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Notes: A Geographical Information System (GIS) was combined with a model for simulating leaching and degradation of herbicides. The model uses first–order kinetics to simulate degradation, and a cascade model to simulate transport. This system was tested with data from a 16 km2 research catchment in northern Germany. Geometrical, topological, and soil data of this area were stored in a GIS. For the whole area, divided into small homogeneous sites (ecotopes), model runs were carried out. The system is able to handle data for all ecotopes automatically and to present calculated results on the behaviour of herbicides as distributed over time and depth for the area. An application of ethofumesate made in sugar–beet in spring and recropping of winter wheat after beet harvest was modelled. Degradation/sorption parameters were estimated from similar soils. Simulation results showed slower degradation in the sandy sites of the catchment, compared to the more loamy regions. Residues of herbicide remaining after beet harvest were greater than 20% of the applied dose in the sandy soils after 150 days. Hence, high risk of damage to the following crop of winter wheat was predicted. At the other sites residues remaining were between 2% and 20% of the applied dose. Einbindung eines Simulationsmodells zum Herbizidverhalten in ein Geographisches Informationssystem–Beispiel zur schlagspezifischen AnwendungEin Geographisches Informationssystem (GIS) wurde mit einem Simulationsmodell für Herbizidabbau und –einwaschung kombiniert. Grundlage der Abbausimulation ist eine Kinetik 1. Ordnung, der Transport im Boden wird mit Hilfe eines Kaskadenmodells berechnet. Das System wurde in einem Intensiv–Untersuchungsgebiet (16 km2) in Norddeutschland getestet. Geometrische und topologische Daten der Fläche sowie Bodendaten sind im GIS gespeichert. Für die gesamte Fläche, die in kleine homogene Teilflächen (Ökotope) aufgeteilt wurde, wurden Simulationsberechnungen durchgeführt. Das System ist in der Lage, Daten für alle Ökotope automatisch bereitzustellen und die Ergebnisse zum Einwaschungs– und Abbauverhalten für die gesamte Fläche in ihrer Verteilung über Zeit und Tiefe darzustellen. Als Szenario wurde die Applikation von Ethofumesat in Zuckerrüben im Frühjahr mit einem Nachbau von Winterweizen nach der Rübenemte gewählt. Abbauund Sorptionsparameter waren in ähnlichen Böden ermittelt worden. Die Simulationsergebnisse zeigten einen langsameren Abbau in den sandigen Böden verglichen mit den lehmigen. In den sandigen Böden lagen die Rückstandsgehalte nach 150 Tagen übe 20 % der Ausgangskonzentration, wodurch ein hohes Nachbaurisiko für Winterweizen prognostiziert wurde. Für den Rest der Fläche lagen die Rückstände zwischen 2% und 20% der Ausgangskonzentration.

Notes: A total of 74 independently run bioassays with soil incorporated metsulfuron-methyl from 12 different laboratories was analysed by a logistic dose-response curve to assess the precision of regression parameters and relate ED50 to soil properties. The potency in terms of ED50 of metsulfuron-methyl in Brassica rapa L., which was used by all laboratories, varied between 0.05 and 3.9 g a.i. ha-1. ED50 was negatively correlated with pH and positively correlated with organic matter. The majority of laboratories had ED50 within the interval 0.1-1.0 g a.i. ha-1. At one laboratory using three test species, the most sensitive species was Beta vulgaris L. followed by Brassica rapa L. and Lepidium sativum L. The coefficients of variation were smallest for the ED50 and ED90 response levels and largest for the ED10. The slope of the response curves had considerably lower coefficients of variation than the EDs. The results are discussed in relation to a previous collaborative bioassay study. Finally it is suggested that standardization of bioassays with herbicides could be achieved in the same way as standardization of chemical analyses.

