FS Verfahren zur Technikfolgenabschätzung des Anbaus von Kulturpflanzen mit gentechnisch erzeugter Herbizidresistenz Heft 10

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1 Veröffentlichung der Abteilung Normbildung und Umwelt des Forschungsschwerpunkts Technik, Arbeit, Umwelt des Wissenschaftszentrums Berlin für Sozialforschung FS Verfahren zur Technikfolgenabschätzung des Anbaus von Kulturpflanzen mit gentechnisch erzeugter Herbizidresistenz Heft 10 Emst-Gerhard Mahn*: "Zu den Auswirkungen der Einführung herbizidresistenter Kulturpflanzen auf Ökosysteme" Berlin, Oktober 1994 Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

2 Verfahren zur Technikfolgenabschätzung des Anbaus von Kulturpflanzen mit gentechnisch erzeugter Herbizidresistenz Herausgeber: Wolfgang van den Daele 1, Alfred Pühler \ H erbert Sukopp 3 1 Wissenschaftszentrum für Sozialforschung Berlin ggmbh (WZB) Science Center Berlin for Social Research Reichpietschufer 50, D Berlin Telefon: (030) Universität Bielefeld, Institut für Genetik University of Bielefeld, Institute of Genetics Postfach , D Bielefeld 3 Technische Universität Berlin, Institut für Ökologie, Ökosystemforschung und Vegetationskunde, Technical University of Berlin, Institute o f Ecology, Schmidt-Ott-Str. 1, D Berlin

3 ZUSAMMENFASSUNG Die Abteilung 'Normbildung und Umwelt' im Wissenschaftszentrum Berlin hat von 1991 bis 1993 ein Verfahren zur Technikfolgenabschätzung für den Anbau von Kulturpflanzen mit gentechnisch erzeugter Herbizidresistenz mitorganisiert und begleitet. In dem Verfahren wurden alle wichtigen Problemfelder der Herbizidresistenztechnik mit Hilfe von Gutachten untersucht und in kontinuierlichen Diskursen von den Beteiligten (unter Einschluß von Befürwortern und Gegnern der Technik) erörtert. Die Abteilung 'Normbildung und Umwelt' veröffentlicht die Materialien des Verfahrens. Heft 10 enthält das Gutachten von Prof. Dr. Ernst-Gerhard Mahn, das sich vor allem mit den Auswirkungen des Einsatzes von herbizidresistenten transgenen Kulturpflanzen auf Agrarökosysteme befaßt. Ein zentrales Problem ist, ob die Anwendung von Komplementärherbiziden mit breitem Wirkungsspektrum zu einer Unkrautunterdrückung führt, die unter Gesichtspunkten der landwirtschaftlichen Produktivität oder des Naturschutzes abzulehnen ist. Die kontroversen Diskussionen zu diesen Fragen werden in anderen Heften dargestellt (siehe Heft 11 'Genetische Verarmung' und Heft 13: 'Integrierter Pflanzenschutz'). SUMMARY From February 1991 to June 1993 some 50 representatives from industry, environmental groups, regulatory agencies and science cooperated in a technology assessment on genetically engineered herbicide resistent crops. The participants in the technology assessment procedure were involved in more than 10 days of controversial debate and analysis. They discussed and evaluated nearly 20 expert reports which covered issues of risks and benefits related to the release of genetically engineered plants and the use of new herbicides in agriculture. The Science Center Berlin is publishing the reports and proceedings of the technology assessment. Volume 10 contains a report by Prof. Ernst-Gerhard Mahn on the impacts of herbicide resistant crops on agricultural ecosystems. Key problems are whether the application of non-selective herbicides will eradicate weeds to a degree that is counterproductive in terms of agricultural efficiency and unacceptable in terms of nature conservation. The controversial discussions about these issues among the participants of the technology assessment are documented elsewhere, see volume 11 on "Genetic Erosion" and volume 13 on "Integrated Pest Management".

4 INHALTSVERZEICHNIS Vorbemerkung Gesamtinhaltsverzeichnis der Materialien I. Gutachten... 1 Em st-g erhard Mahn Zu den Auswirkungen der Einführung herbizidresistenter Kulturpflanzen auf Ökosysteme Kurzfassung II. Kommentar/Stellungnahme M. Reschke Kommentar zu Emst-Gerhard Mahn: Zu den Auswirkungen der Einführung herbizidresistenter Kulturpflanzen auf Ökosysteme III. Argumentationen des Verfahrens: Wolfgang van den Daele, Alfred Pühler, Herbert Sukopp, Alfons Bora, Rainer Döbert, Susanne Neubert, Viola Siewert: Argumentationen zu: Auswirkungen der Komplementärherbizide auf Agrarökosysteme

5 VERFAHREN ZUR TECHNIKFOLGENABSCHÄTZUNG DES ANBAUS VON KULTURPFLANZEN MIT GENTECHNISCH ERZEUGTER HERBIZIDRESISTENZ VORBEMERKUNG Von Februar 1991 bis Juni 1993 ist in der Abteilung 'Normbildung und Umwelt' im Wissenschaftszentrum Berlin ein Verfahren zur Technikfolgenabschätzung (TA) für den Anbau von Kulturpflanzen mit gentechnisch erzeugter Herbizidresistenz (HR) durchgeführt worden. Das Verfahren wurde vom Bundesministerium für Forschung und Technologie finanziert (Projekt A). Gemeinsame Antragsteller waren Wolfgang van den Daele (Wissenschaftszentrum Berlin) Alfred Pühler (Institut für Genetik der Universität Bielefeld) und Herbert Sukopp (Institut für Ökologie der Technischen Universität Berlin). Gentechnisch veränderte herbizidresistente Pflanzen eröffnen neue Optionen der chemischen Unkrautbekämpfung. Sie erweitern den Anwendungsbereich von Herbiziden mit einem sehr breiten Wirkungsspektrum (nicht-selektive Herbizide). Solche Herbizide konnten bisher in den meisten landwirtschaftlichen Kulturen nicht eingesetzt werden, weil sie nicht nur die Unkräuter sondern auch die Kulturpflanzen angreifen. Diese Barriere entfallt, wenn den Kulturpflanzen Gene übertragen werden, die Resistenz (Verträglichkeit) gegenüber dem nicht-selektiven Herbizid bewirken. Herbizidresistenz ist eines der ersten Projekte zur Anwendung der Gentechnik in der Pflanzenzüchtung. Die Perspektiven der HR-Technik haben in der Öffentlichkeit kontroverse Diskussionen ausgelöst. Umstritten sind vor allem die möglichen Risiken der Anwendung und Freisetzung transgener Pflanzen und die Weiterentwicklung von Strategien chemischer Unkrautbekämpfung in der Landwirtschaft. Das TA-Verfahren hat die Themen der öffentlichen Kritik aufgegriffen und insgesamt 18 Gutachten, zwei Kommentargutachten und 18 Kommentare zu den Problemfeldem der HR-Technik in Auftrag gegeben. Das TA-Verfahren war als ein partizipatives und diskursives Verfahren organisiert. Beteiligt waren etwa 60 Personen aus Wissenschaft, Wirtschaft, Behörden und Umweltgruppen, die in einer Serie von Konferenzen die Gutachten ausgewertet und diskutiert haben. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus den Umweltgruppen haben sich unmittelbar vor der Abschlußkonferenz aus dem TA- Verfahren zurückgezogen. Sie tragen die auf dieser Konferenz festgestellten Schlußfolgerungen nicht mit.

6 11 Die von den Antragstellern herausgegebenen Materialien des TA-Verfahrens enthalten zu jedem Problemfeld die einschlägigen Gutachten und die dazu in Auftrag gegebenen Kommentare sowie weitere von den Verfahrensbeteiligten eingereichte Stellungnahmen. Ferner enthalten die Materialien eine Zusammenstellung der im TA-Verfahren vorgebrachten Argumente zum jeweiligen Pröblemfeld. Eine Gesamtübersicht über die Argumente geben Argumentationsbäume, die den einzelnen Heften im Anhang beigelegt sind (Faltblatt). Eine Beschreibung des im Verfahren erreichten Argumentationsstandes und eine genauere Darstellung wichtiger Kontroversen enthalten die entsprechenden Abschnitte zu den 'Argumentationen des TA-Verfahrens'. Diese Materialien sollen die Leser in die Lage versetzen, sich ein eigenes Urteil über den erreichten Stand der Diskussion zu bilden. Sie sollen auch dazu dienen zu überprüfen, ob die Schlußfolgerungen, die die Antragsteller des Verfahrens formuliert haben, nachvollziehbar sind und die Ergebnisse der Technikfolgenabschätzung angemessen wiedergeben. Heft 1 der Materialien enthält eine Darstellung der Organisation und des Ablaufs des TA-Verfahrens. An der Organisation des TA-Verfahrens und der Erstellung der Materialien war eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe der Abteilung 'Normbildung und Umwelt' beteiligt, der Dr. Alfons Bora (Soziologie), Dr. Rainer Döbert (Soziologie), Dipl. Ing. Susanne Neubert (Agrarwissenschaft), Dipl. Ing. Viola Siewert (Agrarwissenschaft) und für die technische Betreuung Christa Hartwig, Mary Kelley- Bibra und Axel Tröster-Grönig angehörten. Die Herausgeber

7 Ill Gesamtinhaltsverzeichnis der Materialien des TA-Verfahrens A Einleitung Heft 1: Einführung in das TA-Verfahren W. van den Daele: Technikfolgenabschätzung als politisches Experiment B Die Risiken transgener Pflanzen Heft 2: Risiken der physiologischen Veränderungen von transgenen Pflanzen Gutachten: P. Böger: "Mögliche pflanzenphysiologische Veränderungen in herbizidresistenten und transgenen Pflanzen und durch den Kontakt mit Komplementärherbiziden" Kommentar: R.A. Weidhase Heft 3: Risiken eines horizontalen Gentransfers aus transgenen Pflanzen Gutachten: A. Pühler, I. Broer. "Stabilität von HR-Genen in transgenen Pflanzen und ihr spontaner horizontaler Gentransfer auf andere Organismen" Kommentar: B. Tappeser Heft 4: Risiken der Verwilderung von transgenen Pflanzen Gutachten: H. Sukopp, U. Sukopp: "Ökologische Langzeit-Effekte der Verwilderung von Kulturpflanzen" Kommentar: H. Scholz Heft 5: 'Evolutionäre Risiken' und die besondere Qualität gentechnischer Eingriffe: Kontextstörungen, Positionseffekte Gutachten: B. Weber. "Evolutionsbiologische Argumente in der Risikodiskussion am Beispiel der transgenen herbizidresistenten Pflanzen" Kommentargutachten: A. Heyer, H. Saedler, L. Willmitzer C Zur Umweltverträglichkeit der Komplementärherbizide: Toxikologische, ökotoxikologische und ökologische Auswirkungen Heft 6: Toxikologische Risiken der Rückstände von Komplementärherbiziden. Entwicklung der Aufwandmengen beim Herbizideinsatz Gutachten: H. Sandermann,K.-F. Ohnesorge:"Nutzpflanzen mit künstlicher Herbizidresistenz: Verbessert sich die Rückstandssituation? Biochemische und toxikologische Aspekte" Kommentar: V. Haas, L. Peters Heft 7: Auswirkungen auf den Boden Gutachten: B.-M. Wilke: "Verhalten der Komplementärherbizide im Boden" Kommentar: Ch. Siewert Heft 8: Probleme der Bodenerosion Gutachten: K. Auerswald: "Auswirkungen des Anbaus von Kulturpflanzen mit gentechnisch erzeugter Herbizidresistenz auf das Ausmaß der Bodenerosion und der Pestizidabschwemmung" Kommentar: L. Ebner Heft 9: Auswirkungen der Komplementärherbizide auf Gewässer Gutachten: G. Klein: "Auswirkungen der HR-Technik auf aquatische Ökosysteme" Kommentar: E. Dom Heft 10: Auswirkungen der Komplementärherbizide auf Agrarökosysteme Gutachten: E.-G. Mahn: "Zu den Auswirkungen der Einführung herbizidresistenter Kulturpflanzen auf Ökosysteme" Kommentar: M. Reschke

8 IV D Probleme der genetischen Vielfalt Heft 11: Genetische Verarmung: Mögliche Auswirkungen des Einsatzes der HR-Technik auf die Vielfalt von Kulturpflanzen und der Ackerbegleitflora Gutachten: H. Umbach, J. Zeddies, R. von Broock: "Auswirkungen der Herbizidresistenz-Technik auf die Züchtungspraxis und die genetischen Ressourcen" Kommentar: C. Freudling E F Pflanzenbauliche und landbautechnische Probleme des Einsatzes der HR-Technik Heft 12: Pflanzenbauliche Veränderungen durch die HR-Technik. Das Problem der Entwicklung resistenter Unkräuter Gutachten: K. Hurle: "Mögliche Veränderungen in der landwirtschaftlichen Praxis durch die HR-Technik" Kommentar: P. Niemann Heft 13: HR-Technik und integrierter Pflanzenschutz Gutachten: R. Heitefuß, B. Gerowitt, H. Steinmamv. "HR-Technik und integrierter Pflanzenschutz" Kommentar: A. Gnekow-Metz Alternativen zur HR-Technik Heft 14:Nicht-chemische Methoden der Unkrautbekämpfung Gutachten: H. Stöppler-Zimmer: "Die nicht-chemische Regulierung des Wildpflanzenbesatzes im ökologischen Landbau als Alternative zum Herbizideinsatz" Kommentar: G. Bauer G Ökonomische Aspekte Heft 15: Betriebs- und volkswirtschaftliche Auswirkungen der HR-Technik Gutachten: V. Beusmann: "Betriebs- und volkswirtschaftliche Auswirkungen des Einsatzes herbizidresistenter Nutzpflanzen (HR-Technik)" Kommentar: R.A.E. Müller H Problem der Sicherung der Ernährung Heft 16: Der Beitrag des Anbaus herbizidresistenter Kulturpflanzen für die Emährungssicherung in der Dritten Welt Gutachten: S. NeubertJ. Knirsch'. "Der Beitrag des Anbaus herbizidresistenter Kulturpflanzen für die Emährungssicherung in der Dritten Welt" Kommentargutachten: K. Leisinger J Politische, moralische und rechtliche Bewertung Heft 17: Ethische Aspekte der gentechnischen Veränderung von Pflanzen Gutachten: G. Altner: "Ethische Aspekte der gentechnischen Veränderung von Pflanzen" Kommentar: A. Stanger Heft 18: Bewertung und Regulierung der HR-Technik Gutachten: E. Rehbinder. "Rechtsprobleme gentechnisch veränderter herbizidresistenter Pflanzen" Kommentar: J. Steinberger

9 Ernst-Gerhard Mahn GUTACHTEN "Zu den Auswirkungen der Einführung herbizidresistenter Kulturpflanzen auf Ökosysteme" Gutachten erstellt im Auftrag der Abteilung "Normbildung und Umwelt", Forschungsschwerpunkt Technik-Arbeit-Umwelt, des Wissenschaftszentrums Berlin für Sozialforschung(WZB) 1992

10 Zu den Auswirkungen d e r E in fü h ru n g h e r b iz id r e s is te n te r K u ltu rp fla n z e n a u f Ökosysteme E rnst-g erhard Mahn G U T A C H T E N f ü r das T A -V e rfa h re n Anbau von K u ltu r p fla n z e n m it g e n te c h n is c h e r z e u g t e r H e r b 1 z i d r e s i s t e n z 1n d e r L a n d w i r t s c h a f t " d e s W is s e n s c h a fts z e n tru m s B e r lin (WZB) G lie d e ru n g des G u ta c h te n s 1. Das A gro -Ö kosystem 1.1. Ö k o lo g is c h e S p e z ifik a d e r S y s te m e rh a ltu n g und -S te u e ru n g 1.2. G ru n d la g e n und Mechanism en s t r u k t u r e l l e r V erä nderunger b e i E in s a tz von s e le k t iv e n und n ic h t - s e le k t iv e n H e rb iz id e n 1.3. D ir e k te W irkungen des H e rb 1 z1 d e 1 n sa tze s a u f das K om partm ent P ro d u z e n te n (P h y to z ö n o s e ) und dessen E lem ente 1.4 Zu e rw a rte n d e A u sw irkungen des E in s a tz e s n ic h t - s e le k t iv e r H e r b iz id e b e i u n te r s c h ie d lic h e n I n t e n s it ä t s s t u f e n d e r ö k o - syste m ko n ta m i n a tio n A u sw irku n g e n s in g u lä r e r S tö ru n g e n d e r v e g e ta tiv e n und r e p ro d u k tiv e n S tr u k tu r e n (S z e n a rio 1) A u sw irku n g e n d is k o n t in u ie r lic h und w ie d e r h o lt e r fo lg e n d e r S tö ru n g e n d e r v e g e t a t iv e n und r e p r o d u k t iv e n S t r u k t u r e n (S z e n a rio 2) A u sw irku n g e n k o n t in u ie r lic h e r S tö ru n g e n d e r v e g e ta tiv e n und re p ro d u k tiv e n S tr u k tu r e n (S z e n a rio 3) 1.5. I n d ir e k t e W irkungen des H e r b iz id e in s a tz e s ln A g ro -Ö k o - system en Kom partm ent Konsumenten

11 Kom partm ent D e s tru e n te n Kom partm ent Boden ( a b io t is c h e r K om plex) % 2. N ic h t-a g ro -Ö k o s y s te m e 2.1. E in flu ß a u f W e chse lbezie hungen z w ischen A g ro - und N lc h t-a g ro -Ö k o s y s te m e n 2.2. W a ld - und G rü n la n d -Ö ko syste m e 2.3. R u d e ra l-ö kosyste m e 3. E m pfehlungen im F a lle des E in s a tz e s von n ic h t - s e le k t lv e n H e rb iz id e n in A gro-ö kosystem en 3.1. ö k o lo g is c h e D iagnosem ethoden z u r F rü h e rkennung von L a n g z e lte ffe k te n 3.2 ö k o lo g is c h f u n d ie r t e Vorbeugemaßnahmen z u r V erm eidung von L a n g z e ite ffe k te n 4. D is k u s s io n 5. L it e r a t u r

12 3 ö k o lo g is c h e R is ik e n, d ie m it dem Anbau g e n te c h n is c h v e r ä n d e r te r h e r b iz id r e s is t e n t e r K u ltu r p fla n z e n f ü r Ö kosystem e verbunden o d e r zu e rw a rte n s in d, müssen zwei u n te r s c h ie d lic h e n P ro b le m k re is e n z u g e o r d n e t u n d e n t s p r e c h e n d d e r s p e z i f i s c h e n P r o b le m la g e a n a l y s i e r t u n d g e w e r t e t w e r d e n. Das v o r g e l e g t e G u t a c h te n b e i n h a l t e t d i e u m fa s s e n d e B e t r a c h t u n g d e r A s p e k te d e s P ro b le m k re is e s d e r - d i r e k t e und i n d ir e k t e W irk u n g e n d e s H e r b iz id e in s a t z e s a u f u n m itte lb a r b e tr o ffe n e A gro -Ö kosystem e und d ie m it ih n e n d u rch A u s ta u s c h p ro z e s s e verbundenen N achbarökosystem e b e t r i f f t. E in z w e ite r P ro b le m k re is, a u f den in diesem G u ta c h te n n u r aus d e r S ic h t s e in e r B edeutung f ü r m ö g lic h e s t r u k t u r e l l e V erä nderungen von A gro-ö kosystem en e in g e g a n g e n w ir d, b e t r i f f t - A u s w irk u n g e n, d ie ü b e r d ie g e n te c h n is c h v e rä n d e rte K u ltu r p fla n z e s e lb s t wi rksam w erden. 1. Das A gro -Ö kosystem 1.1. ö k o lo g is c h e S p e z ifik a d e r S y s te m e rh a ltu n g und -S te u e ru n g A gro -Ö kosystem e s t e l l e n e in e n Typ von Ö kosystem en d a r, d e r s ic h in s e in e r S t r u k t u r, s e in e n S t o f f l ü s s e n und s e in e r Dynamik g ru n d le g e n d von denen a n d e re r t e r r e s t r is c h e r Ökosyste m e, v o r a lle m d e r n a tu rn a h e n, u n te r s c h e id e t. A ls w ic h t i g s t e K r it e r ie n s e ie n g e n a n n t: - Typ w ie z e i t l i c h e r A b la u f d e r d ie S t r u k t u r des K o m p a rtm ents P ro d u z e n te n (a u to tro p h e S tru k tu re b e n e ) d e te rm in ie re n d e n P ro ze sse werden a n th ro p o g e n b e s tim m t. Das b e t r i f f t g r u n d s ä tz lic h d ie S te u e ru n g des z e it lic h e n A b la u fs des E n tw ic k lu n g s z y k lu s d e r b io t is c h d o m in ie re n d e n S tru k tu rk o m p o n e n te, d e r K u lt u r a r t ( z ö n o s e ). E inbezogen in d ie Steuerungsm abnahmen i s t d ie a u to tr o p h e Co-Kom ponente, d ie s ic h g l e ic h z e i t i g sp o n ta n e n tw ic k e ln d e U n k ra u tz ö n o s e. B e id e b ild e n zusammen d ie A g ro p h y to z ö n o s e.

13 4 M it d e r E rn te w ir d n ic h t n u r d e r g rö ß te T e il d e r p r o d u z ie r te n B io m a sse dem S ystem e n tz o g e n. A u ch d e s s e n g e n e r e l l e r E r h a l t u n t e r d e r Z i e l s t e l l u n g e in e s A g ro -Ö k o s y s te m s i s t a u f e x t e r n e b io t is c h e I n p u t s, d. h. d ie E rn e u e ru n g d e r K u l t u r a r t d u rc h S a a tg u t, angew ie se n. Zum E rre ic h e n und A u fr e c h te r h a lte n des a n g e s tre b te n S t r u k t u r - und L e is tu n g s n iv e a u s s in d z u s ä t z lic h a b io tis c h e S teuerungsm aßnahm en e r f o r d e r l i c h. S ie s o l l e n e in m a l d e n V e r l u s t e n ts p re c h e n d e r R essourcen e rs e tz e n (D üngung) und zum anderen d u rc h s p e z ifis c h e Schutzmaßnahmen, v o r a lle m ü b e r den E in s a tz von P e s t iz id e n k o n k u r r e n z - o d e r /u n d k r a n k h e it s b e d in g t e V e r lu s te s o w e it w ie m ö g lic h b e g re n zen. D as b e d e u t e t a u s d e r S i c h t d e s ö k o s y s te m a r e n S t o f f - u n d E n e rg ie h a u s h a lte s, daß im G egensatz v o r a lle m zu n a tu rn a h e n Ökos y s te m e n A g ro -Ö k o s y s te m e n i c h t in d e r Lage s i n d, s ic h a u f d e r B a s is d e r b e s te h e n d e n s y s te m in te r n e n R e g u la tio n s m e c h a n is m e n s e lb s tä n d ig zu e r h a lte n, sondern d ie s e z u r S ystem genese w ie zum S y s te m e rh a lt d e r a n th ro p o g e n e n S te u e ru n g b e d ü rfe n. K e n n ze ich n e n d f ü r d ie A gro -Ö kosystem e M itte le u r o p a s i s t d a b e i, d a ß s i c h i n L a u fe d e r Z e i t u n d v o r a lle m i n d e n l e t z t e n J a h rz e h n te n, m it zunehmendem E in s a tz von In te n sly le ru n g sm a ß n a h m e n das V e r h ä ltn is E n e rg ie a u fw a n d /E n e rg ie n u tz u n g immer e in s e it ig e r v e rs choben h a t. D.h., d ie K o ste n f ü r den S te u e ru n g sa u fw a n d d e r Ö kosystem e s te ig e n im V e r h ä lt n is zum E n e rg ie g e w in n u n p r o p o r tio n a l hoch an ( Abb. 1 ) IS O Lo I «s i 5 5* c 2 ku * 0.5 V i / z / 4>Z ' / * ' / holbinaustneuie] z / / 7 ". / Zpräindustriell ( ) 7 / hochinaustrieu W / / / & / / <?/ 1 / / / / / -Z QQS X 20 SO Energie-Input (GJ/hoJyr) / / Abb. 1 V erä n d e ru n g d e r E n e r g ie v e r h ä ltn is s e in A gro-ö kosystem en von p r ä i n d u s t r i e lle r zu h o c h in d u s t r ie lle r N utzung (nach B a y lis s - S m ith 1982)

14 G ru n d la g e n und Mechanismen s t r u k t u r e l l e r V eränderungen b e i E in s a tz von s e le k tiv e n und n ic h t - s e le k t iv e n H e rb iz id e n E n tg e g e n d e r m it E in s a tz e in e r a n th r o p o g e n s t e u e r b a r e n E in flu ß g r ö ß e b e a b s ic h t ig t e n E in flu ß n a h m e a u f b e s tim m te S tr u k tu r e n und S to ffb iid u n g s p ro z e s s e in A gro-ö kosystem en g r e i f t d ie s e in d e r Regel ü b e r d ie a n g e s te u e rte Z ie lg ru p p e w e it h in a u s. D ie s g i l t auch f ü r den E in s a tz von H e rb iz id e n. Von den tro p h is e h e n N ive a u s des Ö kosystem s i s t p rim ä r d ie Ebene d e r P ro d u zente n b e t r o f f e n. (A bb. 2 ). Abb. 2 M o d e ll d e r b e i A p p lik a t io n von H e rb iz id e n b e tr o ffe n e n S tru k tu re b e n e n von A gro -Ö kosystem e n

15 6 D ie s g i l t im besondere n f ü r d ie m it d e r A p p lik a t io n d e r H e rb iz id e a n g e s te u e rte T e i ls t r u k t u r, d ie U n k ra u tz ö n o s e. Da von d e r A p p lik a t i o n des H e r b iz id s in jedem F a ll auch d ie a n deren b e id e n S tru k tu re b e n e n, d ie Konsum enten und D e s tru e n te n b e t r o f f e n w erden, muß g r u n d s ä t z lic h m it e in e r d ir e k t e n w ie i n d i r e k t e n S tö r u n g b zw. B e e in flu s s u n g a u f d ie s e n S tru k tu re b e n e n g e re c h n e t w erden. Das g i l t a lle r d in g s in d e r Regel mehr h i n s ic h t l i c h in d ir e k t e r (ü b e r d ie P ro d u z e n te n ) a ls d ir e k t e r W irkungen ( T o x i z i t ä t ). B e t r a c h t e t man d ie m ö g lic h e n E in flu ß n a h m e n d e t a i l l i e r t e r, so la s s e n s ic h e in e R eihe s p e z if is c h e r Zusammenhänge e rk e n n e n, d ie im e in z e ln e n zu p r ü fe n s in d, wenn e in e A n a ly s e d e r öko syste m a re n W irkungen in s g e s a m t Vorgenommen und m ö g lic h e B e la s tu n g e n p ro g n o s t i z i e r t w erden s o lle n ( v g l. A b b.3 ). D ie u n m itte lb a r e n F o lg e n d e r A p p lik a t io n d e r H e r b iz id e a u f d e r P ro d u z e n te n e b e n e ( 1 ) s in d r e l a t i v l e i c h t zu e r f a s s e n und aus n a h e lie g e n d e n G ründen sow ohl Von H e r s t e lle r - w ie A n w e n d e rs e ite in t e n s iv U n te rs u c h t» D ie s g i l t z u m in d e s t f ü r d ie p h y to to x is e h e n W irkungen d e r e in g e s e tz te n H e rb iz id e gegenüber e in z e ln e n A rte n, w e s e n t l i c h s e l t e n e r d a g e g e n f ü r d i e P o p u l a t i o n s - u n d Z ö n o s e s tru k tu re n. Aus l a n d w i r t s c h a f t l i c h e r S ic h t s e l t e n (E g g e r s , H aas u. S t r e ib ig 1982, H in tz s c h e und Crem er 1980) aus ö k o lo g is c h e r S ic h t zu m in d e s t a u f r e g io n a le r Ebene z. T. e in g e h e n d e r ( H ilb ig 1987, K ö c k , Mahn e t a ) H e g e n U n te r s u c h u n g e n zum S tru k tu rw a n d e l b e i lä n g e r f r is t ig e m H e r b iz id e in s a tz ( 2 ) v o r. Zu v e r w e is e n i s t i n d ie s e m Z u sa m m e n h a n g a u c h d a r a u f, daß d ie a n gebaute K u ltu r p fla n z e v o r a lle m in b e stim m te n A b s c h n itte n ih r e s o n to g e n e tis e h e n Z y k lu s (J u g e n d s ta d iu m ) gegenüber den e in g e s e tz te n H e rb iz id e n e m p fin d lic h i s t und g e s c h ä d ig t w erden kann. D ie s g i l t im besonderen auch f ü r Nachbau von K u lt u r a r t e n, d ie gegenüber e in e m im V o r ja h r e in g e s e tz te n H e r b iz id m it l ä n g e r z e i t l l c h e r P e r s is te n z im Boden ( z. B. T r i a z i n e ) e m p f in d lic h s in d. N u r ungenügend u n te r s u c h t S in d d a b e i n ic h t n u r d ie la n g z e it lic h e n V erä nderungen d e r z ö n o tis e h e n S tr u k tu r e n in s g e s a m t, so n d e rn v o r a lle m d ie P o p u la tio n s d y n a m ik d e r s ie zusam m ensetzenden A rte n ( v g l. Mahn 1992)» N ur in w enigen B e is p ie le n m o d e llh a ft o d e r a n s a tz w e is e u n te rs u c h t s in d Z u s a m m e n h ä n g e, d ie s i c h a u s d e r V e r ä n d e r u n g d e s V e r h ä ltn is s e s K u lt u r a r t / U n k r a u t f ü r d ie R a u m s tru k tu r d e r Zönose e rg e b e n. B e s o n d e re B e d e u tu n g kom mt h i e r d e r V e rä n d e ru n g des B e s ta n d e s k lim a ( 4 ) und d a m it z.t» v e rb u n d e n e n V e rä n d e ru n g e n ( L u f t f e u c h t i g k e i t im B e s ta n d ) d e r K r a n k h e i t s a n f ä l l i g k e i t (b e s o n d e rs gegenüber P ilz in f e k t io n e n ) zu.

