B A R B A R A K O S T O W S K A , M I C H A Ł P Ł O S Z Y Ń S K I , H E N R Y K Ż U R A W S K I , H A L I N A P A N T E R A , B O G D A N A R U N O W S K A - H R Y N C Z U K
P O Z O S T A Ł O Ś C I H E R B IC Y D Ó W F E N Y L O M O C Z N IK O W Y C H I IC H W P Ł Y W N A Ś R O D O W IS K O G L E B O W E
Z ak ład Ekologii i Z w alczan ia C h w astów I U N G w e W ro c ła w iu Z ak ład U p r a w y Roli i Roślin I U N G w Laskow icach O ław skich
W S T Ę P
In ten syw n e stosowanie różnego typ u p estycyd ów w roln ictw ie pocią ga za sobą konieczność prow adzenia badań nad przem ianam i i szybkością zanikania p rep a ra tów w g leb ie i roślinie. Jest to uzasadnione zarów no z punktu w id zen ia ochrony człow ieka i zw ierząt, ja k i podyktow an e koniecznością ochrony środow iska gleb ow ego.
Jedną z pow szechnie stosowanych grup h erb icyd ó w są pochodne fe - nylom ocznika. R ozkład tych z w ią zk ó w rozpoczyna się od d em etyla cji i poprzez produ kty pośrednie p row a d zi do pow staw ania od pow ied n iej pochodnej aniliny, a w końcu do prostych zw ią zk ó w nieorganicznych [2, 5]. W gleb ie h e rb icy d y fen ylom oczn ik ow e u legają rozk ła d ow i g łów n ie na drodze m ikrob iologiczn ej [1, 4]. W glebach bogatych w zw ią zk i próchniczne i jednocześnie biologiczn ie a k tyw n ych rozkład ten zachodzi o w ie le szybciej niż w glebach m ineralnych ubogich w m aterię organ icz ną [3, 6, 8, 9, 21].
Szybkość rozkładu h erb icy d ó w za le ży także od ich b u d o w y chem icz nej. Z e strukturą zw iązan e są b o w iem ich w łaściw ości fizykochem iczne, d eterm in ujące rozpuszczalność i zw iązan e z tym w y m y w a n ie prepara tów, m ożliw ość u legania n ieodw racalnej sorpcji biologiczn ej lub podat ność na działanie różnych czyn n ik ów środow iska [9, 13, 20].
H e rb ic y d y fen y lom oczn ik ow e zn ala zły rów n ież pow szechne zastoso w an ie w polskim roln ictw ie. W zw iązk u z ty m celem naszej p ra cy było poznanie szybkości ich zaniku w gleb ie i ocena ew en tu aln ego w p ły w u na środow isko gleb ow e.
N iek tó re z uzyskanych w y n ik ó w prezentow ano ju ż na różnych kon feren cjach naukow ych [11, 1 5 - 1 8 ]; p ra w ie zaw sze b y ły to jednak nie pow iązane ze sobą fra g m e n ty w ięk szej całości. W n in iejszej natom iast
pracy staraliśm y się podsum ować w y n ik i dotych czasow ych badań nad zachow aniem się h erb icy d ó w fen ylom oczn ik ow ych w gleb ie lek kiej i w m iarę m ożności określić ich w p ły w na środowisko.
M E T O D Y K A B A D A Ń
W latach 1974 - 1982 przep row adzono dośw iadczenia m ikrop oletkow e (pow ierzch n ia 6 m 2) na gleb ie lek kiej, w y tw o rzo n e j z piasku gliniastego lek k iego na piasku lu źnym . Założono je m etodą b lo k ów losow anych w trzech pow tórzeniach. C harakterystykę g le b y za w iera tabela 1, p rzy czym podano w niej w artości graniczn e oznaczone dla w szystkich pięciu doświadczeń.
C harakterystykę h erb icy d ó w oraz term in y założenia i zakończenia dośw iadczeń podano w tab eli 2.
T a b e la 1 Charakterystyka gleby — Soil characteristics
Głębokość pobrania próbki Sampling depth cm
Procentowa zawartość cząstek 1 P^kcl
!
С organiczny С organie О' /о К P o 0 w mm Per cent of particles o f mmin dia
1,0-0,1 0,1-0,02 j < 0,02
zawartość wg Egnera w mg/100g
gleby content after Egner in mg/100 g of soil 1974 0-10 54,1 31,0 14,9 4,5 0,81 7,72 3,58 10-20 57,0 28,0 15,0 4,6 0,72 10,87 3,98 1976 0-10 58,5 28,0 13,5 4,2 0,74 7,06 3,28 10-20 60,0 26,0 14,0 4,2 0,72 10,21 3,63
K a żd ą substancję ak tyw n ą stosowano w daw kach: 0,75, 2,5, 5,0 i 10 kg/ha.
P o letek nie obsiew ano rośliną uprawną, a dla otrzym an ia p rofilu gleb ow eg o w n iezm ien ion ym stanie nie prow adzono żadnych zab iegów agrotechnicznych z w y ją tk ie m ręcznego odchwaszczania.
P rób k i g leb ow e do badania dyn am iki zanikania h erb icyd ó w oraz do oznaczeń m ik rob iologiczn ych i chem icznych pobierano z dw óch głębok o ści: 0 - 1 0 i 1 0 - 2 0 cm. K a żd e dośw iadczenie prow adzono do momentu, g d y żadna z gleb potraktow anych w spom n ianym i daw kam i nie w y k a z y w ała fitotoksyczn ego działania na roślinę testową.
