Pestizide: Immer raffinierter, immer ungiftiger

Pestizide: Immer raffinierter, immer ungiftiger

Bedroht die Landwirtschaft mit ihren synthetischen Pflanzenschutzmitteln Mensch und Umwelt? Richtig ist, dass moderne Herbizide, Insektizide und Fungizide gezielter wirken – und harmloser sind als frühere Mittel.

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von Alex Reichmuth am 5.6.2021, 12:00 Uhr
Die Entwicklung von Pestiziden dauert immer länger und kostet immer mehr. Bild: Shutterstock
Die Entwicklung von Pestiziden dauert immer länger und kostet immer mehr. Bild: Shutterstock
Spiropidion ist ein Insektizid der neuesten Generation. Das Mittel wurde während fünfzehn Jahren von Syngenta entwickelt und ist nun bereit für den Markt. Es schützt Nutzpflanzen vor Sauginsekten wie Blattläuse und Milben durch einen raffinierten Wirkmechanismus: Die Substanz dringt in die Pflanzen ein und konzentriert sich in deren Leitbündeln – also in den Kanälen, die Pflanzensaft transportieren. Stechen die Insekten die Leitbündel an und saugen Saft heraus, wirkt Spiropidion auf ein spezifisches Protein der Tiere ein, blockiert den Fettsäure-Stoffwechsel und verhindert so die Entwicklung der Insekten.
Das Insektizid ist damit nur für die Schädlinge giftig, die es mit dem Pflanzensaft aufnehmen und über dieses Protein im Körper verfügen. Bienen oder Hummeln, die allenfalls in Berührung mit dem Mittel kommen, werden nicht geschädigt. Spiropidion hat damit alle Eigenschaften eines modernen Pestizids: Es wirkt sehr gezielt, ist aber ansonsten für Mensch und Umwelt weitgehend ungiftig.

Die durchschnittlichen Entwicklungskosten eines Pestizids stiegen innert zwanzig Jahre um 88 Prozent.


Typisch an Spiropidion ist die lange Entwicklungszeit. Generell dauert es von der ersten Synthese eines Wirkstoffs im Bereich Pflanzenschutz bis zum Verkauf immer länger. Waren es 1995 im Durchschnitt noch 8,3 Jahre, so waren es 2015 schon 11,3 Jahre. Gleichzeitig stiegen auch die durchschnittlichen Entwicklungskosten. In der Periode von 2010 bis 2014 betrugen diese pro Wirkstoff stattliche 286 Millionen Dollar – 88 Prozent mehr also noch zwanzig Jahre zuvor.

Spezifische Wirkung gefragt

Der Grund für die immer längere und immer aufwändigere Entwicklung sind die ständig steigenden Anforderungen an Pflanzenschutzmittel. Diese müssen besser und selektiver wirken als früher. Sie dürfen andere Tiere nicht schädigen, die Böden nicht belasten und den Menschen nicht beeinträchtigen. Substanzen, die akut giftig wirken, Krebs erregen, Embryonen oder Erbgut schädigen oder die Fruchtbarkeit beeinträchtigen, scheiden aus. Im Schnitt schafft es nur eine von weit über hunderttausend Verbindungen, die getestet werden, ins Ziel und damit in die Verkaufsregale.
In den Verkauf geschafft hat es der Wirkstoff Mesotrion, der im Herbizid Callisto zur Anwendung kommt und gegen Unkräuter bei Mais-Kulturen wirkt. Mesotrion wurde durch ein natürliches Herbizid namens Leptospermon inspiriert. Leptospermon kommt in der Karminroten Zylinderputzer-Pflanze vor. In den 1970er-Jahren beobachtete der kalifornische Chemiker Reed Gray, dass in seinem Garten unter dieser Pflanzen auffällig wenig Unkraut wuchs. Er nahm Bodenproben, untersuchte sie im Labor – und stiess auf Leptospermon. Die Substanz blockiert die Produktion von Carotinoiden, die die Unkräuter gegen Licht schützen. Ohne Carotinoide werden sie durch das Sonnenlicht ausgebleicht und gehen ein.

Chemiker modifizierten die Struktur des natürlichen Herbizids Leptospermon und verstärkten so seine Wirkung um das 50- bis 100-fache.


Mittels Synthese modifizierten Chemiker später die Struktur von Leptospermon und testeten unzählige Substanzen. Das so entwickelte Mesotrion hat den gleichen Wirkmechanismus wie Leptospermon, ist aber 50 bis 100 mal wirksamer als dieses. So genügen schon geringe Mengen des Herbizids, um gegen unerwünschte Unkräuter vorzugehen.