16 7 _A q r o - Q k o s y s t e m Verdrtftung beim Ausbringen Verdampfung Photalyse erflächliche Abschwemmung Konsumenten? ~S Oestruenten > OS) Desorption Adsorption an_ \ Bodenkolloide persistfe-"! \ I rende Wirkstoffe! jund mogl. 1 \ K»Metaboliten!! Abbau prim äre Auswaschung sekundäre Auswaschung überwiegend direkte (primäre) W irkungen, überwiegend indirekte(sekun<±)wirkungen Abb. 3 M o d e ll d e r d u rc h H e r b iz id e d i r e k t w ie i n d ir e k t m ö g lic h e n B e e in flu s s u n g von Kom partm ents und W e chse lb e zie h u n g e n in A gro -Ö ko syste m e n. T e ils y s te m P ro d u z e n te n : 1= B e e in flu s s u n g d e r S t r u k t u r u n m itte lb a r (n ach A p p lik a t io n ) ; 2 = m it t e lb a r e und l ä n g e r f r i s t i g e S tru k tu rv e rä n d e ru n g e n ; 3 = v e rä n d e rte K r a n k h e it s a n f ä llig k e it ; 4 = V e rä n d e ru n g des B e s ta n d e s k lim a s und Bodens. T e ils y s te m K onsum enten: 4 = d u rc h V e rä n d e ru n g des Bes ta n d e s k lim a s ; 5 = d ir e k t e H e rb iz id s c h ä d ig u n g ; 6-7 = i n d ir e k t e S chädig u n g : 6 = A u s f a ll bzw. 7 = q u a l i t a t i v e V er änderung d e r W ir ts p fla n z e. T e ils y s te m D e s tru e n te n : 4 = m it t e lb a r e W irku n g e n d u rc h V e rä nderung des B e s ta n d e s k lim a s ; 8 = v e rä n d e rte s Popula tio n s s p e k tru m d e r abbauenden O rg anism en; 9 = d a d u rch V e rä nderung p h y s ik a lis c h e r und c h e m is c h e r B odenparam e te r; 10 = m ö g lic h e E n ts te h u n g von M e ta b o lite n.

17 8 F ür d ie S tru k tu re b e n e d e r Konsumenten la s s e n s ic h in d e r Regel n u r ausnahm sw eise d ir e k t e B e e in flu s s u n g e n d u rc h H e rb iz id e (5 ) n a chw e ise n. N a c h h a ltig e r s in d F o lg e n zu w e rte n, d ie s ic h aus dem A u s f a ll von A rte n d e r U n k ra u tz ö n o s e ( 6 ) e rg e b e n, d ie u n m itte lb a r ( H e r b iv o r ie ) o d e r m it t e lb a r (G e s ta ltu n g s p e z if is c h e r R aum nischen) b e stim m te G ruppen d e r e p ig ä is c h e n Fauna ( E v e r te b r a te n ) b e t r e f f e n. N achgew iesen bzw. zu verm u te n s in d auch v e rä n d e rte P rä fe re n z e n im A u fsu ch e n von W ir ts p fla n z e n ( 7 ) in f o lg e d e re n q u a l i t a t i v e r o d e r q u a n t it a t iv e r V e rä n d e ru n g, z.b. im A ngebot bzw. d e r s p e z ifis c h e n Abwandlung c h e m is c h e r I n h a lt s s t o f f e (E iw e iß e, Z u c k e r). Auch d ie S tr u k tu r e b e n e d e r D e s tr u e n te n w ir d in d e r R e g e l n u r in d ir e k t vom H e r b iz id e in s a tz ( 8 ) b e t r o f f e n. Dabei h a n d e lt es s ic h v o r a lle m um V e r ä n d e r u n g e n d e r im B o d e n s t a t t f i n d e n d e n A bbauprozesse d e r o rg a n is c h e n S ubstanzen^ V e rw ie se n s e i h ie r a u f das d u rc h H e r b iz id e v e ru rs a c h te v o r z e it ig e w ie q u a n t it a t iv s t a r k e rh ö h te A b s te rb e n von U n k ra u tp fla n z e n, d u rc h d e re n Abbau z.b. s a p ro v o re M ik ro a rth ro p o d e n - und N em atodenarten p e r io d is c h b e so n d e rs g e f ö r d e r t werden (Mahn u. K ä s tn e r ). In w ie w e it es ü b e r d ie b e i u n v o lls tä n d ig e m Abbau d e r H e rb iz id e e n ts te h e n d e M e t a b o lit e n (1 0 ) zu i n d i r e k t e n W irk u n g e n a u f den v e r s c h ie d e n e n T ro p h ie e b e n e n d e s S y s te m s kom m t, i s t in v i e l e n F ä lle n b is h e r n u r ungenügend b e k a n n t D i r e k t e W ir k u n g e n d e s H e r b l d z i d e i n s a t z e s a u f d a s K om partm ent P ro d u zente n (P h y to z ö n o s e ) und dessen E lem ente Der W irk u n g s g ra d von H e rb lz id e h gegenüber P fla n z e n b a s ie r t a u f v e rs c h ie d e n e n V o ra u s s e tz u n g e n. Dies b e t r i f f t v o r a lle m d ie - s p e z ifis c h e E m p fin d lic h k e it d e r b e tr o ffe n e n P fla n z e n a rte n gegenüber dem e in g e s e tz te n H e r b iz id - den p h y s io lo g is c h -b io c h e m is c h e n Z u sta n d w ie das o n to g e n e tis c h e S ta d iu m - zum Z e itp u n k t d e r A p p lik a t io n bestehenden m lk r o k lim a tis c h / e d a p h isehen U m w e ltp a ra m e te r

18 9 Von d ie s e n E in flu ß g rö ß e n i s t b e i u n s e re r B e tra c h tu n g abzusehen, da s ie n ic h t zum Thema u n s e re r A n a ly s e gehöre n bzw. in anderen G u ta c h te n b e h a n d e lt w erden. G eht man von n o rm a le n " B edingungen zum Z e itp u n k t des H e r b iz id e in s a tz e s a u s, so la s s e n s ic h g e n e r a lis ie r e n d fo lg e n d e Aussagen z u r ö k o lo g is c h e n W irk s a m k e it bzw. dessen F o lg e n a b le it e n. V e rä nderungen e rg e b e n s ic h nach e in e r vorangegangenen A p p lik a tio n in d e r Regel sow ohl f ü r d ie Z ö n o s e s tru k tu r in ih r e r G e s a m th e it w ie h i n s ic h t l i c h des S t r u k t u r a n t e i1s d e r s ie zusammensetzenden e in z e ln e n P o p u la tio n e n. E r fa ß t man d ie e r f o lg t e n V erä nderungen d e r Z ö n o s e s tru k tu r (Mahn e t a l. 1983, ), so z e ig t s ic h d e u t lic h, in w ie w e it S t o f f p r o d u k t io n und D ic h te d e r U n k ra u tz ö n o s e v o n d e r v o ra n g e g a n g e n e n A p p lik a t io n, q u a n t it a t iv gesehen, b e t r o f f e n w erd en. Aus d ie s e n B e fu n d e n la s s e n s ic h je d o c h k e in e w e it e r e n S c h lu ß fo lg e r u n g e n z ie h e n, in w ie w e it d ie H e rb izid a n w e n d u n g N a ch w irkungen - a u f d ie U n k ra u tz ö n o s e In sg e sa m t in den F o lg e k u ltu r e n - h i n s ic h t l i c h von V erä n d e ru n g e n d e r P o p u la tio n s s tr u k tu r e n ü b e r den b e tre ffe n d e n V e g e ta tio n s z y k lu s h in a u s b e s it z t. H ie rz u b e d a rf es e n ts p re c h e n d e r p o p u la tio n s ö k o lo g is c h e r U n te r suchungen an den e in z e ln e n, d ie Zönose zusam m ensetzenden A rte n. S ie b a s ie re n m e th o d is c h e b e n f a lls a u f d e r E rfa s s u n g von I n d i v i d u e n za h le n und Biom asse zu e n ts p re c h e n d w ic h tig e n Z e itp u n k te n d e r o n to g e n e tis e h e n E n tw ic k lu n g. Aus s o lc h e n P rim ä rd a te n e rh e b u n g e n la s s e n s ic h q u a n t i f i z i e r t e Aussagen d a rü b e r a b le it e n, in w ie w e it d ie e in z e ln e n A rte n von d e r A p p lik a t io n b e t r o f f e n w urd en. R ic h te t s ic h auch z u n ä c h s t das In te r e s s e des Anwenders b e z ü g lic h d e r W irk s a m k e it e in e s H e rb iz id e s a u f den u n m itte lb a r e n "Bekämp f u n g s e r f o lg " g e g e n ü b e r den U n k r a u t a r t e n, so g e w in n e n d o c h l ä n g e r f r i s t i g gesehen v o r a lle m Aussagen an B e d e u tu n g, d ie Ausk u n f t d a rü b e r geben, in w ie w e it re g e lm ä ß ig w ie d e r h o lte r H e r b iz id e in s a tz d ie Zönose in s g e s a m t w ie das A rte n s p e k tru m b e e in flu s s e n. D u rc h s t r u k t u r a n a ly t is c h e U n te rs u c h u n g e n im Rahmen e i n i g e r l ä n g e r f r i s t i g a n g e le g te r V ersuchsprogram m e lie ß e n s ic h von uns fo lg e n d e E rk e n n tn is s e ü b e r den g e n e r e lle n V e r la u f des S t r u k t u r w andels b e i k o n tin u ie r lic h e m (re g e lm ä ß ig w ie d e rh o lte m ) H e r b iz id

19 e in s a tz w ie den V e r la u f von R e g e n e ra tio n s z y k le n nach E in s t e lle n d e r Behandlungsprogram m e g e w in n e n. A ls s e h r a u fs c h lu ß r e ic h e rw ie s s ic h d a b e i d ie K e nnzeichnung des S tru k tu rw a n d e ls a u f d e r m ethod is c h e n G ru n d la g e d e r s ic h s p e z if is c h v e rä n d e rn d e n D iv e r s it ä t e n bzw. zu i h r e r I n t e r p r e t a t i o n h e ra n g e z o g e n e n I n d i c e s. D anach können fo lg e n d e S tru k tu rv e rä n d e ru n g e n a ls c h a r a k t e r is t is c h bez e ic h n e t w erden (Mahn ). Der P rozeß d e r S tru k tu rv e rä n d e ru n g e n v e r lä u f t in d e r Regel z w e i s t u f i g. In e in e r 1. S tu fe, d ie s ic h b e r e it s nach e in m a lig e r H erb iz id a p p lik a t io n e in s t e lle n kann, e r f o l g t e in e H o m o g e n is ie ru n g. S ie lä ß t s ic h an d e r A n g le ic h u n g d e r z u v o r s t ä r k e r u n te r s c h ie d lic h e n B e d e u tu n g s a n te ile ( In d iv id u e n z a h l, B iom asse) d e r am A ufbau d e r b e tr e ffe n d e n Zönose b e t e ilig t e n A rte n e rk e n n e n. D.h., d e r V e r la u f ih r e r D o m in a n z s tru k tu rk u rv e n ä h e rt s ic h e in e r Geraden und i s t z. T. s t e i l e r a ls d e r d e r u n b e h a n d e lte n Zönose ( v g l. Abb. 4 b, C L 1 /C L 2 ). 10 Applikation A bb. 4 M o d e ll des V e r la u f s d e r n a c h H e r b i z i d a p p l i k a t i o n a u f Z önoseebene e in t r e t e n d e n S t r u k t u r v e r ä n d e r u n g e n a. V e rä n d e ru n g e n des Z ö n o s e n iv e a u s b. V e rä n d e ru n g e n d e r D o m in a n z s tru k tu r. Z ö n o s e n iv e a u s : CL1, CL2, CL3, H e r b iz id a p p lik a t io n e n : H1, (s c h w a c h e W ir k u n g ), H2 ( s t a r k e W irk u n g ), H = D i v e r s i t ä t, s = A rte n z a h l

20 11 Werden d ie S tö ru n g e n d e r z u v o r vorhandenen Z ö n o s e s tru k tu r d u rc h H e r b iz id a p p lik a t io n a u f g le ic h e r I n t e n s it ä t s s t u f e f o r t g e s e t z t, so können s ic h d u rc h w e ite s tg e h e n d e V erä n d e ru n g e n d e r E n tw ic k lu n g r e p r o d u k tiv e r O rgane bzw. D ia s p o re n - besonders b e i A rte n m it p rim ä r g e rin g e n B e d e u tu n g s a n te ile n - A u s fä lle e in s t e lle n, d ie s ic h an d e r V e rk ü rz u n g d e r D o m in a n z s tru k tu rk u rv e a b le s e n la s s e n. G e n e re ll w e is t a b e r d ie Zönose in ih r e n s p e z ifis c h e n Z ö n o se p a ra - m e te rn noch e in e so große Nähe zu d e r v o r B eginn d e r B ehandlung vorhandenen Zönose a u f, daß s ie s ic h l e t z t e r e r - a ls e in e s p e z i f is c h e A u s b ild u n g s fo rm - rangm äßig gesehen noch zuordnen lä ß t. E rh ö h t s ic h d ie I n t e n s i t ä t d e r s tru k tu rv e rä n d e rn d e n H e r b iz id e in w irk u n g e n, z.b. d u rc h E in s a tz von H e rb iz id e n m it lä n g e r e r P e r s is te n z o d e r noch um fassenderem W irk u n g s s p e k tru m, so s t e l l t s ic h d ie 2. S tu fe d e r S tru k tu rv e rä n d e ru n g e n e in, d ie v o r a lle m d u rc h v e r s t ä r k t e n A u s f a ll von A rte n g e k e n n z e ic h n e t i s t. Das b e d e u te t e in m a l, daß d ie D o m in a n z s tru k tu rk u rv e d e r Zönose e in e _+ s ta r k e V e rk ü rz u n g e r f ä h r t ( v g l.c L 2 in t Abb. 4 b).. Zum anderen e rw e is e n s ic h d ie S tru k tu rv e rä n d e ru n g e n - gemessen an den z ö n o tis c h e n B a s is p a ra m e te rn - a ls so schw e rw ie g e n d, daß d ie nun vo rh a n d e n e Zönose k e in e g r u n d s ä tz lic h e I d e n t i t ä t mehr m it d e r a u fw e is t, aus d e r s ie h e rvorg e g a n g e n i s t ( v g l. Abb. 4 a, S 1 /S 2 ). S tr u k tu r e n d ie s e s Typs la s s e n s ic h n ic h t n u r an d e r V e rä n d e ru n g d e r o b e r ir d is c h fa ß b a re n Z önoseelernente e rke n n e n so n d e rn b a s ie re n v o r a lle m a u f e in e r t ie f g r e if e n d e n V e rä n d e ru n g d e r Samenbank im Boden, d ie s ic h m e th o d is c h e n ts p re c h e n d nachw eisen lä ß t. Werden d ie h e r b iz id b e d in g te n S tö ru n g e n d e r Zönose v e r r in g e r t o d e r a u fg e h o b e n, so kann es zu e in e r R e g e n e ra tio n kommen, d ie in umgek e h r te r R e ih e n fo lg e v e r lä u f t, d.h. im a llg e m e in e n ü b e r e in e S tu fe d e r + s t a r k h o m o g e n is ie rte n Z ö n o s e s tru k tu r f ü h r t. D er E i n t r i t t e in e s s o lc h e n R e g e n e ra tio n s z y k lu s i s t a b e r n ic h t g r u n d s ä tz lic h zu e rw a rte n und p r o g n o s t iz ie r b a r. D ie s g i l t v o r a lle m dann, wenn n ic h t n u r a u f eng lo k a le r so n d e rn b r e i t e r t e r r i t o r i a l e r Ebene m a ssive S tru k tu rv e rä n d e ru n g e n des z u l e t z t genannten Typs e r f o l g t s in d. In diesem F a lle i s t ohne s p e z ifis c h e z u s ä tz lic h e a n th ro p o gene Steuerungsm aßnahm en ( e x te rn e D ia s p o re n b a n k e rn e u e ru n g ) e in e R ü c k fü h ru n g d e r v e r ä n d e r te n S t r u k t u r e n a u f d ie d e s A u s g a n g s syste m s n ic h t zu e rw a rte n.

21 1.4. Zu e rw a rte n d e A u sw irkungen des E in s a tz e s n ic h t - s e le k t iv e r H e r b iz id e b e i u n t e r s c h ie d lic h e n I n t e n s i t ä t s s t u f e n d e r Ö k o s y s te m k o n ta m in a tio n 12 Der d a r g e s t e llt e S tu fe n v e r la u f von S tru k tu rv e rä n d e ru n g e n d e r Un k ra u tz ö n o s e a ls F o lg e s p e z if is c h e r I n t e n s it ä t e n und Dauer d e r E in flu ß n a h m e von H e rb iz id e n a u f S tr u k tu r g e fü g e und P o p u la tio n s dynam ik t r ä g t g r u n d s ä tz lic h e n C h a ra k te r. B ei e in e r E n ts c h e id u n g f ü r den E in s a tz n ic h t - s e le k t iv e r H e rb iz id e muß g e n e r e ll im V e r g le ic h zum E in s a tz a u s s c h lie ß lic h s e le k t iv e r H e rb iz id e m it e in e r d e u t l i c h e n B e s c h le u n ig u n g d e s ü b e r d i e S t u f e n H o m o g e n is ie ru n g /A rte n a u s fa l1 v e rla u fe n d e n P ro ze sse s g e re c h n e t w e rd e n. D abei b ie t e n d ie v o rg e g e b e n e n S z e n a r ie n A n s ä tz e, d ie m ö g lic h e n A u sw irku n g e n a u f v e rs c h ie d e n e n In te n s itä ts e b e n e n zu b e tra c h te n. B ei d e r B e u r te ilu n g d e r zu e rw a rte n d e n s t r u k t u r e lle n V erä nderungen la s s e n s ic h in gewissem Umfang E rk e n n tn is s e m it b e r ü c k s ic h tig e n, d ie b e i dem b is h e r ig e n E in s a tz von n ic h t - s e le k t i ven H e rb iz id e n a u ß e rh a lb von A gro -Ö kosystem e n gewonnen wurden ( Langelü d d e ke e t a l ). B e i d e r B e u r t e i l u n g d e r zu e r w a r t e n d e n W ir k u n g e n a u f d ie U n k ra u tzö n o se s in d fo lg e n d e A sp e kte genauer zu b e tra c h te n und in den e in z e ln e n S z e n a rie n e n ts p re c h e n d zu b e r ü c k s ic h tig e n - K lim a - und B o d e n v e rh ä ltn is s e - S p e z ifik a d e r t e r r i t o r i a l vorhandenen A g ro p h y to z ö n o s e s tru k tu re n ( t e r r i t o r i a l v e r b r e it e t e bzw. s e lte n e P fla n z e n g e s e lls c h ä fte n ) - R o lle des E in s a tz z e itp u n k te s ( In n e r h a lb des V e g e ta tio n s z y k lu s ) - Wahl des H e rb iz id e s K lim a - und B o d e n v e rh ä ltn is s e D ie K lim a - und B o d e n v e rh ä ltn is s e e rla n g e n besondere B edeutung. D ie s e r g i b t s ic h v o r a lle m aus d e r S i c h t d e r zu e r w a r te n d e n W irkungen des e in g e s e tz te n H e r b iz id s 1m H in b lic k a u f A u s b rin g u n g und V e r te ilu n g in Boden und P fla n z e.

22 13 Zu b e r ü c k s ic h tig e n 1 s t 1n diesem Zusammenhang b e so n d e rs das V o r h a n d e n s e in g ro ß e r k lim a t is c h e r U n te rs c h ie d e 1n den H a u p ta g ra r la n d s c h a fte n D e u ts c h la n d s. B esondere P roblem e könnte n s ic h v o r a lle m in den T ro c k e n g e b ie te n» w ie 1n den B ö r d e g e b ie te n d e s M itte ld e u ts c h e n T ro c k e n g e b ie te s m it jä h r lic h e n N ie d e rs c h la g s summen von mm, in T ro c k e n ja h re n (w ie 1990, 1991 ) a b e r w e s e n tlic h n ie d r ig e r e n N ie d e rsch la g ssu m m e n, e rg e b e n. Zu b e a ch te n w äre 1n diesem Zusammenhang v o r a lle m d ie F ra g e, in w ie w e it s ic h d e r z e i t l i c h e A b b a u d e r H e r b i z i d e 1h d e r S c h n e l l i g k e i t v o l l z i e h t, w ie e r f ü r o p tim a le A bbaubedingungen nachgew iesen i s t, o d e r doch lä n g e re V e rw e l1 z e 1 te n im Boden e in z u k a lk u lie r e n s in d. Zu p r ü fe n 1 s t auch, In w ie w e it s ic h f ü r d ie e in z e ln e n L a n d s c h a fte n d a d u rc h s p e z ifis c h e U n te rs c h ie d e e rg e b e n, daß ih r e Böden s e h r u n te r s c h ie d lic h e S o rp tio n s e ig e n s c h a fte n a u fw e is e n ( a u f d e r e in e n S e ite s o r p tio n s s ta r k e S u b s tra te» w ie d ie L ö sse, a u f d e r anderen m in e ra la rm e S andböden), S p e z ifik a d e r t e r r l t o r l a l e n A g ro p h y to z ö h o s e s tru k tu re n M e is t n u r ungenügend 1n d e r la n d w ir t s c h a f t lic h e n P r a x is b e k a n n t und b e a c h te t s in d d ie A b h ä n g ig k e ite n, d ie zw isch e n d e r Zusammens e tz u n g d e r A c k e r u h k r a u tg e s e lls c h a fte n und den k lim a tis c h - e d a - p h ls c h e n S p e z ifik a e lh e s b e stim m te n n a tu rrä u m lic h e n T e r r it o r iu m s b e s te h e n ( H ilb ig u. Mahn ), So ergeben s ic h sow ohl aus k lim a tis c h e n U rsachen ( v o r a lle m 1n A b h ä n g ig k e it von d e r m ö g lic h e n Länge d e r V e g e ta tio n s p e rio d e und d e r Höhe d e r jä h r lic h e n N ie d e r s c h lä g e ). w ie e d a p h is c h e n G ründe (m in e ra la rm e / - r e ic h e, b a s is c h - n e u tr a le /s a u r e, überwiegend tr o c k e n - fr lä c h e /k r u m e n - und t i e f e n fe u c h te Böden) g ru n d s ä tz lic h e U nterschiede in d e r Zusammensetzung d e r U n kra u tzö n o se n w ie d e r Dominanz e in z e ln e r A rte n ( v g l. A b b.5 ). Ohne e in e B e rü c k s ic h tig u n g d ie s e r ö k o lo g is c h e n G ru n d la g e n b e s te h t a b e r d ie P ro b le m a tik, daß d e r E in s a tz d e r T o ta lh e rb lz 1 d e n u r s e h r b e g re n z t zu dem e r w a rte te n E r f o lg f ü h r t, da z.b. U n k ra u ta rte n, d ie a ls p o t e n t ie lle K o n k u rre n te n d e r tra n s g e n v e rä n d e rte n K u ltu r a r te n e in e g r ö ß e r e R o l l e s p i e l e n k ö n n t e n, in b e s tim m te n L a n d s c h a fts rä u m e n g a r n ic h t vo rh a n d e n o d e r z u m in d e s t s e lte n s in d ( z.b. A rte n w ie E c h ln o c h lo a c r u s - g a lu und A m aranthus r e t r o f le x u s in den k ü h lfe u c h te rt s u b o z e a n is c h e n G e b ie te n bzw. g e b irg s n a h e n A g r a r 1a n d s c h a f t e n ), A n d e r e r s e i t s s p i e l e n d ie w i c h t i g s t e n ausdauern den A rte n ( z. B. d r s lu m a rv e n s e, A g ro p y ro n re p e n s ) n u r b e i a u s g e g lic h e n e n N ie d e r s c h la g s v e r h ä ltn is s e n e in e b e d e u te n d e re R o lle a ls p o t e n t ie lle K o n k u rre n te n d e r K u lt u r a r t e n.

