Umweltanalytik at Karlsruher Institut für Technologie

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Was ist Pflanzenschutz?

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Was genau umfasst die gute fachliche Praxis?

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Einige anorganische Fungizide?

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PSM im konventionellen Anbau?

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Was ist ein Rückstandshöchstgehalt?

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Was sind Safener?

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PSM in der Atmosphäre?

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Unkrautdruck bei Herbiziden?

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Analytik von PSM bezüglich Lebensmittelmonitorings?

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Wozu führt die Verpflichtung zur Anwendung der guten fachlichen Praxis?

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Triazinherbizide?

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Gesetzliche Grundlagen für Pflanzenschutz?

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Umweltanalytik

Was ist Pflanzenschutz?
Schutz der Pflanzen vor:
– tierischen Schädlingen
– pflanzenpathogenen Mikroorganismen
– Konkurrenten um Wasser, Licht, …
– …
– wird seit Jahrhunderten betrieben (zb gebrannter Schwefel (SO2))
– gezielte Verwendung von PSM seit Mitte des 19. Jhdts (“Bordeaux-Brühe“: CuSO4 und Cu(OH)2 gegen falschen Mehltau der Weinrebe)
– Pflanzenschutz durch chemische PSM, biologischen Pflanzenschutz, geeignete Fruchtfolgen, ackerbautechnische Maßnahmen, Sortenauswahl, etc möglich

Umweltanalytik

Was genau umfasst die gute fachliche Praxis?
Gesunderhaltung und Qualitätssicherung von Pflanzen und Pflanzenerzeugnissrn durch:
(a) vorbeugende Maßnahmen
(b) Verhütung der Einschleppung oder Verschleppung von Schadorganismen
(c) Abwehr oder Bekämpfung von Schadorganismen
(d) Förderung natürlicher Mechanismen zur Bekämpfung von Schadorganismen
Maßnahmen zum Schutz vor sowie die Abwehr von Gefahren, die durch die Anwendung, das Lagern und den sonstigen Umgang mit PSM oder durch andere Maßnahmen des Pflanzenschutzes, insbesondere für die Gesundheit von Mensch und Tier und für den Naturhaushalt, einschließlich des Grundwassers entstehen können
Grundsätze für die Durchführung der guten fachlichen Praxis werden vom BMEL (früher: BMELV) formuliert und im Einvernehmen mit dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit im Bundesanzeiger veröffentlicht
– dynamisches System, das sich aufgrund neuer Ergebnisse und praktikabler Verfahren ständig weiterentwickelt

Umweltanalytik

Einige anorganische Fungizide?
Klassifizierung nach VO 1185/2009 über Statistiken zu Pestiziden 
– F1: anorganische Fungizide:
+ F1.1 Kupferverbindungen (Kupferhydroxid, Kupferoktanoat, Kupferoxychlorid (CuCl2-3 Cu(OH)2)
+ anorganischer Schwefel 
+ protektive Fungizide
+ Kupfer: zahlreiche Wirkorte (Enzyminhibition)
Schwefel: Wirkungsmodus und Targets unklar
+ bei häufiger Anwendung kann es zu erheblichen Kupferanreicherungen im Boden kommen, Zurücknahme der Zulassung wird diskutiert 

Umweltanalytik

PSM im konventionellen Anbau?
Ende 19. Jhdt: “Bordeaux-Brühe“
1910er: Einführung von Methylquecksilber
1930: patentierung von Thiram (Dicarbamid, Funghizid)
1940er: Einführung von DDT (Insektizid), Zulassung von 2,4-D (Herbizid)
1960er: Entdeckung systemischer Fungizide
Neben Verwendung im Anbau, werden PSM auch in der Vorratshaltung verwendet (v.a. CO2 als Insektizid!)

Umweltanalytik

Was ist ein Rückstandshöchstgehalt?
– Grenzwert für Rückstände in Lebensmitteln und Futtermitteln, der für jeden Wirkstoff und aufgeschlüsselt nach Produkten festgelegt wird
– Rückstandshöchstgehalte werden in europäischen Gemeinschaftsverfahren festgelegt 

Umweltanalytik

Was sind Safener?
– Zusatzstoffe in Herbiziden, die den Metabolismus der Wirkstoffe in der Kulturpflanze beschleunigen
– viele Safener sind den Wirkstoffen strukturell ähnlich
– können zum Beispiel entgiftende Enzyme induzieren (CytP, GSP, etc)
– Wirkung in Unkräutern/Ungräsern wird nicht beeinflusst
– Selektivität zwischen Unkräutern Hbf Kulturpflanzen wird erhöht
– Einsatz vieler Herbizide wäre sonst nicht möglich