75 Gramm pro Hektare genügen

Allgemein kommen die Bauern mit einer immer geringeren Menge an Wirkstoffen gegen schädliche Insekten, Unkräuter und Pilze aus. Denn moderne Pestizide wirken immer gezielter. Gegenüber 1962 hat die durchschnittliche Wirkstoffmenge, mit der die Felder besprüht werden, um über 90 Prozent abgenommen. Mussten Landwirte damals noch rund 10 Kilogramm pro Hektare einer Substanz einsetzen, sind es heute weit unter einem Kilogramm pro Hektare. Das entlastet Böden und Grundwasser.
Manchmal genügt sogar eine noch viel geringere Menge. So ist es beim Wirkstoff Solatenol beim Produkt Elatus Era, das gegen Pilzerkrankungen von Weizen- und Sojakulturen wirkt. Hier braucht es nur 75 Gramm pro Hektare. Solatenol verteilt sich gleichmässig auf den Blättern der Nutzpflanzen und schützt die Blätter so vor Rostbefall und Blattfleckenkrankheiten. Auch die Entwicklung und Markteinführung von Solatenol dauerte viele Jahre. Sie begann 1998 und wurde erst 2016 abgeschlossen. Es gab auch früher schon Fungizide der gleichen Stoffklasse, aber diese waren weniger wirksam.

Die akute Giftigkeit von Pflanzenschutzmitteln ist seit den 1960er-Jahren um 40 Prozent zurückgegangen, und seit 2000 wurde nie mehr ein Mittel der obersten Giftklasse 1 zugelassen.


Auch die Toxizität von Pestiziden nimmt laufend ab. Die akute Giftigkeit von Pflanzenschutzmitteln ist seit den 1960er-Jahren um 40 Prozent zurückgegangen. Seit dem Jahr 2000 wurde weltweit kein Mittel der obersten Giftklasse 1 mehr zugelassen. Inzwischen gehört die Hälfte aller Neuzulassungen zur untersten Giftklasse («ungefährlich»).

Auflagen der Behörden steigen immer weiter

Entsprechend hat in den letzten zehn Jahren der Anteil der in der Schweizer Landwirtschaft angewandten Pestizide mit besonderem Risikopotential um 35 Prozent abgenommen. Er beträgt jetzt noch 11 Prozent. Der weitaus bedeutendste Wirkstoff dieser gefährlichsten Kategorie ist Kupfer, das auch im Biolandbau zum Einsatz kommt.
Parallel zur Abnahme der Toxizität von Pflanzenschutzmitteln sind auch die Auflagen der Behörden gestiegen. Die Grenzwerte, die für Pestizide-Rückstände gelten, sind viel strenger als früher. Es ist in der Regel ein Sicherheitsfaktor 100 zu Konzentrationen vorgesehen, die noch als unbedenklich gelten – oder noch mehr.
In der Schweiz gilt mit dem inoffiziellen Gegenvorschlag zu den beiden Agrarinitiativen, den das Parlament in der Frühjahrssession 2021 verabschiedet hat, für Abbauprodukte von Pflanzenschutzmitteln ein Grenzwert von 0,1 Mikrogramm pro Liter im Grundwasser – und das ungeachtet ihrer Gefährlichkeit. Es wird also nicht mehr unterschieden, ob die Abbauprodukte für Mensch und Umwelt bedenklich oder unbedenklich sind, so wie es das Lebensmittelrecht für Trinkwasser eigentlich vorsieht. Damit wird der Gesundheitsschutz ad absurdum geführt. Die EU setzt hingegen weiterhin auf die Unterscheidung zwischen gesundheitlich relevanten und nicht relevanten Abbauprodukten.

Wegen den absurd hohen Grenzwerten könnte das Insektizid Spiropidion in der Schweiz nicht zugelassen werden.


Beim erwähnten Insektizid Spiropidion arbeitet Syngenta derzeit an Studien, um die europäischen Anforderungen punkto Abbauprodukte zu erfüllen. Es ist derzeit unsicher, ob auch die Schweizer Grenzwerte für gesundheitlich nicht relevante Abbauprodukte von 0,1 Mikrogramm pro Liter eingehalten werden können. Entsprechend könnte es Probleme bei der Zulassung von Spiropidion in der Schweiz geben. Die Schweizer Landwirtschaft muss darum eventuell auf das Mittel verzichten. Ob das wirklich zum Nutzen von Mensch und Umwelt ist, sei dahingestellt.

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