23 A b b. 5 U n t e r s c h i e d! ic h e V e r b r e it u n g d e r n a h v e rw a n d te n A r t e n G a lin s o g a p ä r v i f l o r a und G a lin s o g a c i l i a t a im B e r e ic h d e r n e u e n B u n d e s lä n d e r ( R a s t e r b a s is c a. 10 x 10 km, n a ch H i l b i g und Mahn )

24 15 A ls p ro b le m a tis c h muß in diesem Zusammenhang noch genannt w erden, daß, m ehr noch a ls d ie t e r r i t o r i a l m e is t r e l a t i v k l e i n e Z a h l p o t e n t i e l l z u r Dominanz kommender, dem P r a k t ik e r g u t b e k a n n te r U n k rä u te r, d ie m e is te n d e r im g le ic h e n G e b ie t s e lte n e n A rte n n u r u n z u r e ic h e n d b e k a n n t s i n d, da s i e a u s d e r S i c h t d e r U nkra utb ekäm pfung im a llg e m e in e n k e in In te r e s s e b e a n sp ru ch e n. Das b e d e u te t a b e r z u g le ic h, daß im F a lle des E in s a tz e s von n ic h t s e le k t iv e n H e r b iz id e n (NSH) g e ra d e d ie s e s e lt e n e n A r te n n o ch s tä r k e r a ls b is h e r in ih r e r E x is te n z g e fä h rd e t s in d. D ie s g i l t b e sonders d e s h a lb, w e il f ü r e in e E rfa s s u n g bzw. K o n t r o lle d e r Dynamik ih r e r P o p u la tio n e n d e r z e it k e in e p r a k tik a b le n G ru n d la g e n e x is t ie r e n. R o lle des E in s a tz z e itp u n k te s Der E in s a tz z e itp u n k t f ü r NSH s p i e l t in s o fe r n e in e w ic h tig e R o lle, a ls davon d ie s p e z ifis c h e Zusammensetzung d e r U n k ra u tz ö n o s e zum e n ts p re c h e n d e n A p p lik a tio n s te r m in a b h ä n g t. E r f o lg t z. B. d e r E in s a tz im N a c h a u fla u fv e rfa h re n noch im H e rb s t, s o w e rd e n n u r d i e A r t e n vom E in s a t z b e t r o f f e n, c i e a l s W in te ra n n u e lle zu diesem Z e itp u n k t schon vorhanden s in d. L i F a lle d e r F r ü h ja h r s a p p l i k a t i o n w äre w ie d e ru m v o n B e d e u tu n g, ob d ie A p p lik a tio n im z e it ig e n o d e r s p ä te n F r ü h ja h r e r f o l g t. So wäre zum e r s te r e n d ie s e r b e id e n Z e itp u n k te d ie G ruppe d e r W ärm ekeimer noch n ic h t a u fg e la u fe n und w ürd e, d ie b is h e r b e ka n n te n A b b a u z e ite n d e r NSH v o r a u s g e s e tz t, während ih r e s A u f1a u fz e itra u m e s n ic h t mehr g e s c h ä d ig t und k ö n n te zudem e n ts p r e c h e n d e f r e i e ö k o lo g is c h e N ischen b e s e tz e n. Wahl des H e r b iz id s G eht man von den b e id e n d e r z e it ig w ic h tig s t e n NSH, dem G ly p h o s a t u n d dem G lu fo s in a t e - A m m o n iu m a u s, s o i s t f o lg e n d e s zu b e r ü c k s ic h t ig e n. B e id e H e r b iz id e d ü r f t e n - s o w e it d ie e n t sp rechenden a g ro te c h n is c h e n V o ra u s s e tz u n g e n e r f ü l l t s in d - ih r e b r e it e s t e W irk s a m k e it gegenüber den zum A p p lik a tio n s te r m in akt u e l l vorhandenen annuel le n A rte n e n t f a lt e n. U n te rs c h ie d e d e r W irk s a m k e it werden s ic h a b e r z u m in d e s t b e i den ausdauernden A rte n e rg e b e n, da G ly p h o s a t a u f Grund s e in e r g ü n s tig e n T r a n s lo k a tio n s e ig e n s c h a fte n in n e r h a lb d e r P fla n z e d ie u n te r ir d is c h e n Organe in d e r Regel s t ä r k e r und g le ic h m ä ß ig e r b e e in f lu ß t a ls u n te r v e r g le ic h b a re n B edingungen das G lu fo sin a te -A m m o n iu m.

25 16 Es s o l l t e d a h e r s t e t s u n t e r Abw ägung d e r k o n k r e t e n S i t u a t i o n e n ts c h ie d e n w erden, w e lc h e s d e r b e id e n H e rb iz id e den E rw a r tu n g e n an d ie B e e in flu s s u n g d e r U n kra u tzö n o se b e s s e r e n t s p r ic h t A u s w irk u n g e n s in g u lä r e r S tö ru n g e n d e r v e g e t a t iv e n und r e p ro d u k tiv e n S tr u k tu r e n (S z e n a rio 1) F ü r das S z e n a rio 1 w ir d d e r E in s a tz n ic h t - s e le k t iv e r H e rb iz id e in den K u ltu r e n Z u c k e rrü b e, K a r t o f f e l, Raps angenommen, wobei d ie genannte n K u ltu r e n n u r e in F r u c h t f o lg e g lie d m it E in s a tz d e r HR- T e c h n ik in e in e r m e h r jä h r ig e n F r u c h t f o lg e d a r s t e l l e n. U n t e r s c h ie d e zw ischen den K u ltu r e n ergeben s ic h f ü r d ie S t r u k t u r und D ynam ik d e r U n k ra u tz ö n o s e i n s o f e r n, a ls Z u c k e r r ü b e n und K a r t o f f e l n H a c k fr u c h tk u ltu r e n m it som m erannueilern V e g e ta tio n s z y k lu s, R aps d a g e g e n e in e N i c h t - H a c k - K u l t u r m i t ( z u m in d e s t b e im W in te r ra p s ) w in te ra n n u e lle m V e g e ta tio n s z y k lu s i s t. Im F a lle des Anbaus e in e r d e r 3 K u lt u r a r t e n im H R -T e c h n ik -V e rfa h re n i s t m it fo lg e n d e n g e n e r e lle n W irku n g e n a u f d ie U n k ra u tz ö n o s e zu re c h n e n : - v o r a u s s ic h t lic h w e itg e h e n d e V e rn ic h tu n g d e r zum Z e itp u n k t d e r A p p lik a t io n v o rh a n d e n e n o b e r ir d is c h e n p h y t o z ö n o t is e h e n S tr u k tu r e n - S chädigung (a u sd a u e rn d e A r te n ) bzw. V e rn ic h tu n g (A n n u e lle ) d e r v e g e ta tiv e n u n te r ir d is c h e n S tr u k tu r e n - s t a r k e in g e s c h rä n k te A u s b ild u n g r e p r o d u k tiv e r O rgane und d a m it v e r r in g e r t e D ia s p o re n b ild u n g und - z u fu h r z u r D ia spore n b a n k im Boden - w e ite s tg e h e n d e r E r h a lt d e r noch e x is tie r e n d e n D ia spore n b a n k im Boden E r f o lg t d e r E in s a tz d e r NSH im Z e itra u m A p r il/ M a i, so w erden von d e r A p p lik a t io n erw artungsgem äß d ie f r ü h z e i t i g in S o m m e rku ltu re n a u fla u fe n d e n a n n u e lle n A rte n ( z.b. S t e l l a r i a m e d ia, V e ro n ic a - A r te n ) s o w ie d ie w ic h t ig s t e n ausdauernden A rte n (C irs iu m a rv e n s e, C o n v o lv u lu s a r v e n s is ) w e ite s tg e h e n d v e r n i c h t e t o d e r l e t z t e r e g e s c h ä d ig t.

26 17 U n g ü n s tig b e e in f lu ß t w ir d d ie W irk s a m k e it d e r H e r b iz id e, wenn in f o lg e n ie d r ig e r T e m p e ra tu re n im F rü h ja h r d ie H e rb iz id w irk s a m k e i t g e r in g e r und d ie A u s d a u e rn d e n e r s t u n v o l l s t ä n d i g a u s g e t r ie b e n haben bzw. wenn d ie P fla n z e n zum B e h a n d lu n g s te rm in i n f o l ge n ie d r ig e r L u f t - und B o d e n fe u c h tig k e it T ro c kenstre ss-s ym p to m e z e ig e n. D ie s g i l t f ü r G lu fo sin a te -A m m o n iu m (C a s e le y 1972, Donn, 1982) w ie G ly p h o s a t (Eisenm ann 1984) in ä h n lic h e r W eise. Zu re ch n e n i s t d a m it, daß - s o w e it n ic h t d u rch S o m m e rtro c k e n h e it v e r h in d e r t - b e r e it s nach m ehreren Wochen e in N a c h a u fla u f e in e s T e ils d e r A n n u e lle n e r f o l g t ( L a n g e lü d d e ke u. Bübl ), d e re n Samenbank noch n ic h t e r s c h ö p ft und ( ja h r e s z e ita b h ä n g ig ) noch k e im b e r e it i s t ( z.b. S t e l l a r i a m e d ia ). B e g ü n s tig t d u rc h d ie Länge des V e g e ta tio n s z y k lu s d e r b e id e n K u ltu r a r te n b is zum F rü h h e rb s t d ü r f t e so e in T e il d e r e rn e u t bzw. s p ä t a u fla u fe n d e n a n n u e lle n A r t e n n o c h i n d e r L a g e s e i n, d a s r e p r o d u k t i v e S ta d iu m zu e r r e ic h e n und k e im fä h ig e D ia s p o re n zu b ild e n. Dabei b l e i b t ohne e x p e r im e n t e lle U n te rs u c h u n g e n u n g e k l ä r t, in w ie w e it d u r c h d ie s p ä te D ia s p o re n z u fu h r d ie d u rc h d ie A p p lik a tio n e in g e tr e te n e n V e r lu s te a u s g e g lic h e n werden können. B esonders in T ro c k e n g e b ie te n kann davon ausgegangen w erd en, daß in J a h re n m it f ü r s ie g ü n s tig e m W itte r u n g s v e r la u f des Sommers d ie ö k o lo g is c h e G ruppe d e r zu r e l a t i v h o h e r S to ffp r o d u k tio n b e fä h ig te n n it r o p h ile n A rte n w ie d ie G a lin s o g a -A rte n, E c h in o c h lo a c r u s - g a l l i, A m aranthus r e t r o f le x u s, M e r c u r ia l is annua, Solanum n ig ru m in ih r e r E n tw ic k lu n g b e g ü n s tig t w erden und e v e n tu e ll s e ite n s d e r Anwender e in z w e ite r H e r b iz id e in s a tz vorgenommen w ir d (w ie z. T. im W e in b a u ). In diesem F a lle w äre n a t ü r lic h m it w e s e n tlic h umfa s s e n d e re n W irkungen zu re c h n e n. D ie A n n u e lle n d ü r fte n im E in s a t z ja h r w e itg e h e n d von e in e r re p r o d u k tiv e n E rn e u e ru n g ausges c h lo s s e n, d ie P erennen d u rc h e rn e u te n A u s fa ll d e r vorhandenen A s s im ila tio n s o r g a n e in d e r R ü c k fü h ru n g von A s s im ila t io n in d ie u n te r ir d is c h e n S p e ic h e ro rg a n e in ih r e r v e g e ta tiv e n A u s b re itu n g e in g e s c h rä n k t w erden. U n te r s c h ie d lic h d ü r f t e s ic h in l e t z t e r B eziehung a u s w irk e n, ob das s y s te m is c h g u t w irk s a m e G ly p h o s a t o d e r d a s n u r s c h w a c h s y s te m is c h w irk e n d e G lu fo s in a t angew endet w urde. E r f o lg t d e r E in s a tz d e r H R -T e chnik in Raps, so d ü r f t e f ü r Szen a r io 1 zu e rw a rte n s e in, daß b e r e it s b e i e in m a lig e r Anwendung d e r NSH d ie W irku n g e n a u f d ie s ic h im b e tre ffe n d e n V e g e ta tio n s z y k lu s e n tw ic k e ln d e U n k ra u tzö n o se w e itr e ic h e n d e r s in d. E inm al w ir d d u rc h den f r ü h e r im J a h r m ö g lic h e n H e r b i z i d e i n s a t z d ie Gruppe d e r A rte n m it w in te ra n n u e lle rn Z y k lu s a u s g e s c h a lte t.

27 18 Zum anderen kommt es d u rc h das ra s c h e re Wachstum d ie s e r K u lt u r a r t zu e i n e r f r ü h e r e n u n d r e l a t i v h o h e n L i c h t 1 i m i t i e r u n g im B estandesraum, d ie f ü r d ie Gruppe d e r e r s t im F rü h ja h r s ta rte n d e n A r te n, b e s o n d e rs d ie W ä rm e keim e r, n u r s e h r e in g e s c h r ä n k t e E n tw ic k lu n g s m ö g lic h k e ite n z u lä ß t. Daraus würde r e s u lt ie r e n, daß d ie s ic h im Raps e n tw ic k e ln d e U n k ra u tzö n o se in ih r e r G e s a m th e it sowohl h i n s ic h t l i c h ih r e r v e g e ta tiv e n w ie re p ro d u k tiv e n Biom asse n u r schwach a u s g e b ild e t i s t und im E in s a tz ja h r s e h r e in g e s c h rä n k t z u r v e g e ta tiv e n w ie r e p ro d u k tiv e n E rn e u e ru n g d e r Zönose b e it r ä g t. Aus t e r r i t o r i a l e r S ic h t ergeben s ic h b e i Anwendung des S z e n a rio 1 fo lg e n d e P ro b le m e : - w ie g ro ß s in d im D u r c h s c h n it t d ie A c k e r s c h lä g e, in d e re n K u ltu r e n d ie H R -T e chnik angew endet w ir d? - w elchen flä c h e n m ä ß ig e n A n t e il b e s itz e n d ie genannten K u ltu r e n in den b e tr e ffe n d e n L a n d s c h a fte n bzw. w ie hoch i s t i h r A n t e il an d e r F r u c h tfo lg e? B esonders in den n o rd - und m itte ld e u ts c h e n F la c h - und H ü g e lla n d s g e b ie te n s in d A g ra rla n d s c h a fte n m it b ö rd e a rtig e m C h a ra k te r v e r b r e i t e t, in denen d u rc h w e ite s tg e h e n d e A u s rä u m u n g d e r A n t e i l n ic h t a g r a r is c h g e n u tz te r F lä chen s e h r r e d u z ie r t w ie a n d e r e r s e its d u rc h Zusammenlegung groß e E in z e ls c h lä g e g e s c h a ffe n w urden. B e r e its b e i einem e in m a lig e n E in s a tz von NSH b e s te h t so d ie Gef a h r, daß g r o ß flä c h ig e in e U n te rd rü c k u n g d e r v e g e ta tiv /r e p r o d u k - t iv e n E rneuerung d e r U n kra u tzö n o se e r f o l g t ( E in s a tz in R a p s), o d e r d e r G ru n d s te in zu V e rsch ie b u n g e n im A rte n s p e k tru m g e le g t w ir d, indem s ic h j a h r e s z e it lic h gesehen s p ä t e n tw ic k e ln d e A rte n g e fö r d e r t w erden ( K a r t o f f e ln, Z u c k e rrü b e n ). B esonders f ü r d ie A rte n d e r A g ro p h y to z ö n o s e, d ie a ls s o lc h e ber e i t s s e lt e n s in d und zudem jf n u r in H a c k k u lt u r e n a u f t r e t e n, werden P o p u la tio n s e rn e u e ru n g und d a m it - e r h a l t e rs c h w e rt, wenn in f o lg e d o m in ie re n d e r G ro ß flä c h e n b e w irts c h a ftu n g d e r A n t e il a r t s p e z if is c h n o tw e n d ig e r E rh a ltu n g s - bzw. N ischenräum e d e u t lic h abnim m t.

28 A u sw irkungen d is k o n t in u ie r lic h und w ie d e r h o lt e r fo lg e n d e r S tö ru n g e n d e r v e g e ta tiv e n S tr u k tu r e n (S z e n a rio 2) F ü r den F a ll des E in t r e t e n s des S z e n a r io 2 w ä re n f o lg e n d e A s p e kte zu b e tra c h te n : - W elche A u sw irku n g e n h a t d e r E in s a tz d e r H R -T e ch n ik b e i M ais im Daueranbau a u f d ie b e tr e ffe n d e U n kra u tzö n o se? Dabei g e w in n t v o r a lle m d ie Frage nach d e r L a n g z e itw irk u n g des D a u e re in s a tz e s von NSH besondere B edeutu ng. - W elche Konsequenzen e rg e b e n s ic h aus t e r r i t o r i a l e r S ic h t b e i g le ic h z e it ig e r Anwendung d e r H R -T e c h n ik in M a is und den in S z e n a rio 1 d a r g e s t e llt e n B e d in g u n g e n d e r H R -T e c h n ik in H a c k fr u c h tk u ltu r e n bzw. Raps? Der Anbau von M ais in D a u e r k u ltu r h a tte b is h e r in D e u ts c h la n d im V e r g le ic h zu anderen S ta a te n in Europa ( F r a n k r e ic h ) o d e r Ü bersee (USA) n u r e in g e s c h rä n k te B e d e u tu n g. P roblem e, d ie s ic h aus dem D aueranbau von M ais e rg e b e n, r e s u lt ie r e n v o r a lle m aus dem e in s e it ig e n E in s a tz von H e r b iz id e n, wobei b e so n d e rs - b is zu d e ren A u s s c h lu ß - T r ia z in e im M it t e lp u n k t des In te r e s s e s bzw. d e r K r i t i k s ta n d e n. Aus d e r K e n n tn is d e r F o lg e w irk u n g e n d e r b is h e r im M a is e in g e s e tz te n H e rb iz id e ± s e le k tiv e n C h a ra k te rs und dem W irk u n g s s p e k tru m d e r d e r z e it ig infragekom m enden NSH, la s s e n s ic h f ü r d e re n m ö g lic h e n E in s a t z in M a ls d a u e r k u lt u r e n f o lg e n d e A u s s a g e n a b le it e n. D ie Anwendung von Q ly p h o s a t und G lu fo sin a te -A m m o n iu m in M ais muß a u f Grund des langsam en Wachstums und d e r d a ra u s r e s u ltie r e n d e n a u sgesp roch en hohen K o nku rre nzschw ä che d ie s e r A r t w ährend ih r e s J u g e n d sta d iu m s gegenüber U n k rä u te rn r e l a t i v f r ü h e r f o lg e n. Das b e d e u te t, daß, ä h n lic h w ie b e i Z u ckerrü b e n und K a r t o f f e ln, d ie s p ä t a u fla u fe n d e n W ärm ekeim er von d e r B ehandlung n ic h t o d e r n u r b e g re n z t e r r e ic h t w ürden. Es muß a ls o d a m it g e re c h n e t w erden, daß s ic h d e re n, d ie v e g e ta tiv e (A u sd a u e rn d e ) w ie r e p r o d u k tiv e Vermehru n g ( A n n u e lle /A u s d a u e rn d e ) bestim m enden S tr u k tu r e n im E in s a tz ja h r "n o rm a l" e n tw ic k e ln können.

29 Da a lle r d in g s d e r M ais in d e r H auptphase s e in e r E n tw ic k lu n g e in e hohe L ic h t lim it ie r u n g f ü r d ie bodennahen S c h ic h te n v e r u r s a c h t, i s t e r s t in d e r A lte r s p h a s e des B e s ta n d e s, w ä h re n d d e r e in e s ta r k e A u flic h tu n g e r f o l g t, m it g ü n s tig e n E n tw ic k lu n g s b e d in g u n g e n f ü r P o p u la tio n e n d e r dann noch vorhandenen und w a c h s tu m s fä h ig e n A rte n zu re c h n e n. E r f o l g t e i n A n b a u v o n M a is im M o n o k u 1t u r v e r f a h r e n b e i k o n t in u ie r lic h e r Anwendung d e r H R -T e chnik ü b e r e in e n lä n g e re n Z e it r a u m h i n w e g, s o s in d f ü r d i e U n k r a u tz ö n o s e f o lg e n d e V e rä n d e ru n g e n zu e rw a rte n : 20 - H e ra u s b ild u n g e in e r Zönose, d ie aus A rte n b e s te h t, d ie e r s t n a ch A b k lin g e n d e r h e r b iz id e n W irk u n g a u f l a u f e n, d. h. a u s w ä rm e a n s p ru c h s v o lle n, - t o le r a n t e n A rte n m it s p ä t m öglichem A b s c h lu ß d e r L e b e n s z y k lu s in d e r V e g e ta tio n s p e rio d e. - M a is e r f o r d e r t a ls K u lt u r p f la n z e m i t h o h e r S t o f f p r o d u k t i on e in e n hohen E in s a tz an D ü n g e m itte ln (b e s o n d e rs S t i c k s t o f f ). D ie s b e d e u t e t z u g l e i c h e in e F ö id e r u n g h o c h w ü c h s ig e r, n i t r o p h i l e r U n k r a u ta r te n, d ie z u m in e -is t im Spätsommer neben d e r K u lt u r a r t vo rh a n d e n s e in d ü r f t e n. - Wie aus d e r L i t e r a t u r b e k a n n t (Kees 1978, LeBaron and G re s s e l 1982, C a s e le y e t a l. 1991) f ü h r t b e so n d e rs d e r t e r r i t o r i a l g e h ä u fte bzw. m o n o k u ltu r a r tig e Anbau von M ais z u r H era usb ild u n g h e r b iz id r e s is t e n t e r Ö kotypen b e i s o n s t e m p fin d lic h e n U n k ra u ta rte n. E in e e n ts p re c h e n d e E n tw ic k lu n g i s t m it S ic h e r h e it auch b e i E in s a tz von T o ta lh e r b iz id e n in a b s e h b a re r Z e lt zu e rw a rte n. A u f d ie h ie r m it zusammenhängenden Fragen s o l l im fo lg e n d e n K a p ite l ( ) n ä h e r e in g e g a n g e n w erden. In d e r V orgabe zu S z e n a rio 2 w ir d auch d ie M ö g lic h k e it des E in s a tz e s von B ro m o x y n il in d e r M a ls m o n o k u ltu i K e tte e in g e s c h lo s s e n. D a m it w ü rd e e in n u r s e l e k t i v W irk e n d e s H e r b iz id zum E in s a t z kommen, das zw a r in s e in e r a n f ä n g lic h e n W irk u n g w e n ig e r umfa s s e n d, a b e r in d e r Tendenz w ohl v o r a lle m das W irksam w erden s e le k t iv e r P ro ze sse fö r d e r n d ü r f t e. D ie s d ü r f t e v o r a u s s ic h t lic h zu e in e r Erhöhung des aus d e r S ic h t des Anwenders u n e rw ü n sch te n A n t e ils schw er b e käm p fb a re r G rä s e r an d e r Z ö n o s e s tru k tu r fü h re n.

30 21 D ie aus dem g le ic h z e it ig e n E in s a tz von NSH 1n M a is m o n o k u ltu re n und dem in H a c k k u ltu re n - le t z t e r e a ls je w e ils einem F r u c h tfo lg e g lie d - s ic h ergebenden Konsequenzen la s s e n s ic h w ie f o l g t char a k t e r is ie r e n : D urch d ie e in tr e te n d e E rw e ite ru n g des t e r r i t o r i a l e n F lä chenant e i l s, a u f dem j ä h r l i c h d ie H R -T e chnik zum E in s a tz kommt, werden ( m it Ausnahme des W in te r ra p s ) v e r s t ä r k t U n kra u tzö n o se n p rim ä r ä h n lic h e r z ö n o tis c h e r Dynamik und S t r u k t u r b e e in f lu ß t. D ie s bed e u te t e in e r s e it s e in e W e ite re V e rs tä rk u n g d e r vorangehend d a rg e le g te n Tendenzen d e r H e ra u s b ild u n g an das e in s e it ig e Bekäm pfungsre g im e s p e z if is c h a n g e q a ß te r Zönosen. A u f d e r anderen S e ite e r h ö h t s ic h t e r r i t o r i a l gesehen d ie G e f a h r, daß a u f g r ö ß e r e n F lä c h e n e in h e ite n d e r Prozeß d e r D iv e rs itä ts a b n a h m e w e ite r v o ra n s c h r e it e t, von dem b e so n d e rs A rte n m it g e r in g e r P o p u la tio n s d ic h te und - e r n e u e r u n g s fä h ig k e it b e t r o f f e n s in d, d ie an som m era nnuelle K u ltu r e n gebunden s in d. Es muß d a b e i davon ausgegangen w erden, daß e n ts p re c h e n d den t e r r i t o r i a l s e h r u n te r s c h ie d lic h e n E in z e l flä c h e n g rö ß e n, a u f denen d ie H R -T e ch n ik z u r Anwendung kommt, d ie genannten P ro ze sse r e g io n a l s e h r u n t e r s c h ie d lic h e B edeutung ei la n g e n A u sw irkungen k o n t in u ie r lic h e r S tö ru n g e n d e r v e g e ta tiv e n und re p r o d u k tiv e n S tr u k tu r e n (S z e n a rio 3) Kommt es zu den im S z e n a rio 3 angenommenen E in s a tz b e d in g u n g e n f ü r d ie H R -T e c h n ik, so s in d fo lg e n d e P roblem e b e z ü g lic h d e r E n tw ic k lu n g d e r A g ro p h yto zönosen zu e rw a rte n. E n ts p re c h e n d dem in Kap i t e l 1.2. f ü r lä n g e ra n d a u e rn d e ( w ie d e r h o lte ) S tö ru n g e n d e r zönotis c h e n S tr u k tu r e n d u rc h e in e hohe I n t e n s i t ä t des H e r b iz id e in s a tz e s d a r g e s t e llt e n P ro z e ß v e rla u f v o llz ie h e n s ic h n a c h h a ltig e V erä nderungen a u f a lle n d e r H R -T e chnik e in g e s e tz te n F lä c h e n. Der Prozeß w ir d v o r a u s s ic h t lic h n ic h t zu e in e r v ö llig e n E x tin k t io n d e r je w e ils vorhandenen U n k ra u tzö n o se fü h re n, d ie s e je d o c h s o w e it v e rä n d e rn, daß s ie m it d e r Ausgangszönose ( v o r Anwendung d e r H R -T e c h n ik ) n ic h t mehr id e n tis c h i s t. Da E rg e b n is s e e n ts p re c h e n d e r M o d e llv e rs u c h e f ü r A gro-ö kosystem e in unserem S in n e n i c h t v e r fü g b a r s in d, b le ib e n p r o g n o s t is c h e Aussagen z u r E n tw ic k lu n g des A rte n g e fü g e s w ie d e r D o m in a n z s tru k t u r d e r dann vorhandenen Zönose s c h w ie r ig.