Pozostałości h erb icy d ó w oznaczano m etodą biotestu z gorczycą białą [22] oraz chem icznie [12]. W zastosowanej m etodzie chem icznej określa
no tzw . pozostałość ogólną, obejm ującą nierozłożoną substancję aktyw n ą (s.a.) i w szystk ie m etab olity łącznie z aniliną. Liczebność w yb ra n y ch grup drobnou strojów g leb ow y ch oznaczano p rz y u życiu m etod standar d ow ych [14]. Zaw artość w ęg la organicznego w gleb ie określano m etodą Tiurina. fra k c je zw ią zk ó w próchnicznych — m etodą B ielczik o w ej i P o - n om ariew ej [10], a zaw artość p rzysw aja ln ego fosforu i potasu — m etodą E gnera-R iehm a [19].
T a b e la 2 Badane herbicydy i okres prowadzenia doświadczeń
Herbicides tested and the period of experiments
Badane związki
I
Termin -- Date Herbicides
tested
Nazwa chemiczna — Chemical definition założenia of bringing in j maj — May zakończenia of finishing Linuron 3-(3,4-dichlorofenylo)-l-metoksy-l-metylo- mocznik — urea 1974 Oct. 1976
Monolinuron 3-(4-chlorofenylo)-l-metoksy-1-mety lo- mocznik — urea
1974 Oct. 1976
Chlorotoluron Chlorotolurone
3-(3-chloro-4-metylofenylo)-l, 1 -di mety lo- mocznik — urea 1976 Oct. 1978 Metoksuron Metoxurone 3-(3-chloro-4-metoksyfenylo)-l, 1 -dimetylo- mocznik — urea 1979 Nov. 1979 Metobromuron 3-(4-bromofenylo)-l-metoksy-l-metylo- mocznik — urea 1980 Oct. 29X2 O M Ó W IE N IE W Y N I K Ó W
Szybkość zaniku ba d a n y c h h e rb ic y d ó w w glebie lek k ie j
N a rysunku 1 przedstaw iono oznaczony w bioteście czas zalegania w w a rstw ie 0 - 1 0 cm g le b y w szystk ich daw ek badanych herb icydów , podając jednocześnie w artości liczb o w e oznaczonych chem icznie pozosta łości. Z w ią zk i u szeregow ano w ed łu g ich m alejącej persystencji. Czas roz kładu w szystkich daw ek linuronu b y ł najdłu ższy w porów naniu z po zostałym i zw iązkam i. Znacznie szybciej, podobnie ja k i w innych bada niach [9j], rozkładał się m onolinuron. Czas rozkładu m etobrom uronu, w ed łu g naszych w yn ik ó w , b y ł nieco krótszy od czasu rozkładu m onoli- nuronu. N atom iast w badaniach prow adzonych na gleb ie glin iastej [13] rozkład m etobrom uronu b y ł w p ra w d zie szybszy od linuronu, ale w o l n ie jszy niż m onolim uronu.
N a jk rócej zalegał w g leb ie metoksuron, k tórego w szystk ie zastosowane daw ki w okresie sześciu m iesięcy u leg ły rozkła dow i do ilości nie w y k a zujących fitotoksyczn ego działania na roślinę testową.
G ru p y m etoksy i m etylo połączone z azotem, a zw łaszcza dw a ch lory w pierścieniu fe n y lo w y m (linuron) n ajpraw dopodobniej stabilizują struk turę odpow ied niego układu rezonansow ego i ham ują procesy degradacji preparatu w środow isku g le b o w y m (rys. 1). Zastąpienie p rzy azocie gru p y m etok sylow ej grupą m etylow ą, a zw łaszcza w p row ad zen ie w p ie r ścieniu fe n y lo w y m w p o zy cję 4 g ru p y m ety lo w e j (chlorotoluron) czy m etoksylow ej (m etoksuron), zm n iejszało trw ałość herbicydu.
Rys. 1. O kres zalegania badanych herbicyd ów fenylom ocznikowych w glebie lek kiej; stosowane d aw ki w kg s.a. na 1 ha: 1 — 0,75, 2 — 2,5, 3 — 5,0, 4 — 10,0.
M etoda biotestu i chemiczna
Fig. 1. L y in g time of the p henylo-urea herbicydes tested in light soil. D eterm ina tions of herbicydes applied in the doses (kg a.s per ha): 1 — 0,75, 2 — 2,5, 3 —
5,0, 4 — 10,0. The biotest and chemical method
U w szystkich preparatów , m oże z w y ją tk ie m metoksuronu, brak b yło prostej zależności m ięd zy w ysokością daw ki a długością okresu zalega nia. D la w yższy ch daw ek (5,0 i 10,0 kg/ha) czas ten u legał skróceniu. D łu gi czas zalegania (w y ją te k m etoksuron) w yn ik a ł rów n ież z w łaści w ości gleb y, na k tórej założono doświadczenia. N iska zaw artość części spławialnych, pylastych oraz w ę g la organicznego i zw iązana z tym mała aktyw ność biologiczna g le b y w aru nkow ała długi czas detoksykacji. N a le ż y się jednak zastrzec, że pow yższe stw ierdzen ie d o ty czy g łów n ie da w ek 5 i 1 0 kg/ha, które są znacznie w ięk sze od zalecanych w praktyce ro ln ic ze j.
N a rysunkach 2 - 6 przedstaw iono dynam ikę zanikania w gleb ie ba danych h erbicydów , ocenianą biotestem (część A ) i m etodą chem iczną (część B ) w dw óch w arstw ach 0 - 10 i 1 0 - 2 0 cm.
