Pflanzenschutz

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Pflanzenschutz sichert Erträge
Pflanzenschutz dient der Sicherung des genetisch fixierten Ertragspotentials von Kulturpflanzen. Das ist durch Viren, Bakterien, Pilze, Schädlinge und Unkräutern bedroht. Pflanzenschutzmittel dienen der Vorbeugung von Schäden und sichern damit den Ertrag. Sie sind Medikamente für Pflanzen.
Die Ertragssteigerungen in der Landwirtschaft seit 1950 wären ohne den Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel nicht möglich gewesen.
Die ersten Pflanzenschutzmittel waren extrem giftig für alle Tiere einschließlich dem Menschen. Die Umweltfolgen waren damals nicht bekannt. Grundwasserschutz oder biologische Vielfalt oder Schutz von Nützlingen spielte keine Rolle. Mit zunehmender Erkenntnis über das Zusammenwirken von Schädlingen und Nützlingen, wurden in den letzten 20 Jahren immer mehr alte Pflanzenschutzmittel verboten und neue Formulierungen entwickelt, die gezielter wirken und weniger Nebenwirkungen haben. Durch verbesserte Kulturverfahren wurde es in einigen Bereichen sogar möglich ganz auf Pflanzenschutzmittel zu verzichten (z. B. keine Insektizide und Herbizide im Tomatenanbau).

Flugbrand an Gerste

Der Name "Getreidebrand" ist passend. Der Gerstenflugbrand verfärbt die Körner, so dass sie aussehen wie verbrannt.

Pflanzenkrankheiten, Schädlinge und Unkraut
Pflanzenkrankheiten und Schädlinge waren schon immer ein Problem für die Menschen. Sie stehen nicht im Zusammenhang mit Monokulturen oder intensiver Landwirtschaft. Bereits im Alten Testament (Bronzezeit) gibt es Berichte über Mißernten, Plagen und Hungersnöte. Der Prophet Haggai (ca. 520 v. Chr.) nennt die Höhe der jährlichen Verluste vor dem Wiederaufbau des Tempels von Jerusalem. "Kam man zu einem Kornhaufen, der zwanzig Sack haben sollte, so waren es nur zehn, kam man zur Kelter, um fünfzig Krüge zu schöpfen, waren es nur zwanzig. Ich schickte euch Hagel, Mehltau (Vergilben) und Getreidebrand (Kornbrand) und machte alle eure Arbeit zunichte."(Haggai 2, 16 - 17).
Mißernten galten zunächst als Strafe Gottes, denen man durch Opferungen und Tempelbau entegen wirken konnte. Im Mittelalter wurden schädliche Insekten vor Gericht gestellt. Dann gab man dem Teufel die Schuld und Hexen, die mit ihm im Bunde standen. Das Verderben der Ernte durch Unwetter und Zauberei war ein häufiger Anklagepunkt in der Hexenverfolgung. Die letzte Hexe in Deutschland wurde übrigens 1751 erdrosselt und verbrannt - nicht im Mittelalter!
Wenig später begann man sich mit dem Wachsen von Pflanzen zu beschäftigen und kam man unter anderem zu dem Ergebnis, dass Pflanzen besser wachsen wenn man sie düngt. Die Erträge wurden besser und Pflanzenkrankheiten und Schädlinge wurden weniger lebensbedrohlich. Die Verluste durch Pflanzenkrankheiten waren aber immer noch extrem hoch. Mitte des 19. Jahrhunderts starben z. B. 1,5 Millionen Menschen in Irland, weil die Kraut- und Braunfäule die Kartoffelernten vernichtet hatte (siehe Hungernöte).

Die folgende Tabelle zeigt die durchschnittlichen Ernteverluste durch Schädlinge, Krankheiten und Unkräuter ohne Pflanzenschutzmaßnahmen.

prozentuale Ertragsverluste ohne Pflanzenschutz bei ausgewählten Kulturen (Berichte aus der Biologischen Bundesanstalt, Heft 72, S. 6)

Kultur Unkräuter Schädlinge Krankheitserreger Summe
Weizen 23,9 11,3 16,7 51,9
Gerste 20,9 11,0 15,2 47,1
Mais 28,8 19,1 11,7 59,6
Reis 33,8 28,8 19,8 82,4
Baumwolle 36,3 37,0 10,2 83,5
Sojabohne 35,3 12,7 10,5 58,5


Integrierter Landbau
Die sogenannte konventionelle Landwirtschaft gibt es heute gar nicht mehr. Während früher auf Verdacht gespritzt wurde und es das Ziel war möglichst alle Schädlinge zu beseitigen, wird heute nur noch integrierter Landbau betrieben. Das bedeutet, dass nur dann Pflanzenschutzmittel zum Einsatz kommen, wenn es nötig ist. In geringeren Dichten haben Schädlinge keinen Einfluss auf den Ertrag.

