Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bio ist nicht immer auch Öko

28.09.2010
Biologische Pflanzenschutzmittel sind nicht immer umweltfreundlicher als synthetische Pestizide. Die Nachhaltigkeit von chemischen und biologischen Pestiziden nahmen Forscher genauer unter die Lupe.

Das Konzept einer nachhaltigen Landwirtschaft rückt derzeit immer stärker in die öffentliche Aufmerksamkeit. Nachhaltige Landwirtschaft meint dabei einerseits die Umweltverträglichkeit der Anbaumethoden, andererseits aber auch die Wirtschaftlichkeit und soziale Akzeptanz der landwirtschaftlichen Produktion. Gemeinhin wird angenommen, dass ökologische Anbaumethoden inklusive der Nutzung biologischer Pestizide einen geringeren ökologischen Fußabdruck hinterlassen, das heißt geringere Auswirkungen auf die Umwelt haben als konventionelle, synthetische Pflanzenschutzmittel. Eine Studie zeigt nun, dass nicht alles „öko“ ist, was „bio“ heißt.

Die Wissenschaftler untersuchten die Umweltauswirkungen von sechs Insektiziden zur Bekämpfung der Soja-Blattlaus (Aphis glycines) in Kanada. Die gefräßige Blattlaus ernährt sich vom Pflanzensaft kommerziell angebauter Sojapflanzen und verursacht damit jährlich große Ernteverluste. Für die etwa 1,2 Mio. Hektar großen Sojaplantagen in Kanada sind die kleinen Läuse die bedeutendsten Fressfeinde. Sie entziehen den Pflanzen wichtige Nährstoffe, wodurch das Pflanzenwachstum gehemmt wird. Zudem übertragen die Blattläuse auch Krankheitserreger wie Viren, die die Pflanzen nachhaltig schädigen können. Gegen die Plage gibt es synthetische wie auch ökologische Pestizide. Wie effektiv diese Mittel wirken und welche Auswirkungen sie auf die Schädlinge und auf andere Insekten in der Umgebung der Sojapflanzen haben, wollten die Forscher herausfinden.

Die Zielgenauigkeit im Blick

Hierzu verglichen sie zunächst unter Laborbedingungen und später im Freilandversuch die Wirkung von zwei neu entwickelten synthetischen Pflanzenschutzmitteln (Spirotetramat und Flonicamid) und zwei neuen biologischen Wirkstoffen (Mineralöl und der insektenschädigende Pilz Beauveria bassiana). Als Kontrollgruppen dienten zwei gebräuchliche synthetische Pestizide (Cyhalothrin-λ und Dimethoate) sowie als dritte Gruppe nicht behandelte Pflanzen. Untersuchungskriterien waren zum einen die Effektivität der Schädlingsbekämpfung, zum anderen die Zielgenauigkeit der Wirkung. Je zielgenauer ein Pestizid wirkt, desto geringer ist deren Auswirkung auf Nichtzielorganismen, also auf andere Lebewesen in der Nähe der behandelten Pflanzen. Schädlingsbekämpfung hat oftmals einen Einfluss auf natürliche Nahrungsketten. Für die Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln ist die Zielgenauigkeit daher sehr wichtig. In der Studie wurde der Einfluss der Pestizide auf zwei natürliche Fressfeinde der Blattläuse, den vielfarbigen Asiatischen Marienkäfer (Harmonia axyridis) und die gemeine Blumenwanze (Orius insidiosus) untersucht.

Im Labor wurden zunächst Sojapflanzen mit den sechs verschiedenen Pestiziden behandelt und die Blumenwanzen und Marienkäfer mit den pestizidbehandelten Sojapflanzen sowie mit der unbehandelten Kontrollgruppe in Kontakt gebracht. Die Experimente konnten zeigen, dass die beiden bewährten synthetischen Pestizide für die beiden Nützlinge, Marienkäfer und Blumenwanzen, am giftigsten wirkten. Weniger toxisch wirkten die beiden biologischen Pflanzenschutzmittel und die neuen synthetischen Wirkstoffe. Jedoch hatten die biologischen Mittel im Labor eine giftigere Wirkung auf die Nützlinge als die neuen synthetischen Wirkstoffe.