S tw ierdzono, że początkow a faza detoksykacji w szystkich daw ek p rze biega z w iększą szybkością niż w okresie późniejszym , w k tó ry m rozkład ulega spow olnieniu (rys. 2 - 6). T w o rz ą się tzw . ogony, najsiln iej zazna czające się p rz y zastosowaniu linuronu, chlorotoluronu i m etobrom uronu. M im o słabego kom pleksu sorp cyjn ego gleb y, p rep a ra ty b y ły w iązan e głó w n ie w p ow ierzch n iow ej w a rstw ie i ty lk o w m ałych ilościach p rze m ieszczały się w głąb p rofilu gleb ow ego. P rzen ik an ie w y ra źn ie w y s tą piło na obiektach z w y ż s z y m i daw kam i substancji w p oczątkow ym ok re sie badań, k ie d y część preparatów nie zw iązana z gleb ą m ogła być w y m yw an a w głąb p rofilu gleb ow ego. Stw ierdzon o przem ieszczanie linuronu
Czas po z a s t o s o w a n i u h e r b i c y d u w d n i a c h — T i m e a f t e r t h e h e r b i c i d e a p p l i c a t i o n i n d a y s Rys. 2. D ynam ika zanikania i przemieszczania się linuronu w głąb p ro filu opry skiw anej gleby; pow yżej osi x — zawartość linuronu w w a rstw ie 0 - 1 0 cm, po niżej osi x — zawartość w w a rstw ie 10 - 20 cm; d a w k i linuronu w kg s.a. na ha (w naw iasie podano ek w iw alen ty w mg/kg): 1 — 0,75 (0,6), 2 — 2,5 (2), 3 — 5,0 (4), 4 — 10 (8,0), A — metoda biotestu z gorczycą białą, В — metoda chromato
g ra fii gazow ej
Fig. 2. Dynam ics of decession and translocation into soil depth of linuron after sprying w ith it of soil; above the line x the linuron content in the 0 - 1 0 cm layer and belo w the line x — the linuron content in the 10- 20 cm lay er of the soil p rofile in given; linuron doses applied (their equivalents in mg/kg): 1 — 0,75 (0,6), 2 — 2,5 (2,0), 3 — 5,0 (4), 4 — 10 (8,0), A — the biotest method w ith
w hite m ustard, В — gaseous chrom atography method
i m onolinuronu n iezależn ie od w ysokości daw ki, a w przypadku m eto brom uronu i chlorotoluronu — tylk o da w k i 10 kg/ha. N ie odnotowano natomiast, m im o dobrej rozpuszczalności w w odzie, obecności m etoksuro- nu w w a rstw ie 1 0 - 2 0 cm niezależn ie od zastosow anej daw ki. B y ło to najpraw d opod ob n iej zw iązan e z dużą szybkością zanikania tego zw iązku w glebie.
K r z y w e zanikania w yk reślo n e na podstaw ie oznaczeń chem icznych (część B ) m ają bardziej złożon y charakter. Z w y ją tk ie m metoksuronu (rys. 6) u pozostałych h erb icy d ó w w y s tę p o w a ły duże w ahania w ilości w y k ry w a n y c h pozostałości. Szczególn ie b yło to w idoczn e dla linuronu i chlorotoluronu, w m n iejszym stopniu dla m onolinuronu i m etobrom u- ronu. W k rz y w y c h zanikania w idoczn e b y ły dw a pik i w ystęp u jące n a j częściej w okresie jesiennym , co m ogło być zw iązan e z przechodzeniem do g le b y nierozłożonej substancji lub je j m etabolitów , pochodzących z roz kładających się chwastów.
D łu ższy w porów naniu z biotestem czas zalegania oraz w y k ry w a n ie w iększych pozostałości w y n ik a ły z faktu, że m etodą chem iczną
ozna-C z a s po z a s t o s o w a n i u h e r b i c y d u w d n i a c h — T i m e a f t e r t h e h e r b i c i d e a p p l i c a t i o n in d a y s
Rys. 3. D ynam ika zanikania i przemieszczania się w głąb p ro filu gleby m onolinu ronu po oprysku; pow yżej osi x — zawartość m onolinuronu w w arstw ie 0 - 1 0 cm, poniżej osi x — zawartość m onolinuronu przemieszczanego do w a rstw y 10 - 20 cm. D a w k i m onolinuronu (kg s.a na 1 ha); pozostałe objaśnienia jak na rys. 2 Fig. 3. Dynam ics of decession and translocation in the soil depth of m onolinuron after spraying w ith it of soil; above the line x — the monolinuron content in the 0 - 1 0 cm layer and belo w the line x — the m onlinuron content in the 10 - 20 cm layer of the soil profile. M onolinuron doses applied (kg s.a per 1 ha); other e x p la
nations see Fig. 2
czane są także n ieak tyw n e biologiczn ie m etabolity. W każdym przypadku o różn icy w w y k ry w a n y c h w artościach m ięd zy m etodą biologiczną a che m iczną m ogły decydow ać ilości w y tw o rzo n y c h m etab olitów oraz ich trw ałość i reten cja w określonej w a rstw ie gleb y.
Przem ieszczaniu w głąb p ro filu g leb o w eg o u legały także m etabolity, czego dow odem m ogą być w y k ry w a n e m etodą chem iczną w iększe ilości
badanych zw ią zk ó w w w a rstw ie 1 0 - 2 0 cm, zw łaszcza w p ó źn iejszym okresie (rys. 2 - 5 ) .
Z e w szystk ich badanych h erb icydów , niezależn ie od zastosowanej m etody oznaczania pozostałości, najbardziej klasyczną, zbliżoną do teo retyczn ej, k rz y w ą zanikania otrzym an o dla m etoksuronu (rys. 6).