Kamille als Unkraut in einem Weizenfeld

Ein mit Kamille durchsetzter Weizenbestand bringt weniger Ertrag und das Getreide hat eine geringere Qualität. Neue, konkurrenzstarke Sorten sind weniger empfindlich.

Werden es mehr, kommt es zu einer Verringerung der Erntemenge oder der Qualität. Erst dann, wenn der Schaden so groß ist, dass er höher ausfällt als die Kosten für den Einsatz des Spritzmittels, kommt es zur Anwendung von chemischem Pflanzenschutz. Bei Getreideblattläuse ist die Schadschwelle zum Beispiel erreicht, wenn am Ende der Blüte auf jeder Ähre 3-5 Blattläuse sitzen oder 60 bis 80 % aller Ähren befallen sind. Früher hätte man beim Aufteten der ersten Laus den gesamten Pflanzenbestand gespritzt und damit jedes Insekt auf dem Feld getötet.
Durch bessere Kenntnis der Entwicklungszyklen von Schadinsekten und Pilzen kann heute zur richtigen Zeit an der richtigen Stelle Pflanzenschutz mit besseren, gezielter wirkenden Mitteln betrieben werden. Der integrierte Anbau kombiniert biologische Verfahren mit chemischem Pflanzenschutz. Die Ansiedelung von Parasiten und Parasitoiden werden in Ackerrandstreifen gefördert.
Gegen frei fressende Raupen werden Bacillus-thuringiensis-Präparate eingesetzt und gegen Nacktschnecken Nematoden. Flächenwechsel und der Anbau von Zwischenfrüchten reduziert das Risiko, dass sich Nematoden oder Bodenpilze zu stark anreichern.
Im Gartenbau werden heute überall gezielt Nützlinge eingesetzt und mit speziellen Futtertierpopulationen dauerhaft in den Anlagen etabliert. In einigen Kulturen sind wir damit schon sehr weit. Beispielweise müssen im Gewächshausbau bei Tomaten keine Insektizide mehr verwendet werden. Es werden Nützlinge eingesetzt. Herbizide sind in Hydrokultur überflüssig und Pilzinfektionen können durch die Verwendung von sauberen Materialien und gezielte Klimasteuerung (Temperatur, Licht, Luftfeuchtigkeit) vermieden werden.
Auch technisch hat sich viel getan. Neue Düsen verbesserte Formulierungen und Netzmittel, die die Aufnahme in die Pflanzen verbessern, haben die nötigen Aufwandmengen reduziert und ermöglichen ein gezielteres Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln.
Rückstände von Pflanzenschutzmittel können sich im Boden anreichern und durch Auswaschung ins Grundwasser gelangen. Da von den Abbauprodukten gesundheitliche Risiken ausgehen können, sind verschiedene Wirkstoffe wie zum Beispiel der Herbizidwirkstoff Atrazin nicht mehr zulässig. Bereits vor 1980 wurde der Einsatz von Quecksilberoxid (im Obstbau) und Quecksilberchlorid (gegen Kohlhernie, Skelrotium an Zwiebeln und bei Pilzen im Rasen) verboten. Ebenso ist die Verwendung von Chlorverbindungen wie DDT und Hexachlorbenzol bei uns schon schon lange nicht mehr zulässig. Seit einigen Jahren gelten für die Zulassung und Verbote von Pflanzenschutzmittelwirkstoffe EU-Richtlinien.
Aber auch zulässige Pflanzenschutzmittel werden nicht in unbegrenzten Mengen auf die Äcker gspüht. Sie werden zum Teil nur noch eingesetzt, wenn Warnsysteme eine erhöhte Infektionsgefahr melden (z.B. Apfelschorf, Kraut- und Braunfäule). Besteht keine Infektionsgefahr, muss auch nicht gespritzt werden. Zusätzlich finden alternative Pflanschutzmittel, wie etwa die Blattdüngung mit Löschkalk Anwendung, die eine Besiedelung der Blätter durch Pilze verhindern.
Neue, schnell wachsende, widerstandsfähige Sorten erleichtern den Anbau. Beispielsweise gibt es Sorten von Weizen, Gerste, Kartoffeln, Reis und Zuckerrübe die sich besser gegen Unkräutern durchsetzen können. Der Unkrautbestand kann durch sie ohne Pflanzenschutzmaßnahmen um 50%, 60% und sogar 75% reduziert werden.
Bei Roggen bringen moderne Hybridsorten im Vergleichsanbau bis zu 35 % mehr Ertrag als Populationssorten. Die Populationssorten haben eine größere Variabilität und sind genetisch nicht einheitlich. Sie bringen zwar aktuell nicht den höchsten Ertrag, tragen in sich aber das größere Potential für eine Anpassung bei Veränderungen der Umweltbedingungen. Darum werden sie im Biolandbau bevorzugt.