31 E rh ö h te B edeutung g e w in n t das P roblem des zu e rw a rte n d e n A u f t r e te n s h e r b iz id r e s is t e n t e r Ö ko typ e n. D ie S c h n e llig k e it, m it d e r s ic h d ie s e r Prozeß v o l l z i e h t, i s t z e i t l i c h n ic h t e x a k t f e s t z u le g e n. Nach den b is h e r b e i D a u e r e in s a tz s e l e k t i v e r H e r b iz id e v o r lie g e n d e n E rk e n n tn is s e n i s t zu e rw a rte n, daß e r s te R e s is te n z e rs c h e in u n g e n b e r e it s nach w enigen Jahre n zu beobach te n s in d. Das A u f t r e t e n t e r r i t o r i a l a u s g e d e h n te r D o m in a n z e rs c h e in u n g e n vo n r e s is t e n te n Ö kotypen d ü r f t e s ic h lä n g e r h in z ie h e n a b e r ohne v e r ä n d e rte E in s a tz s t r a te g ie n in d e r Anwendung d e r U n k r a u t k o n t r o llmaßnahmen kaum zu ve rm e id e n s e in. E in s p e z ie lle s P roblem s t e l l t d e r b e i S z e n a rio 3 zu e rw a rte n d e t e r r i t o r i a l +. flä c h e n d e c k e n d e r fo lg e n d e E in s a tz d e r H R -T e chnik d a r, d e r in s e in e n K onse quenze n b e im g e g e n w ä r tig e n S ta n d d e r F o rsch u n g n u r b e g re n z t zu q u a n t if iz ie r e n i s t. Im e in z e ln e n wären zu den genannten P roblem en fo lg e n d e Aussagen zu machen. D er in K a p ite l 1.2. d a r g e s t e llt e P rozeß d e r s tu f e n w e isen V erä n d e ru n g e in e r U n k ra u tzö n o se w ir d b e i E in s a tz d e r HR- T e c h n ik in seinem V e r la u f davon abhängen, w e lc h e k o n k re te n E in s a tz b e d in g u n g e n g e w ä h lt w erd en. D ie s b e t r i f f t sow ohl d ie spez i e l l e F r u c h tfo lg e w ie das je w e ils e in g e s e tz te H e r b iz id. G eht man b e i d e r F r u c h tfo lg e - w ie vorgegeben - davon a u s, daß je w e ils 1 H a c k k u ltu r a u f 2 H a lm k u ltu re n f o l g t, so d ü r f t e es aus d e r S ic h t e in e r d e r a r tig e n F r u c h tfo lg e b e so n d e rs zu e in e r s ta r k e n Abnahme w in te r a n n u e lle r A rte n kommen. D ie s in s o fe r n, a ls d ie s e G ruppe von A rte n sow ohl d u rc h d ie im E n tw ic k lu n g s z y k lu s f r ü h e r fo lg e n d e w ie zw eim al a u fe in a n d e rfo lg e n d e A p p lik a tio n b e t r o f f e n s in d. Ausnahmen k ö n n te n e v e n tu e ll G rä s e r s e in ( v g l. W ils o n and B ra in ). P r o f i t i e r e n d ü r f t e - s o w e it von d e n. S ta n d o rts b e d in g u n g e n h e r d ie e n t s p r e c h e n d e n V o r a u s s e t z u n g e n b e s te h e n - d ie G ru p p e d e r P ere nnen. In w ie w e it d ie V e r t r e t e r d ie s e r G ruppe ü b e r e in e n ökonom isch zu to le r ie r e n d e n S c h w e lle n w e rt h in a u s B edeutung e rla n g e n, kann n u r d u rc h e n ts p re c h e n d e M o d e llv e rs u c h e g e k lä r t w erden. Von B edeutung i s t d ie Wahl des e in g e s e tz te n H e r b iz id s. Obwohl d ie w ic h t ig s t e n d e r z e i t i g f ü r den E in s a t z v o rg e s e h e n e n H e r b iz id e G ly p h o s a t und G lu fo s in a te -A m m o n iu m b e id e a ls NSH zu ke n n z e ic h n e n s in d, i s t ih r e W irku n g a u f d ie u n m itte lb a r b e tr o ffe n e n U n k ra u t a r te n doch u n t e r s c h ie d lic h. D ie s g i l t in z w e ie r le i H in s ic h t : - b e id e H e r b iz id e u n te r s c h e id e n s ic h - w ie s c h o n e r w ä h n t - in ih r e r chem isch b e g rü n d e te n W ir k u n g s p e z ifik 22 - d ie e in z e ln e n A r te n e in e r Z önose r e a g ie r e n u n t e r s c h i e d l i c h gegenüber den je w e ils e in g e s e tz te n H e rb iz id e n ( g e n e r e ll w ie s t a d ie n s p e z if is c h ).

32 23 D ie se E rk e n n tn is s e b a s ie re n a u f e in e r R eihe von U n te rsu ch u n g e n zu den W irk u n g e n d e r b e id e n H e r b iz id e, d ie fo lg e n d e s d e u t l i c h m achten. U n te rs c h ie d e können b e g rü n d e t s e in d u rch - Höhe d e r I n t e r z e p t io n bzw. Aufnahme d u rc h d ie e in z e ln e n A rte n, w ie z.b. Q o ttru p e t a 1 4 ( ) und S andberg e t a l. ( ) f ü r G ly p h o s a t nachw iesen - Umfang d e r T r a n s lo k a tio n * v o r a lle m in d ie b a s a le n, u n te r ir d is c h e n O rgane (S andberg e t a l. 1980, W ils o n and H in e s 1982, H aas ). D a b e i b e s t e h t o f f e n s i c h t l i c h e in e p o s i t i v e K o r r e la t io n zw isch e n d e r E m p f in d lic h k e it und d e r in b a s a le R ic h tu n g (z u den u n t e r ir d is c h e n O rganen) t r a n s lo z ie r t e n H e r b iz id e - Grad d e r M e ta b o lis le r u n g (Haas 1986) Erwähnung v e r d ie n t in diesem Zusammenhang das P roblem d e r s t a d ie n s p e z if is c h u n t e r s c h ie d! I c h e n S e n s l t i v i t ä t ( R io u x e t a l ). Wie e n ts p re c h e n d e U n te rsuch u n g e n g e z e ig t haben ( v g l. Haas ), i s t d ie s b e so n d e rs dann von B edeutu ng, wenn d ie b e t r e f f e n den A rte n d u rc h d ie H e rb iz id e n u r t e i 1 g e s c h ä d ig t w erden. So bes it z e n A r t e n, d ie in e in e r Z ö n o se a u f t r e t e n k ö n n e n, w ie z.b. L a th y ru s tu b e ro s u s und C o n v o lv u lu s a r v e n s is ih r e g rö ß te E m p fin d l i c h k e i t w ährend des v e g e ta tiv e n bzw. e r s t zu B egin n des re p ro d u k tiv e n (B lü te n k n o s p e n )S ta d iu m s. D araus e r g ib t s ic h, daß d u rc h d ie H e r b iz ld a p p lik a t io n e n ts p re c h e n d dem E in s a tz z e itp u n k t e in e u n te r s c h ie d lic h e S chädigung e i n t r i t t, in d e re n F o lg e s ic h e in e V e rs c h ie b u n g des A n t e ils ih r e r P o p u la tio n e n an d e r Z ö n o s e s tru k tu r m it m ö g lic h e r D o m in a n z b ild u n g e in s t e lle n d ü r f t e. A n d e r e r s e its g a l t b is h e r h o tg e d ru n g e n e rw e is e d ie Anwendung von NSH in A gro -Ö kosystem e n v o r a lle m d e r Z u rü ckd rä n g u n g d e r P o p u la tio n e n e in z e ln e r A rte n, d ie, w ie A g ro p y ro n re p e n s ( v g l. B ö ttc h e r 1978, Kemmer ), 1n Z e iträ u m e n b e k ä m p ft w urden, in denen d ie K u lt u r a r t s e lb s t n ic h t g e fä h rd e t w ar ( v o r A nlegung d e r P flu g f u r c h e ). E in e s o lc h e P ra x is d ü r f t e s ic h im F a ll d e r Anwendung d e r HR-Techn1k e r ü b r ig e n, s ie lä ß t je d o c h e rk e n n e n, w e lche Zusammenhänge s ic h aus d e r s ta d ie n s p e z ifis c h e n S e n s l t i v i t ä t d e r Perennen und A n n u e lle n und den d a ra u s zu zie h e n d e n S c h lu ß fo lg e ru n g e n z u r Wahl des B e k ä m p fu n g s te rm in s f ü r d ie S t r u k t u r und D y n a m ik d e r Zönosen e rg e b e n können. U n t e r s c h ie d e b e s te h e n a u c h f ü r d i e e in z e ln e n A r t e n b e i W ie d e ra u s trie b aus den s p e z if is c h g e s c h ä d ig te n u n t e r ir d is c h e n Organen (C a rls o n and D onald ).

33 1 So e rw e is e n s ic h d ie s b e z ü g lic h d ie K n o lle n von L a th y ru s tu b e ro s u s g e g e n ü b e r den R hizom en von C o n v o lv u lu s a r v e n s is a l s g e r in g e r g e s c h ä d ig t (Haas ). 24 H e r b iz id r e s is t e n z E inzugehen i s t a u f das besondere P roblem d e r H e r b iz id r e s is t e n z in s e in e n m ö g lic h e n A u s w irk u n g e n a u f d ie A g r o p h y to z ö n o s e. D a b e i müssen s ic h d ie zu z ie h e n d e n S c h lu ß fo lg e ru n g e n v o r a lle m a u f d ie E rk e n n tn is s e ü b e r d ie E n tw ic k lu n g d e r H e r b iz id r e s is t e n z gegenüber s e le k tiv e n H e rb iz id e n s tü tz e n. Wie s p ä te s te n s s e i t dem m it t e r r i t o r i a l o f t h o h e r K o n t in u it ä t e rfo lg e n d e n E in s a tz d e r d u rc h ih r e P e rs is te n z a u s g e z e ic h n e te n Gruppe d e r T r ia z in e b e k a n n t i s t, v o l l z ie h e n s ic h b e i l ä n g e r f r i s t i g e i n s e i t i g angew andten H e rb iz id b e kämpfungsmaßnahmen D iffe r e n z ie ru n g s p ro z e s s e in den P o p u la tio n e n e i n e r A r t, d i e s i c h im A u f t r e t e n r e s i s t e n t e r (n e b e n e m p fin d lic h e n ) S ip p e n ä u ß e rn. G e n e re ll gesehen s in d in Bezug a u f den E in s a tz d e r H R -T e chnik 2 A sp e kte zu b e tra c h te n : - H e r b iz id r e s is t e n z, d ie s ic h in n e r h a lb d e r P o p u la tio n e in e r A r t a u f Grund in t r a s p e z if is c h e r Mechanismen e n t w ic k e lt - H e r b i z i d r e s i s t e n z, d i e s i c h a u s d e r Ü b e r t r a g u n g v o n R esiste nzm e chanism en von d e r tra n s g e n v e rä n d e rte n K u ltu r p fla n z e a u f U n k ra u ta rte n e n t w ic k e lt. Der b e r e it s in den 5 0 e r Ja h re n e r f o lg t e n V oraussage b e z ü g lic h des k ü n ftig e n A u ftr e te n s h e r b iz id r e s is t e n t e r U n k rä u te r (H a rp e r 1956) f o lg t e d e r e r s te N achw eis e in e r H e r b iz id r e s is t e n z in den 6 0 e r Ja h re n (Ryan ). S e it d ie s e r Z e it s in d ü b e r 100 U n k ra u ta rte n b e kannt gew orden, b e i denen neben s e n s it iv e n h e r b iz id r e s is t e n t e Ö kotypen e x is t ie r e n ( H o lt and LeBaron 1990, W arw ick ). E r s t in l e t z t e r Z e it k o n n te d a b e i d ie F e s ts te llu n g gem acht w erd en, daß s ic h neben e in fa c h e r auch m u lt ip le R e s is te n z gegenüber H e rb iz id e n e n tw ic k e ln kann (S o ly m o s i and L e h o c z k i ).

34 25 Von In te r e s s e s in d in diesem Zusammenhang n ic h t d ie s p e z ifis c h e n m o le k u la r b io lo g is c h e n Mechanismen d e r R e s is te n z, so n d e rn Fragen nach d e r E n tw ic k lu n g d e r H e r b iz id r e s is t e n z in n e r h a lb n a t ü r lic h e r P o p u la tio n e n d e r A g ro -Ö ko syste m e. F ür d ie s e n P rozeß von B edeutung s in d - I n t e n s i t ä t des d u rc h d ie H e r b iz id e a u s g e lö s te n S e le k tio n s d ru c k e s e in s c h lie ß lic h d e r b e g le ite n d e n a g ro te c h n is c h e n Maßnahmen w ie F r u c h tfo lg e und Kulturm aßnahm en g e n e tis c h e F a k to re n w ie : N ive a u d e r g e n e tis c h e n V a r i a b i l i t ä t gegenüber H e rb iz id e n, a n fä n g lic h e M u ta tio n s r a te, A r t d e r V e r e rb u n g d e r R e s is te n z, G e n flu ß o d e r g e n e t is c h e r A u s ta u s c h zw isch e n In d iv id u e n s e n s it iv e r und r e s is t e n t e r P o p u la tio n e n - r e l a t i v e ö k o lo g is c h e F it n e s s r e s i s t e n t e r und s e n s i t i v e r Ö kotypen und i h r V e rh a lte n gegenüber d ic h te a b h ä n g ig e n und -u n a b h ä n g ig e n F a k to re n G e n e re ll kann d e r a u g e n b lic k lic h e W issenssta n d zu den genannten Fragen a ls n ic h t b e fr ie d ig e n d e in g e s c h ä tz t w e ro m. So i s t w enig b e k a n n t ü b e r - den Grad d e r g e n e tis c h e n V a r i a b i l i t ä t gegenüber den H e rb iz id e n - d ie M u ta tio n s r a te u n te r F e ld b e d in g u n g e n - d ie E t a b lie r u n g und A u s b r e itu n g r e s i s t e n t e r P o p u la t io n e n in n e r h a lb d e r F e ld p o p u la tio n und im T e r r it o r iu m ( v g l. S olym o si and K o s ty a l ). J ü n g s t v e r ö f f e n t lic h t e E rg e b n is s e von J ü tte r s o n k e u. A r l t ( ) b ra c h te n den N achw eis, daß in n e r h a lb e in e s Taxons (Chenopodium a lb u m ) i n f r a s p e z i f i s c h e U n te r s c h ie d e in d e r E m p f i n d l i c h k e it gegenüber G ly p h o s a t b e s te h e n. Auch wenn h e u te e in e R eihe von M o d e lle n f ü r d ie zu e rw a rte n d e E n tw ic k lu n g d e r H e r b iz id r e s is t e n z v o r lie g e n (P u tw a in and M o rtim e r 1989, G re s s e l and Segel ), d ie d ie s e A s p e k te, v o r a lle m auch m it d e m o g ra p h ischem A n s a tz e in b e z ie h e n ( v g l. M a x w e ll e t a l ), so werden doch v o r a lle m um fassendere F e ld d a te n b e n ö t ig t, um den Grad d e r V o rh e rs a g e g e n a u ig k e it d e r v o rlie g e n d e n M o d e lle zu v a lid ie r e n.

35 26 A ls S c h lu ß fo lg e ru n g e r g ib t s ic h d e r d rin g e n d e B e d a rf nach e in g e h e n d e re n p o p u la t io n s b io lo g is c h e n und - g e n e t is c h e n U n t e r s u ch u n g e n z u m in d e s t an a u s g e w ä h lte n M o d e lle n r e p r ä s e n t a t i v e r A c k e ru n k rä u te r d e r s p e z ifis c h e n ö k o lo g is c h e n Gruppen (W arw ick 1990, ). D ie s b e t r i f f t b e so n d e rs d ie V e rs tä rk u n g fe ld g e n e t i s c h e r S tu d ie n z u r Q u a n t if iz ie r u n g d e s Ausm aßes g e n e t is c h e r V a r i a b i l i t ä t gegenüber H e rb iz id e n. F e ld d a te n s in d e r f o r d e r l i c h, um d ie v e r s c h ie d e n e n F o rm e n d e r H e r b iz id r e s is t e n z u n te r E in flu ß d e r W irkungen a n d e re r a g ro n o m is c h e r Maßnahmen f ü r d ie E ta b lie r u n g und A u s b re itu n g h e r b iz id r e s is t e n t e r P o p u la tio n e n a u fz e ig e n zu können. Ungenügend b e kannt s in d d ie U n te rs c h ie d e im L e b e n s z y k lu s h e r b iz id r e s is t e n t e r gegenü b e r - s e n s it iv e n A r te n, so w ie in ih r e r r e la t iv e n ö k o lo g is c h e n F itn e s s. D ie se F ragen bzw. d ie d a ra u s a b z u le ite n d e N o tw e n d ig k e it d e r E ra r b e itu n g e n ts p re c h e n d e r G ru n d la g e n g e lte n z u g le ic h auch f ü r den z w e ite n, b e r e it s genannte n A s p e k t, d e r d ie Ü b e rtra g u n g von Res is te n z m e c h a n is m e n d u rc h d ie tra n s g e n v e rä n d e rte K u lt u r a r t bet r i f f t. Dabei muß davon ausgegangen w erd e n, daß d ie g e n e tis c h e n B e z ie h u n g e n z w is c h e n K u lt u r a r t e n und U n k r ä u te r n z u m in d e s t in e in ig e n V e rw a n d ts c h a fts k re is e n s e h r eng s in d. D ie s b e t r i f f t bes o n d e rs d ie F ä lle, in denen U n k rä u te r d ie A u sg a n g ssip p e f ü r K u l t u r p fla n z e n d a r s t e lle n ( v g l. Hammer 1990, K obayashi and Sakamoto ). Zu nennen s in d v o r a lle m 2 P roblem e - m ö g lic h e r T r a n s fe r d e r H e r b iz id r e s is t e n z v ia P o lle n von e in e r r e s is t e n te n K u lt u r a r t zu h e r b iz id e m p fin d lic h e n a rtv e rw a n d te n U n k rä u te rn - E t a b lie r u n g von P o p u la tio n e n e h e m a lig e r K u l t u r a r t e n a ls U n k rä u te r

36 27 Im e r s te r e n F a ll i s t e in e e n ts p re c h e n d e E n tw ic k lu n g von H e r b iz id r e s is te n z b e i den b e tre ffe n d e n U n k ra u ta rte n m it S ic h e r h e it zu e r w a r te n (D a rm e n cy and Q asquez , E l l s t r a n d and H o ffm a n n ). D ie s g i l t b e so n d e rs dann, wenn d ie s e r G enaustausch ö k o lo g is c h gesehen e in e n V o r t e il f ü r d ie W ild a r t d a r s t e l l t. Neuere U n te rsu ch u n g e n zum P o lle n a u s ta u s c h zw ischen b e n a c h b a rte n P o p u la tio n e n haben g e z e ig t, daß e in s o lc h e r G enaustausch ü b e r E n t f e r nungen von mehr a ls 1000 m s t a t t f i n d e t. Ungenügend b e k a n n t s in d d a b e i d ie je w e ilig e n P o te n tia le f ü r H y b r id is ie r u n g e n zw isch e n K u ltu r a r te n und verw a n d te n A c k e ru n k ra u tp o p u la tio n e n. B ekannt i s t z. B., daß e in r e l a t i v hohes K re u z u n g s p o te n tia l zw isch e n T r ia z in r e s is t e n te n B ra s s ic a - A r te n und S in a p is a r v e n s is b e s te h t. L e tz te r e i s t e in e U n k r a u t a r t, von d e r in z w is c h e n b e r e i t s e in T r i a z i n r e s is t e n t e r Ö k o ty p b e k a n n t i s t. D u rc h U n te rs u c h u n g e n b e k a n n t wurde das V o rh a n d e n s e in e in e r sponta n e n H y b r id is ie r u n g zw ischen T r ia z in - r e s is t e n t e n Ö kotypen d e r U n k r a u ta r t S e ta r ia v i r i d i s und d e r h e r b iz id e m p fin d lic h e n K u lt u r h ir s e S e ta r ia i t a l i c a. D ie s f ü h r t e in u m g e k e h rte r R ic h tu n g zu d e r E m p fe h lu n g, ü b e r H y b r id is ie r u n g d ie T r ia z in - R e s is t e n z d e r K u l t u r a r t zu e rh ö h e n (D a rm e n c y and P e rn e s ). In g le ic h e r R ic h tu n g z i e l t e n V e rs u c h e, d ie z u r Ü b e rtra g u n g d e r P a ra q u a t-r e s is te n z von e in e r W ild g e r s te (Hordeum glaucum ) a u f K u ltu r g r ä s e r (G e rs te, W eizen) unternommen w urden (Is la m and P ow les ). E ine besondere P ro b le m a tik b e s te h t b e i dem G e n tra n s fe r von R e s i stenzm echanism en zw ischen K u lt u r a r t und U n k ra u t w e it e r h in d a r in, daß U n k ra u ta rte n n ic h t s e lte n in n e r h a lb e in e s g rö ß e re n T e r r i t o riu m s g e n e tis c h n ic h t e i n h e i t l i c h s in d so n d e rn Ö kotypen m it u n te r s c h ie d!ic h e n g e o g r a p h is c h /s ta n d ö r tlic h e n V e rb re itu n g s s c h w e r- p u n k te n d a r s t e l l e n, w ie d ie s z.b. f ü r den W ild - H a f e r (A v e n a fa tu a ) f e s t g e s t e l l t w urde ( S ie b e r t ). Es ergeben s ic h d a h e r in s o lc h e n F ä lle n» w ie dem le tz tg e n a n n te n, t e r r i t o r i a l u n te r s c h ie d lic h e V o ra u ssetzungen und W a h r s c h e in lic h k e ite n, w ie s c h n e ll e in e R e s is te n z ü b e rtra g u n g d u rc h e in e nah v e rw a n d te K u lt u r a r t und a n s c h lie ß e n d A u s b re itu n g des r e s is t e n te n U n k ra u t-ö k o ty p s e r fo lg e n kann. A uf das P roblem d e r E ta b lie r u n g von P o p u la tio n e n e h e m a lig e r K u l t u r a r t e n a ls U n k rä u te r s e i in unserem B e r ic h t n u r v e rw ie s e n, da e s a n d e r e n O r t s e in g e h e n d b e h a n d e lt w i r d ( v g l. B e i t r a g H. S u k o p p ). E rw ä h n t s e i an d ie s e r S t e l l e n u r d ie in den l e t z t e n J a h re n zunehm end b e o b a c h te te und a u s d e r S ic h t d e r U n k r a u t k o n t r o lle k r i t i s c h e in g e s c h ä tz te E rs c h e in u n g des un e rw ü n schte n A u fla u fs von A u s f a l1g e tr e id e in d e r N a c h fo lg e k u ltu r m it z. T. n ic h t u n e rh e b lic h e m E in flu ß a u f d ie S t r u k t u r d e r U n kra u tzö n o se ( v g l. I s s e ls t e in und Räuber ).