Czas po z a s t o s o w a n i u h e r b i c y d u w d n i a c h — T i m e a f t e r t h e h e r b i c i d e a p p l i c a t i o n in d a y s Rys. 4. D ynam ika zanikania i przemieszczania się w głąb gleby m etobrom uronu po oprysku; pow yżej osi x — zawartość m etabrom uronu w w a rstw ie 0 - 1 0 cm, po niżej osi x — zawartość m etabrom uronu przemieszczonego do w a rstw y 10- 20 cm p rofilu gleby. D a w k i m etabrom uronu (w kg s.a. na 1 ha); pozostałe objaśnienia
jak na rys. 2
Fig. 4. Dynam ics of decession and translocation into soil depth of m etobrom uron after sprying w ith it of soil, above the line x the m etobrom uron content in the 0 - 1 0 cm lay er and b elo w the line x the m etobrom uron content in the 10- 20 cm layer of the soil profile. M etobrom uron doses applied (kg s.a. per 1 ha); other
explanations see Fig. 2
W P Ł Y W B A D A N Y C H H E R B IC Y D Ó W N A M I K R O O R G A N I Z M Y G L E B O W E I N IE K T Ó R E W Ł A Ś C I W O Ś C I C H E M IC Z N E G L E B Y
O znaczeniam i m ik rob iologiczn ym i w gleb ie ob jęto bakterie, g rzy b y , prom ieniow ce, bakterie celulolityczne, a dla linuronu i m onolinuronu także glony, których liczebność określano w e w szystk ich term inach po bierania próbek. Z e w zg lęd u na częściow e opublikow an ie w y n ik ó w tych badań [15, 16] og ra n iczym y się do syn tetyczn ego ich om ów ienia.
L in u ro n w okresie p ierw szych sześciu m iesięcy (m aj - październik 1974 r.) w y ra źn ie obniżał liczebność ogólną b akterii w w arstw ach 0 - 1 0 i 1 0 - 2 0 cm gleby, a g rzy b ó w przede w szystk im w w a rstw ie 1 0 - 2 0 cm. P rom ien iow ce w y k a z y w a ły znacznie w iększą odporność, g d y ż dopiero
daw ka 10 kg/ha linuronu zm niejszała w y ra źn ie liczebność tej g ru p y m ikroorganizm ów . N a pozostałych obiektach nie stw ierdzono w ięk szych różnic w liczebności p rom ien iow ców w porów naniu z kontrolą. W w a r stw ie 0 - 1 0 cm nie odnotowano żadnej rea k cji bakterii celu lolityczn ych na w szystk ie zastosowane daw ki linuronu. N atom iast w w a rstw ie 10 - 20 cm obserw ow ano stym ulację ich rozw oju . W przypadku g lon ów daw ki 5 i 10 kg/ha obniżały, w porów naniu z kontrolą, ilość ch lorofilu w gra nicach 9 - 60°/o w zależności od term inu pobrania gleby.
W następnym roku badań linuron tylk o w nieznacznym stopniu ogra niczał liczebność bakterii ogółem i osłabiał w zrost bakterii celu
lolitycz-Rys. 5. D ynam ika zanikania i przemieszczania się w głąb gleby chlorotoluronu po opryskaniu nim gleby; powyżej osi x — zawartość chlorotoluronu w w arstw ie 0 - 10 cm, poniżej osi x — zawartość chlorotoluronu przemieszczanego do w a rstw y 10 - 20 cm profilu gleby. D a w k i chlorotoluronu (kg s.a. na 1 ha); pozostałe o b ja
śnienia jak na rys. 2
Fig. 5. Dynam ics of decession and translocation into soil depth of chlorotolurone after sprying w ith it of soil; above the line x — the chlorotolurone content in the 0 - 1 0 cm lay er and b elo w the line x the chlorotolurone content in the 10 - 20 cm layer of the soil profile. Chlorotolurone doses applied (kg s.a. per 1 ha); other
explanations see Fig. 2
nych. N iezn aczn ie stym u low ał zaś liczebność p rom ien iow ców i glonów . G r z y b y natom iast nie w y k a z y w a ły ju ż żadnej reakcji. W końcow ej fa zie dośw iadczenia (trzeci rok badań) nie stw ierdzono w p ły w u linuronu na rozw ój m ik roorga n izm ów gleb ow ych .
M o n ó lin u ro n w p ie rw s zy m roku prow adzenia badań (m aj - październik 1974 r.) obniżał liczebność bakterii ogółem , p rz y czym różnice w po rów naniu z kontrolą b y ły w ięk sze niż w przypadku linuronu. D o ty czy to g łó w n ie w a rs tw y 1 0 - 2 0 cm, co b yło n ajpraw dopodobniej zw iązane
z przem ieszczaniem się w ty m okresie w głąb p ro filu gleb ow eg o w ię k szych ilości m onolinuronu w porów naniu z linuronem .
U jem n ą reakcję p rom ien iow ców stw ierdzono tylk o dla daw ki 10 kg/ha, która nieznacznie zm niejszała rów n ież liczebność g rzy b ó w w po rów nan iu z kontrolą. W w a rstw ie 0 - 1 0 cm m onolinuron działał u jem nie na bakterie celu lolityczne. N atom iast w głębszej w a rstw ie (10 - 20 cm), po początkow ej stym ulacji, otrzy m y w a n o w artości zbliżone do obiektu kontrolnego. N a w szystk ich obiektach h erb icyd o w ych g lo n y rea g o w a ły na obecność m onolinuronu w yra źn ym , w stosunku do kontroli, obniże niem liczebności (n a w et p o w y że j 60°/a), p rzy czym w ielkości zm ian b y ły uzależnione od term inu pobrania prób gleb y.
