Modell MACRO – Transfermodellierung von zwei neuen Pflanzenschutzmitteln (2015)

 

Die Simulation des Eintrags von Dicamba und Nicosulfuron erfolgte im Rahmen des Netzwerks LOGAR. Der Wasser- und Pflanzenschutzmitteleintrag wurde für 34 Kombinationen aus Nutzungs-, Boden- und Klimarandbedingungen berechnet und für beide Stoffe den Partnern zur Verfügung gestellt.

Die Ergebnisse sind mit Unsicherheiten behaftet, die sich einerseits aus den modelltechnischen Beschränkungen und andererseits aus den Einschränkungen der historischen  Datengrundlage sowie der Ausdehnung des Bearbeitungsgebiets ergeben.

Die Ergebnisse können von den Partnern des LOGAR-Netzwerks dafür verwendet werden, den aktuellen Zustand der Grundwasservorkommen zu bewerten sowie die mögliche mittlere Entwicklung des Wirkstoffs anhand eines numerischen Grundwassermodells vor dem Hintergrund der regionalisierten Ergebnisse zu prognostizieren. Die Entwicklung der Konzentration im Grundwasser lässt sich durch die Koppelung des MACRO-Modells mit dem von der LUBW verwalteten Grundwasserströmungsmodell näherungsweise bestimmen.

Die Ergebnisse der Simulationen sind unterschiedlich, lassen aber dennoch Rückschlüsse auf das Verhalten der beiden Stoffe zu. Trotz seiner besonders kurzen Halbwertzeit (von 4 Tagen) ist Dicamba in Fällen, in denen die Anwendung kurz vor neubildungsrelevanten Niederschlägen erfolgt, unterhalb der Wurzelzone nachgewiesen worden. Grund dafür ist der Sorptionskoeffizient, der ebenfalls außerordentlich niedrig ist. Nicosulfuron weist ein eher klassisches Verhalten auf, weil die Auswirkungen von Niederschlägen aufgrund der längeren Halbwertzeit weniger ausgeprägt sind. Die Halbwertzeit ist dennoch kurz (der Abbau kann als schnell bezeichnet werden) und der jährliche Eintrag ist geringer als zum Beispiel bei Atrazin. Die neuen Simulationsergebnisse decken sich mit den im Rahmen des INTERREG IV-Projekts „LOGAR“ (Projektträger: Région Alsace) durchgeführten Simulationen. Die Eigenschaften der Stoffe wirken sich maßgeblich auf den Eintrag aus.

Ein Eintrag kann auch dann stattfinden, wenn Verbindungen eine geringe (bzw. sehr geringe) Halbwertzeit haben, sofern der Sorptionskoeffizient niedrig ist und kurz nach der Anwendung starke Regenfälle auftreten. Solche Stoffe sind deshalb nicht unbedingt zu bevorzugen. Im Fall von Dicamba wird der Eintrag durch die niedrige Anwendungsdosis begrenzt. Es ist festzuhalten, dass der Eintrag eines Stoffs mit geringer Halbwertzeit immer geringer ist als bei einem Stoff mit höherer Halbwertzeit, auch wenn der Sorptionskoeffizient höher ist.

Im Rahmen des INTERREG IV-Projekts LOGAR wurden Stoffe mit mittleren Halbwertzeiten (weniger als 100 Tage) untersucht und die Empfehlung ausgegeben, dass bei gering mächtigen Böden Produkte mit hohem Sorptionskoeffizient verwendet werden sollten. Die vorliegende Studie zeigt, dass der Einsatz von Stoffen mit sehr niedrigen Halbwertzeiten (unter zwanzig Tagen) auch dann für gering mächtige Böden empfohlen werden kann, wenn sie einen niedrigen Sorptionskoeffizient aufweisen.

Bei gering mächtigen Bodenschichten mit einem geringen Anteil an organischer Bodensubstanz sollten Wirkstoffe mit geeigneten Halbwertzeiten und Sorptionskoeffizienten eingesetzt werden.

Auch die angepasste Dosierung ist wichtig, da die Simulation des Eintrags von Nicosulfuron gezeigt hat, dass bei bestimmten Böden (gering mächtige Böden) eine Verdoppelung der Dosis zu einer Verdoppelung des Eintrags geführt hat.

Die Modellierung zeigt, dass bei Dicamba und Nicosulfuron der Austrag geringer ist als bei zuvor simulierten Produkten wie Atrazin. Sorptionskoeffizient, Halbwertszeit  sowie  Anwendungsdosis hatten hier geringere Auswirkungen auf den Austrag.