37 I n d i r e k t e W ir k u n g e n d e s H e r b i z i d e i n s a t z e s in A g r o - ökosystem en S ie h t man von m ö g lic h e n d ir e k te n ( to x is c h e n ) W irkungen ab, so muß a u f G rund d e r E rfa h ru n g e n m it s e l e k t i v e n H e r b iz id e n a u ch b e i E in s a tz von NSH m it in d ir e k t e n W irkungen a u f d ie ü b rig e n K om p artm ents des A gro -Ö kosystem s g e re c h n e t w erden Kom partm ent Konsumenten S tö ru n g e n a u f d e r Ebene des K om partm ents Konsum enten b e t r e f f e n v o r a lle m fo lg e n d e Zusammenhänge. E in s c h rä n k u n g d e r F u n k tio n des A g ro -Ö kosystem s a ls Lebensraum bei A u s f a ll d e r U n k rä u te r a ls s p e z ifis c h e N a h ru n g s g ru n d la g e. H ie rv o n b e t r o f f e n s in d v o r a lle m A rte n, d e re n E x is te n z a u f e in e r s e h r engen (m ono- b is o lig o p h a g a u s g e r ic h te te n ) N a h ru n g s b a s is b e ru h t. U m gekehrt b e s te h t d ie G e fa h r, daß b e i A u s fa ll d e r U n k rä u te r h e r b iv o r e T ie r a r t e n m it w e n ig s p e z ifis c h e n A nsprüchen an d ie Nahr u n g s q u a lit ä t a u f d ie dann a u s s c h lie ß lic h vorhandenen In d iv id u e n d e r K u lt u r a r t ü b e rg e h e n. Aus a n d e re r S ic h t von B edeutu ng, n ä m lic h in ih r e r S c h u tz fu n k tio n a ls M ik r o h a b ita t, kann d ie U n kra u tzö n o se w erd en, wenn d ie E ta b lie r u n g d e r e n ts p re c h e n d e n P o p u la tio n e n im System g r u n d s ä tz lic h in fr a g e g e s t e l l t i s t. N achgew iesen s in d b e id e d e r d u rc h ± w e itg e h e n d e V e rn ic h tu n g d e r U n k ra u tzö n o se m ö g lic h e n n a c h te ilig e n S tö ru n g e n f ü r das Gesamts y s te m. So w urde b e i w e ite s tg e h e n d e r U n te rd rü c k u n g d e r U n k ra u tz ö nose ( d.h. sowohl von mono- w ie d ik o t y le n A r te n ) e in d e u t lic h e r Rückgang w ic h t ig e r e p ig ä is c h e r A n th ro p o d e n g ru p p e n (V icke rm a n n 1974) f e s t g e s t e l l t. U m g e k e h rt k o n n te e in e p o s i t i v e K o r r e l a t i o n z w is c h e n d e r P o p u la tio n s g rö ß e des G rases Poa annua und e p ig ä is c h e n K ä fe r-a rte n nachgew iesen werden (S p e ig h t and Lawton ). G erade b e i d e r f ü r den E in s a tz d e r H R -T e c h n ik v o rg e s e h e n e n K u l t u r a r t Z u c k e rrü b e w urd e n d ie N a c h t e ile d e s A u s f a l l s d e r U n k r a u tz ö n o s e im H i n b l i c k a u f d e n B e f a l l m i t t i e r i s c h e n S c h ä d lin g e n nachgew iesen (E l T i t i ).

38 So e r r e ic h t e n d ie P o p u la tio n e n d e r. B la t t la u s a r t A p h is fa b a e w ie d e r R ü b e n flie g e (P egom yia h y o s c y a m i) s i g n i f i k a n t höhere B e s ie d lu n g s d ic h te n a u f d e r K u ltu r p fla n z e b e i fe h le n d e r im V e r g le ic h zu v o rh a n d e n e r U n k ra u tz ö n o s e ( v g l. T a b. 1 ). Es w ir d d e s h a lb von einem r e g e lr e c h te n " B e fa lls v e r d ü n n u n g s e ffe k t" d u rc h d ie U n k rä u te r g e s p ro c h e n. Tab. 1 B e s ie d lu n g s d ic h te (A, A nzahl 100 P f 1.) und B e f a lls h ä u f ig k e it (B ) von A p h is fa b a e in R übenbeständen (n a ch El T i t i 1986) A B A B A B m it U n k rä u te rn % % % ohne U n k r ä u te r % % % A ls e in e w e ite r e, den Konsum enten zuzuordnende Gruppe von O rgan ism e n, d ie d u rc h S chädigung d e r U n kra u tzö n o se in ih r e r E n tw ic k lu n g g e f ö r d e r t w ir d, s in d V e r t r e t e r p a r a s it is c h e r bzw. s a p ro p h y - t is c h e r P ilz e zu nennen (B ra n d e s und H e ite fu ß ). Wie nach E in s a tz s e le k t iv e r H e r b iz id e b e k a n n t ( v g l. Mahn e t a l ), kommt es d u rc h A u s fa ll von U n k rä u te rn zu einem d ic h te r e n B e s ta n d e s s c h lu ß d e r K u lt u r a r t, d e r m it e in e r Erhöhung d e r L u f t f e u c h t ig k e i t im B e sta n d e in h e r g e h t. D adurch werden A rte n g e f ö r d e r t, d ie a u f e in e g le ic h m ä ß ig e L u f t f e u c h t ig k e it in ih r e r E n tw ic k lu n g p o s i t i v a n s p re c h e n. A ls B e is p ie l e in e s in d ir e k t e n Zusammenhanges zw ischen d e r H e r b i- zid b e käm p fu n g von U n k rä u te rn und e rh ö h te m P i lz b e f a l l d e r K u lt u r a r t kann a u f E rg e b n is s e von M ie lk e ( ) v e rw ie s e n w erd en. Er k o n n te sow ohl im G ew ächshausversuch w ie u n te r F re ila n d b e d in g u n g e n ( v g l. T a b. 2 ) f e s t s t e l l e n, daß n a ch B e k ä m p fu n g von A g ro p y ro n re p e n s m it G ly p h o s a t d e r B e f a ll d e r K u ltu r p fla n z e (W in te rw e iz e n ) d u rc h den s a p ro p h y tis e h e n P ilz Gaeumannomyces g ra m in is d e u t lic h g e f ö r d e r t w u rd e. A ls U rsache h i e r f ü r w ir d e in v e r s t ä r k t e r B e f a ll d e r d u rc h H e rb iz id e g e s c h ä d ig te n A g ro p yro n -R h izo m e und d a m it d ie E n tw ic k lu n g e in e s g rö ß e re n I n f e k t io n s p o t e n t ia ls f ü r d ie K u lt u r a r t angenommen.

39 30 Tab. 2 B e f a ll von W in te rw e iz e n m it Gaeumannomyces g ra m in is nach m e c h a n is c h e r bzw. c h e m is c h e r Bekämpfung von A g ro p y ro n re p e n s ( v e r ä n d e r t nach M ie lk e 1983) B ekäm pfungs- Gaeumannomyces g r a m in is - N o t r e if e ( S tu fe n : 1-9 ) a r t B e f a ll ( S tu fe n : 1-9 ) D u r c h s c h n itt Spanne D u r s c h n itt m echanisch 1, »4 chem isch (R oundup) 4, , K om partm ent D e s tru e n te n Zu e rw a rte n d e W irkungen e in e s g r o ß flä c h ig e n E in s a tz e s von NSH a u f d ie abbauenden O rganism engruppen im Boden (D e s tru e n te n ) 'a s s e n s ic h aus d e r K e n n tn is e n ts p re c h e n d e r E in flu ß n a h m e n von s e e k tiv e n ( v g l. E ijs a c k e r s and van d e r D r i f t ) w ie n i c h t s e l e k t i v e n ( C a r lis le and T re v o rs 1986) H e rb iz id e n a b le it e n. A u s lö s e r s in d, wenn man von m ö g lic h e n d ir e k te n W irku n g e n a b s ie h t, d ie a b e r auch im F a ll von G ly p h o s a t bzw. G lu fo s in a te -A m m o n iu m t r o t z d e re n ger in g e r P e r s is te n z im Boden n ic h t vollkom m en a u s z u s c h lie ß e n s in d, v o r a lle m d ie d u rc h den H e r b iz id e in s a tz e in tr e te n d e n V eränderungen d e r U n k ra u tz ö n o s e. D am it muß - u n a b h ä n g ig vom H e r b iz id ty p ( s e le k t i v / n i c h t s e l e k t i v ) - m it e n ts p re c h e n d e n E in flu ß n a h m e n gere c h n e t w erden. V ie lfa c h ungenügend b e k a n n t und e n ts p re c h e n d b e r ü c k s ic h t ig t i s t d ie T a ts a c h e, daß d ie abbauenden O rganism en k e in e 1m ö k o lo g is c h e n S in n e in h e it lic h e Gruppe d a r s t e lle n und ih n e n e in e u n te r s c h ie d lic h e F u n k tio n beim Abbau d e r o rg a n is c h e n S ubstanz zukommt. Dabei b e d ü rfe n n i c h t n u r d ie am Abbau b e t e i l i g t e n w i c h t i g s t e n t i e ris c h e n (M ik ro a rth ro p o d e n, Würmer) w ie m ik r o b ie lle n ( P ilz e, Bakt e r ie n, A k tin o m y c e te n ) H auptg ru p p e n e in e r d if f e r e n z ie r t e n Betr a c h tu n g. V ie lm e h r e x is t ie r e n auch in n e r h a lb d ie s e r Gruppen je nach S t e lle n p la t z in d e r N a h ru n g s k e tte (m y k o tro p h, b a k te r io tr o p h, s a p ro v o r) s e h r u n te r s c h ie d lic h e A nsprüche an d ie b io tis c h e n w ie a b io t is c h e n U m w e ltv a r ia b le n. D e m e n ts p re c h e n d u n t e r s c h i e d l i c h äußern s ic h d ie R e a k tio n e n a u f h e r b iz id b e d in g te V erä nderungen d e r U n k ra u tz ö n o s e ( v g l. Abb. 6 ).

40 H, H, ZZ > er er O) > «m (Q o -5 3 O * h I Oe Q. C or > ca O "* 0) O Ol *< =r i <n <_. c+ 3 a>: 3r 3 3 X <Q 3 3 ca er 3 o er n 3 _u O X Q. <O 0) 3^ ) flfe e r a c+ -b _u CQ 0> X -4 _U 37 3 m -* o CO Q) 3 ( D T. (ß. 00 C+» 3 - et- 3 N O a o m a. < o 3 3 C 3 c+ 3 I _ n 3 2. n 3 -J 3 " CO O n r] ~ 3 Sommergerst» H a fe r ac? * H4eH, 1 H H :42 1SB4 i985 1' 1 Acandia Oriöatei fjf.zgrsoneniida ubc Prostigmata 8) Gamasina [JJJJ Gollemboia Einfluß der Herbizidappiikaäoa auf die Abundaar von Mikroarthropodengruppen

41 A n a ly s ie r t man d ie U rsachen d e r b e i E in s a tz von H e rb iz id e n e r fo lg e n d e n V e rä n d e ru n g e n, so s in d v o r a lle m 3 m it den S t r u k t u r v e r änderungen verbundene P ro ze sse zu nennen ( v g l. Mahn und K ä s tn e r 1985, Mahn e t a l. 1988, P ra sse ): - m ik r o k lim a tis c h e V erä nderungen in f o lg e te m p o rä r g e rin g e re n B edeckungsgrades des Bodens d u rc h d ie V e g e ta tio n 32 - b o d e n p h y s ik a lis c h e V erä nderungen in f o lg e A u s tro c k n u n g und g e r in g e r e r D u rch w u rze lu n g - V e rä n d e ru n g des N a h rungsangebote s (W echsel zw isch e n Ü bera n g e b o t und M a n g e l) Der V e rä n d e ru n g m ik r o k lim a tis c h e r F a k to re n (B o d e n fe u c h te, -te m p e - r a t u r ) d u rc h R e d u z ie ru n g d e r V e g e ta tio n s d e c k e kommt b e so n d e rs in P e rio d e n m it g e rin g e n N ie d e rs c h lä g e n und in t e n s iv e r S tra h lu n g B edeutung zu. A u f v e rä n d e rte B o d e n fe u c h te, o b e r f lä c h lic h e Austro c k n u n g und s ta r k e Erwärmung d e r Bodenkrume re a g ie re n M ik ro a rth ro p o d e n z. T. s e h r e m p fin d lic h ( v g l. Dünger ). U n te r den b o d e n p h y s ik a lis c h e n P a ra m e te rn b e s it z t b e so n d e rs das P orenvolum en e n ts c h e id e n d e n E in f lu ß a u f D ic h te und V e r te ilu n g d e r B o d e n m e sofa u n a. B ei frü h e m A u s f a ll d e r den Boden b e d e c k e n d e n U n k r a u ts c h ic h t werden V orgänge d e r D ic h tla g e ru n g g e f ö r d e r t, d ie s ic h n e g a tiv a u f d ie B o d e n b e lü ftu n g bzw. G a sa u sta u schpro ze sse ausw i r k e n. K e nnzeichnend i s t w e ite r h in e in e x tre m e r W echsel z w ischen z e i t w e ilig e m N a h ru n g sü b e ra n g e b o t an a b s te rb e n d e r P fla n z e n s u b s ta n z (d u rc h d ie H e rb iz id w irk u n g a u s g e lö s t) und sp ä te re m M a ngel. D urch das Ü b e ra n g e b o t w erd en te m p o rä r s a p r o v o r e und b a k t e r io v o r e Gruppen g e f ö r d e r t, w oraus w iederum e in e a n s c h lie ß e n d e F ö rd e ru n g p a r a s i t i s c h e r G ruppen r e s u l t i e r t. W ie r a s c h. s ic h d ie h ie r a u s ergebenden ö k o lo g is c h e n U n g le ic h g e w ic h te w ie d e r a u s g le ic h e n, i s t v o r a lle m u n t e r L a n g z e ita s p e k te n n u r u n g e n ü g e n d b e k a n n t und u n te r s u c h t. Daß e in e B e e in flu s s u n g m ik r o b ie lle r A k t iv it ä t e n 1m Boden, gemessen an a llg e m e in e n L e is tu n g s p a ra m e te rn (B odenatm ung, D ehydrog e n a s e a k t iv it ä t ), b e i E in s a tz von s e le k tiv e n H e rb iz id e n (P o h l u. Malkomes 1990) w ie b e i G ly p h o s a t ( Malkomes 1988) und G lu fo s in a te - Am m onium ( D o r n e t a l ) e r f o l g t, e r g i b t s i c h a u s e n ts p re c h e n d e n U n te rs u c h u n g e n. M it w ie w e itg e h e n d e n F o lg e n f ü r P ro z e s s e, w ie d ie m i k r o b i e l l g e s t e u e r t e N - M in e r a 1 i s i e r u n g, l a n g z e it lic h gesehen zu re chnen i s t, lä ß t s ic h aus den b is h e r v o rlie g e n d e n U nte rsu ch u n g e n n ic h t e x a k t a b s c h ä tz e n.

42 Kom partm ent Boden ( a b io t is c h e r K om plex) Zum E in flu ß d e r H R -T e chnik a u f den Boden werden im Rahmen des TA- V e rfa h re n s g ru n d le g e n d e G u ta c h te n von a n d e re r S e ite v o r g e le g t ( v g l. d ie G u ta c h te n A u e rsw a ld bzw. W ilk e ). An d ie s e r S t e lle s e i aus d e r S ic h t d e r im A g ro -Ö kosystem zu e rw a rte n d e n A u sw irku n g e n n u r a u f fo lg e n d e A spekte v e rw ie s e n. D ie d u rc h E in s a tz d e r NSH e r fo lg e n d e lä n g e r z e it lic h e w e itg e h e n d e F r e ih a lt u n g d e r in n e r h a lb d e r K u lt u r a r t z ö n o s e b e s te h e n d e n Zw ischenräum e e r h ö h t b e so n d e rs b e i Anwendung d e r H R -T e chnik in H a c k fr u c h tk u ltu r e n und im M ais w e s e n tlic h d ie G e fa h r e in e r v e r s tä r k te n B o d e n e ro s io n ( v g l. A lkäm per ). H ie rv o n b e so n d e rs b e t r o f f e n s in d L a n d s c h a fte n m it g ro ß flä c h ig e m Anbau d e r g e nannte n K u ltu r e n in h ä n g ig e n Lagen (d u rc h W a s s e re ro s io n ), d.h. v o r a lle m d ie H ü g e lla n d s c h a fte n. H in zu kommt a b e r auch d ie e rh ö h te G e fä h r dung d u rc h W in d e ro s io n a u f den s a n d ig e n (G ro ß flä c h e n )S ta n d o rte n in N o rd d e u ts c h la n d und z. T. in M itte ld e u ts c h la n d. Um diesem P ro b le m zu begegnen, w erden e in e r s e it s B odendecker w ie Raps und Roggen a u s g e s ä t und a n s c h lie ß e n d m it n ic h t - s e le k t iv e n H e rb iz id e n r e g u l i e r t ( v g l. P a tz e r e t a l ). D iese M ö g lic h k e it d ü r f t e a b e r k ü n f t ig n ic h t mehr z u r V e rfü g u n g s te h e n, wenn d ie g e n a n n te n K u lt u r a r t e n e b e n f a lls in d ie H R -T e c h n ik e in b e z o g e n w erden. A n d e r e r s e its werden V e rfa h re n, w ie das U n t e r b la t t s p r it z - V e rfa h re n von B a sta zu M a is, e n t w ic k e lt, b e i dem d ie A u sw irku n g e n a u f d ie U n k ra u tz ö n o s e n u r u n z u re ic h e n d b e k a n n t und auch e in g e s c h rä n k t s in d ( P f e f f e r k o r n e t a l ). D ie f ü r d ie D e s tru e n te n g e n a n n te n, s ic h n a c h t e ilig a u s w irk e n d e n K r i t e r i e n f ü r v e r s c h le c h t e r t e b o d e n p h y s ik a lis c h e B e d in g u n g e n d u rc h te m p o rä r g e rin g e Bodenbedeckung g e lte n auch f ü r d ie a l l e i n v e rb le ib e n d e K u ltu r a r tz ö n o s e. D ie D u rc h w u rz e lu n g des Bodens w ir d d u rc h f r ü h z e it ig e V e rk ru s tu n g d e r O b e rflä c h e e r s c h w e rt. Der f ü r d ie o p tim a le G e s ta ltu n g d e r L e is t u n g s f ä h ig k e it des W urzel system s w ü n schensw erte G asaustausch w ir d v e r r in g e r t. Es muß d a h e r auch f ü r d ie K u lt u r a r t m it M ö g lic h k e ite n d e r E rtra g s re d u z ie ru n g (b e sonders in tro c k e n e n J a h re n ) g e re c h n e t w erden. In w ie w e it d ie s e b e id e n P roze sse ( E ro s io n s v o rg ä n g e / v e r s c h le c h t e r t e b o d e n p h y s ik a lis c h e P a ra m e te r) s y n e r g is tis c h in e in a n d e r g r e i- fe n d s ic h in ih r e r W irkung v e r s tä r k e n, i s t ohne e x p e rim e n te lle n V e rs u c h s a n s a tz n ic h t zu k lä r e n. S ic h e r i s t, daß d u rc h d ie V e r s tä r k u n g d e r e r o s iv e n P ro z e s s e d ie V e r r in g e r u n g d e r o f t n u r

43 g e rin g m ä c h tig e n h u m u s h a ltig e n K ru m e n s c h ic h t b e s c h le u n ig t w ir d. Es w erd en s ic h d a h e r auch d ie b o d e n p h y s ik a lis c h e n (u n d - c h e m ischen) B edingungen in dem Maße v e r s c h le c h te r n, w ie d ie p o s i t i ven S t r u k t u r g e f ü g e k r it e r ie n f ü r W a s s e rh a ltu n g und N ä h r s to ffs p e i cheru n g d u rc h d ie w e s e n tlic h u n g ü n s tig e re n des humusarmen U n te r g ru n d e s e r s e t z t w erd e n. 2. N ic h t-a g ro -ö k o s y s te m e 34 D ie P r o b le m a tik e in e s k ü n f t i g m ö g lic h e n E in s a t z e s von NSH im B e re ic h von N ic h t-a g ro -Ö k o s y te m e n u n te r Z u g ru n d e le g u n g d e r HR- T e c h n ik b e d ü r fte e in e r besonderen A n a ly s e und w ar n ic h t A n lie g e n des G u ta c h te n s. Aus den E rfa h ru n g e n d e s E in s a t z e s vo n NSH z u r U n kra utb ekäm pfung in B a u m s c h u lq u a rtie re n (A ckerm ann und Langelü d d e ke 1988) sow ie a u f S ta n d o rte n m it R u d e ra l-ö kosyste m e n ( E i se n b a h n a n la g e n, S tra ß e n b ö sch u n g e n ) s in d e n ts p re c h e n d e M o d e llu n te rs u c h u n g e n u n te r P ra x is b e d in g u n g e n e r f o r d e r l i c h, wenn nacht e i l i g e A u sw irku n g e n w e ite s tg e h e n d ve rm ie d e n w erden s o lle n. Im Rahmen d ie s e s G u ta c h te n s w ir d a u f m ö g lic h e A u sw irku n g e n des m it d e r H R -T e ch n ik verbundenen E in s a tz e s von NSH n u r in s o w e it e in g e g a n g e n, a ls es s ic h um u n b e a b s ic h tig te W irkungen h a n d e lt, d ie aus dem E in s a tz von NSH in A gro-ö kosystem en r e s u lt ie r e n. A g ro und N ic h t-a g ro -ö k o s y s te m e s in d in den e n ts p re c h e n d e n L a n d s c h a fte n in u n te rs c h ie d lic h e m Grade m ite in a n d e r v e r n e t z t. D ie V e rn e tzu n g e n s in d b e so n d e rs eng und e n ts p re c h e n d e n e g a tiv e E in flü s s e zu e rw a r te n, wenn - d ie von Ä ckern umgebenen N ic h t-a g ro -ö k o s y s te m e flä c h e n m ä ß ig k le in s in d - d ie L a n d s c h a ft, w ie in den B ö r d e g e b ie te n, in s g e s a m t e in e g e rin g e D iv e r s it ä t a u fw e is t und d ie A gro -Ö kosystem e zudem flä c h e n m ä ß ig gesehen d o m in ie re n - von A gro-ö kosystem en umgebene N ic h t-a g ro -ö k o s y s te m e s e lte n e und in ih r e r E x is te n z g e fä h rd e te A rte n e n th a lte n.

44 E in flu ß a u f W e chse lbezie hungen zw ischen A g ro - und N ic h t- A g ro -ö ko syte m e n D ie W e chse lbezie hungen zw ischen A g ro - und N ic h t-a g ro -Ö k o s y s te m e n w erden im F a lle d e r Anwendung d e r H R -T e chnik in v e rs c h ie d e n e r H in s ic h t b e e in f lu ß t. S ie e r s tr e c k e n s ic h v o r a lle m a u f d ie b io tis c h e n A u s ta u s c h p ro z e s s e. B e tr o ffe n s in d h ie rv o n b e so n d e rs d ie O rg anism en, d e re n E r h a lt von d e r g le ic h z e it ig e n E x is te n z in A g ro und -N ic h t-a g ro -Ö k o s y s te m e n a b h ä n g t. Dabei h a n d e lt es s ic h v o r a lle m darum, daß s ic h b e i e in e r R eihe von O rganism en d e r Lebensz y k lu s in b e id e n Ö kosystem -T ypen v o l l z i e h t. B e is p ie l d a fü r i s t d e r re g e lm ä ß ig e e x te rn e D ia s p o re n e in tr a g in A gro-ö kosystem e und in u m g e k e h rte r R ic h tu n g. E in w e ite r e s B e is p ie l 1 s t d ie N ahrungsa b h ä n g ig k e it während b e s tim m te r E n tw ic k lu n g s s ta d ie n von je w e ils einem d e r b e id e n System e ( z.b. W irts w e c h s e l p a r a s it is c h e r P ilz e, O rts w e c h s e l von T ie r e n ). In s g e s a m t lie g e n r e c h t u m fa n g re ic h e W e chse lbezie hungen v o r, d ie a b e r auch g e g e n w ä rtig e r s t u n z u re ic h e n d u n te r s u c h t s in d. So wurde e r s t in l e t z t e r Z e it n a ch g e w ie se n, daß z a h lr e ic h e an d ie Ä c k e r u n m itte lb a r angrenzende S aum biotope ( z.b. Böschungen, K le in g e w ä s s e r) a ls h a u p ts ä c h lic h e b is a u s s c h lie ß lic h s ic h e r e E rh a ltu n g s räume f ü r e in e R eihe von O rganism en anzusehen s in d, ohne d e re n E x is te n z d ie e n ts p re c h e n d e n A rte n bzw. ih r e P o p u la tio n e n k e in e d a u e r h a fte ü b e rle b e n s c h a n c e n haben W a ld - und G rü n la n d -Ö ko syste m e A ls U rsach e m ö g lic h e r S tö ru n g e n muß aus den E rfa h ru n g e n m it sele k t iv e n H e rb iz id e n m it e in e r A b d r i f t von NSH w ährend d e r A p p lik a tio n g e re c h n e t w erd en. D araus r e s u ltie r e n d e B e la s tu n g e n d ü r fte n s ic h v o r a lle m a u f d ie P h yto zö n o se e r s tr e c k e n. H ie rv o n b e t r o f f e n w ären b e so n d e rs d ie S aum bereiche a n g re n z e n d e r W ald- und G rü n la n d ö ko syste m e. D ie A b d r i f t in angrenzende W aldbestände d ü r f t e 1n h o r iz o n t a le r R ic h tu n g r e l a t i v g e rin g s e in. D ie s g i l t b e i L a u b w ä ld e rn z u m in d e s t f ü r d ie V e g e ta tio n s p e rio d e und b e so n d e rs f ü r W ä ld e r m it hohem K ro n e n s c h lu ß und d ire k te m G e h ö lz u n te rw u c h s (n ie d e re Baum- und S tr a u c h s c h ic h t). M ö g lic h e K o n ta m in a tio n e n ergeben s ic h demnach b e i W äldern v o r a lle m f ü r den u n m itte lb a r e n R a n d b e re ic h, d e r a ls S tauzone e in e e rh ö h te I n t e r z e p t io n a u fw e is t.

