Studies on the Effects of Herbicides on Soil Nitrification*

Summary. A perfusion technique was used to examine effects of selected herbicides (concentration range 50–1000 ppm) on the rate of oxidation of ammonia to nitrate in garden loam soil. Effects on the nitrification rate of soil, previously enriched with nitrifying organisms, were used to estimate direct action on the processes of ammonia oxidation. The kinetics of nitrification in fresh soil were used to estimate effects on bacterial growth and to detect possible adaptations to herbicide toxicity. The herbicides used could be ranged in the following order of increasing effectiveness as inhibitors of ammonia oxidation: dichlobenil < paraquat < picloram < 2,3,6‐TBA = chlorthiamid < bromoxynil < chlorflurazole < ioxynil < propanil. Endothal only stimulated ammonia oxidation, even up to 1000 ppm. Endothal, paraquat and 2,3,6‐TBA had no apparent effects on bacterial proliferation; the inhibitory effects of the remaining herbicides were in the order: picloram < dichlobenil = bromoxynil < ioxynil < chlorthiamid = chlorflurazole = propanil. With the exception of paraquat and endothal all herbicides seemed to become less toxic during perfusion of fresh soil, i.e. over the enrichment period of 26–28 days. In the case of propanil and chlorthiamid this could have been due to the destruction of the herbicide by soil micro‐organisms. With picloram and 2,3,6‐TBA it is probable that there was an adaptive loss of sensitivity of the nitrifying organisms to the toxic action of the herbicides. The evidence available suggests that Nitrosomonas is more sensitive than Nitrobacter to herbicide action. Recherches sur les effets des herbicides sur la nitrification Résumé. Une technique de perfusion a été utilisée pour examiner les effets d'une série d'herbicides (á des concentrations de 50 á 1000 ppm) sur le taux d'oxydation de l'ammoniac en nitrate dans un sol de jardin limoneux. Les effets sur le taux de nitrification du sol, préaiablement enrichi avec des organismea nitrifiants, ont été utilisés pour évaluer l'action directe sur les processus d'oxydation de l'ammoniac. Les données cinétiques de la nitrification dans un sol frais ont été utilisées pour évaluer les effets sur la croissance des bactéries et pour déceler les adaptations possible h la toxicité de l'herbicide. Les herbicides utilisés purent être classés comme suit dans i'ordre croissant d'activité inhibitrice de I'oxydation de I'ammoniac: dichlobénil Untersuchungen zum Einfluss von Herbiziden auf die Nitrifikation des Bodens Zusammenfassung. Mit Hilfe einer Perfusionsmethode wurde der Einfluss von bestimmten Herbiziden (Konzentration zwischen 50 und IOO ppm) auf die Oxydationsrate von Ammonium zu Nitrat in Garteniehmboden untersucht. Der Einfluss auf die Nitrifikationsrate des Bodens, der zuvor mit nitrifizierenden Organismen angereichert worden war, wurde als Mass fur die direkte Wirkung der Herbizide auf die Prozesse der Ammoniumoxydation verwendet. Die Kinetik der Nltrifikation in frischem Boden wurde als Mass für die Beeinflussung des Bakterienwaehstums und zur Feststellung einer moglicherweise auftretenden Adaptation an die Herbizidtoxizität verwendet. Für untersuehte Herbizide ergab sich, geordnet nach zunehnnender Hemmung der Ammoniumoxydation, folgende Reihenfolge: Diehlobenil Nitrobakter.