Ökologischer Landbau

Maden der Kohlfliege in Weißkohl

Gegen die Kohlfliege gibt es Bio-Anbau keine Bekämpfungsmöglichkeit. Die Maden zerfressen den Kohl und die Köpfe faulen.

Der Bio-Landbau verzichtet ganz auf synthetische Pflanzenschutzmittel. Neembaumextrakt und Pyrethrum sind zwei natürliche, pflanzliche Stoffe, die zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden. Diese Substanzen sind zwar natürlich, aber auch giftig. Deshalb kann man damit Insekten töten. Pyrethrum wirkt unspezifisch auf Schädlinge und Nützlinge. Es tötet zum Beispiel auch Erzwespen und Bienen. Pyrethrum ist auch giftig für Krebse und Fische und darf nicht in Gewässer gelangen. Es zersetzt sich unter UV-Licht. In geschlossenen Räumen (z. B. gegen Mücken) sollte es nicht angewandt werden, da eine Inhalation der Dämpfe zu Schäden bei Mensch und Tier führen kann und im Haus das zersetzende UV-Licht fehlt.
Neem ist ungefährlich für Bienen, Raubmilben, Marienkäfer und Laufkäfer, wirkt aber toxisch auf Schwebfliegen, Schlupfwespen und Florfliegen.
Bacillus thuringiensis ist ein Bakterium, das Toxine bilden, von denen Raupen und andere Insektenlarven abgetötet werden, wenn sie es fressen. Bt-Präperate werden heute überall im biologischen Landbau gegen frei fressende Larven verwendet.
Pilze werden im Ökolandbau mit Kalkmilch oder Netzschwefel bekämpft. Diese Mittel verändern das Milieu auf den Blättern und machen es den Pilzen schwer sich festzusetzen. Zusätzlich ist der Einsatz von Kupfer in begrenztem Maße erlaubt. Dieses Schwermetall lagert sich in den Böden ab und reichert sich in den Pflanzen an. Auf stark kupferhaltigen Böden können nur wenige Pflanzen wachsen. Das Bodenleben ist gehemmt. Darum ist die Aufwandmenge von Kupfer auf 4 kg/ha und Jahr beschränkt. Diese Mittel wirken nur vorbeugend und müssen darum nach den Meldungen eines Warnsystems oder nach jedem Regen neu ausgebracht werden.
Auszüge aus Rainfarn, Wermut oder anderen Pflanzen sowie Gesteinsmehle und Calcium-Präparate werden als Pflanzenstärkungsmittel eingesetzt.
Problematisch ist die Bekämpfung von Unkräutern. Wildkräuter auf den Flächen gelten als Zeichen für naturnahen Anbau und biologische Vielfalt. Diese biologische Vielfalt ist aber Konkurrenz für die Pflanze und verringert den Ertrag. Bei Bio-Erbsen liegt der Verlust bei durchschnittlich 18%. Abhängig vom Boden, der Art der Unkräuter und der Vorkultur sind Verluste bis zu 49% festgestellt worden. Dazu kommt, dass es durch die Verunkrautung zur Beimischung von Fremdkräutern im Erntegut kommen kann. Beispielsweise kann im fertig abgepacktem Feldsalat noch Vogelmiere enthalten sein oder in Ruccola das giftige Greiskraut.
Ein völliger Verzicht auf Pflanzenschutzmittel oder Unkrautbekämpfung ist darum auch im Bio-Landbau nicht möglich.