45 36 D urch e n ts p re c h e n d e Model 1U n te rsu ch u n g e n w äre zu p r ü fe n, in w ie w e it b e sonders d ie k r a u tig e V e g e ta tio n d u rc h e in e H e r b iz id k o n ta - m in a tio n g e s c h ä d ig t w ir d. V or a lle m b e i Anwendung des S z e n a rio 3 b e s te h t d ie G e fa h r re g e lm ä ß ig e r S chädigungen d e r k r a u tig e n A rte n. So muß z u m in d e s t m it e in e r d e u tlic h e n V e rrin g e ru n g ih r e r V i t a l i t ä t und K o n k u r r e n z k r a f t (im V e r g le ic h zu den G e h ö lz e n ) g e r e c h n e t w erden, d e re n F o lg e n a b e r ohne e n ts p re c h e n d e U n te rsu ch u n g e n n ic h t e x a k t v o ra u s s a g b a r s in d. Erwähnung v e r d ie n t in Bezug a u f d ie G efä h rd u n g d e r R a n d b e re iche d e r W älder d ie T a ts a c h e, daß d ie s e o f t d u rc h das A u ftr e te n von r e l a t i v s e lte n e n so g enannten Saum arten g e k e n n z e ic h n e t s in d. Dabei h a n d e lt es s ic h um A rte n, d ie a u f Grund ih r e r s p e z ifis c h e n ö k o lo g is c h e n A nsprüche weder im In n e re n d e r W älder noch in den Ä cke rn d a u e r h a ft Fuß zu fa s s e n verm ögen. V e rg lic h e n m it den W ald-ö kosystem en muß b e i G rü n la n d -Ö ko syste m e n m it e in e r w e ite rre ic h e n d e n h o r iz o n ta le n A b d r i f t von a u f benachb a rte n Ä ckern a p p liz ie r t e n H e rb iz id e n g e re c h n e t w erden. Dementsp re ch e n d s in d s p e z ifis c h e V erä n d e ru n g e n d e r vorhandenen P h y to z ö - nosen im k o n ta m in ie r te n Raum zu e rw a rte n. Dabei s in d 2 A spekte zu b e tra c h te n - in w ie w e it muß in G rü n la n d -Ö ko syste m e n m it e in e r u n te r s c h ie d lic h e n S e n s i t i v i t ä t d e r e in z e ln e n A rte n - d ie s g i l t in besonderem Maße f ü r d ie d e r P h y to z ö n o s e n - g e g e n ü b e r den e in g e s e t z t e n NSH g e re c h n e t werden - in w ie w e it kommt es - v o r a lle m b e i Anwendung d e r NSH nach dem S z e n a rio 3 -M o d e ll - z u r Z u rü c k d rä n g u n g b zw. dem A u s f a l l b e s tim m te r A r te n, d ie m it e in e r A u flo c k e ru n g d e r z ö n o tis c h e n S tr u k tu r e n e in h e r g e h t. Wie b e r e it s s e i t längerem d u rc h e x p e r im e n te lle U n te rsu ch u n g e n m it m a rk ie rte m G ly p h o s a t b e k a n n t i s t ( v g l. M a r q u is e t a l ), beste h e n z w ischen w ic h tig e n G rü n!a n d a rte n, w ie z.b. den G rä sern P h a la r is a ru n d in a c e a und F e s tu c a ru b ra s ig n if ik a n t e U n te rs c h ie d e in d e r E m p fin d lic h k e it gegenüber diesem H e r b iz id ( v g l. Tab. 3 ).

46 37 Tab. 3 W irku n g von G ly p h o s a t a u f das Wachstum von F e s tu c a ru b ra und P h a la r ls a ru n d in a c e a (G e w ä c h s h a u s v e rs u c h, n a ch M a rq u is e t a l. 1979) Tage nach a p p liz. Glyphosat Gew1cht/Pflanze (g) Behandlung ( g / P fi. ) P halar.arund. Fest.rub 0 0 1,3 + 0,1 1,2 + 0,1 45 1,4 + 0,1 1,3 + 0,1 90 1,3 + 0,1 1,1 + 0, ,0 + 0,4 2,2 + 0,1 45 1,0 + 0,1 1,6 + 0,1 90 0,9 + 0,1 1,6 + 0, ,6 + 1,6 4,4 + 0,3 45 0,8 + 0,1 1,9 + 0,2 90 0,7-0,1 3,1 + 0, ,5 + 1,0 45-2,4 + 0,5 90-5,4 + 1,8

47 S ie b e t r e f f e n o ffe n b a r v o r a lle m d ie u n te r s c h ie d lic h e F ä h ig k e it zum N e u a u s trie b aus den b a s a le n In n o v a tio n s o rg a n e n und d a m it das Verm ögen, eingenommene ö k o lo g is c h e N isch e n d a u e r h a ft zu b e s e tz e n. Es muß d a h e r d a m it g e re c h n e t w erd en, daß im H e rb iz id k o n ta m in a t io n s b e r e ic h U m s c h ic h tu n g e n in d e r S t r u k t u r d e r P h y to z ö n o s e n e in t r e t e n, d ie in ih re m V e r la u f und Umfang g e n a u e re r A n a lyse n b e d ü r fte n. H in s ic h t lic h d e r G rü n la n d k o n ta m in a tio n e r g ib t s ic h n e u e rd in g s e in e w e ite r e P ro b le m a tik. S ie b e s te h t d a r in, daß - aus d e r S ic h t d e r P r a x is e r fo lg v e rs p r e c h e n d - E in s a a te n von M ais ( a ls B a n d frä s s a a te n ) in G rü n la n d vorgenommen w erd en, um d ie bodendeckenden E ig e n s c h a fte n des le t z t e r e n zu n u tz e n (Ammon e t a l ). Um je d o c h e in g le ic h z e it ig e s Wachstum a u f den G r ü n la n d s tr e ife n zu v e r h in d e r n, wurden d ie m it G ly p h o s a t b e h a n d e lt. Der d a d u rch ver u r s a c h te G rad d e r S c h ä d ig u n g d ü r f t e s ic h f ü r d ie b e t e i l i g t e n A r te n u n t e r s c h ie d lic h a u s w ir k e n ( s. o. ), w u rd e a b e r in s e in e n F o lg e n f ü r d ie Zönose n ic h t u n te r s u c h t. Von s p e z ifis c h e m In te r e s s e d ü r f t e k ü n f t ig auch d ie B e a n tw o rtu n g d e r F rage s e in, ob - w ie in A gro -Ö kosystem e n g e p la n t - g e n te c h n is c h v e rä n d e rte G rä s e r in Form m o n o k u ltu r a r tig b e tr ie b e n e r G rünla n d -Ö k o s y s te m e e n ts p re c h e n d dem T yp d e r b e r e i t s g e g e n w ä r tig v o rh a n d e n e n, a n gebaut w e rd e n. In diesem F a lle würde s ic h auch e in e v e r ä n d e rte S it u a t io n h i n s ic h t l i c h d e r B e u r te ilu n g d e r A p p lik a t io n von NSH e rg e b e n, d ie z u r N ie d e r h a lt u n g a n d e r e r K onk u r re n te n e in g e s e tz t w erden k ö n n te n. Da je d o c h d ie A n a ly s e d ie s e s P ro b le m s n i c h t A n lie g e n d ie s e s G u ta c h te n s i s t, s e i a u f d ie s e P ro b le m a tik n u r k u rz aufm erksam gem acht R u d e ra l - Ökosystem e R u d e ra l-ö kosyste m e s in d s e i t langem das Z ie l des E in s a tz e s n ic h t s e le k t iv e r H e r b iz id e. Es la s s e n s ic h b e i ih n e n m o d e llh a ft E n t w ic k lu n g e n b e o b a chte n, d ie - zwar n u r f ü r den Typ des a n th ro p o g e n n ic h t o d e r n u r e x te n s iv g e n u tz te n R u d e ra l-ö k o s y s te m s s p e z if is c h und in ih re m P rozeßv e r la u f n ic h t a u f A g ro -Ö kosystem e zu ü b e rtra g e n s in d - z u g le ic h a b e r d e u t lic h m a chen, w ie n a c h h a lt ig s ic h e in re g e lm ä ß ig e r E in s a tz von NSH a u f d ie Z ö n o s e s tru k tu re n a u s- wi r k t.

48 39 In diesem Zusammenhang s e i a u f fo lg e n d e A spekte h in g e w ie s e n. Der E in s a tz von NSH h a t in den je w e ilig e n R u d e ra l-ö ko syte m e n e rw a rtu n g s - und zie lg e m ä ß m a ssive V erä nderungen h e rv o r g e r u fe n. S ie fü h r te n n ic h t s e lte n b is z u r t o t a le n V e rn ic h tu n g d e r gesam ten V e g e ta tio n. A lle r d in g s wurden in v ie le n F ä lle n n ic h t b e a b s ic h t i g t e N ebenw irkungen e r z i e l t. H ie r z u z ä h le n e in m a l d ie R u m p fs tr u k tu r e n d e r v e r b le ib e n d e n Zönose. In ih n e n ü b e rw ie g e n A r te n, d ie von den e in g e s e tz te n NSH n ic h t vollkom m en v e r n ic h t e t w urden und s ic h e n ts p re c h e n d e rn e u e rn konnte n ( z.b. A rte n m it P fa h lw u rz e ln o d e r W achsüberzügen). Aus a b io t is c h e r S ic h t b e m erkensw e rt i s t, daß d u rc h d ie w e it e s t gehende V e rn ic h tu n g d e r vorhandenen P hytozönosen d ie B odenoberflä c h e n f r e i g e l e g t und v e r s t ä r k t d e r B o d e n e ro s io n a u s g e s e t z t w urd en. H ie rv o n b e t r o f f e n s in d b e so n d e rs h ä n g ig e Lagen, w ie Wegund S tra ß e n b ö sch u n g e n, zu d e re n S t a b ilis ie r u n g n a c h tr ä g lic h e n t spre chende Maßnahmen e in g e le it e t w erden m ußten. Ä h n lic h w ie b e i den G rü n la n d -Ö ko syste m e n k ö n n te es k ü n f t ig von In te r e s s e s e in, im H in b lic k a u f d ie v ie lf a c h gew ünschte S c h u tz f u n k t io n, d ie v o rh a n d e n e V e g e t a t io n s s t r u k t u r e n f ü r s o n s t f r e ilie g e n d e B o d e n o b e rflä c h e n b e s itz e n, h e r b iz id r e s is t e n t e A rte n g e z ie lt anzubauen. S o llt e d ie s e P ro b le m a tik a k t u e ll w erd e n, b e d ü r fte es e n ts p re c h e n d e r Mode 11 U n te rs u c h u n g e n, um m ö g lic h e n e g a tiv e A u sw irku n g e n e in e r s o lc h e n Maßnahme v o r ih r e r flä c h e n d e c k e n d e n Anwendung q u a n t if i z ie r e n zu können. E rw ähnt s e i in die sem Zusammenhang, daß zum ind e s t e in e R e ih e von R u d e ra l-ö kosyste m e n V e rb re itu n g s s c h w e rp u n k te f ü r e r h a lt e n s w e r t e A r te n d a r s t e l l e n. G e n a n n t s e ie n O n o p o rd o n a c a n th iu m ( E s e ls d is t e l) und C ic h o riu m in ty b u s (W e g w a rte ). A rte n, w ie d ie e rw ä h n te n, u n t e r lie g e n d e r G e fa h r, e n d g ü l t i g i h r e E x is t e n z m ö g lic h k e it e n in d e r a g r a r is c h e n K u l t u r l a n d s c h a f t zu v e r lie r e n, wenn n ic h t g le ic h z e i t i g e n ts p re c h e n d e Schutzmaßnahmen e r g r i f f e n würden»

49 40 3. E m p fe h lu n g e n im F a lle des E in s a tz e s v o n n i c h t - s e 1e k t iv e n H e rb iz id e n in A gro-ö kosystem en S o llt e es zu e in e r Anwendung d e r H R -T e chnik in A gro-ö kosystem en kommen, so ergeben s ic h f ü r d ie s e e in e R eihe von P roblem en, d ie in den vorangehenden K a p ite ln d a r g e le g t w urd en. Da ohne v o r h e r ig e u m fä n g lic h e V e rs u c h s p ro g ra m m e d ie m ö g lic h e n F o lg e n n i c h t m it S ic h e r h e it e in z u s c h ä tz e n s in d, b e d a r f es b e g le it e n d e r ö k o lo g is c h e r Maßnahmen zum E in s a tz d e r H R -T e c h n ik. S ie b e zie h e n s ic h e in m a l a u f D iagnosem ethoden und zum a n d e re n a u f Vorbeugungsmaßnahmen ö k o lo g is c h e D ia g n o s e m e th o d e n z u r F r ü h e r k e n n u n g v o n L a n g z e ite ffe k te n Um a u f ö k o lo g is c h e r Ebene m ö g lic h e n a c h t e ilig e V erä nderungen zu e rfa s s e n, w erden fo lg e n d e D iagnosem ethoden v o rg e s c h la g e n. D ie g e n a n n te n M e thoden s in d e n ts p re c h e n d den S p e z i f i k a e i n z e l n e r P ro b le m b e re ic h e zu e r w e ite r n bzw. zu v e r t ie f e n. E in e w ic h tig e G ru n d la g e b i l d e t d ie A n la g e von K atenen m it e n t sp rechenden D a u e rb e o b a c h tu n g s flä c h e n in den w ic h tig s t e n K lim a re g io n e n und a u f r e p r ä s e n ta tiv e n S ta n d o r ts e in h e ite n D e u ts c h la n d s z u r m o d e llh a fte n E rfa s s u n g von S tru k tu rv e rä n d e ru n g e n d e r A g ro - ö ko syste m e. Zu e r fa s s e n s in d im e in z e ln e n e n ts p r e c h e n d den a n g e w a n d te n S z e n a rio s k r i t i s c h e V erä nderungen d e r z ö n o tis c h e n S tr u k tu r e n, w ie besonders - d ie H e ra u s b ild u n g von U n k ra u tz ö n o s e n m it h o h e r D o m in a n z e in z e ln e r A rte n - E n tw ic k lu n g und A u s b r e itu n g h e r b i z i d r e s i s t e n t e r U n k r a u t ö k o ty p e n - A u s b re itu n g tra n s g e n v e r ä n d e r te r K u lt u r a r t e n a ls u n e rw ü n sch te B e g le it f lo r a, d.h. a ls U n k rä u te r - s t r u k t u r e l l e V e r ä n d e r u n g e n d e r an d e n A b b a u p r o z e s s e n b e t e i l i g t e n O rg a n is m e n g ru p p e n und i h r e r s p e z if is c h e n S to ffw e c h s e l T e is tu n g e n (A tm ung, D e h y d ro g e n a s e a k tiv itä t, N- M in e r a lis ie r u n g s v e r la u f ).

50 41 E r f o r d e r l i c h i s t w e i t e r h i n e in e K o n t r o l l e v o n m ö g lic h e n V erä nderungen d e r W e chse lbezie hungen zw ischen den m ite in a n d e r v e r n e tz te n A g ro - und N ic h t-a g ro -ö k o s y s te m e n. D ie s g i l t s p e z ie ll b e z ü g li ch - m ö g lic h e r u n b e a b s ic h tig te r N ebenw irkungen ( z.b. A b d r i f t ) von H e rb iz id e n a u f N ic h t-a g ro -Ö k o s y s te m e - P rü fu n g, in w ie w e it d u rc h s p e z i f i s c h e, neu e n t w i c k e l t e E in s a tz v e r fa h r e n e in e d i r e k t e E in flu ß n a h m e a u f N ic h t - A g r o - Ö kosystem e e r f o l g t ( z.b. M a is a n s a a t im G rü n la n d ) - E n tw ic k lu n g e n ts p re c h e n d e r T e s t v e r f a h r e n z u r K o n t r o l l e von N ebenw irku ngen, f a l l s in N ic h t-a g ro -ö k o s y s te m e n d ie H R -T e chnik u n m itte lb a r ( z.b. A n s a a tg rü n la n d ) zum E in s a tz kommt. A u f d ie im e in z e ln e n e in z u s e tz e n d e n M e th o d e n k a n n h i e r n i c h t n ä h e r e in g e g a n g e n w e rd e n. Z u r L ö s u n g d e r g e n a n n te n A u fg a b e n s te llu n g e n s t e h t zum großen T e il e in e r f o lg r e ic h e r p r o b te s M ethod e n spektru m z u r V e rfü g u n g, w ie es b e so n d e rs im Rahmen des A r b e its g e b ie te s d e r B io in d ik a t io n e n t w ic k e lt wurde und b e r e it s in d e r U m w e ltp ra x is im E in s a tz i s t. ( v g l. A rn d t e t a l ). Dar ü b e r h in a u s werden w e ite r e M ethoden w ie z.b. das C h lo r o p h y llflu o r e s z e n z - ( C f) - V e r fa h r e n ( v g l. J ü tte rs o n k e u. A r l t 1992) h e ra n z u z ie h e n s e in, d ie f ü r s p e z ifis c h e F ra g e s te llu n g e n, w ie d ie quant i t a t i v e E rfa s s u n g d e r H e r b iz id r e s is t e n z von U n k rä u te rn, b e r e it s e r f o lg r e ic h angew andt w urden ö k o lo g is c h f u n d ie r t e Vorbeugemaßnahmen z u u r V erm eidung von L a n g z e ite ffe k te n Im F a ll des E in s a tz e s d e r H R -T e chnik in A gro-ö kosystem en wären e n ts p re c h e n d den zu e rw a rte n d e n A u sw irkungen fo lg e n d e V orbeugemaßnahmen zu e m p fe h le n.

51 42 Szenario 1 Ü ber d ie e n ts p re c h e n d e s t a a t l i c h e A u f s ic h t s b e h ö r d e ( z. B. Landwi r t s c h a f t s ä m t e r ) i s t zu s ic h e r n, daß d e r Umfang d e r nach S z e n a rio 1 in dem je w e ilig e n L a n d s c h a fts ra u m m it d e r H R -T e ch n ik b e h a n d e lt e n F lä c h e n b e g r e n z t b l e i b t. D a b e i s in d s o w o h l la n d s c h a f t lic h e S p e z if ik a w ie d e r Um fang d e r im T e r r i t o r i u m in s g e s a m t la n d w ir t s c h a f t lic h ( a g r a r is c h ) g e n u tz te n F lä c h e n zu b e r ü c k s ic h tig e n. Dabei s o l l t e n a ls K r ite r iu m B e rü c k s ic h tig u n g fin d e n - d ie r e g io n a l d u r c h s c h n it t lic h e (s e h r u n te r s c h ie d lic h e ) S c h la g flä c h e n g rö ß e - d ie von den U n k ra u tz ö n o s e s tru k tu re n (A rte n zusa m m e n setzung) h e r w a h rs c h e in lic h e G e fa h r e in e r ra sch e n B ild u n g r e s is t e n t e r S ip p e n - d e r G e fä h rd u n g s g ra d s e lte n e r Zönosen und A rte n. S z e n a rio 2 B ei Anwendung von S z e n a rio 2 g e lt e n im P r i n z i p d ie g le ic h e n K r i t e r ie n, d ie schon f ü r S z e n a rio 1 g e n a n n t w urden. Z u s ä tz lic h e s o llt e n e r f a ß t w erden: - G e h a lt des N ie d e rs c h la g s w ie des T rin k w a s s e rs aus Q u e lle n o d e r Brunnen in den G e b ie te n, in denen m ö g lic h e E in trä g e d e r e in g e s e tz te n NSH e r fo lg e n könnte n - E rs c h e in u n g e n von B o d e n e ro s io n (d u rc h W asser, W ind) im A g ro - ö ko syste m s e lb s t bzw. in N ic h t-a g ro -Ö k o s y s te m e n, in d ie möglic h e r w e is e A u s trä g e von Boden b e i E in s a t z d e r H R -T e c h n ik e r f o lg e n. Zu p rü fe n wäre d a b e i nach M ö g lic h k e it, ob d e r a r t ig e A u s trä g e d ie d e r n ic h t m it NSH b e h a n d e lte n v e r g le ic h b a r e n F lä c h e n ü b e r s c h r e ite n.

52 43 S z e n a rio 3 B ei Anwendung von S z e n a rio 3 g e lte n d ie f ü r S z e n a rio 1 und 2 b e r e it s genannte n K r i t e r ie n. Z u s ä tz lic h zu s ic h e r n wäre - daß d e r im je w e ilig e n T e r r it o r iu m in d ie H R -T e chnik e in b e zo g e n e F lä c h e n a n te il s p e z if is c h b e g re n z t b l e i b t. Ohne K e n n tn is möglic h e r L a n g z e itw irk u n g e n müßte e in g rö ß e re r zusammenhängender F lä ch e n ko m p le x von d e r Anwendung d e r H R -T e chnik a u sgesch lo s s e n b le ib e n. Dabei w är es b e so n d e rs g ü n s tig, wenn d u rc h vorhandene P u ffe rz o n e n aus N ic h t-a g ro -Ö k o s y s te m e n (b e s o n d e rs von F lu rg e h ö lz e n und W ä ld e rn ) e in z u s ä t z l i c h e r S c h u tz z. B. v o r dem E in d rin g e n r e s is t e n t e r A r te n, gegeben w erden k ö n n te. - S p e z i e l l zu k o n t r o l l i e r e n w ä re d i e V e r ä n d e r u n g d e r B io d iv e r s it ä t d e r U n k ra u tp h y to z ö n o s e. H ie rz u müßten A n a lyse n d e r Samenbank im Boden vorgenommen s o w ie ü b e rg re ife n d e W irkungen a u f N ic h t-a g ro -Ö k o s y s te m e e r f a ß t w erd en. 4. D is k u s s io n Das v o r lie g e n d e G u ta c h te n v e rs u c h te, d ie w ic h tig s t e n P roblem e a u fz u z e ig e n, d ie im F a lle d e r Anwendung d e r H R -T e chnik in A g ro - Ö kosystem en a k t u e lle B edeutung e rla n g e n können. Dabei la s s e n s ic h u n te rs c h e id e n : G ru n d s ä tz lic h e ö k o lo g is c h e P roblem e - In w ie w e it b le ib e n d ie b is h e r ig e n p h y to z ö n o tis e h e n G runds tr u k tu r e n des A gro -Ö ko syste m s e r h a lte n bzw. ändern s ic h g ru n d le g e n d? - w e lc h e fu n k tio n a le n B eziehungen zw ischen d e r Ebene d e r P ro d u zente n und den anderen tro p h is e h e n N iveaus (Konsum enten, D e s tru e n te n ) können d u rc h A u s fa ll w e s e n tlic h e r S t r u k t u r m erkm ale d e r P hyto zö n o se ( A r te n, P o p u la tio n e n ) e n ts c h e id e n d g e s t ö r t w erden?

53 44 - w ir d es a n a lo g zu den b e i s e l e k t i v e n H e r b iz id e n in den le t z t e n Ja h re n e rk e n n b a re n Tendenzen des zunehmenden A u f t r e t e n s h e r b iz id - r e s is t e n t e r Ö kotypen b e i w ic h tig e n A rte n zu e in e r g le ic h e n E n tw ic k lu n g b e i E in fü h ru n g n ic h t - s e le k t iv e r H e r b iz id e im Rahmen des H R -V e rfa h re n s kommen? S p e z ie lle ö k o lo g is c h e P roblem e - in w ie w e it e n th a lte n d ie v o rg e s c h la g e n e n S z e n a rie n f ü r d ie Anwendung d e r H R -T e chnik d ie M ö g lic h k e it, d e re n E in s a tz u n te r A n w e n d e r a s p e k te n zu o p t i m i e r e n u n d d a b e i g l e i c h z e i t i g ö k o lo g is c h n a c h t e ilig e E n tw ic k lu n g e n r e c h t z e it ig zu e rkennen und zu v e r h in d e rn? - in w ie w e it muß m it n a c h t e ilig e n F o lg e n b e i Anwendung d e r HR- T e c h n ik a u f N ic h t-a g ro -Ö k o s y s te m e g e re c h n e t werden? - i s t zu e rw a rte n, daß es zu e in e r perm anenten Z u rü ckd rä n g u n g o d e r A u slö sch u n g b e s tim m te r A rte n d e r U n k ra u tz ö n o s e kommt? In B e a n tw o rtu n g d e r zu den g r u n d s ä tz lic h e n ö k o lo g is c h e n P roblem en a u fg e w o rfe n e n Fragen la s s e n s ic h aus d e r b is h e r ig e n K e n n tn is d e r W irkungen s e le k t iv e r w ie n ic h t - s e le k t iv e r H e r b iz id e a u f A g ro - öko system e Und U n kra u tzö n o se n fo lg e n d e S c h lu ß fo lg e ru n g e n z ie h e n. - V e rä n d e ru n g e n d e r G r u n d s t r u k tu r e n d e r m it NSH b e h a n d e lte n A grophyzönosen s in d m it g ro ß e r W a h r s c h e in lic h k e it zu e rw a rte n. Aus g e g e n w ä rtig e r S ic h t lä ß t s ic h ohne e n ts p re c h e n d e B e g le it u n te rs u c h u n g e n n ic h t m it S ic h e r h e it sagen, in w ie w e it V erä nderungen ü b e r das b e i la n g z e itlic h e m E in s a tz s e le k t iv e r H e rb iz id e im 2 - s t u f ig e n P ro z e ß v e rla u f e r r e ic h t e N iveau q u a l i t a t i v w ie q u a n t it a t iv h in a u s g e h e n. Z w ischen den E lem enten d e r P hyto zönose und den Konsum enten bzw. D e s tru e n te n b e ste h e n z.t. s e h r enge W e ch se lb e zie h u n g e n und Abh ä n g ig k e ite n. S ie b e t r e f f e n b e i den Konsum enten b e so n d e rs spez if is c h e N a h ru n g s k e tte n ( H e r b iv o r ie ) w ie R aum nischen, d ie b e i V e r n ic h tu n g d e r b e t r e f f e n d e n P h y t o z ö n o s e s t r u k t u r e n o d e r e in z e ln e r ih r e r P o p u la tio n e n e s s e n t ie ll in fr a g e g e s t e l l t s in d. B e i den D e s tru e n te n muß in ä h n lic h e r W e is e m it i n d i r e k t e n W irkungen ü b e r d ie V e rä n d e ru n g des N a h ru n g sa n g e b o te s (te m p o rä re s Ü bera n g e b o t bzw. p l ö t z l i c h e in tr e te n d e V erkn a p p u n g ) während d e r H a u p te n tw ic k lu n g s p h a s e des G esam tsystem s g e re c h n e t w erden.

