Herbicides are increasingly applied in vineyards worldwide. However, not much is known on potential side effects on soil organisms or on the nutrition of grapevines (Vitis vinifera). In an experimental vineyard in Austria, we examined the impacts of three within-row herbicide treatments (active ingredients: flazasulfuron, glufosinate, glyphosate) and mechanical weeding on grapevine root mycorrhization; soil microorganisms; earthworms; and nutrient concentration in grapevine roots, leaves, xylem sap and grape juice. The three herbicides reduced grapevine root mycorrhization on average by 53% compared to mechanical weeding. Soil microorganisms (total colony-forming units, CFU) were significantly affected by herbicides with highest CFUs under glufosinate and lowest under glyphosate. Earthworms (surface casting activity, density, biomass, reproduction) or litter decomposition in soil were unaffected by herbicides. Herbicides altered nutrient composition in grapevine roots, leaves, grape juice and xylem sap that was collected 11 months after herbicide application. Xylem sap under herbicide treatments also contained on average 70% more bacteria than under mechanical weeding; however, due to high variability, this was not statistically significant. We conclude that interdisciplinary approaches should receive more attention when assessing ecological effects of herbicides in vineyard ecosystems.Electronic supplementary materialThe online version of this article (10.1007/s11356-018-2422-3) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Die Auswirkungen verschiedener Entblätterungsmaßnahmen auf das Auftreten von Sonnenbrand und Botrytis, Traubendichte, Ertrag, Traubengewicht, Wildverbiss, Beerengewicht, Mostgewicht, Säuregehalt, pH-Wert und die Gehalte an Phenolen und Stickstoff im Most wurden in einem zweijährigen Versuch an den Rebsorten ‘Riesling' und ‘Zweigelt' erhoben. Im Jahr 2012 wurden bei ‘Riesling' die Sonnenbrandschäden durch die Entblätterung und im Besonderen durch die frühe Entfernung der untersten sechs Blätter und Geiztriebe vor der Blüte zum Entwicklungsstadium BBCH 57 erhöht. Im Jahr 2013 waren die Sonnenbrandschäden witterungsbedingt deutlich geringer und traten wie bei der Rebsorte ‘Zweigelt' nur an einzelnen Beeren auf. Dieselbe Maßnahme hatte bei ‘Riesling' einen signifikant reduzierenden Effekt auf das Auftreten von Botrytis, hingegen war der Befall in jener Variante, in der keine Blätter entfernt wurden, am signifikant höchsten. Bei “Zweigelt” war der Befall mit Botrytis sehr gering und trat nur an einzelnen Beeren auf. Eine Reduktion der Traubendichte durch die Entblätterung vor der Blüte konnte bei “Riesling” nicht ermittelt werden. Die Traubendichte war als “mittel” bis “dicht” einzustufen. Bei “Zweigelt” wurde die Traubendichte durch die frühe Entblätterung und Geiztriebentfernung hingegen signifikant verringert, und zwar von “dicht” auf “mittel”. Bei beiden Rebsorten waren Ertrag und Traubengewicht in jener Variante, in der vor der Blüte die Blätter und Geiztriebe entfernt wurden, signifikant verringert. Die Ertragsreduktion betrug jahresabhängig bei “Riesling” 16% beziehungsweise 21% und bei “Zweigelt” 28% beziehungsweise 35%. Das Traubengewicht verringerte sich jahresabhängig um 20% und 15% bei “Riesling´beziehungsweise 24% und 29% bei “Zweigelt”. Das Mostgewicht wurde bei der Rebsorte ‘Riesling' in jener Variante, in der die untersten sechs Blätter und Geiztriebe zum Entwicklungsstadium BBCH 83 (Beerenverfärbung) entfernt wurden, in beiden Jahren signifikant verringert, und zwar um 0.8 bis 1 ∘KMW beziehungsweise um 0.4 bis 0.7 ∘KMW, nicht jedoch bei der Rebsorte ‘Zweigelt'. Durch die frühe Entfernung der untersten sechs Blätter und Geiztriebe vor der Blüte wurde das Mostgewicht bei keiner der beiden Rebsorten beeinflusst. Nur im Jahr 2012 und nur bei der Rebsorte ‘Riesling' war der Gehalt an Gesamtphenolen im Most der vor der Blüte entblätterten Variante mit 0.039 g/l signifikant erhöht. Die Stickstoffwerte im Most streuten innerhalb der Versuchsvarianten bei beiden Rebsorten stark ohne signifikante Unterschiede zwischen den Versuchsvarianten. Die sensorische Bewertung der Weine der Rebsorte “Riesling” erbrachte in beiden Jahren keine signifikanten Unterschiede.

