Glyphosate :Nachwirkung und Aufmerksamkeitspunkte bei Direktsaat
Glyphosat, oft als wenig persistent beschrieben, kann sich tatsächlich im Boden ansammeln, abhängig vom Bodentyp, Klima und landwirtschaftlichem Management. Bei der Direktsaat (DS) ist sein Abbau langsamer, insbesondere wegen der organischen Substanz an der Oberfläche. Nach der Behandlung können die Moleküle von den Wurzeln noch lebender Pflanzen freigesetzt werden, was die nachfolgenden Kulturen beeinträchtigt. Das Glyphosat wird dann wieder aufgenommen, was das Wurzelwachstum und die Pflanzenernährung beeinträchtigt. Um diese Effekte zu begrenzen, wird eine Wartezeit vor der Aussaat und eine leichte Bodenbearbeitung empfohlen.
Eine Persistenz im Boden
Obwohl Glyphosat häufig als "nicht rückständig" oder mit "minimaler Restaktivität" im Boden beschrieben wird, ist die Realität seiner Persistenz komplexer und variiert stark in Abhängigkeit von verschiedenen pedoklimatischen Faktoren und Bodenmanagement. Dies ist eine Vereinfachung, die differenziert betrachtet werden muss.
Mehrere Faktoren beeinflussen diese Persistenz:
- Bodentyp und Gehalt an organischer Substanz: Böden mit hohem Ton- und organischem Kohlenstoffgehalt neigen dazu, Glyphosat stärker zu adsorbieren, was den Abbau verlangsamen kann.
- Klimatische Bedingungen: Wärmere und trockenere Bedingungen können den Abbau von Glyphosat im Boden beschleunigen, während kühlere Temperaturen und hohe Feuchtigkeit ihn verlangsamen können.
- Mikrobielle Aktivität: Da der mikrobielle Abbau der Hauptabbauweg ist, sind die Gesundheit und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften im Boden entscheidende Faktoren.
Abbaudynamik im Boden
- Glyphosat hat eine starke Affinität zu Bodenpartikeln.
- Es adsorbiert stark an Eisen- und Aluminium-Oxiden (Mineralien mit variabler Ladung).
- In gebundener Form wird es nahezu biologisch inaktiv und seine Mobilität ist stark eingeschränkt.
- Der Hauptabbau erfolgt mikrobiell und produziert AMPA (Aminomethylphosphonsäure).
Glyphosat: Direktsaat (DS) vs Pflug (CT)
Eine italienische Studie der Universität Padua zeigte eine stärkere Persistenz von Glyphosat im Direktsaat-System. Eine Anreicherung in der oberflächennahen Bodenschicht wird generell beobachtet, ist aber bei DS ausgeprägter.
Vergleich des Bodenmanagements bezüglich Glyphosat-Rückständen
Wie bereits erwähnt, je weniger der Boden bearbeitet wird, desto mehr Glyphosat sammelt sich insbesondere an der Bodenoberfläche an. Der Wirkstoff, der in der oberflächennahen Schicht konzentriert ist, hat systematisch einen stärkeren Einfluss auf den Ausfall von Pflanzenbeständen unter DS-Bedingungen im Vergleich zu bearbeitetem Boden, unabhängig von der kommerziellen Formulierung und der Wartezeit vor der Aussaat.
Es fällt jedoch auf, dass vor allem die Zeitspanne zwischen Behandlung und Aussaat die Schäden durch Glyphosat an der Kultur maßgeblich beeinflusst.
Warum persistiert Glyphosat stärker bei DS?
- Mehr organische Substanz (OS) an der Oberfläche ➜ Glyphosat bindet sich dort und baut sich nur langsam ab.
- Boden ist stärker verdichtet (während der Übergangsphase zu DS) ➜ verminderte mikrobielle Aktivität.
- Vorhandensein von lebender Vegetation zum Zeitpunkt der Anwendung ➜ sekundäre Freisetzung durch Wurzeln.
Die Freisetzung von Glyphosat
- Glyphosat wird transloziert und in den Wurzeln akkumuliert.
- Es wird dann in der Rhizosphäre freigesetzt:
- Durch Zersetzung der behandelten Pflanzenreste
- Durch Exsudation der Wurzeln lebender Pflanzen, einschließlich glyphosattoleranter GVO
Die Kontamination des Bodens durch Exsudate wird oft vernachlässigt und ist unabhängig von Abfluss oder Spritzabdrift.[4]
Fall Direktsaat
- Fördert die Entstehung von Resistenzen bei Unkräutern.
- Begünstigt die Etablierung von insbesondere mehrjährigen Unkräutern:
- Sie sind widerstandsfähiger und benötigen höhere letale Dosen von Herbiziden,
- Sie entgiften und setzen Glyphosat länger frei,
- Sie überleben länger als Arten in Bodenbearbeitungssystemen, die meist weniger gut verwurzelt sind. Glyphosat persistiert somit länger im Boden und verlängert seine Präsenz und Wirkung.