Nachteile von Pflanzenschutzmitteln
Pflanzenschutzmittel sind, wie bereits eingangs erwähnt - alle giftig. Im Idealfall zerfallen sie innerhalb kurzer Zeit in ungiftige Bestandteile, die von Bodenorganismen oder auf anderem Wege in ihre Elemente zerlegt werden können. Allerdings soll dieser Zerfall auch nicht zu schnell erfolgen, damit die Schadorganismen zunächst effektiv abgetötet werden.
Die Abbauprodukte der Wirkstoffe zerfallen nicht einfach in Wasser und Kohlenstoff. Einige werden als komplexe Moleküle mit dem Regen ausgewaschen und gelangen ins Grundwasser (z. B. Herbizidwirkstoff Atrazin). Andere lagern sich an Bodenteilchen an (z. B. Herbizidwirkstoff Glyphosat). Manche Substanzen werden von den Folgekulturen aufgenommen und lassen sich dann in den Samen (Saatgut) oder im Erntegut feststellen.
Es gibt Regeln für die Festlegung wie hoch die Konzentration von Rückständen sein darf. Dazu wird in in Tierversuchen die akute Toxizität und die Langzeitwirkung bei verschiedenen Konzentrationen festgestellt. Die zulässigen Höchstwerte für Rückstände sind dann etwa 1 % davon.

Biene auf Weißklee

Pflanzenschutzmittel können Bienen und andere Nützlinge schädigen.

Bei richtiger Anwendung der Pflanzenschutzmittel wird diese Höchstgrenze nicht überschritten. Problematisch sind die Rückstände aber für Bio-Bauern.Der Name "Getreidebrand" ist passend. Da seit über 60 Jahren chemische Pflanzenschutzmittel auf allen landwirtschaftlichen Nutzflächen angewandt werden, gibt es keine Böden, die völlig rückstandsfrei sind. Auch im Grundwasser und Trinkwasser gibt es Rückstände. Diese Rückstände können von den Pflanzen beim Wachsen aufgenommen werden. Bio-Gemüse und Bio-Getreide können darum Rückstände aufweisen, obwohl sie nicht mit chemischen Pflanzenschutzmitteln behandelt worden sind. Immer feinere Nachweisverfahren und immer neue Testmethoden ermöglichen es immer geringere Mengen zu finden. Dadurch wird es immer schwieriger Bio-Produkte ohne nachweisbare Rückstände zu erzeugen.

Pflanzenschutzmittelrückstände stehen auch immer in Verdacht durch regelmäßige Aufnahme zur Entstehung von Krebs beizutragen. Verschiedene Studien von Pflanzenschutzmittel-Gegnern und den Produzenten kommen hier regelmäßig zu verschiedenen Ergebnissen. Grundsätzlich sind alle diese Studien kritisch zu betrachten, da sie nur eine sehr geringe Aussagekraft haben. Zunächst einmal werden Krebsstudien an speziellen Mäusen oder Ratten durchgeführt, die eine genetische Veranlagung zur Bildung von Tumoren haben. Die Wahrscheinlichkeit mit gesunden Tieren innerhalb von 10 bis 12 Wochen aussagekräftige Ergebnisse zu bekommen ist zu gering. Als nächstes bekommen die Tiere keine Nahrung mit Pflanzenschutzmittelrückständen im Bereich der zulässigen Höchstmenge, sondern in Dosierungen, die gerade eben so nicht akut giftig für sie sind. Und sie bekommen nichts anderes. Teilweise werden die Substanzen direkt gespritzt. Die Folge ist, dass die Tiere Krebs bekommen. In der Versuchsgruppe im Idealfall mehr als in der Kontrollgruppe.
Was sagt das dann über die Gefährdung für den Menschen aus? Nichts! Erstens ernähren wir uns nicht über Jahre hinweg ausschließlich nur von einer Pflanze mit gerade eben mal nicht tödlichen Konzentration von Pflanzenschutzmittelrückständen. Zum anderen sind nich alle Menschen durch Zuchtauswahl auf erhöhte Krebsanfälligkeit selektiert.
Auch andere Versuche sind nicht besser. Studien mit Leberzellen oder Eidotter weisen bei Kontakt mit den Substanzen erhöhte Stressreaktionen auf. Das tun sie aber auch bei Kontakt mit Essig oder Mayonnaise. Eine Auswirkung einer Substanz auf 70 Jahre menschliches Leben auf Grundlage solcher Forschungsergebnisse bleibt eine Schätzung.
Dazu kommt noch, dass es keinen Hinweis darauf gibt, dass das Krebs tatsächlich seit der Verwendung von Pflanzenschutzmitteln (oder verstärktem Getreide- oder Fleischkonsum) häufiger auftritt. Der Nachweis von Lungenkrebs, Leberkrebs oder Blutkrebs kann an Hand von Skelettfunden nicht erbracht werden. Knochenkrebs gab es aber schon bei den Neandertalern. Es ist unwahrscheinlich, dass ausgrechnet dieser 120.000 Jahre alter Rippenknochen erhalten geblieben wäre, wenn er dem einzigen je an Krebs erkrankten Neandertaler gehört hätte.