Notes: Mit den Herbiziden Dicuran (Chlortoluron) und Tramat (Ethofumesat) wurden Freiland- und Laborversuche zur Untersuchung des Abbauverhaltens und der Wirkung auf Nachbaukulturen durchgeführt. Diese dienten der Validierung des Abbausimulations- und des Nachbauprognosemodells des Expertensystems HERBASYS.Die für die Abbausimulation benötigten Modellparameter wurden unter unterschiedlichen Inkubationsbedingungen für verschiedene Böden (toniger Schluff, schluffiger Sand, schluffiger Ton) bzw. mit Hilfe eines iterativen Schätzverfahrens (WALKBACK) ermittelt. Der Abbau beider Wirkstoffe wurde durch die Erhöhung von Bodentemperatur und -feuchte beschleunigt, sofern nicht der Optimalbereich überschritten war.Unter Freilandbedingungen war an den verschiedenen Standorten der Wirkstoffverlust witterungsabhängig, ein deutlicher Zusammenhang mit sorptionsbestimmenden Eigenschaften hingegen war nicht erkennbar.Die simulierten Rückstandsgehalte stimmten insgesamt gut mit den im Freiland gemessenen überein. Eine übertragung der für bestimmte Wirkstoff-Boden-Kombinationen ermittelten Abbauparameter auf andere Standort- und Klimabedingungen war möglich.In Langzeit-Biotesten mit nichtsorptivem Substrat wurden Dosis-Wirkungs-Beziehungen zwischen Chlortoluron und Ethofumesat und verschiedenen Kulturpflanzen ermittelt und in Feldversuchen die Reaktion der Kulturen auf die Herbizide untersucht.Die aus den für den Nachbautermin simulierten Gesamtrückständen und der Sorption berechneten verfügbaren Rückstände wurden für die Nachbauprognose mit den Kenngrößen der Dosis-Wirkungs-Beziehungen verglichen. Das Nachbaurisiko wurde an den verschiedenen Standorten insgesamt gut prognostiziert. Field and laboratory experiments to validate predictory models of the expert system HERBASYS applied to problems of crops following the use of herbicides Field and laboratory studies were conducted with the herbicides Dicuran (chlorotoluron) and Tramat (ethofumesate) to investigate their breakdown behaviour and effects on subsequent crops. These studies served to validate the simulation of breakdown and the predictions for subsequent crops of the expert system HERBASYS. The parameters necessary for the simulation of breakdown were ascertained under different incubation conditions for various soils (clay loam, loamy sand, loamy clay) and with the aid of an iterative method of assessment (WALKBACK). The breakdown of both active substances was accelerated by increases in soil temperature and moisture, insofar as the optimum levels were not exceeded. In the field, breakdown at the various sites was dependent on weather conditions but no clear relationship with sorption-determining properties could be established. The simulated residues accorded well with those measured in the field and it is possible to transfer the breakdown parameters determined for one chemicalsoil combination to other site and climate conditions. In long-term bioassays with nonsorptive substrates dose-effect relationships were established between chlortoluron and ethofumesate and various crop plants and the reaction of the crops to the herbicides was investigated in field tests. The effects of available residues on subsequent crops, as calculated from sowing date and sorption, were compared with those known from the dose-effect relationships. In general, the risk to subsequent crops was well forecasted. Validation par des expériences au champ et au laboratoire des modèles prédictifs du système expert HERBASYS appliqués aux problèmes de cultures succédant à des traitements herbicides Nous avons mené des études au champ et au laboratoire avec les herbicides Dicuran (chlortoluron) et Tramate (éthofumesate) pour étudier leur dégradation et leurs effets sur les cultures suivantes. Le but était de valider les simulations de dégradation et les prédictions valables pour les cultures suivantes dans le cadre du système expert HERBASYS. Les paramètres nécessaires pour simuler la dégradation ont été définis sous différentes conditions d'incubation, pour des sols variés (limon, limon sableux, limon argileux), à l'aide d'une méthode iterative d'évaluation (WALBACK). La dégradation des deux matières actives était accélérée par des accroissements de la température du sol et de son humidité, tant que les niveaux optimums n'étaient pas dépassés. Au champ, la dégradation observée sur différents sites dépendait des conditions météorologiques, mais aucune relation claire avec les propriétés d'adsorption des sols n'a pu être établies. Les teneurs en résidus déterminées par simulation étaient en accord avec celles mesurées au champ et il était possible de transposer les paramètres de dégradation déterminés pour un combinaison matière active-sol à d'autres sites et à d'autres conditions météorologiques. Dans des essais biologiques à long terme sur des substrats non adsorbants, des relations dose-effet ont étéétablies pour le chlortoluron et l'ethofumesate et différentes cultures, et la réponse des cultures aux herbicides a étéétudiée au champ. Les effets des résidus sur les cultures suivantes, dont la teneur était calculée à partir de la date de semis et de l'adsorption, ont été comparées avec ceux déduits des relations dose-effet. En général, le risque pour les cultures suivantes était bien prédit.