Czas po z a s t o s o w a n i u h e r b i c y d u w d n ia c h — Time a f t e r t h e he rbi cide a p p l i c a t i o n in d a y s Rys. 6. D ynam ika zanikania i przemieszczania się w głąb gleby metoksuronu po oprysku nim gleby. Pow yżej osi x — zawartość metoksuronu w w arstw ie 0 - 1 0 cm, poniżej osi x zawartości m etoksuronu przemieszczonego do w a rstw y 10- 20 cm p ro filu gleby. D a w k i m etoksuronu (kg s.a. na 1 ha); pozostałe objaśnienia
jak na rys. 2
Fig. 6. Dynam ics of decession and translocation into soil depth of m etoxurone after spraying w ith it of soil; above the line x the m etoxurone content in the 0 - 1 0 cm layer and b e lo w the line x m etoxurone content in the 10- 20 cm layer of the soil profile. M etoxurone doses applied (kg s.a. per 1 ha); other exp la n a
tions — see Fig. 2
W roku 1975 (dru gi rok badań) stw ierdzono na obiekcie z daw ką 10 kg/ha m onolinuronu nieznaczny spadek lic zb y b a k terii ogółem i celulo- lityczn ych . N a jw y żs za daw ka m onolinuronu spow odow ała rów n ież duży spadek (około 20% ) lic zb y glonów . N atom iast nie obserw ow ano żadnej rea k cji g rzy b ó w i prom ien iow ców .
M e to b ro m u ro n w m iesiąc po zastosowaniu w ob yd w u w arstw ach g le b y obniżał liczebność bakterii w sposób sk orelow an y z w ielk ością dawek.
W następnym m iesiącu działanie w idoczn e było tylk o na obiekcie z 10 kg/ha, a w p óźn iejszym okresie nie stw ierdzono ju ż w p ły w u m etobro- m uronu na bakterie.
N iezn a czn y spadek liczebności p rom ien iow ców obserw ow ano w w a r stw ie 0 - 1 0 cm w e w szystkich term inach pobrania prób, po zastosowaniu 10 kg/ha tego związku. M ożna to je d y n ie uznać jako tendencję do inhi- b icy jn eg o działania m etobrom uronu na tę grupę m ikroorganizm ów . R o z w ó j g rzy b ó w w p ierw szy m m iesiącu po zastosowaniu m etobrom uronu został w całym p rofilu g le b o w y m w y ra źn ie osłabiony w sposób u zależnio n y od w ielkości w p row ad zon ych dawek. E fek t ten w n ie w ie lk iej skali, n iezależnie od daw ki, b y ł w id o c zn y jeszcze w dru gim miesiącu. N a to m iast w następnych m iesiącach m ożna było n a w et m ów ić o p ew n ej sty m u lacji rozw oju grzy b ó w , zw łaszcza w p o w ierzch n iow ej w a rstw ie gleb y. Liczebność bakterii celu lolityczn ych w y ra źn ie była m niejsza od kontroli w p ierw szy m m iesiącu po stosowaniu m etobrom uronu. W późn iejszym okresie uzyskano w artości zbliżon e do kontroli.
W dru gim roku prow adzenia dośw iadczenia liczebność badanych grup m ik roorga n izm ów na w szystkich obiektach h erb icyd o w ych nie odbiegała od w artości u zyskanych dla obiektu kontrolnego.
C h lo ro to lu ro n nie w p ły w a ł u jem nie na ilość bakterii celu lolityczn ych niezależnie od term inu pobrania gleb y. R o zw ó j p rom ien iow ców rów n ież nie został ogran iczony działaniem chlorotoluronu. M ożna się je d y n ie było d opatrzyć in h ib icy jn ego działania na p rom ien iow ce daw ek 5 i 10 kg/ha dopiero w szóstym m iesiącu po opryskaniu gleb y. D a w k i te w y ra źn ie jednak h am ow ały rozw ój grzy b ó w , g łó w n ie w w a rstw ie 0 - 1 0 cm, p rzy czym działanie to najbardziej w idoczn e było w trzecim m iesiącu po za stosowaniu. W ty m też term in ie u w id oczn ił się dopiero efek t działania n a jw ięk szych daw ek chlorotoluronu na bakterie. In h ib icy jn e działanie na bakterie b yło n a jw y ższe w sześć m iesięcy po zastosowaniu h erbicydu i u w idoczniło się n a w et w w a rstw ie 10 - 20 cm.
W dru gim roku badań stw ierdzono ty lk o n ie w ie lk i w zrost liczebności b akterii ogółem i spadek ilości g rzy b ó w na obiekcie z daw ką 10 kg/ha chlorotoluronu.
M e to k s u ro n nie pow od ow ał w ięk szych zm ian w liczebności badanych grup m ik roorga n izm ów gleb ow ych . W y ższe daw ki tego h erb icydu (5 i 10 kg/ha) w p ie rw s zy m m iesiącu po zastosowaniu nieznacznie h am ow ały ro zw ó j p rom ien iow ców , b a k terii celu lolityczn ych i bakterii ogółem V/ w a rstw ie 0 - 1 0 cm, a w ob yd w u w arstw ach o b n iży ły nieco ilość g r z y bów . W następnym m iesiącu nie stw ierdzono ju ż e fe k tó w działania m eto- ksuronu.
D ziałanie w szystkich prep a ra tów zm ieniało się w czasie 2-letniego cyklu badań i b yło u zależnione od w ysokości dawek. W y ra źn ie jsze e fe k ty obserw ow ano w p ie rw s zy m okresie po zastosowaniu herb icydów , zw łasz cza w w a rstw ie g le b y 0 - 1 0 cm.
