Effects of humic acids and herbicides, and their combinations on the growth of tomato seedlings in hydroponics

The morphology and length of roots and shoots of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) seedlings grown on a nutrient medium for fourteen days in a controlled environment chamber were apparently not affected, whereas the dry matter content of roots was significantly enhanced when 200 mg L−1 of humic acid (HA) isolated from either a non-amended soil or a sewage-sludge-amended soil was present in the nutrient medium. In contrast, the HA-like fraction isolated directly from the sewage sludge caused, under the same conditions, extensive alterations of tomato morphology and a significant reduction of the length and dry weight of both shoots and roots. The presence in the nutrient medium of the herbicides alachlor or imazethapyr at concentrations of 1 and 0.01 mg L−1, respectively, caused a marked decrease of tomato root and shoot length and dry weight. Differently, the herbicide rimsulfuron at a concentration of 0.01 mg L−1 produced a slight decrease in shoot and root length and a slight increase in their dry weight. A combination of 200 mg L−1 soil HA and each of the herbicides alachlor, rimsulfuron and imazethapyr at concentrations of 1, 0.01 and 0.01 mg L−1, respectively, in the nutrient medium attenuated the growth depression of tomato shoots and roots observed in the presence of the herbicide alone. However, the simultaneous presence of sewage sludge HA and any herbicide in the nutrient solution caused negative synergistic effects on tomato growth. The volume of nutrient solution and the amount of electrolytes taken up by tomato plants during the growth experiments correlated highly significantly with the total plant dry weight. Tomato seedlings induced a pH decrease in the nutrient medium in all treatments except in those where sludge-HA was present, either alone or in combination with any herbicide. Wirkungen von Huminsauren und Herbiziden einzeln und in Kombinationen auf das Wachstum von Tomatensamlingen in Hydroponik Die Anwesenheit von Huminsauren in einer Nitch-Nahrlosung, isoliert von einem ungedungten und einem mit Klarschlamm gedungten Boden, fuhrt weder zu Veranderungen der Morphologie noch der Wurzel- und Sproslangen bei vierzehn Tage in einer kontrollierten Klimakammer gezogenen Tomatenkeimlingen (Lycopersicon esculetum Mill.), wahrend die Trockenmasse der Wurzeln signifikant steigt. Anders verhalt es sich mit der huminsaureahnlichen Fraktion die aus dem zur Dungung verwendeten Klarschlamm isoliert wurde. Diese Fraktion verursacht unter denselben Bedingungen erhebliche morphologische Veranderungen der Tomate und eine signifikante Reduktion des Langenwachstums und des Spros- sowie Wurzelgewichtes. Eine Kombination von 200 mg L−1 Boden-Huminsauren mit jeweils einem Herbizid, Alachlor, Rimsulfuron und Imazethapyr in Konzentrationen von 1, 0.01 und 0.01 mg L−1, in Nahrlosung kann die Wachstumsdepression der Tomatensprosse und -wurzeln, die bei der ausschlieslichen Herbizidanwendung auftraten, reduzieren. Im Gegensatz dazu treten bei gleichzeitiger Anwendung von Klarschlamm-Huminsauren mit Herbiziden in Nahrlosung negative synergistische Effekte im Wachstum der Tomate auf. Das Volumen der Nahrlosung und die Menge der Elektrolyte, die von den Tomatenpflanzen wahrend des Versuchszeitraumes aufgenommen werden, sind hoch signifikant mit der Trockenmasse der ganzen Pflanze korreliert. Wahrend der Wachstumsperiode reduzieren die Tomatenkeimlinge das pH der Nahrlosung aller Varianten bis auf die mit Klarschlamm-Huminsauren, und zwar sowohl bei ausschlieslicher als auch bei kombinierter Anwendung mit jedem der Herbizide.