Auf einem Standort mit carbonathältiger Braunerde auf Flyschmergel wurde bei der Sorte “Zweigelt” der Einfluss von 31 Unterlagsrebsorten auf die Parameter Mostgewicht, Säuregehalt des Mosts, Ertrag, Traubengewicht und Schnittholzgewicht ermittelt. Im Durchschnitt der zwölf Versuchsjahre bewirkten die Unterlagen 41 B, Ru 140 und G 9 eine signifikante Reduktion des Mostgewichts um 0.47∘ KMW, 0.26∘ KMW und 1.13∘ KMW im Vergleich zu K 5BB. Bei den Unterlagen 1616 C und 3309 C war das Mostgewicht mit + 0.4∘ KMW und + 0.34∘ KMW hingegen signifikant höher. Die Jahresmittelwerte des Mostgewichtes lagen zwischen einem Minimum von 16.6∘ KMW und einem Maximum von 19.1∘ KMW. Der Säuregehalt des Mostes war bei den Unterlagen 41 B, Binova und G 9 um 0.49 g/l, 0.64 g/l und 0.5 g/l im Vergleich zu K 5BB erhöht. Der geringste Jahresmittelwert des Säuregehalts im Most lag bei 5.4 g/l und der höchste Wert bei 7.8 g/l. Der Ertrag war bei den Unterlagen SO4, Cosmo 10.99 R, G 9, Aripa, 101–14 MG, 1616 C, 3309 C und Riparia portalis signifikant verringert. Binova und 225 Ru A2 bewirkten eine signifikante Ertragssteigerung um 0.5 kg/Stock beziehungsweise 0.41 kg/Stock im Vergleich zu K 5BB. Die Jahresmittelwerte des Ertrages lagen zwischen 0.58 kg/Stock im ersten Ertragsjahr und 1.97 bis 5.96 kg/Stock in den Folgejahren. Das Traubengewicht wies ebenfalls einen signifikanten Zusammenhang mit der verwendeten Unterlage auf. Im Durchschnitt aller Beobachtungsjahre wurde das Traubengewicht durch K 125AA, G 26, 41 B und Binova positiv beeinflusst. Hingegen führten die Unterlagen G 9, 99 R, 101–14 MG und 3309 C im Vergleich zu K 5BB zu einer Verringerung des Traubengewichts. Die Jahresmittelwerte lagen zwischen einem Minimum von 149 g und einem Maximum von 318 g. Das Schnittholzgewicht wurde signifikant durch die Unterlage beeinflusst, wobei die Unterlagen K 125AA, Binova, 225 Ru A2, 1103 P und Fercal im Vergleich zu K 5BB zu Erhöhungen zwischen 0.014 kg/m2 und 0.03 kg/m2 führten; die Unterlagen G 9, Riparia portalis, 101–14 MG, 1616 C und Aripa bewirkten hingegen eine Reduktion des Schnittholzgewichts. Die Jahresmittelwerte betrugen 0.03 kg/m2 und 0.094 kg/m2 in den ersten beiden Ertragsjahren und lagen in den Folgejahren zwischen 0.112 kg/m2 und 0.243 kg/m2. Mikrovinifikation und.