[2
9
7
]
Wpływ zróżnicowanych dawek linuronu i monolinuronu na skład związków próchnicznych. Średnie wartości z roku 1974. Wyniki w % s.m. gleby
Effect of different doses of linuron and monolinuron on the composition of humus compounds. Mean values for 1974. Results in % of d.m. of soil
Dawki herbicydu Herbicide doses kg/ha Linuron 0 0,75 2,50 5,00 10,00 Monolinuron 0 0,75 2,50 5,00 10,00 С — organiczny ogółem С organie total
Frakcje związków próchnicznych — Fractions of humus compounds
С — kwasów fulwowych С fulvic acids С — kwasów huminowych С humic acids 0-10 0,82 0,81 0,80 0,84 0,81 0,79 0,80 0,78 0,76 0,83
głębokość pobrania próbek w cm — sampling depth, cm 10-20 0,70 0,72 0,73 0,69 0,69 0,71 0,67 0,68 0,70 0,70 Termin zastosowania herbicydów 7 maja 1974 r. Herbicide application date — May 7, 1974
0-10 10-20 0-10 10-20 0,40 0,38 0,32 0,32 0,27 0,38 0,40 0,34 0,25 0,30 0,32 0,33 0,29 0,30 0,23 0,28 0,26 0,22 0,25 0,26 0,10 0,10 0,11 0,12 0,10 0,12 0,09 0,12 0,13 0,12 0,09 0,08 0,10 0,08 0,11 0,13 0,12 0,14 0,11 0,09 С — humin С — humins 0-10 0,32 0,33 0,37 0,40 0,44 0,29 0,31 0,32 0,38 0,41 10-20 0,29 0,31 0,34 0,30 0,35 0,30 0,29 0,32 0,34 0,35
Dawki herbicydu Herbicide doses kg/ha 0 0,75 2,50 5,00 10,00
Wpływ zróżnicowanych dawek chlorotoluronu na skład związków próchnicznych. Średnie wyniki z roku 1976. Wyniki w % s.m. gleby.
Eflfect of different chlorotolurone doses on the composition of humus compounds. Mean results of 1976. Results in % of d.m. of soil.
С — organiczny ogółem С organie total 0-10 0,70 0,73 0,74 0,73 0,73 10-20 0,64 0,65 0,66 0,66 0,66 Termin zastosowania herbicydu 7 maja 1976 r. Herbicide application date: May 7, 1976
Frakcje związków próchnicznych — Fractions of humus compounds
С — kwasów fulwowych С — fulvic acids С — kwasów huminowych С — humic acids С С humin humins
głębokość pobrania próbek w cm 0-10 sampling depth, cm 10-20 0-10 0,10 0,10 0,08 0,07 0,06 0,10 0,12 0,07 0,08 0,07 0,14 0,15 0,12 0,10 0,11 10-20 0,11 0,10 0,12 0,10 0,09 0-10 0,46 0,48 0,54 0,56 0,56 10-20 0,43 0,43 0,47 0,48 0,50
W trakcie prow adzenia badań oznaczano jeszcze w gleb ie zaw artość P i К p rzysw aja ln ych oraz odczyn gleb y. Z e w zg lęd u na brak zróżnico w an ia poziom u w spom nianych w skaźn ików nie p od a jem y w y n ik ó w u zy skanych w tych oznaczeniach.
Ponadto badano jeszcze zm ian y zaw artości w ęg la organicznego ogółem oraz składu z w ią zk ó w próchnicznych w glebie. N a podstaw ie u zyskanych w y n ik ó w (tab. 3, 4) m ożna stw ierdzić, że linuron i m onolinuron w p ie r w szym okresie po zastosowaniu (1974 r.), zależnie od w ielkości dawki, m o d y fik o w a ły skład próchnicy gleb ow ej, obniżając zaw artość k w asów fu lw o w y c h , a podw yższając zaw artość humin. Zm ian tych nie obserw o w ano w następnych latach badań. N ie stw ierdzono jednak w p ły w u tych substancji na ogólną zaw artość w ęgla.
W początkow ym okresie po opryskaniu nie ob serw ow ano w p ły w u chlorotoluronu na próchnicę glebow ą. E fek t działania preparatu u w id ocz n ił się dopiero pod koniec sezonu (6 m iesięcy po zastosowaniu h erb icy du). Stw ierdzon o nieco większą, w porów naniu z kontrolą, ogólną za w artość w ę g la organicznego, obniżenie zaw artości kw asów hu m inow ych i fu lw o w y c h oraz w zrost humin. T e ostatnie oblicza się w różn icy m ięd zy w ę g le m ogółem a oznaczonym i zaw artościam i kw a sów fu lw o w y c h i hu m inow ych. E fe k ty te b y ły w y ra źn iejsze w w a rstw ie p ow ierzch n iow ej i w zra stały w ra z z zastosowaną dawką. W następnym roku badań nie ob serw ow an o ju ż działania chlorotoluronu.
Badania pozostałych h erbicydów , a w ięc m etabrom uronu i m etoksu ronu nie w y k a z y w a ły żadnego w idoczn ego działania na ogólną zaw artość w ę g la i fra k c ji próchnicy.
S tw ierd zon e zm ian y w składzie próchnicy b y ły praw dopodobnie zw ią za n e z in h ib icy jn y m działaniem n iektórych preparatów na m ikroor g a n izm y gleb ow e, a w szczególności na bakterie. U w id o czn iły się one w y ra źn ie j w okresie n ajsiln iejszego zaham ow ania rozw oju bakterii. M o żliw e, że p rzy czyn ą tego zjaw isk a b y ło zaobserw ow an e przez Hickischa [7] osłabienie przez h e rb icy d y aktyw ności b akterii celulolitycznych .
W przypadku w szystk ich badanych h erb icy d ó w w ciągu całego okresu trw a n ia doświadczenia, n iezależn ie od stosowanych dawek, nie stw ier dzono różnic w stosunku do ob iek tów kontroln ych w kw asow ości g leb y i w zaw artości p rzysw aja ln ego К i P.