Umweltanalytik

PSM in der Atmosphäre?
– Spraydrift
– Verdampfung von Boden und Pflanzenoberflächen 
+ hängt stark vom Dampfdruck des PSM ab 
+ Verflüchtigungsraten bis zu 65% innerhalb der ersten 24h möglich
+ abhängig von Faktoren wie Temperatur, Wind, Luftfeuchtigkeit
+ Deposition von Regenwasser 
+ je nach Dampfdruck, UV-Stabilität etc besitzen PSM Potential für Mittel- und Langstreckentransporte (PSM wurden im Regen über Helgoland nachgewiesen)

Umweltanalytik

Unkrautdruck bei Herbiziden?
– Beschränkung auf wenige Kulturen und wiederholte Anwendung von Herbiziden begünstigen Resistenzen
– metabolische Resistenz (“schleichende Resistenz“) : einzelne Pflanzen besitzen Fähigkeit, den Wirkstoff schneller zu metabolisieren 
– “Target-site“-Resistenz: Zielenzym am Wirkort genetisch so verändert, dass Wirkstoffe selbst mit hohen Aufwandmengen nicht mehr aktiv werden
– Verhinderung von Resistenzen: Anwendung von Mitteln mit verschiedenen Wirkmechanismen in den Fruchtfolgen 
– Einhaltung bestimmter Bewirtschaftungsfaktoren vermindert Verunkrautung:
+ Unkrautdruck umso geringer, je später die Saat erfolgt, da bei Saatbereitung gekeimte Pflänzchen entwurzelt/verschüttet werden – häufig wird früher gesät (bestimmte Sorten), um den Ertrag zu erhöhen
+ vielfältige Fruchtfolge: Wachstumszeit, Zeitpunkt und Intensität von Bodenbearbeitung und mechanischer Unkrautbekämpfung sowie Konkurrenzstärke der Kulturen ändern sich, kein Unkraut/Ungras kann sich übermäßig vermehren

Umweltanalytik

Analytik von PSM bezüglich Lebensmittelmonitorings?
– Überprüfung auf Höchstgehalte: risikobasierte Probenahme
– Monitoring: repräsentative, nicht risikobasierte Probenahme 
-> Informationen über Belastung der Verbraucher 
Lebensmittelmonitoring:
– geregelt in §50 des LFGB (Lebensmittel-, Bedarfsgegenstände-, Futtermittel- Gesetzbuch)
– System zur Beobachtung, Messung und Bewertung von Gehalten an gesundheitlich nicht erwünschten Stoffen (Pestizide, Mykotoxine, Schwermetalle, etc)
– zum frühzeitigen erkennen von Gefahren für die menschliche Gesundheit
– Verwendung repräsentativer Proben

Umweltanalytik

Wozu führt die Verpflichtung zur Anwendung der guten fachlichen Praxis?
– biologische, biotechnische, pflanzenzüchterische, sowie kulturtechnische Pflanzenschutzmaßnahmen müssen vorrangig berücksichtigt werden
– Anwendung chemischer PSM erfolgt nur in notwendigem Maß
– es wird Rücksicht auf vorbeugenden Verbraucherschutz genommen
– Rücksichtnahme auf Schutz des Naturhaushaltes 

Umweltanalytik

Triazinherbizide?
Von Triazinen und Triazinonen abgeleitete Herbizide:
– H2.2 Triazinherbizide (zb Terbuthylazin, Atrazin)
– Photosynthese-Hemmer
– die meisten Triazine werden über die Wurzel aufgenommen
– v.a. Anwendung im Maisanbau
– Terbuthylazin wurde 2011 auf ca. 86% aller Maisanbauflächen eingesetzt 

Umweltanalytik

Gesetzliche Grundlagen für Pflanzenschutz?
VO (EG) 1107/2009 über das Inverkehrbringen von PSM:
Regelt u.a. Prüfung und Zulassung von PSM und deren Wirkstoffen 
RL 2009/128/EG über Aktionsrahmen der Gemeinschaft für nachhaltige Verwendung von Pestiziden :
– Regelt Anwendung von PSM
– Umsetzung im PflSchG und im nationalen Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von PSM

National: Pflanzenschutzgesetz (PflSchG):
§3 Gute fachliche Praxis und integrierter Pflanzenschutz:
(1) Pflanzenschutz darf nur nach guter fachlicher Praxis durchgeführt werden. […] (Dies) umfasst die Einhaltung der allgemeinen Grundsätze des integrierten Pflanzenschutzes.
§2 integrierter Pflanzenschutz: 
Eine Kombination von Verfahren, bei denen unter vorrangiger Berücksichtigung biologischer, biotechnischer, pflanzenzüchterischer, sowie anbau- und kulturtechnischer Maßnahmen die Anwendung chemischer PSM auf das notwendigste beschränkt wird. (Siehe auch Anhang III der RL 2009/128/EG)

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