Notes: Laborversuehe zum Einfluß von Terbulryn unter verschicdenen Inkubationsbedingungen (10 und 20°C; 30 und 60% WKmax) auf die mikrobielle Aktivität des Bodens (Dehydrogenaseaktivität, Atmung nach Glukosezugabe, N-Umsatz) lifeßen selbst bei der zehnfachen Aufwandmenge kaum Beeinträchtigungen der Mikroflora in zwei unter-sehiedlich sorptiven Böden erkennen. Demgegenüber verursachte Dinoscbacetat—allein und in Kombination mit Terbutryn und weiteren Pflanzenschutzmitteln (Triadimefon, Parathion)—bereits bei der einfachen Aufwandmenge bei allen Inkubationsbedingungen deutliche Hemmungen der Dehydrogenaseaktivität und der Bodenatmung. Nach Anwendung der zehnfachen Aufwandmenge setzte im sorptionsschwachen Boden nach einer anfänglichen Nitrifikationshemmung eine verstärkte Mineralisation bodenbürtigen Stickstoffs ein. Triadimefon und Parathion riefen sowohl Hemmungen als auch Stimulationen der mikrobiellen Aktivität hervor, die sich auch in den Kombinationen mil den übrigen Pflanzenschutzmitteln bemerkbar machten, deren Ursachen aber nicht eindeutig zu klären waren. Im Freiland konnten die Beeinflussungen der Bodenatmung und der Dehydrogenaseaktivität in ihrer Tendenz bestätigt werden, wobei eine deutliche Wiedererholung zu erkennen war. Die Dehydrogenaseaktivität reagierte insgesamt am empfindlichsten und ist daher zur Erfassung der Nebenwirkungen von Pflanzenschutzmitteln auf Bodenmikroorganismen gut geeignet. Eine zusätzliche Untersuchung des N-Umsatzes kann weitere Hinweise für die Interpretation der Ergebnisse geben.

Notes: In mehrjährigen Feldversuchen wurde der Einfluss von Chloridazon (Pyramin) — allein und in Kombination mit anderen Pflanzenschutzmitteln einer Zuckerrüben-Spritzfolge — an drei Standorten mit ähnlichen Boden- und Klimabedingungen auf verschiedene bodenbiologisch Aktivitäten (Dehydrogenaseaktivität, Strohabbau) sowie die Abbaubarkeit und Pflanzenverfügbarkeit von Chloridazon im Boden untersucht.Nach einer anfänglichen lag-Phase verlief der Abbau von Chloridazon sehr schnell und zeigte in den untersuchten Jahern eine 50%ige Abnahme der Ausgangskonzentration in 18 bis 53 Tagen. Die prozentuale Pflanzenverfügbarketi des Wirkstoffs im Verchältnis zum Gesamtrückstand ging innerhalb von 36 Tagen nach der Applikation von etwa 30% auf etwa 2% zurück. Durch die Präparate der Spritzfolg wurde keine Änderung der Peristenz des Wirkstoffs im Boden herbeigefübrt.Während die Dehydrogenaseaktivität durch Pyramin allein kaum gehemmt wurde, trat in der Spritzfolge von allem in der obsten Bodenschicht (0–5 cm) in eingen Fällen bis zur Erntezeit eine Hemmung gegenüber der Kontrolle und besonders gegenüber der Behandlung mit Pyramin allein auf. Der Strohabbau wurde nicht beeinflust.Weder zwischen den Gesamtrückständen an Chloridazon noch deren wasserextrahierbarem Anteil bestanden Korrelationen zu den untersuchten bodenbiologischen Aktivitäten.