Die Wiederaufnahme von Glyphosat
Sobald Glyphosat im Boden ist, kann es von den Wurzeln der Pflanzen wieder aufgenommen werden, sei es von Ziel- oder Nicht-Ziel-Kulturen.
Fall Direktsaat
Mehr als 50 % der Weizenwurzeln in unbearbeiteten Böden folgen denselben Wegen wie die Wurzeln der Vorfrucht. Dies erhöht das Risiko von Glyphosatschäden durch Kontaktkontamination (Wiederaufnahme) mit den Wurzeln der mit Glyphosat behandelten Unkräuter, die während der Entgiftung aktive Moleküle freigesetzt haben.
Wirkung auf die Folgekultur
- Einfluss auf das Wurzelwachstum: Wenn Glyphosat wieder aufgenommen wird, kann es die Wurzelverlängerung, die Bildung von Seitenwurzeln und die Wurzelbiomasse hemmen.
- Wechselwirkung mit der Pflanzenernährung: Glyphosat ist ein Chelatbildner für zweiwertige Metallkationen und kann die Aufnahme und den Transport von Nährstoffen in den Kulturen reduzieren. Es bildet schwer lösliche Chelatkomplexe mit essentiellen Mikronährstoffen wie Mangan (Mn), Eisen (Fe), Zink (Zn) und Bor (B), was deren Aufnahme durch die Wurzeln behindert. Diese Wechselwirkung kann Auswirkungen auf die Gesundheit der Kulturen haben, insbesondere auf ihre Krankheitsresistenz.
Feldbeobachtung
Hier handelt es sich um ein Weizenfeld, das im Herbst 2022 ausgesät wurde. Eine Glyphosat-Behandlung (2 l) wurde nach der Aussaat durchgeführt.
Beobachtung: In Bereichen ohne abbauende Pflanzenmasse ist der Aufgang korrekt und gleichmäßig. Im Gegensatz dazu ist der Aufgang in Bereichen mit lebenden, aber durch Glyphosat zerstörten Pflanzen unregelmäßig und unzureichend (rot umrahmt).
Interpretation: Wahrscheinlich handelt es sich um das Phänomen der Freisetzung durch die Wurzeln der Unkräuter, die den Wirkstoff entgiftet haben, bevor sie starben. Die Wirkung des Glyphosats ist somit zeitlich verzögert und die Kultur leidet darunter.
Fazit
| Verringert die Rückstände | Erhöht die Rückstände |
|---|---|
| Spritzung 10 Tage vor der Aussaat | Spritzung kurz vor oder nach der Aussaat |
| Trockener Boden | Feuchter Boden |
| Hoher OS-Gehalt | Niedriger OS-Gehalt |
| Niedrige Glyphosat-Dosis | Hohe Glyphosat-Dosis |
| Hoher Tonanteil | Leichter Boden |
| Geringe Vegetationsbedeckung | Hohe Vegetationsbedeckung |
Wenn eine Glyphosat-Behandlung durchgeführt wird, wird empfohlen, eine ausreichende Wartezeit vor der Aussaat einzuhalten, etwa 10 Tage (je nach den Empfehlungen der jeweiligen kommerziellen Formulierungen), insbesondere bei dichter Vegetationsbedeckung und ohne Bodenbearbeitung, da diese die Unkrautzerstörung beschleunigen und die Freisetzung begrenzen kann.
Wenn eine langfristige Anreicherung von Glyphosat bei Direktsaat die Keimung und Erträge beeinträchtigt, kann eine leichte Oberflächenbearbeitung (z. B. flaches Eggen) helfen, dieses Problem zu beheben.
Quellen
Dieser Artikel wurde verfasst von Jasmin Razongles, Agraringenieurstudent im dualen Studium am Nationalen Zentrum für Agroökologie.
- ↑ Dynamics of Glyphosate and Aminomethylphosphonic Acid in Soil Under Conventional and Conservation Tillage - Laura Carretta, Alessandra Cardinali, Andrea Onofri, Roberta Masin & Giuseppe Zanin - 2021 - https://link.springer.com/article/10.1007/s41742-021-00369-3#Fig4
- ↑ Evidence for glyphosate damage of winter wheat depending on waiting-times after precrop glyphosate application and density of desiccated weed plants under field and experimental conditions - Bott, Sebastian Lebender, Ulrike Yoon, Duck-Joong - 2009 -https://escholarship.org/content/qt25v599pr/qt25v599pr.pdf
- ↑ Dynamics of Glyphosate and Aminomethylphosphonic Acid in Soil Under Conventional and Conservation Tillage - Laura Carretta, Alessandra Cardinali, Andrea Onofri, Roberta Masin & Giuseppe Zanin - 2021 - https://link.springer.com/article/10.1007/s41742-021-00369-3
- ↑ https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6918143/
- ↑ Watt et al., 2006, Ann. Bot. 97, 839-855