54 45 H in z u kommen u n g ü n s tig e V e rä nderungen a b lo t ls c h e r P a ra m e te r w ie s o lc h e r des B o d e n w a sse rh a u shalte s und -g e fü g e s. M it S ic h e r h e it 1 s t d a m it zu re c h n e n, daß b e i E in s a tz n lc h t - s e le k - t l v e r H e r b iz id e 1m Rahmen e in e r u n te r F e ld b e d in g u n g e n angewendete n HR-Techn1k zu m in d e s t m i t t e l f r i s t i g, u n te r Umständen schon nach 3-5 J a h re n, h e r b iz id r e s is t e n t e Ö kotypen a u f t r e t e n. E in bes o n d e re s P ro b le m k ö n n te d a r in b e s te h e n, daß es w ä h re n d d e s s tu fe n fö r m ig v e rla u fe n d e n A n p a ssu n g sp ro ze sse s zu s e h r e in s e it ig e n F ö rd e ru n g e n e in z e ln e r A rte n u n te h h o h e r D o m in a n z b ild u n g kommt. Im F a lle e in e s E rw erb s der H e rb 1 z 1 d re s 1 s te h z würden dann d ie s e A rte n w eder d u rc h G e g e n s p ie le r 1n d e r Zönose z u rü c k z u d rä n g e n noch m it H e rb iz id e n e f f e k t i v zu bekäm pfen s e in. Der m ö g lic h e W echsel in d e r P a le t t e v e r fü g b a r e r n ic h t - s e le k t lv e r H e rb iz id e Würde v o ra u s s i c h t l i c h n u r v o rü b e rg e h e n d zu e in e r V erlangsam ung des e in g e le i te te n P ro z e s s e s fü h re n ^ da s ic h ä h n lic h w ie b e i den s e le k tiv e n H e rb iz id e n E rs c h e in u n g e n m u lt ip le r R e s is te n z e in s t e lle n d ü r f t e n. A u f d ie F ragen zu den s p e z ie lle n ö k o lo g is c h e n P roblem en w ären fo lg e n d e A n tw o rte n zu geben. d ie v o rg e s c h la g e n e h S z e n a rie n b ie t e n d ie M ö g llc l^ k e lt e in e s s tu fe n w e is e n E in s tie g s 1n d ie t e r r i t o r i a l e Anwendung d e r HR- T e c h n lk 1n A gro -Ö ko syste m e n. E in s o lc h e r E in s tie g b i r g t je d o c h d ie G e fa h r, daß 1n d e r A n fa ngsp hase (S z e n a rio 1) noch n ic h t e r k a n n te ö k o lo g is c h e F o lg e n ü b e rs e h e n und 1n d e r 2. P hase (S z e n a rio 2 ) b e r e it s schon schw e r zu k o r r ig ie r e n s in d. Es muß d a h e r a u s u n s e r e r S i c h t u n b e d in g t d i e F o r d e r u n g g e s t e l l t w erd en, v o r Anwendung d e r HR-Techn1k u n te r norm a le n P ra x is b e d ln g u n g e n e in m e h r jä h r ig e s V e rs u c h s p ro g ra m m u n t e r s tr e n g k o n t r o l l i e r t e n E in s a tz b e d in g u n g e n vofa u sg e h e n zu la s s e n. D e s s e n I n h a l t m ü ß te 1n a u s g e w ä h lt e n, t e r r i t o r i a l r e p r ä s e n ta tlv e n A gro-ö kosystem en d ie T e stu n g d e r s p e z ifis c h e n ö k o lo g is c h e n F o lg e n d e r H R -T e c h n 1 k s e i n. D a b e i w ä re e s z u g le ic h e r f o r d e r l i c h, auch d ie Ö k o s y s te m ü b e r s c h r e it e n d e n A u sw irkungen m it zu p r ü fe n. D ie s b e t r i f f t z.b. d ie R o lle des V o rh a n d e n s e in s von P u ffe r z o n e n, d ie v o n b e n a c h b a r te n ökosytem en g e b ild e t w erden. - N a c h te ilig e F o lg e n f ü r N 1 c h t-a g ro -Ö kosyste m e d ü r fte n kaum zu v e rm e ld e n s e in. Wenn a lle r d in g s d ie Anwendung d e r NSH s tre n g e n E in s a tz b e d in g u n g e n u n t e r l i e g t ( d. h. z. B. s tä r k e r e A b d r i f t ve rm ie d e n w ir d ), k ö n n te es z u m in d e s t b e i S z e n a rio 1 m ö g lic h s e in, n a c h t e ilig e L a n g z e itfo lg e n lo k a l e in z u g re n z e n o d e r zu v e r h in d e r n.

55 46 B esondere G e fa h re n f ü r N ic h t-a g ro -Ö k o s y s te m e d ü r fte n s ic h a b e r e rg e b e n, wenn d e r z e it ig e V e rs u c h e, N ic h t- A g r o - Ö k o s y s te m e (G rü n la n d -Ö k o s y s te m e ) in s p e z ifis c h e Formen d e r a g ra ris c h e n N utzung e in z u b e z ie h e n, i n t e n s i v i e r t und t e r r i t o r i a l e r w e it e r t w e rd e n. D ie G e fa h r e in e r w e ite s tg e h e n d e n Z u rü c k d rä n g u n g o d e r z u m in d e s t a u f lo k a le r b is t e r r i t o r i a l e r Ebene m ö g lic h e n - A u slö sch u n g des Vorkommens e in z e ln e r A rte n i s t k o n k re t gegeben. Wie b e r e it s d ie b is h e rig e n E rg e b n is s e des E in s a tz e s von s e le k t iv e n H e r b iz id e n s e i t den 5 0 e r J a h re n z e ig e n, h a b e n b e so n d e rs A r te n, d ie g e n e r e ll a ls s e lte n e in z u s tu fe n s in d, a b e r auch s o lc h e m it w e it e r e r V e rb re itu n g d e u t lic h e V e r lu s te in ih r e n P o p u la tio n e n e r fa h r e n. H ie rv o n s in d d ie L a n d s c h a fte n m it h o h e r a g r a r is c h e r N u t z u n g s in t e n s it ä t und e n ts p r e c h e n d in t e n s iv e m E in s a tz von H e rb iz id e n besonders b e t r o f f e n. Es m ü ß te n a u s d ie s e m G ru n d e a u f t e r r i t o r i a l e r E b e n e R a u m e in h e ite n a u sgesch ie d e n w erden, in denen e n ts p re c h e n d d e r E r h a ltu n g s w ü r d ig k e it bzw. G efährdung i h r e r F lo r a (w ie Fauna) k e in E in s a tz d e r H R -T e c h n ik e r f o l g t. D ie s s o l l t e z u m in d e s t s o la n g e g e lte n, w ie e in e zu e rw a rte n d e perm anente R e d u z ie ru n g d e r P o p u la tio n s d ic h te n und G e fa h r d e r A u slö sch u n g e in z e ln e r A r te n n i c h t d u rc h e n ts p re c h e n d e U n te r s u c h u n g s e r g e b n is s e zu w id e rle g e n s in d.

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62 53 V ic k e rm a n n, G.D.: Some e f f e c t s o f g r a s s weed c o n t r o l on th e a rth ro p o d fa u n a o f c e r e a ls. P ro c. 12 th B r i t. Weed C o n tr, C o n f. 1974, W a rw ic k, S. I. : G e n e tic v a r i a t i o n in w eeds - w it h p a r t i c u l a r re fe re n c e t o C anadian a g r ic u lt u r a l weeds. I n : Kawano, S. ( e d.) B io lo g ic a l A pproaches and E v o lu tio n a r y T re n d s in P la n ts. Acad P re s s. London 1990, W a rw ick, S. I. : H e r b ic id e r e s is ta n c e in weedy p la n t s : p h y s io lo g y and p o p u la tio n b io lo g y. Ann. Rev. E c o l. S y s t. 22, 1991, W ils o n, B.J and B r a in, P. : L o n g -te rm s t a b i l i t y o f d i s t r ib u t i o n o f A lo p e c u ru s m y o s u ro id e s Huds. w it h in c e r e a l f i e l d s. Weed Res. 3 1, , W ils o n, H.P. and H in e s, T.E.: C om parison o f th e a c t i v i t i e s o f Hoe w ith P a ra q u a t and G ly s o p h a te. P ro c. N o rth e a s t Weed Sc1. 36, 1982, 51.

63 54 K urzfassung des G utachtens Zu d e n A u s w ir k u n g e n d e r E in f ü h r u n g h e r b l z 1d r e s 1s t e n t e r K u ltu r p fla n z e n a u f Ö kosystem e" Ernst-G erhard Mahn Das v o r lie g e n d e G u ta c h te n v e rs u c h te * d ie w ic h tig s t e n P roblem e a u fz u z e ig e n * d ie 1m F a lle d e r Anwendung d e r HR-Techn1k 1n A g ro - öko system e n a k t u e lle B edeutung e rla n g e n können. Dabei la s s e n s ic h u n te rs c h e id e n : G ru n d s ä tz lic h e ö k o lo g is c h e P roblem e - In w ie w e it b le ib e n d ie b is h e r ig e n p h y to z ö n o tis c h e n G runds t r u k t u r e n des A gro -Ö kosystem s e r h a lte n bzw. ä n d e rn s ic h g ru n d le g e n d? - w e lc h e f u n k t -Ja n a le n B eziehungen zw ischen d e r Ebene d e r P ro d u z e n te n und -ien anderen tr o p h ls c h e n N ive a u s (K onsum enten, D e s tru e n te n ) können d u rc h A u s f a ll w e s e n tlic h e r S t r u k t u r m erkm ale d e r P h yto zöhose ( A r te n, P o p u la tio n e n ) e n ts c h e id e n d g e s t ö r t w erden? - w ir d es a n a lo g zu den b e i s e l e k t i v e n H e r b iz id e n 1n den le t z t e n J a h re n e rk e n n b a re n Tendenzen des zunehmenden A u f t r e t e n s h e r b lz id - r e s 1 s t e n t e r Ö kotypen b e i w ic h tig e n A rte n zu e in e r g le ic h e n E n tw ic k lu n g b e i E in fü h ru n g n 1 c h t- s e le k t1 v e r H e r b iz id e 1m Rahmen des H R -V e rfa h re h s kommen? S p e z ie lle ö k o lo g is c h e P roblem e - in w ie w e it e n th a lte n d ie v o rg e s c h la g e n e n S z e n a rie n f ü r d ie Anwendung d e r HR-Techn1k d ie M ö g lic h k e it, d e re n E in s a tz u n te r A n w e n d e r a s p e k te n zu o p t i m i e r e n u n d d a b e i g l e i c h z e i t i g ö k o lo g is c h n a c h t e ilig e E n tw ic k lu n g e n r e c h t z e it ig zu e rkennen und zu v e r h in d e rn? - In w ie w e it muß m it n a c h t e ilig e n F o lg e n b e i Anwendung d e r HR- T e c h n lk a u f N ic h t-a g ro -Ö k o s y s te m e g e re c h n e t werden? i s t zu e rw a rte n, daß es zu e in e r perm anenten Z u rü ckd rä n g u n g o d e r A u slö sch u n g b e s tim m te r A rte n d e r U n kra u tzö n o se kommt?

64 55 In B e a n tw o rtu n g d e r zu den g r u n d s ä tz lic h e n ö k o lo g is c h e n P roblem en a u fg e w o rfe n e n Fragen la s s e n s ic h aus d e r b is h e r ig e n K e n n tn is d e r W irkungen s e le k t iv e r w ie n ic h t - s e le k t iv e r H e rb iz id e a u f A g ro - ökosystem e und U n kra u tzö n o se n fo lg e n d e S c h lu ß fo lg e ru n g e n z ie h e n. - V e rä n d e ru n g e n d e r G r u n d s t r u k tu r e n d e r m it NSH b e h a n d e lte n A grophyzönosen s in d m it g ro ß e r W a h r s c h e in lic h k e it zu e rw a rte n. Aus g e g e n w ä rtig e r S ic h t lä ß t s ic h ohne e n ts p re c h e n d e B e g le it u n te rs u c h u n g e n n ic h t m it S ic h e r h e it sagen, in w ie w e it V eränderungen ü b e r das b e i la n g z e itlic h e m E in s a tz s e le k t iv e r H e rb iz id e im 2 - s t u f ig e n P ro z e ß v e rla u f e r r e ic h t e N ive a u q u a l i t a t i v w ie q u a n t it a t iv h in a u sg e h e n. Z w ischen den E lem enten d e r P hyto zönose und den Konsumenten bzw. D e s tru e n te n bestehen z.t. s e h r enge W echse lbezie hungen und Abh ä n g ig k e ite n. S ie b e tr e f fe n b e i den Konsumenten besonders spez if is c h e N a h ru n g s k e tte n ( H e r b iv o r ie ) w ie R aum nischen, d ie b e i V e r n ic h tu n g d e r b e tr e f fe n d e n P h y t o z ö n o s e s t r u k t u r e n o d e r e in z e ln e r ih r e r P o p u la tio n e n e s s e n t ie ll in fr a g e g e s t e l l t s in d. B ei den D e s tr u e n te n muß in ä h n lic h e r W e ise m it i n d i r e k t e n W irkungen ü b e r d ie V erä nderung des N ahrungsangebotes (te m p o rä re s Ü bera n g e b o t bzw. p l ö t z l ic h e in tr e te n d e V erknappung) während d e r H a u p te n tw ic k lu n g s p h a s e des G esam tsystem s g e re c h n e t w erden. H in zu kommen u n g ü n s tig e V eränderungen a b io t is c h e r P a ra m e te r w ie s o lc h e r des B o d e n w a sse rh a u shalte s und -g e fü g e s. M it S ic h e r h e it i s t d a m it zu re c h n e n, daß b e i E in s a tz n ic h t - s e le k - t i v e r H e rb iz id e im Rahmen e in e r u n te r F e ld b e d in g u n g e n angewendete n H R -T e chnik zu m in d e s t m i t t e l f r i s t i g, u n te r Umständen schon nach 3-5 J a h re n, h e r b iz id r e s is t e n t e Ö kotypen a u f t r e t e n. E in bes o n d e re s P ro b le m k ö n n te d a r in b e s te h e n, daß es w ä h re n d d e s s tu fe n fö r m ig v e rla u fe n d e n A n passungspro zesse s zu s e h r e in s e it ig e n F ö rd e ru n g e n e in z e ln e r A rte n u n te r h o h e r D o m in a n zb ild u n g kommt. Im F a lle e in e s E rw erbs d e r H e r b iz id r e s is t e n z würden dann d ie s e A rte n weder d u rc h G e g e n s p ie le r in d e r Zönose z u rü c kzudrä n g e n noch m it H e rb iz id e n e f f e k t i v zu bekäm pfen s e in. Der m ö g lic h e W echsel in d e r P a le tte v e r fü g b a r e r n ic h t - s e le k t iv e r H e rb iz id e würde v o ra u s s i c h t l i c h n u r vo rü b e rg e h e n d zu e in e r V erlangsam ung des e in g e le i te te n P ro ze sse s fü h re n, da s ic h ä h n lic h w ie b e i den s e le k tiv e n H e rb iz id e n E rsch e in u n g e n m u lt ip le r R e s is te n z e in s t e lle n d ü r fte n.

65 56 A u f d ie Fragen zu den s p e z ie lle n ö k o lo g is c h e n P roblem en wären fo lg e n d e A n tw o rte n zu geben. d ie v o rg e s c h la g e n e n S z e n a rie n b ie t e n d ie M ö g l i c h k e i t e in e s s tu fe n w e is e n E in s tie g s 1n d ie t e r r i t o r i a l e Anwendung d e r HR- T e c h n lk 1n A g ro -Ö ko syste m e n. E in s o lc h e r E in s tie g b i r g t je d o c h d ie G e fa h r, daß 1n d e r A nfa ngsp hase (S z e n a rio 1) noch n ic h t e r k a n n te ö k o lo g is c h e F o lg e n ü b e rs e h e n und 1n d e r 2. P hase (S z e n a rio 2 ) b e r e it s schon schw er zu k o r r ig ie r e n s in d. Es muß d a h e r a u s u n s e r e r S i c h t u n b e d in g t d i e F o r d e r u n g g e s t e l l t w erd en, v o r Anwendung d e r H R -T e chnik u n te r norm alen P ra x is b e d in g u n g e n e in m e h r jä h r ig e s V e rs u c h s p ro g ra m m u n t e r s tr e n g k o n t r o l l i e r t e n E in s a tz b e d in g u n g e n vo ra u sg e h e n zu la s s e n. D e s s e n I n h a l t m ü ß te 1h a u s g e w ä h lt e n, t e r r i t o r i a l r e p r ä s e n ta tlv e n A gro -Ö kosystem e n d ie T e s tu n g d e r s p e z ifis c h e n ö k o lo g is c h e n F o lg e n d e r H R - T e c h n ik s e i n. D a b e i w ä re e s z u g le ic h e r f o r d e r l i c h, auch d ie Ö k o s y s te m ü b e r s c h r e it e n d e n A u sw irku n g e n m it zu p r ü fe n. D ie s b e t r i f f t z.b. d ie R o lle des V o rh a n d e n s e in s von P u ffe r z o n e n, d ie v o n b e n a c h b a r te n ökosytem en g e b ild e t w erden. N a c h te ilig e F o lg e n f ü r N 1 c h t-a g ro -Ö k o s y s te m e d ü r fte n kaum zu ve rm e ld e n s e in. Wenn a lle r d in g s d ie Anwendung d e r NSH s tre n g e n E in s a tz b e d in g u n g e n u n t e r l i e g t ( d.h. z. B. s tä r k e r e A b d r i f t ve rm ie d e n w ir d ), k ö n n te es z u m in d e s t b e i S z e n a rio 1 m ö g lic h s e in, n a c h t e ilig e L a n g z e ltfo lg e n lo k a l e in z u g re n z e n o d e r zu v e r h in d e r n. B esondere G e fa h re n f ü r N 1 ch t-ä g ro -Ö kosyste m e d ü r fte n s ic h a b e r e rg e b e n, wenn d e r z e i t i g e V e rs u c h e, N 1 c h t- A g r o - ö k o s y s te m e (G rü n la n d -Ö k o s y s te m e ) 1n s p e z ifis c h e Formen d e r a g ra ris c h e n N utzung e in z u b e iie h e n, I n t e n s i v i e r t und t e r r i t o r i a l e r w e it e r t w erden. - D ie G e fa h r e in e r w e ite s tg e h e n d e n Z u rü c k d r ä n g u n g o d e r z u m in d e s t a u f lo k a le r b is t e r r i t o r i a l e r Ebene m ö g lic h e n - A u slö sch u n g des Vorkommens e in z e ln e r A rte n 1 s t k o n k r e t gegeben. Wie b e r e it s d ie b is h e r ig e n E rg e b n is s e des E in s a tz e s von s e le k t iv e n H e r b iz id e n s e i t den 5 0 e r J a h r e n z e ig e n, h a b e n b e so n d e rs A rte n, d ie g e n e r e ll a ls s e lte n e in z u s tu fe n s in d, a b e r auch s o lc h e m it w e it e r e r V e rb re itu n g d e u t lic h e V e r lu s te 1n ih re n P o p u la tio n e n e r fa h r e h. H ie rv o n s in d d ie L a n d s c h a fte n m it h o h e r a g r a r is c h e r N u t z u n g s in t e n s it ä t und e n ts p r e c h e n d In t e n s iv e m E in s a tz von H e rb iz id e n b e so n d e rs b e t r o f f e n.

66 57 Es müßten aus diesem Grunde a u f t e r r i t o r i a le r Ebene Raumeinh e ite n a u sgesch ie d e n w erd en, in denen e n ts p re c h e n d d e r E r h a l- tu n g s w ü rd i g k e i t bzw. G efährdung ih r e r F lo r a (w ie Fauna) k e in E in s a tz d e r H R -T echnik e r f o l g t. D ie s s o l l t e z u m in d e s t sola n g e g e lte n, w ie e in e zu e rw a rte n d e perm anente R e d u zie ru n g d e r P o p u la tio n s d ic h te n und G e fa h r d e r A u s lö s c h u n g e in z e ln e r A r te n n i c h t d u rc h e n ts p re c h e n d e U n te r s u c h u n g s e r g e b n is s e zu w id e rle g e n s in d. In w e lc h e r Konsequenz d ie a u fg e z e ig te n g r u n d s ä tz lic h e n w ie spez i e l l e n ö k o lo g is c h e n P roblem e, d ie m it d e r Anwendung d e r HR-Techn ik v e rb u n d e n s in d, s ic h b e i d e re n E in s a t z in d e r P r a x is a u f t e r r i t o r i a l e r Ebene äußern w erden, b e d a rf e in e r s te te n K o n t r o lle u n te r p ro g n o s tis c h e n A s p e k te n. Dazu w ir d aus ö k o lo g is c h e r S ic h t d e r E in s a tz s p e z if is c h e r D iagnosem ethoden e m p fo h le n, m it d e ren H i l f e a u f den v e rs c h ie d e n e n S tru k tu re b e n e n des A g ro -Ö kosystem s (E in z e lo rg a n is m e n, P o p u la tio n, Zönose) V eränderungen e r f a ß t und a u s g e w e rte t werden können. Nur a u f d e r G ru n d la g e d e r a r t ig e r quant i f i z i e r t e r D atenerhebungen i s t es m ö g lic h, e n ts p re c h e n d e Empfehlu n g e n a u szuspre c h e n, ob aus ö k o lo g is c h e r S ic h t das H R -V e rfa h re n u n v e r ä n d e r t w e it e r g e f ü h r t, s p e z i f i s c h e K o r r e k t u r e n und E in s c h rä n k u n g e n vorgenom m en o d e r das V e r fa h r e n ganz a u s g e s e t z t werden muß.

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68 59 M. Reschke* KOMMENTAR ZUM GUTACHTEN: "Zu den Auswirkungen der Einführung herbizidresistenter Kulturpflanzen auf Ökosysteme" Gutachten erstellt im Auftrag der Abteilung "Normbildung und Umwelt", Forschungsschwerpunkt Technik-Arbeit-Umwelt, des Wissenschaftszentrums Berlin für Sozialforschung(WZB) 1992 Dr. M. Reschke Pflanzenschutzamt der Landwirtschaftskammer Hannover

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70 61 Kommentar zum Gutachten von Prof. Dr. E. -G. Mahn "Auswirkungen der Einführung herbizidresistenter Kulturpflanzen auf Ökosysteme" Das Gutachten behandelt die denkbaren Einflüsse wie direkte und indirekte Wirkungen der Unkräuter auf Agro-Ökosysteme, Selektion, Resistenz, Erosion und die möglichen negativen Wirkungen von Herbiziden auf der Agrarfläche und auf die angrenzenden Flächen. Aus der Sicht eines Landwirtes sind zu den Ausführungen folgende Anmerkungen zu machen: Unkräutern werden ausschließlich positive Effekte zugeschrieben, die Agro-Ökosysteme mit steuern. Die Förderung von Nematodenschäden durch den Ausfall der Unkräuter wird als Beispiel zitiert. Daß jedoch Unkräuter auch Konkurrenten um Nährstoffe, Wasser und Licht sind, Krankheiten übertragen, z.b. die Ungräser die Halmbruchkrankheit und die Schwarzbeinigkeit, die Cruciferaearten die Kohlhemie sowie als Wirtspflanzen für Schädlinge dienen, z.b. bei Rübennematoden etc., wurde nicht diskutiert. Bei einer Gesamtbetrachtung müßten diese Aspekte mit berücksichtigt werden, um die Frage zu klären, ob die Vorteile überwiegen und unter welchen Bedingungen Unkräuter Agrarökosysteme entscheidend mitsteuem, um zu erwägen, ob es aus der Sicht der Landwirtschaft sinnvoll ist, auf sie Rücksicht zu nehmen. Bei der Diskussion sollte beachtet werden, daß die chemische Unkrautbekämpfung in gentechnischveränderten Früchten durch die relativ späte Ausschaltung der Unkräuter die Möglichkeit bietet, positive Effekte besonders wirksam zu nutzen, wie die Ablenkungsfütterung von Schaderregem, z.b. von Springschwänzen im Jugendstadium vom Zuckerrüben. Unbestritten ist, daß Unkräuter aus der Sicht des Artenschutzes außerhalb von landwirtschaftlicher Nutzfläche vielfältige, positive Wirkungen auf die von ihnen oder an ihnen lebenden Tiere haben. Man sollte jedoch nicht den Versuch unternehmen wollen, auf der Produktionsfläche gleichzeitig Artenschutz zu betreiben. Dies kann sinnvollerweise nur auf besonderen Flächen geschehen, wie z.b. Ackerrandstreifen oder extensiv bewirtschaftete Flächen mit Ausgleichszahlung. Das Ziel der Landwirtschaft ist es, mit einem sich möglichst optimal entwickelten Bestand einer einzelnen Kulturpflanzenart in Reinkultur den höchsten Ertrag bei bester Qualität der Produkte zu erzeugen. Dabei kann eine Unkrautdichte, die keinen Schaden anrichtet, durchaus im Bestand bleiben. Es ist jedoch kein Ziel des Wirtschaftens, die Unkräuter als spürbare Konkurrenten um Nährstoffe, Wasser und Licht in der gesamten Vegetation der Kultur zu erhalten. Auf Seite 5 und Seite 6 wird ausgeführt, daß Herbizide über das Ziel hinausgehen und grundsätzlich mit Störungen zu rechnen ist. Mit Störungen ist bei jedem landwirtschaftlichem Eingriff zu rechnen.