Um die Ergebnisse zu überprüfen, wurden Freilandexperimente auf vier Sojafeldern durchgeführt. Für jedes Pestizid sollte der Environmental Impact Quotient (EIQ), also der ökologische Fußabdruck, berechnet werden. Dieser ermöglicht eine Einschätzung der Umweltauswirkungen eines Pestizids. Dieser Wert bezieht sich auf die Giftigkeit eines Stoffs für Schädlinge, Nutzinsekten und andere Tiere und Pflanzen, für den Menschen sowie für Boden und Wasser.

Im Freiland zeigten das konventionelle Pestizid Dimethoate und die beiden biologischen Pflanzenschutzmittel die größten Umweltauswirkungen. Die Auswirkungen des biologischen Mineralölpestizids waren aufgrund der nötigen höheren Dosierung sogar etwa 10-mal größer als die von Dimethoate. Zudem erbrachten die biologischen Mittel im Vergleich zu den nicht behandelten Pflanzen die geringste Schutzwirkung. Gleichzeitig wirkten sie am wenigsten selektiv, töteten also neben den Schädlingen auch die Nutzinsekten.

Intelligentes Schädlingsmanagement

Aus ihren Ergebnissen schlussfolgern die Forscher, dass es eher kontraproduktiv ist, biologische Pflanzenschutzmittel generell als umweltfreundlicher zu betrachten. Vielmehr sei es notwendig, die Umweltauswirkungen jedes einzelnen Pestizids, egal ob konventionell oder biologisch, genau zu untersuchen. Ein gut durchdachtes Schädlingsmanagement versucht, mit geringem Umwelteinfluss gezielt die Schadinsekten zu bekämpfen und die Nutzinsekten als eine natürliche Schädlingskontrolle zu erhalten.

Je nach regionalen Gegebenheiten, den verwendeten Sorten und der wirtschaftlichen Zielstellung kann es sinnvoll sein, eine rein ökologische oder eine konventionelle oder auch eine integrierte Landwirtschaft zu betreiben. Die integrierte Landwirtschaft setzt je nach Bedarf, Standortbedingungen und Sorten die optimale Schädlingsbekämpfung ein und kombiniert so die Vorteile des ökologischen Landbaus (z.B. Biodiversität, Regionalität) mit denen der konventionellen Landwirtschaft (z.B. höhere Erträge). Sie beschränkt sich also nicht von vornherein auf nur biologische oder nur konventionelle Mittel.

Verbraucher zahlen gern ein bisschen mehr Geld für Lebensmittel aus ökologischem Anbau, weil sie glauben, diese verursachten einen geringeren ökologischen Fußabdruck als konventionelle Produkte. Die Studie zeigt, dass dies in Bezug auf das Schädlingsmanagement nicht immer so sein muss. Um möglichst geringe Umweltauswirkungen der landwirtschaftlichen Produktion zu gewährleisten, fordern die Wissenschaftler daher eine unideologische Diskussion, die sich bei der Bewertung von Produkten auf wissenschaftliche Fakten beruft.

Quelle:
Christine, Bahlai et al. (2010): Choosing Organic Pesticides over Synthetic Pesticides May Not Effectively Mitigate Environmental Risk in Soybeans. PLoS ONE 5(6): e11250. doi:10.1371/journal.pone.0011250

| Pflanzenforschung.de
Weitere Informationen:
http://www.Pflanzenforschung.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Software-App für optimale Düngergabe
09.11.2017 | Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.

nachricht Win-Win-Situation Arznei- und Gewürzpflanzen + Bestäuber-Insekten
06.11.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie