Modellierung zu erwartender Kupfergehalte in Regenwurmzönosen mit Modellextrakten von Böden auf langjährig bewirtschafteten Weinbaustandorten; eine Bewertung von NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub>- und CaCl<sub>2</sub>-Extrakten

  • Thomas Strumpf Julius Kühn-Institut – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz, Berlin
  • Jörn Strassemeyer Julius Kühn-Institut – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Strategien und Folgenabschätzung, Kleinmachnow
  • Stefanie Krück Freie Beraterin Pflanzenbauliche Forschung, Bodenbiologie, Berlin
  • Ursula Stendel Julius Kühn-Institut – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz, Berlin
Schlagworte: Kupfer, Weinbauböden, Plasmopara viticola, Erhebungen der Regenwurmzönose, Verfügbarkeit für Bodenorganismen, Biokonzentrationsfaktor, Belastung, Exposition, Risikoabschätzung, Pfad Boden/Bodenorganismen, Vergleich NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub>- und CaCl<sub>2</sub>-Extraktion

Abstract

Die Auswirkungen der im NH4NO3-Extrakt und im CaCl2-Extrakt ermittelten Expositionen auf die Bodenfruchtbarkeit unter Nutzung von Regenwürmern als Indikatoren im Sinne einer nachhaltigen Nutzung und Erhaltung der biologischen Vielfalt können erst nach Freilanderhebungen der Regenwurmzönose abschließend abgeschätzt werden.

Auf der Grundlage bisher durchgeführter Erhebungen der Regenwurmzönose bei 15 ausgewählten Weinbaubetrieben wurde in einem vereinfachten Ansatz geprüft, ob eine Risikoabschätzung über verfügbare Kupfergehalte in Modellextrakten für den Pfad Boden/Bodenorganismen bei ökologisch und konventionell bewirtschafteten Böden möglich ist. Aufgrund des noch zu geringen Stichprobenumfangs (n = 49) sind noch keine abschließenden Wertungen möglich, aber es werden schon Tendenzen erkennbar.

Auf der Grundlage der Flächenwerte konnte bei den Datenpaaren Kupfergehalte im NH4NO3-Extrakt und dem Quotienten aus Gesamtgehalt Bodenorganismen/Gehalt im Bodenextrakt (Biokonzentrationsfaktor – BCF) der Regenwurmzönose ein enger Zusammenhang von R2 ~ 0,79 nachgewiesen werden. Bei Verwendung der auf der Basis im CaCl2-Extrakt bestimmten ‚regenwurmverfügbaren’ Kupferanteile und den analog für jede Teilfläche ermittelten BCF der Regenwurmzönose zeigt sich nur eine mittlere Abhängigkeit von R2 ~ 0,52.

Die Verwendung von BCFs hat den Vorteil, dass alle Faktoren, die die Verfügbarkeit am Standort ausprägen, sich im Ergebnis in konkreten Kupfergehalten in der Regenwurmzönose widerspiegeln und mit den Extraktgehalten direkt in die Modellierung einfließen.

Die bisherigen Untersuchungsbefunde präferieren die Verwendung des NH4NO3-Extrakts als geeignetes Modell zur Beschreibung zu erwartender Kupfergehalte in Regenwurmzönosen auf langjährig bewirtschafteten Weinbaustandorten. Die auf Freilanderhebungsdaten beruhenden Expositionsdaten können in einem einfachen Regressionsansatz in Verbindung mit mobilen Anteilen zur Erstabschätzung des Risikopotentials von Kupfer im System Boden/Bodenzönose und ihrer Anreicherung in der Regenwurmzönose verwendet werden.

Bei Gesamtgehalten bis zu ca. 300 mg Cu/kg Boden (TM) wurde das Phänomen einer begrenzten Kupfer­anreicherung in Lumbriciden beobachtet, welches auf eine Anpassung der Bodenorganismen an die Standortbedingungen hindeutet.

Die Modellierung zu erwartender Kupfergehalte in Indikatoren der Bodengüte erfordert noch weitere Erhebungen der Regenwurmzönose, um sicher festlegen zu können, mit welchem Extraktionsverfahren Gehalte in relevanten Organismen, die für eine Risikobetrachtung geeignet sind, bestimmt werden können.

 

 

Veröffentlicht
2013-12-01
Rubrik
Originalarbeit