Räumliche Variabilität des Herbizidtransports in einem Sandboden - Messung und Modellierung -

Zander, Christine

Auf einer sandigen, mit Wintergerste bebauten Fläche von 72 m x 120 m wurde ein Feldversuch zur räumlich variablen Verlagerung des Phenylharnstoffherbizids Chlortoluron durchgeführt. Unter natürlichen Witterungs- und konventionellen Bearbeitungsbedingungen wurde anhand von Beprobungen des Ap-Horizontes (0-30 cm) in einer Tiefenauflösung von 3 cm an 30 Rasterpunkten das Verlagerungsverhalten in Abhängigkeit von Bodenparametern untersucht. Die Rasterweite betrug 12 x 20 m. Nach einer Herbstapplikation erfolgte die Beprobung nach 60, 130 und 353 mm Niederschlag in den Monaten Dezember 1994 bis März 1995. Alle Proben wurden auf ihren Gesamtgehalt an Chlortoluron und alle Profile auf ihren Gehalt an organischem Kohlenstoff untersucht. An einer feldgemischten Bodenprobe der Tiefen 9-24 cm und acht Profilmischproben derselben Tiefen aus der Probenahme nach 60 mm Niederschlag wurden Sorptions/Desorptionsisothermen mit drei Desorptionsschritten angefertigt. Die Untersuchungen erfolgten bei 20 °C und 3 °C für die Feldisotherme und bei 3 °C für die Profilmischproben. Für jede Sorptions- und jede Desorptionsisotherme wurden die Parameter k und m der Freundlich-Isotherme berechnet. Mit einem zweistufigen Sorptionsmodell wurden für jedes Sorptions/ Desorptionssystem Parameter für eine Verlagerungssimulation bestimmt. Der Feldmittelwert des Corg-Gehalts betrug 1,02 bei einem Variationskoeffizienten von 16 Zwischen den Corg-Gehalten der Rasterpunkte bestand eine strenge räumliche Abhängigkeit mit einer Korrelationslänge von 60 m. Die Untersuchungsfläche teilte sich in eine Region höheren und eine Region niedrigeren Corg-Gehalts, deren Mittelwerte signifikant voneinander verschieden sind. Nach 60 mm Niederschlag betrug die Hauptverlagerungstiefe von Chlortoluron im Feldmittel 2,1 cm. Ein Massenanteil von ca. 1 wurde bis in eine Tiefe von 30 cm verlagert.

This thesis deals with the measurement and modelling of the spatial variability of pesticide transport at the field scale. The experimental work was carried out as part of the Collaborative Research Project 179 Water and Matter Dynamics in Agro-Ecosystems of the German Research Society (DFG). In the winter of 1994/95, a field scale experiment was set up on a sandy field plot of about one hectare total size. 2.1 kg ha-1 active substance of the phenyl urea herbicide Chlortoluron was applied post emergence in a conventional formula on conventionally tilled winter barley field. On this site, a regular grid of 12 x 10 m was laid out. At day 33, 61 and 136 after application, corresponding to 60, 130 and 353 mm of natural precipitation, respectively, soil samples were taken as coherent columns of 30 cm length at 30 distinct points in the field. They were divided into increments of 3 cm resulting in 10 samples per point and date and 900 samples altogether. A routine method was developed and the total amount of Chloroluron in each increment was measured by HPLC/UV after a methanolic extraction and a solid phase extraction. Each column was subsequently bulked and the organic carbon content was measured by dry combustion. Air-dried soils of 8 sampling points from the first sampling date were bulked separately to each column between 9 and 24 cm depth to measure sorption/desorption isotherms. One sorption/desorption isotherm was measured at a field mixed sample at 3 °C and 20 °C, respectively. Concentration profiles of Chlortoluron as well as displacement depths showed spatial variability with a coefficient of variation (CV) between 30 and 40 , but were not spatially correlated. About 1 of the applied mass underwent fast transport and were leached from the Ap-horizon by the first 60 mm of precipitation. The distribution of organic carbon varied by a CV of 16 around a mean of 1.02 and was found to be spatially correlated with a correlation length of 60 m.

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Zander, Christine: Räumliche Variabilität des Herbizidtransports in einem Sandboden - Messung und Modellierung -. 1998.

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