Effect of seed bed preparation, soil structure and release time on the toxicity of a range of grassland pesticides to the carabid beetle Pterostichus melanarius (Ill.) (Col., Carabidae) using a microplot technique

The effect of seed bed preparation, soil structure and release time on the toxicity of a range of pesticides with a current or possible future use on grassland to the carabid beetle Pterostichus melanarius were investigated using a microplot technique. All pesticides were used at their recommended field rates. When applied to a fine tilth seed bed with a mean soil aggregate size of 2 mm and beetles introduced immediately after spraying, chlorpyrifos applied as a spray was significantly more toxic than fonofos granules, fonofos treated seed or the fungicide drazoxolon, none of which differed from the control. In a similar experiment chlorpyrifos granules were less toxic than a chlorpyrifos spray but more toxic than the other treatments. When beetles were introduced into microplots sprayed with chlorpyrifos on to a fine tilth seed bed 48 h before spraying and immediately or 24 h after spraying, mortality was always significantly greater than the control, ranging from 74 to 98%. However, when chlorpyrifos was sprayed on to seed beds with either a small (2 mm), medium (1.5 cm) or large (4 cm) mean soil aggregate size, mortality after 10 days was 94, 62 and 28% respectively, the latter value not differing from the control. In all experiments there was a high total recovery of beetles at the end of the experiment, there was no evidence of cannibalism among the beetles and mortality was consistently low in control plots. It is concluded that soil surface structure is an important influence on the toxicity of pesticides to carabid beetles in a microplot environment. If seed beds are prepared to represent normal cultivation, the microplot can provide a rapid screen of different chemicals, formulations or dose rates under field conditions and in a limited space. Zusammenfassung Zur Auswirkung der Saatbeetvorbereitung, der Bodenstruktur und des Freisetzungszeitpunkts auf die Toxizität einiger Pestizide auf den Laufkäfer Pterostichus melanarius (Ill.) (Col., Carabidae) unter Anwendung einer Kleinparzellen‐Technik Unter Anwendung einer Kleinparzellen‐Technik wurde untersucht, welche Auswirkungen die Saatbeetvorbereitung, die Bodenstruktur und der Freisetzungszeitpunkt auf die Toxizität einiger Pestizide, die heute oder möglicherweise in der Zukunft in der Grünlandwirtschaft zur Anwendung kommen, auf den Laufkäfer Pterostichus melanarius haben. Alle Pestizide wurden gemäß ihrer praxisüblichen Konzentration ausgebracht. Wenn Chlorpyrifos auf ein Saatbeet mit einer durchschnittlichen Bodenpartikelgröße von 2 mm gesprüht wurde und Käfer unmittelbar nach der Anwendung ausgesetzt wurden, war es toxischer als Fonofosgranulat, eine Saatgutbehandlung mit Fonofos oder als das Fungizid Drazoxolon. Keine der letztgenannten Behandlungsmethoden zeigten Unterschiede zur Kontrolle. In einem ähnlichen Versuch erwies sich Chlorpyrifosgranulat weniger toxisch als Chlorpyrifosspray, aber toxischer als die anderen Behandlungsmethoden. Wenn Laufkäfer in Kleinparzellen 48 h vor, unmittelbar oder 24 h nach der Chlorpyrifosbehandlung ausgesetzt wurden, wurde immer eine höhere Mortalität als in der Kontrolle erzielt; die erste Mortaliträtsrate lag zwischen 74 und 98%. Wurde Chlorpyrifos jedoch auf Saatbeete mit einer kleinen (2 mm), einer mittleren (1,5 cm) oder großen (4 cm) Bodenpartikelgröße ausgebracht, so betrug nach 10 Tagen die Käfermortalität 94, 62 bzw. 28%, wobei zwischen dem letzten Wert und der Kontrolle kein Unterschied bestand. In allen Versuchen war die Wiederfangrate der Käfer zu Versuchsende hoch, es gab keinen Hinweis auf Kannibalismus und die Mortalität in der Kontrolle war niedrig. Die vorliegenden Ergebnisse weisen darauf hin, daß bei Laufkäfern die Bodenoberflächenstruktur in Kleinparzellen einen großen Einfluß auf die Toxizität von Pestiziden hat. Werden Saatbeete wie für eine normale Behandlung vorbereitet, so können mit der Kleinparzellen‐Technik verschiedene Chemikalien, Formulierungen oder Dosierungen unter Freilandbedingungen rasch und mit geringem Raumbedarf getestet werden.