W N I O S K I
N a podstaw ie dotychczas u zyskanych w y n ik ó w m ożna stw ierdzić, co następuje:
1. Czas zalegania badanych h erb icy d ó w w g leb ie w dużej m ierze u zależn ion y b y ł od b u d o w y chem icznej i daw ki zastosow anego preparatu; n ajd łu ższy okres detoksykacji w yk a za ł linuron, n a jk rótszy m etoksuron.
2. Dłuższy, w porów naniu z biotestem , czas zalegania h erb icyd ó w w g leb ie p rz y zastosowaniu m etod y chem icznej w y n ik a ł praw dopodobnie z oznaczenia rów n ież n ieak tyw n ych biologiczn ie m etab olitów stosowa nych substancji.
3. W p ie rw s zy m okresie po zastosowaniu prep a ra tów (z w y ją tk ie m m etoksuronu) u w id oczn ił się w y r a ź n y spadek ogólnej liczebności bakterii, w m n iejszym stopniu grzy b ó w , a ilość p rom ien iow ców obniżała się do piero p rzy daw ce 10 kg/ha. M etoksuron natom iast nie w y w o ła ł w ię k szych zm ian w liczebności badanych grup m ikroorga n izm ów gleb ow ych . 4. Stosowane h e rb icy d y nie w p ły w a ły na badane w łaściw ości che m iczne gleb y, je d y n ie linu ron i m onolinuron m o d y fik o w a ły nieznacznie skład próchnicy.
L I T E R A T U R A
[1] A u d u s L. J. H erbicide behavior in the soil. II. Interactions w ith soil m i croorganisms. (In :) The physiology and biochem istry of herbicides. Acad. Press., L o n d o n -N e w Y o rk 1964 s. 163 - 206.
[2] В a r t h a R., P r a m e r D. Pesticide transform ation to anilin and azo com pounds in soil. Science 1967, 156 s. 1617 -1618.
[3] B ö r n e r H. D er A b b a u von H arn stoffherbiciden in Boden. Z. Pflk rank h., (Pflp ath o) Pflschutz, 1967, 74 s. 135 - 143.
[4] B ö r n e r H., B ü r g e m e i s t e r H., S c h r o e d e r M. Untersuchungen ü be r A ufn ahm e, V erteilun g und A b b a u von H arn stoffherbiziden durch K u ltu r pflanzen, U nkräuten und M ikroorganism en. Z. P flk ran k h . (P flp ath ) Pflschutz, 1969, 76 s. 385 - 395.
[5] C r a f t s A . S. The chemistry and mode of action of herbicides. Inter. Publ., N e w Y o rk -L o n d o n 1965.
[6] H a n с e R. J. F u rth er observations of the decomposition of herbicides in soil. J. Sei. Food Agric., 1969, 20 s. 144- 145.
[7] H i с k i s с h В. Reaction of soil organism s to repeated applications of h erbi cides in field experiments. Proc. Conf. „Soil biology and conservation of the biosphere”, Sopron 1985, 22.
[8] H i 1 i G. D., M c G a h e n J. W ., F i n n e r t y D. W ., В i n g e m a n C. W . The fate of substituted urea herbicide in agricu ltural soils. A gronom y J., 1955, 47 s. 9 3 - 104.
[9] H o m b u r g K., S m i t h F. M. Ü b e r die Persistenz zw eier neuartiger M e - th oxyharnstoffpräparete in Boden. Z. P flk ran k h . (P flp ath ) Pflschutz, 1963, Sonderheft II, s. 145 - 150.
[10] K o n o n o w a M. Substancje organiczne gleby. P W R iL , W a rs z a w a 1968. [11] K o s t o w s k a B., P ł o s z y ń s k a M., Ż u r a w s k i H., P a n t e r a H., S a
d o w s k i J. Untersuchungen ü be r die D etoxikation verschiedener A u fw a n d m engen von Chlorotoluron und M etoxuron sowie deren Einfluss au f das B o denmilieu. Mat. Konf. „W irkungm echanism en von H erbiziden und syntheti schen W achstu m regulatoren”, Erfurt/M ühlhausen, 1979 s. 158 - 165.
[12] K o s t o w s k a B., S a d o w s k i J., W i t e k S., R o l a J. B ad an ia nad pozo stałościami herbicyd ów m ocznikowych w roślinach zbożowych. Pam . Puł. 1971, 46 s. 121-137.
[13] M a j u m d a r J. C. A b b a u von Linuron, M onolinuron und M etobrom uron in Boden. Z. Pflk ran k h . (P flp ath .) Pflschutz, 1969, 76 s. 95 - 96.
[14] P a n t e r a H. W p ły w wysokich daw ek herbicyd ów na niektóre grup y drobno ustrojów glebow ych. Pam . Puł. 1972, 51 s. 69 - 76.
[15] P a n t e r a H., P ł o s z y ń s k i M., Ż u r a w s k i H., R u n o w s k a H r y ń -c z u k B .' The effe-ct of -chlortolurone and m etoxurone on quantity of soil m icroorganism s and certain soil properties. Proc. Int. Symp. The interaction of soil m icroflora and environm ental pollutions. IU N G , P u ła w y 1977 s. 183 - 187.
[16] P ł o s z y ń s k i M., P a n t e r a H., Ż u r a w s k i H., R u n o w s k a H r y ń -c z u к В. W p ły w zróżni-cowany-ch d aw ek linuronu i m onolinuronu na li-czeb ność niektórych grup m ikroorganizm ów glebow ych oraz na w łaściw ości che miczne gleby lekkiej. M at. Konf. „Ekologiczne aspekty w ieloletniego stoso w an ia h erbicyd ów w roln ictw ie”, I U N G , W ro c ła w 1976 s. 233 - 245.