Notes: Ein quantitativer Biotest zum Nachweis von Photosynthese-hemmern in Böden, Hydrokultur und Zellstoffwatte wird beschrieben. Als Testpflanze erwies sich Gartenkresse (Lepidium sativum L.) als sehr gut brauchbar. Anhand von Beispielen mit Monolinuron und Methabenzthiazuron werden einige Anwendungsmöglichkeiten Bestimmung der herbiziden Wirksamkeit, Pflanzenverfügbarkeit und Ermittlung der ED5o-Werte in verschiedenen Bden gegeben. Für Monolinuron z.B. konnten Konzentrationen von 〈0.04 ppm quiintitativ nachgewiesen werden.Photosynthesehemmerzeigen auf Keimung und Wachstum der Kressesämlinge erst nach 5 Tagen einen Effekt; denn eine Beeinträchtigung des Wachstums tritt erst dann ein, wenn die Reservestoffe des Endosperms aufgebraucht sind. Da her wurden die Reservestoffe in den Kressekeimlingen im Dunkelkeimversuch ermittelt und von alien Ergebnissen abgezogen, um ausschlieBlich die gebildete Trockenmasse bei Herbizideinwirkung zu erfassen.

Notes: An drei Versuchsstationen in Rumänien, die unterschiedliche Klima- und Bodeneigenschaften aufweisen, wurde die Verlustrate von Atrazin und Simazin, die mit jeweils 1 und 3 kg AS ha−1 in Parzellen mit und ohne Mais (Zea mays L.) appliziert wurden, in der oberen 10-cm-Schicht analysiert. Unabhängig von Dosierung und Pflanzenbewuchs konnte eine weitgehend vergleichbare 50%ige Konzentrationsabnahme am jeweiligen Standort festgestellt werden, die bei Atrazin zwischen 36 und 68 Tagen und bei Simazin zwischen 48 und 70 Tagen lag.Mit Bodenproben der verschiedenen Standorte wurden weiterhin mit Atrazin Laborversuche durchgeführt, um das Abbauverhalten unter standardisierten Bedingungen und durch Sorptions- und Einwaschungsuntersuchungen das Verhalten von Atrazin in diesen Böden zu charakterisieren.Mit Hilfe von Klimadaten für die entsprechende Periode der Freilandversuche und den entsprechenden Konstanten aus den Laborversuchen bzw. aus Literaturdaten wurde mit einem Computerprogramm die Herbizidpersistenz für Feldbedingungen simuliert. Mit dem Modell konnten im Vergleich zu den gemessenen Werten in fast allen Fällen recht gute Übereinstimmungen festgestellt werden, wobei in einigen Fällen das Modell die Tendenz einer geringfügigen Unterschätzung der tatsächlichen Wirkstoffverluste zeigt. Bei der Anwendung des Simulationsmodells ist eine Vorhersage der Persistenz von Atrazin und Simazin auch unter den extremeren Bedingungen der rumänischen Standorte mit ausreichender Genauigkeit für praktische Belange möglich, ohne aufwendige Analysen durchzuführen.