71 62 Beim Pflügen, dem wichtigsten Eingriff zur Unkrautbekämpfung, ist die Störung auf Bodenorganismen nachweislich größer als bei schnell abbaubaren Herbiziden. Bei der mechanischen Unkrautbekämpfung wird die Erosion gefördert, die bei Direktsaat in Kombination mit späteinsetzbaren Herbiziden entscheidend reduziert werden kann. Es gilt daher, die Vor- und Nachteile an den Alternativen zu messen. Schließlich sei darauf hingewiesen, daß in Deutschland keine Herbizide zugelassen werden, die schädliche Auswirkungen auf den Naturhaushalt haben, wobei natürlich nicht jedes theoretische Restrisiko untersucht werden kann. Eine nachhaltige Störung der Bodenfruchtbarkeit und schädliche Auswirkungen auf die Kompartimente Boden, Wasser, Luft sind jedoch mit hoher Sicherheit auszuschließen. Auf Seite 8 wird die Verschiebung des Artenspektrums und die tiefgreifende Veränderung der Samenbank im Boden angesprochen. Auch hier stellt sich die Frage, ob eine Regeneration der Samenbank überhaupt erwünscht ist, und wenn ja, ob breitwirkende Herbizide anders zu betrachten sind als selektive, die in Tankmischung oder Spritzfolgen eingesetzt werden. Es sind meines Erachtens keine wesentlichen Unterschiede zu erwarten. Die Unkrautbekämpfung wird immer bis zu einem bestimmten Sauberkeitsgrad betrieben, unabhängig von der Art der Herbizide oder einer Kombination von Herbiziden und mechanischer Unkrautbekämpfung. Auf Seite 12 wird auf den beschleunigten Artenausfall durch nicht selektive Herbizide hingewiesen. Das zuvor Gesagte trifft auch hier zu. Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß bei den zur Diskussion stehenden Wirkstoffen ohne Dauerwirkung mit einem Neuauflauf zu rechnen ist, der insgesamt den Ausdruck Totalherbizid mit Wirkungen wie auf Bahngleisen nicht verdient. Auf Seite 12 werden besondere Probleme für Trockengebiete und seltene Arten gesehen. Unterstellt wird auch hier, daß Artenschutz auf der Produktionsfläche sinnvoll ist. Welche Arten nachhaltig bekämpft bzw. selektiert werden, hängt neben Boden und Klima entscheidend von der Kultur, dem Wirkstoff und dem Einsatzzeitpunkt ab. Bei Zuckerrüben im Direktsaatverfahren und Einsatz von Basta oder Round-up könnten Herbstkeimer bereits Samen ausgebildet haben und Spätkeimer unbeeinflußt aufwachsen. Die auf Seite 26 angesprochene weitergehende Vernichtung der Reproduktionsorgane bestimmter Arten ist daher in nicht größerem Umfang zu erwarten als bei selektiven Herbiziden, und grundsätzlich aus der Sicht der Landwirtschaft erwünscht. Die Notwendigkeit Nischen bei großflächiger Landwirtschaft zu schaffen, um hier die Arten zu erhalten, wird ausführlich gewürdigt und stellt die einzige praktische Lösung des Problems Artenverarmung von Ackerunkräutem dar. Auf Seite 22, 24 und 25 wird auf die Gefahr der Resistenzbildung möglicherweise schon nach wenigen Jahren hingewiesen. Resistenzbildung ist ein grundsätzliches Problem, es tritt auch bei nicht chemischen Verfahren z.b. der Resistenzzüchtung auf. Die Resistenzbildung geht bei Unkräutern, im Vergleich zu Pilzen und Insekten, wegen der geringeren Anzahl von Generationen im Jahr viel langsamer vor sich und ist weniger von der Häufigkeit und Breite des Einsatzes abhängig als vom Wirkungsmechanismus des Wirkstoffes. So ist bei Sulfonylharnstoffen viel eher mit Resistenz zu rechnen als bei den in Rede stehenden Herbiziden Basta und Round-up. Es ist mit hoher Sicherheit anzunehmen, daß dieses Problem bei den zuletztgenannten Wirkstoffen noch ein

72 63 Jahrzehnt nach der Anwendung von untergeordneter Bedeutung sein wird. Vielmehr wird die Selektion nicht oder schwer bekämpfbarer Arten ein Problem aus der Sicht der Landwirtschaft werden können, die aus der Sicht der Ökologie zu einer erwünschten Restverunkrautung führen wird. Auf Seite 26 und 27 wird der Transfer von Herbizidresistenzen in artverwandte Unkräuter diskutiert. Es sollte hinterfragt werden, welche Nachteile dies für die Unkräuter außerhalb der Produktionsfläche hat, da hier ohnehin keine Herbizide zur Anwendung kommen. Auf der Produktionsfläche könnte es teilweise zur Unempfindlichkeit bestimmter Unkrautfamilien führen, die nur mit Wechsel des Wirkstoffes oder mechanischen Maßnahmen zu lösen ist. Da es ohnehin nur sinnvoll erscheint, wenige Kulturen, z.b. Hackfrüchte, gegenüber bestimmten Herbiziden unempfindlich zu machen, ist ein Wechsel der Wirkstoffe ohnehin gegeben, so daß entscheidende Nachteile für die Bekämpfung nicht zu erwarten sind. Die auf Seite 28 angesprochen indirekten Wirkungen des Herbizideinsatzes in Zuckerrüben durch mehr Schädlinge wie Blattläuse und Rübenfliege, sind auch in Relation zu den Nachteilen einer Vermarktung zu sehen. Wenn der Verdünnungseffekt eine relevante Größenordnung einnehmen soll, müßte dies schon eine nicht tolerierter Unkrautdichte sein. Ferner ist zu hinterfragen, ob diese positiven Effekte auch schon bei später Ausschaltung der Unkräuter ein treten. Der auf Seite 29 angesprochene erhöhte Pilzbefall, wenn Unkräuter ausgeschaltet werden, weil die Bestandesdichte zunimmt, dürfte ein untergeordneter Nebeneffekt sein, der durch die Förderung weniger Feuchtigkeit liebender Schaderreger auch kompensiert werden kann. Der auf Seite 29 beschriebene stärkere Befall mit Gaeumannomyces graminis nach Bekämpfung der Quecke, belegt die Bedeutung der Unkräuter als Überträger von Krankheiten, die zuvor bereits angesprochen wurde. Der beobachtete Effekt dürfte nur bei starkem Queckenbesatz eine relevante Größenordnung erreichen, die bei ordnungemäßer Landwirtschaft untypisch ist. Der auf Seite 10 angesprochene mögliche direkte Einfluß von Glufosinat auf die Zersetzer ist bei dem schnellen Abbau, wenn überhaupt, wahrscheinlich von untergeordneter Bedeutung. Siehe auch Anmerkung zur Zulassung von Pflanzenschutzmitteln

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74 65 HI. ARGUMENTATIONEN DES TA-VERFAHRENS AUSWIRKUNGEN DER KOMPLEMENTÄRHERBIZIDE AUF AGRARÖKOSYSTEME Wolfgang van den Daele, Alfred Pühler, Herbert Sukopp, Alfons Bora, Rainer Döbert, Susanne Neubert, Viola Siewert Gliederung: 1. Vorbemerkung Akzeptierte Ausgangsposition: Die Veränderung der Strukturen des Agrarökosystems Empirische Bezugsprobleme: Definitionen des Status quo Diskussionen über Schadenskonzepte a. Die Sicherung der landwirtschaftlichen Produktivität b. Naturschutz und Erhaltung von Artenvielfalt 5. Zusammenfassung, Regulierungsvorschläge a. Einfluß auf Agrarphytozönose b. Anwendungsbeschränkungen; Ausschluß von Szenario (2) und (3) c. Monitoring 1. Vorbemerkung Das Gutachten von Emst-Gerhard Mahn "Zu den Auswirkungen der Einführung herbizidresistenter Kulturpflanzen auf Ökosysteme" befaßt sich insbesondere mit Agrarökosystemen. Es führt auf Themenkomplexe, die auch Gegenstand anderer Gutachten sind, etwa genetische Verarmung durch Verlust von Unkrautarten (Heft 11), Entstehung resistenter Unkräuter (Heft 12), landwirtschaftlicher Nutzen von Restverunkrautung (Heft 13), Auswirkungen von Komplementärherbiziden auf Boden und Gewässer (Heft 7-9). Die Auseinandersetzungen des TA-Verfahrens über diese Themenkomplexe bleiben hier weitgehend ausgeklammert. Dieses Heft geht auf einige grundsätzliche Probleme ein, die bei den Veränderungen des Agrarökosystems diskutiert worden sind. (Die Aussagen des Gutachtens zu Auswirkungen der HR-Technik auf Grünland und Ruderalflächen, also Trümmerflächen, Straßenränder etc. sind im TA-Verfahren nicht weiter behandelt worden.) Generell wurden im TA-Verfahren drei unterschiedliche Szenarien für die Durchsetzung der HR-Technik vorgegeben, die in den Gutachten zugrundezulegen waren (siehe auch Heft 1, Anhang II). Auf diese Szenarien wird im folgenden Bezug genommen; sie legen im einzelnen fest:

75 66 Szenario i (mittlere Durchsetzung der HR-Technik): Anwendung der HR-Technik bei einem Fruchtfolgeglied. Zu betrachten sind Zuckerrübe, Kartoffel und Raps jeweils in einer typischen dreigliedrigen Fruchtfolge. Szenario 2 (hohe Durchsetzung der HR-Technik): Anwendung der HR-Technik wie bei Szenario 1 und zusätzlich bei Mais im Daueranbau. Szenario 3 (sehr hohe Durchsetzung der HR-Technik): Einsatz der HR-Technik in allen Fruchtfolgegliedern. 2. Akzeptierte Ausgangsposition: Die Veränderung der Strukturen des Agrarökosystems Die empirische Grundaussage des Gutachtens wurde im TA-Verfahren allgemein akzeptiert: Die Anwendung von Komplementärherbiziden kann zu einer Veränderung der Strukturen der Agrophytozönose (speziell der Unkrautzönose) führen; bei einer Anwendung der HR-Technik nach Szenario (2) und (3) muß mit einer solchen Veränderung gerechnet werden. Als Strukturveränderungen gelten dauerhafte, über die Vegetationsperiode hinausreichende Veränderungen. In Betracht kommen Dominanzverschiebungen (Veränderungen der Individuenzahl) und die Abnahme der Diversität (Vielfalt) der am Aufbau der Zönose beteiligten Arten. Beispielsweise begünstigt der Einsatz von Komplementärherbiziden im frühen Nachauflauf die später auflaufenden wärmeliebenden Unkräuter. Die Mechanismen solcher Strukturveränderungen sind die Reduktion der Samenbank im Boden und die Selektion resistenter (bzw. vom Komplementärherbizid nicht erfaßter) Unkräuter. Über die Bedeutung dieser Grundaussage gab es jedoch Diskussionen. Dabei ging es letztlich um Bewertungsprobleme, weshalb diese Diskussionen hier (abweichend von dem in anderen Heften praktizierten Verfahren) nicht in Form einer Kette von Argumenten pro und contra wiedergegeben werden. Zwei Fragen standen im Mittelpunkt: (1) Welchen Ausgangs- oder Normalzustand soll man zugrundelegen, um die Veränderung der Strukturen eines Agrarökosystems zu bestimmen? (2) Unter welchen Voraussetzungen wäre die Veränderung eines Agrarökosystems (speziell die Verringerung der Unkrautsamenbank) als Störung oder als Schaden zu bewerten? 3. Empirische Bezugsprobleme: Definitionen des Status quo Agrarökosysteme können sich im Gegensatz zu natürlichen Ökosystemen nicht auf der Basis systemeigener Regulationsmechanismen reproduzieren. Sie müssen durch steuernde Eingriffe des Menschen hergestellt und erhalten werden. Daher gibt es für sie keinen 'natürlichen* Ausgangszustand, in bezug auf den Veränderungen bestimmt werden könnten. Das Gutachten legt "die bisherigen phytozönotischen Grundstrukturen des Agrarökosystems" zugrunde (S. 43). Was die bisherigen Grundstrukturen sind, ist jedoch

76 67 nicht eindeutig definiert. Sie variieren je nach Bodenbearbeitung, Fruchtarten und Fruchtfolgen, und vor allem hängen sie davon ab, welche Unkrautbekämpfungsmaßnahmen in den Votjahren durchgeführt wurden. Wenn man ein System mit mechanischer Unkrautbekämpfung und integriertem Pflanzenschutz voraussetzt, hat man einen anderen Grad der Unkrautunterdrückung als Ausgangsbasis und dementsprechend andere Veränderungen durch die HR-Technik, als wenn man jahrelange chemische Unkrautbekämpfung nach der konventionellen Praxis der intensiven Landwirtschaft als Referenzsystem wählt. Das Bezugsproblem läßt sich nur dadurch lösen, daß man jeweils deutlich macht, welchen Status quo man bei Aussagen über Veränderungen zugrundelegt. Bei Kontroversen muß man dann unterscheiden, ob die Geltung der empirischen Aussagen oder die Angemessenheit der gewählten Bezugssysteme angegriffen wird. Die Diskussionen des TA- Verfahrens zu den Auswirkungen der HR-Technik auf Agrarökosysteme galten meist dem Bezugssystem. Die empirischen Aussagen, die relativ zum gewählten Bezugssystem gelten, waren dagegen weniger umstritten. Beispielsweise dürfte über folgende Aussagen Konsens bestanden haben: - Jeder Wechsel der landwirtschaftlichen Praxis (beispielsweise die Umstellung der Bodenbearbeitung oder der Fruchtarten im Anbau) kann die Grundstrukturen der Agrophytozönose verändern und Dominanzverschiebungen in der Unkrautzönose auslösen. - Von einem höheren Wirkungsgrad der Unkrautunterdrückung durch Komplementärherbizide kann zumindest dann nicht die Rede sein, wenn man als Vergleichsmaßstab Techniken der Unkrautbekämfpung heranzieht, die schon nach gegenwärtiger Praxis die Ackerflächen so gut wie ' unkrautfrei' halten, z.b. breit wirkende Tankmischungen selektiver Herbizide. - Mit der Selektion von Problemunkräutem und von herbizidresistenten Unkräutern muß auch bei bisherigen Herbizidstrategien gerechnet werden. Das Problem ist nicht spezifisch für die HR-Technik; es hängt vom Wirkstoff und den Einsatzbedingungen ab. Nicht von allen wurden jedoch die gewählten Bezugssysteme (z.b. Tankmischungen) als eine realistische und repräsentative empirische Beschreibung der gegenwärtigen Praxis akzeptiert. Daher gab es nach wie vor Diskussionen darüber, ob im Ergebnis Komplementärherbizide (bei Anwendung nach Szenario 1) die Unkrautunterdrückung im Vergleich zur gegenwärtigen Praxis tatsächlich erhöhen, auf dem selben Niveau belassen oder im Einzelfall sogar verringern. Die Frage dürfte je nach Kultur und Komplementärherbizid differenziert zu beantworten sein (vgl. dazu 'Heft 12: 'Veränderungen in der landwirtschaftlichen Praxis'). Noch viel weniger wurde von allen Verfahrensbeteiligten akzeptiert, daß die bisherige Praxis normativ ein ökologisch und politisch wünschenswertes Modell von Landwirtschaft sei. Von den unterschiedlichen Positionen in dieser Frage hängt ab, welche Vergleiche man als relevant akzeptiert. Wer die herkömmlichen Strategien der chemischen Unkrautbekämpfung für eine Fehlentwicklung hält, wird es nicht für ein starkes Argument halten, daß Komplementärherbizide sich in ihren Auswirkungen auf Agrarökosysteme nicht nennenswert von Tankmischungen selektiver Herbizide unterscheiden.

77 68 Selbst wenn man einräumen muß, daß Komplementärherbizide nicht schlechter sind als die bisherige Praxis, kann man sie gleichwohl ablehnen, weil sie eben auch nicht besser sind als die bisherige Praxis. Wenn man allerdings zeigen kann, daß Maßnahmen, die auch im ökologischen Landbau angewandt werden (Pflügen, Hacken, Fruchtwechsel), sich auf die Agrarphytozönose ähnlich auswirken wie Komplementärherbizide, hat man einen Vergleich, der für alle Verfahrensbeteiligten die Probleme deutlich relativiert. 4. Diskussionen über Schadenskonzepte Unabhängig von der Frage, ob Komplementärherbizide (bei Anwendung nach Szenario 1) zu einer Veränderung von Grundstrukturen der bisherigen Agrophytozönose führen, wurde im Verfahren darüber diskutiert, ob denn eine solche Veränderung überhaupt als ein Schaden zu bewerten wäre. Ist die weitere Reduktion der Unkrautsamenbank ein Schaden? Die Beantwortung dieser Frage ist kompliziert, weil man landwirtschaftliche Flächen aus unterschiedlichen Perspektiven betrachten kann: Man kann sie lediglich als vom Menschen genutzte Produktionssysteme ansehen - dann kommt es allein darauf an, ob die stärkere Unterdrückung der Unkrautzönose die Produktion verringert oder erschwert. Man kann aber landwirtschaftliche Flächen auch als Ökosysteme ansehen - dann wird man die Unterdrückung der Unkrautsamenbank als Problem des Naturschutzes thematisieren. Beide Perspektiven wurden im TA-Verfahren als grundsätzlich legitim akzeptiert und gleichzeitig vertreten. Differenzen gab es allenfalls darüber, welches relative Gewicht ihnen jeweils zukommen sollte. (a) Die Sicherung der landwirtschaftlichen Produktivität Unter dem Gesichtspunkt der Agrarproduktion ist die Reduktion der Unkrautsamenbank im Boden zunächst einmal ein Nutzen und kein Schaden. Wenn weniger Unkräuter auflaufen, können Bekämpfungsmaßnahmen eingespart werden, was sowohl aus produktionstechnischer wie aus ökologischer Sicht positiv zu bewerten ist. Diese grundsätzliche Einschätzung war im TA-Verfahren unstrittig. Alle Landwirtschaftssysteme, auch der ökologische Landbau sind auf eine wirksame Unterdrückung der Unkrautzönose angewiesen, um die Kulturpflanzen vor Konkurrenz zu schützen. Die Systeme betreiben Unkrautbekämpfung auf verschiedenem Niveau und verwenden unterschiedliche Techniken, um dieses Ziel zu erreichen. Komplementärherbizide sind für den konventionellen Landbau lediglich eine weitere Option in der Reihe dieser Techniken. In den Verfahrensdiskussionen wurde darauf hingewiesen, daß weder zu Tankmischungen selektiver Herbizide ein Unterschied erkennbar sei, noch zu den sorgfältigen mechanischen Praktiken (Hacken), die zum Teil früher angewandt wurden (als landwirtschaftliche Arbeitskräfte noch billig waren). Dem Argument, daß aus der Produktionsperspektive eine wirksamere Unkrautunterdrückung durch die HR-Technik nur als Nutzen bewertet werden könne, wurden allerdings in der Diskussion eine Reihe von möglichen produktionstechnischen Nachteilen gegenübergestellt: - Wegen des breiten Wirkungsspektrums und der monofunktionellen Wirkungsweise der Komplementärheribizide werde es schnell zur Entstehung resistenter Unkräuter kommen.

78 69 - Die auch bei Komplementärherbiziden bestehenden Wirkungslücken führten zur Selektion von Problemunkräutem, die schwer bekämpfbar seien. - Bei vollständiger Unkrautunterdrückung gingen die nützlichen Funktionen einer Restverunkrautung verloren (z.b. Ablenkungsfütterung von Schädlingen, Förderung von Nützlingen, Bodenschutz). Ob diese Nachteile tatsächlich zu erwarten sind, ist Gegenstand anderer Gutachten (vgl. Heft 12, Abschnitt: 'Entwicklung resistenter Unkräuter' und Heft 13: 'Integrierter Pflanzenschutz'). Die wesentlichen Gegeneinwände waren: - Bei Glufosinat und Glyphosat (Basta und Round-up) sei die Entstehung resistenter Unkräuter unwahrscheinlich. Im übrigen bestehe der 'Schaden' in diesem Fall darin, daß der Vorteil, den man durch die HR-Technik gewonnen habe (zusätzliche Option der chemischen Unkrautbekämpfung) nicht von Dauer sei. Man müsse gegebenenfalls wieder auf selektive Herbizide und mechanische Methoden zurückgreifen. - Problemunkräuter können auch bei anderen Bekämpfungsmaßnahmen selektiert werden. Gegebenenfalls müßten sie mit anderen (selektiven) Herbiziden oder mechanisch bekämpft werden. - Nützliche Wirkungen von Unkräutern gäbe es zwar im Einzelfall, sie seien aber größenordnungsmäßig sehr begrenzt. An dieser Stelle der Diskussion ging es nicht darum, ob Komplementärherbizide im allgemeinen ökologisch unbedenklich sind oder den Zielen des integrierten Pflanzenschutzes entsprechen. Das sind Fragen, die gesondert geprüft werden müssen. Es ging lediglich darum, ob die behaupteten Auswirkungen auf die Strukturen der Agrarphytozönose unter Produktionsgesichtspunkten eher ein Vorteil oder eher ein Nachteil wären. Konkret war die Frage: Würde eine weitere Verringerung der Unkrautsamenbank und des Unkrautbesatzes in der Ackerfläche im Ergebnis die Erträge verringern? Dies ist im TA-Verfahren von niemand behauptet worden. Eine ganz andere Frage ist, ob die konventionelle landwirtschaftliche Produktion und der chemische Pflanzenschutz insgesamt unter Produktionsgesichtspunkten als 'nachhaltig' (sustainable) anzusehen sind, also auf Dauer Erträge gewährleisten können. In dieser Frage waren die Verfahrensbeteiligten vermutlich gespalten. Für die Erhaltung der Produktivität der Agrarflächen sind aber sicher die Auswirkungen auf den Boden der entscheidende Parameter, nicht die Erhaltung einer reichen Unkrautzönose. Und selbst wenn sich ein bestimmtes Niveau der Unkautzönose als produktionstechnisch notwendig erweisen sollte, wären durch den Einsatz von Komplementärherbiziden keine langfristigen, irreversiblen Ertragseinbußen zu befürchten. Rein technisch wäre es nämlich in der Tat möglich (worauf im TA-Verfahren hingewiesen worden ist), eine übermäßig reduzierte Unkrautsamenbank bei Bedarf durch Wiedereinsaat zu erneuern. Das ist natürlich nur dann eine akzeptable Lösung, wenn man Agrarflächen bloß als Produktionsinstrumente betrachtet und Gesichtspunkte des Arten- und Naturschutzes außer Betracht läßt.

79 70 (b) Naturschutz und Erhaltung von Artenvielfalt Es bestand Einigkeit im TA-Verfahren, daß bei der Unkrautbekämpfung auf Agrarflächen Gesichtspunkte des Naturschutzes in der Regel hinter den Produktionsinteressen zurückstehen müssen. Unkrautbekämpfung ist definitionsgemäß Verlust an Artenvielfalt. Die Erhaltung einer bestimmten Agrarphytozönose steht unter dem Vorbehalt von landwirtschaftlichen Anbauentscheidungen, Werden bestimmte Kulturen dauerhaft aufgegeben (etwa der Zuckerrübenanbau in Mitteleuropa, weil die Versorgung mit anderen Techniken gewährleistet werden kann), verschwinden auf den entsprechenden Flächen die zu diesen Kulturen gehörenden Unkrautkomplexe. Entsprechendes gilt, wenn Flächen stillgelegt oder aufgeforstet werden. Zur Erhaltung seltener Unkrautarten muß man notfalls auf Feldflorareservate ausweichen. (Diese Diskussion wird ausführlich in Heft 11: 'Genetische Verarmung' wiedergegeben.) Es war aber auch Konsens unter den Verfahrensbeteiligten, daß der Vorrang der Produktion kein Freibrief ist, bei der Unkrautbekämpfung sämtliche Naturschutzbelange völlig kompromißlos zu überspielen. Dem steht schon das Pflanzenschutzgesetz entgegen, das die Zulassung von Herbiziden ausschließt, wenn diese den Naturhaushalt unvertretbar beeinträchtigen (beispielsweise den Boden irreversibel verändern). Allerdings wurden im TA-Verfahren unterschiedliche Auffassungen darüber vertreten, wie groß bei der Unkrautbekämpfung der Spielraum für Kompromisse zwischen Produktionszielen und Erhaltung von Artenvielfalt ist. Im Hintergrund steht hier die grundsätzliche Auseinandersetzung darüber, welches System der Landwirtschaft ökologisch unbedenklich, politisch wünschenswert und zur langfristigen Sicherung der Ernährung notwendig ist. Der Paradigmenstreit von ökologischem vs. konventionellem Landbau wurde im TA-Verfahren nicht insgesamt zum Gegenstand gemacht (siehe Heft 14: 'Nichtchemische Methoden der Unkrautbekämpfung'). Über die Formel des 'integrierten Pflanzenschutzes' und die generelle Zielvorgabe einer Verringerung des Chemieeinsatzes in der Landwirtschaft gab es jedoch so etwas wie einen Minimalkonsens unter den Verfahrensbeteiligten. Dieser Konsens schloß ein, daß Einsatzformen der HR-Technik, die zu einer sehr extremen Verarmung der Unkrautsamenbank führen, als problematisch anzusehen sind. 5. Zusammenfassung, Regulierungsvorschläge (a) Einfluß au f die Agrarphytozönose Die HR-Technik wird nicht zu einer nennenswerten Veränderung der bisherigen Strukturen der Agrophytozönose (Unkrautzönose) führen, wenn Komplementärherbizide lediglich in einem Fruchtfolgeglied eingesetzt werden (Szenario 1). Die Applikation von Komplementärherbiziden im frühen Nachauflauf begünstigt die später noch auflaufenden wärmeliebenden Unkräuter. Beim Einsatz der HR-Technik im Daueranbau und in sämtlichen Fruchtfolgegliedem (Szenario 2 und 3) muß mit größeren Dominanzverschiebungen und mit dem Verlust von Arten, die am Aufbau der Unkrautzönose beteiligt sind, gerechnet werden.

80 71 (b)anwendungsbeschränkungen; Ausschluß von Szenario (2) und (3) Im Ergebnis war man sich im TA-Verfahren einig, daß die HR-Technik nicht im Daueranbau (Szenario 2) und nicht bei allen Fruchtarten einer Fruchtfolge (Szenario 3) eingesetzt werden sollte. Zu Szenario (3) wurde teilweise nur verlangt, daß nicht dasselbe Komplementärherbizid in der gesamten Fruchtfolge (ohne Herbizidrotation) angewandt werden sollte. Dieser Konsens wurde aus unterschiedlichen Motiven und Gründen getragen. Für einige stand die Erhaltung von Unkrautvielfalt auf dem Acker im Vordergrund, für andere das Problem des 'Durchwuchses' resistenter Kulturpflanzen in Nachfolgekulturen oder die Vorsorge gegen resistente Unkräuter (vgl. auch Heft 12 Abschnitt: 'Resistente Unkräuter'). Daueranbau wurde vielfach aus anderen Gründen ohnehin abgelehnt. Insgesamt sah man die Beschränkung des HR-Einsatzes (bzw. ein und desselben Komplementärherbizids) auf ein Fruchtfolgeglied (Szenario 1) als eine sinnvolle und wenig belastende Regulierung an. Sie schreibt nur fest, was ohnehin guter landwirtschaftlicher Praxis entspricht. Im Gutachten von Emst-Gerhard Mahn werden flächenmäßige Einschränkungen für die Ausbringung von Komplementärherbiziden gefordert. Bei sehr großen Schlägen, wie sie vor allem in Ostdeutschland bekannt seien, solle auch in einem Fruchtfolgeglied nicht die gesamte Fläche mit demselben Komplementärherbizid behandelt werden. Diese Forderung ist im TA-Verfahren nicht weiter thematisiert worden. Es bestand aber Konsens, daß regionalspezifische Regulierungen notwendig werden könnten. (c) Monitoring Der Forderung nach Begleituntersuchungen und nach Überwachung (Monitoring) der Auswirkungen der HR-Technik auf die Agrophytozönose wurde von niemand widersprochen. Man wird prüfen müssen, inwieweit dieser Forderung durch die bestehenden, bzw. sonst geforderten Untersuchungs- und Kontrollprogramme schon Rechnung getragen ist (vgl. zu den verschiedenen Dimensionen der Überwachung Heft 18: 'Bewertung und Regulierung der HR-Technik').