Wir werden heute älter als je zuvor. Wir sind heute von Geburt an Subtanzen ausgesetzt, die so in der Natur nicht vorkommen. Die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass die Summer dieser Substanzen, angefangen von Duftstoffen in Seife, Aluminium in Deos, Feinstaub auf der Straße, Zigarettenrauch (enthält 250 giftige und krebserregende Stoffe) und Rückstände aus unserem Waschmitteln, sich negativ auf unsere Gesundheit auswirken. Eine einzelne Substanz allein, kann man dafür aber nie verantwortlich machen. Darum ist die Fragestellung nach der Wirkung eines einzelnen Wirkstoffs unsinnig. Es ist wichtig, dass wir überall die Menge an künstlichen Substanzen reduzieren. Das bedeutet auch, dass wir keine Raumerfrischer mit allergieauslösendes Limonen mehr versprühen und keinen krebserregenden Tabakrauch inhalieren.

Warum verzichten wir nicht einfach sofort auf alle Pflanzenschutzmittel?
Es ist unbestritten, dass Pflanzenschutzmittel Nebenwirkungen haben. Aber wir können nicht völlig auf sie verzichten. Extensiv bewirtschaftten, ökologischen Betrieben mit großer Artenvielfalt an Tieren und Pflanzen haben einen geringer Ertrag als die integrierte Produktion oder auch der intensive Ökolandbau. Bei Getreide und Gemüse sind die Erträge pro Hektar im intensiven Ökolandbau etwa 30 % geringer als im integrierten Landbau. Auf einer integriert bewirtschafteten Apfelplantage können etwa 30 - 40 t Äpfel pro Hektar geernetet werden. Auf einer intensiv bewirtschafteten, ökologischen Fläche 20 - 25 t. Im extensiven Anbau (Streuobst) sind es zwischen 5 und 15 t/ha. Dabei sinkt mit zunehmendem Alter der Anlage (dem Alter der Bäume) auch der Ertrag.

Ob wir es wollen oder nicht: Wir sind auf die Produkte aus der Landwirtschaft angewiesen. Nur bei ausreichender Erntemenge werden wir alle satt. Lebensmittel aus dem Ausland zu importieren ist keine Lösung. Auch dort sind Pflanzenschutzmittel nötig um die Erträge zu sichern.
Es gibt Fortschritte im Pflanzenschutz, bei den Anbauverfahren und auch bei der Züchtung widerstandsfähigerer Sorten. Ein völliger Verzicht auf Pflanzenchutzmittel wird aber wohl in den nächsten Jahrzehnten noch nicht möglich sein.

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Quellen:

Berichte aus der Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft (2000): Pflanzenschutz im ökologischen Landbau - Unkrautregulierung im ökologischen Landbau.- Heft 72

B. Michalski(1997): Auswirkungen von neem- und pyrethrinhaltigen Pflanzenschutzmitteln auf den Naturhaushalt

Konventionell versus Öko

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Ertragsverluste durch Unkraut bei Bio-Erbsen

Jakobskreuzkraut

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