[17] P ł o s z y ń s k i М., R u n o w s k a - H r y ń c z u k B. B ad an ia nad dynam iką zaniku zróżnicowanych d aw ek chlorotoluronu z gleby lekkiej. M at. Konf. „Ocena degradacji środowiska ...”, P A N , W ro c ła w 1979 s. 437 - 443.
[18] P ł o s z y ń s k i М., Ż u r a w s k i H. Bad an ia nad zaleganiem symazinu i lin u ronu w glebie lekkiej. M at. X I X Z jaz d u P T G , K a to w ic e -K ra k ó w 1972 s. 132 - 148.
[19] P raca zbiorow a: M etody bad ań laboratoryjnych w stacjach chem iczno-rolni czych. Cz. I. B adanie gleb, IU N G , P u ła w y 1980.
[20] S h e e t s T. J. R eview of disapperance of substituted urea herbicides from soil. J. A gric. Food Chem. 1964, 12 s. 30 - 34.
[21] T a k a i Y., K i t z a v a Y., Y a n g C h a n g S o l . L on g term effect of pestici des application on soil community. Proc. Conf. “Soil biology and conservation of the biosphere”, Sopron 1985, s. 62.
[22] Ż u r a w s k i H., S z u m i l a k G., P ł o s z y ń s k i M. Zastosowanie metod bio logicznych do bad ań nad detoksykacją sym azyny w glebie lekkiej w w a r u n kach polowych. Rocz. Glebozn. 1973, 24, 2 s. 331 - 341.
Б. KOCTOBCKA, М. ПЛОШ ИНЬСКИ, Г. Ж УРАВСКИ, Г. ПАНТЕРА, Б. РУ Н О В С К А -ГРЫ Н ЬЧ У К О С Т А Т К И Ф Е Н И Л О -М О Ч Е В И Н Н Ы Х ГЕ РБ И Ц И Д О В И И Х В Л И Я Н И Е Н А П О Ч В Е Н Н У Ю С РЕ Д У Отдел э к о л о г и й и борьбы с сорняками Института агротехники, удобрения и почвоведения Вроцлав Отдел агрономии Института агротехники, удобрения и почвоведения, Лясковице Олавске Р езю м е В 1974 — 1982 гг. исследовали по методу химическому и биотеста разложение линурона, монолинурона, метобромурона, хлортолурона и метоксурона и воздействие указанных препаратов на популяцию основных групп микроорганизмов и на свойства легкой почвы. Каждое активное вещество применяли в четырех дозах: 0,75, 2,50, 5,0 и 10,0 кг/га. Образцы для исследований динамики разложения, а также для микробиологических определений отбирали с двух слоев: 0— 10 и 10—20 см. Каждый опыт проводился до момента, в котором все дозы не показывали активности в биотесте.
Установлено, что время пребывания испытуемых гербицидов в почве было обусловлено в большой степени химическим строением и дозой внесенного препарата; самый длинный период детоксикации показывал линурон, а самый короткий — метоксурон. Более долгое время в сравнении с биотестом пребывания гербицидов в почве опреде ленное по химическому методу было связано, по всей вероятности, с определением также неактивных биологически метаболитов. В первый период после применения испытуеАмых препаратов (за исключением мето- ксурона) наблюдалось четкое снижение общего числа бактерий, а в меньшей степени грибов, тогда как число актиномицетов снижалось только при дозе 10,0 кг/га. Метоксурон не вызы вал более значительных изменений в численности исследуемых групп почвенных микроорга низмов. Испытуемые гербициды не оказывали влияния на исследуемые химические свойства почвы; только линурон и монолинурон незначительно модифицировали состав гумуса. В . K O S T O W S K A , М . P Ł O S Z Y Ń S K A , Н. Ż U R A W S K I, Н. P A N T E R A , В . R U N O W S K A -H R Y IS IC Z U K R E S ID U E S O F S O M E P H E N Y L O - U R E A H E R B IC ID E S A N D T H E IR E F F E C T O N T H E S O IL M E D IU M
Departm ent of Ecology and W eed Control
Institute of Soil Science and Cultivation of Plants, W ro c ła w Departm ent of A gron om y
Institute of Soil Science and Cultivation of Plants, L askow ice O ław skie
S u m m a r y
The decomposition of linuron, monolinuron, m etobromuron, chlortoluron and metoxuron and the effect of these herbicides on populations of basic groups of m icroorganisms and on properties of light soil w e re investigated in 1974 - 1982 by the chemical and biotest method. E very active substance w as applied in four do ses: 0.75, 2.5, 5.0 and 10.0 kg/ha. Sam ples for investigations of the degradation rates and fo r m icrobiological determinations w ere taken from the layers: 0 -1 0 and 10- 20 cm. E very experim ent w as carried out till the moment, w hen all the doses w ould not show any activity in the biotest.
It has been found that the persistence of the herbicides tested in soil depend ed to a great extent on the m olecular structure and dose of the herbicide applied; the longest detoxication period showed linuron, the shortest — metoxuron.
Lon ger preservation time of herbicides in soil determined by the chemical method than determined by the biotest method resulted p robably from determ i nation also of biologically inactive metabolites.
In the first period after application of the preparations tested (except meto xuron) a distinct decrease of the total num ber of bacteria, som ewhat less of fu n gi w as observed, w h ile the num ber of actinomycetes decreased only at the dose of 10 kg/ha. M etoxuron did not cause any greater changes in num bers of the groups of soil m icroorganism s tested.
The applied herbicides did not affect the investigated chemical properties of soil; only linuron and m onolinuron slightly m odified the humus composition.
Doc. dr hab. B. K ostow ska Praca w płyn ęła do red akcji w e wrześniu 1987 r. Zakład Ekologii
Oddział I U N G w e W rocła w iu 50 - 244 W rocła w , PI. Engelsa 5