Notes: Von drei Versuchsstationen in Rumänien, die unterschiedliche Klima- und Bodeneigenschaften aufweisen, wurden 1982 120 Tage nach Applikation von 3 kg Atrazin ha−1 in Mais (Zea mays L.) Proben aus 0–10 cm Bodentiefe auf ihre Gesamtrückstände und pflanzenverfügbaren Anteile mit einer Wasserextraktions- und Biotestmethode untersucht. An einem Standort wurden zudem die gleichen Bestimmungen 3,5 Jahren nach Anwendung von 100 kg AS ha−1 durchgeführt.In Abhängigkeit von der unterschiedlichen Atrazinverlustrate und der prozentualen Verfügbarkeit bei den drei Standorten konnten 30–120 μg 1−1 Boden an potentiell pflanzenverfügbarem Atrazin ermittelt werden.In Langzeit-Biotesten in Hydroponik wurde die Aktivität dieser Konzentrationen auf die für Rumänien wichtigsten Folgekulturen nach Maisanbau—Sonnenblume, Winterweizen, Sojabohne und Lein—überprüft. Die ED50- Werte und die Einteilung der Wirkung in fünf Aktivitätskategorien erfolgte mit der Probit-Analyse, wobei die Sonnenblume mit 22 μg 1−1 die höchste und die Sojabohne mit 78 μg 1−1 die niedrigste Empfindlichkeit zeigte.Mit Hilfe der ermittelten Verfügbarkeitswerte kann für jeden Standort anhand einer Verträglichkeitsliste abgelesen werden, ob und wie stark Atrazin-Rückstände mögliche Nachbaukulturen zu schädigen vermögen.

Notes: In Gefäss-und Laborversuchen wurde das Abbauverhallen und die Pflanzenverfügharkeit von Chloridazon (Pyramin) allein und in Kombination mit anderen Pflanzenschutzmitteln einer Zuckerrüben-Spritzfolge untersucht sowie deren Einfluss auf bodenbiologische Aktivitäten (Dehydrogenaseaklivität, Strohabbau).Sowohl im Gefässversuch mit und ohne Pflanzenbestand als auch in den Laborversuchen zeigte sich bei allen Behandlungen nach einer kurzen lag-Phase ein sehr schneller Abbau von Chloridazon, der offensichtlich von den anderen Präparaten unbeeinflusst war. Bei allen Varianten konnten durchschnittlich 10 Tage für eine 50% ige Abnahme der Ausgangskonzentration ermittelt werden. Der mit W asser extrahierbare Anteil des Gesamtrückstands lag in den verschiedenen Kombinationen bis eine Woche nach der Applikation bei durchschnittlich 43% und fiel danach innerhalb der nächsten Woche auf 0% ab. Der Strohabbau wurde durch Pyramin allein nicht verνdert, durch die gesamte Zuckerrüben-Spritzfolge leicht stimuliert. Im Gefässversuch mit und ohne Pflanzenbestand wurde die Dehydrogenaseaklivilät durch Pyramin allein nicht wesentlich gehemmt, während in der Spritzfolge im unbewachsenen Boden leichte Depressionen auftraten. Im Labor wurde die Enzymaktivität durch Pyramin allein nur wenig, durch die Präparate der Spritzfolge stärker gehemmt.Eine Korrelation zwischen den bodenbiologischen Aktivitäten und dem Abbauverhalten von Chloridazon kann nicht abgeleitet werden.

Notes: In a collaborative study by 12 laboratories the reproducibility of bioassay techniques was analysed by comparison and statistical treatment of the ED50-values (μg herbicide/g soil). Commonlyused bioassay techniques were investigated; two direct seeding methods, a transplanting method and a shoot extension method. The herbicides studied were two photosynthesis inhibitors, atrazine and metribuzin using Lepidium sativum and Brassica rapa as test plants; two germination inhibitors, tri-allate and trifluralin using Avena sativa as test plant. The mean ED50-value of atrazine in the direct seeding method was 0.18 with a variation from 0.12 to 0.29 and 0.12 (0.07–0.68) in the transplanting method. The values of metribuzin were 0.05 (0.02–0.11) and 0.03 (0.01–0.15) respectively. The values for triallate were 1.15 (0.50–2.60) in the direct seeding method and 1.10 (0.54–2.53) in the shoot extension method and for trifluralin 3.11 (0.72–18.31) and 1.33 (0.48–2.94) respectively. The reproducibility was best in the shoot extension method. No outliers (confidence intervals lying entirely outside the confidence interval of the overall mean) in the ED50-values were observed with atrazine and metribuzin when using the direct seeding method, whereas with the germination inhibitors a high number of results (four with tri-allate, six with trifluralin) could be considered as outliers. A comparison of the use of fresh weight and dry matter showed good agreement between the ED50-values they gave, with similar reproducibility.