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