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Isolierung und Strukturaufklaerung natuerlicher Insektizide aus Pflanzen

Extrakte einiger Meliaceenarten (weltwirtschaftlich hochwertige Holzarten der Tropen, Subtropen und der waermeren gemaessigten Breiten, z.B. Mahagoni) wirken frassabschreckend gegenueber Insekten. Die Arbeiten haben zum Ziel, die Wirkstoffe zu isolieren und ihre Struktur aufzuklaeren. In diesem Zusammenhang werden Untersuchungen ueber die Trennung, die Infrarot-, Kernresonanz- und Massenspektren von Triterpenoid-Gemischen durchgefuehrt. Darueberhinaus werden Wege zur Synthese von Modellsubstanzen entwickelt, welche die Strukturbestimmung der Naturstoffe erleichtern bzw. ermoeglichen. Das Ziel der Arbeiten ist die Synthese der Naturstoffe und analog gebauter Systeme mit aehnlicher biologischer Aktivitaet.

From laboratory to field - Research on insecticide resistance using the example of a chimeric cytochrome P450 monooxygenase

Development of insecticide resistance in insect pest species is one of the main threats of agriculture nowadays. The cotton bollworm, Helicoverpa armigera, is the noctuid species possessing by far the most reported cases of insecticide resistance worldwide, correlated with one of the widest geographical distributions of any agricultural pest species. This turns H. armigera into an adequate model to study resistance mechanisms in detail. The main mechanisms underlying insecticide resistance are target side insensitivity and metabolism, mainly due to carboxylesterases and cytochrome P450 monooxygenases. Just recently, the resistance mechanism of an Australian H. armigera strain toward the pyrethroid fenvalerate was ascribed to a single P450, CYP337B3. CYP337B3 is a naturally-occurring chimera between CYP337B2 and CYP337B1 evolved by an unequal crossing-over event. This enzyme had acquired new and exclusive substrate specificities resulting in the detoxification of fenvalerate. This is the first known case of recombination as an additional genetic mechanism, besides over-expression and point mutation, leading to insecticide resistance. Therefore, CYP337B1, CYP337B2, and CYP337B3 are ideal candidates for studying structure-function relationships in P450s. The project aims to characterize amino acids that are crucial for the activity of CYP337B3 toward detoxification of fenvalerate. Additionally, cross-resistance conferred by CYP337B3 enables the determination of common structural moieties of pyrethroids favoring detoxification by CYP337B3 and those leading to resistance breaking. Pyrethroids with identified resistance breaking moieties could be used to control even pyrethroid-resistant populations of H. armigera. Another advantage of this system is the conferment of insecticide resistance by CYP337B3 that is not restricted to Australia but seems to be a more common mechanism as recently revealed by the finding of the chimeric P450 in a cypermethrin-resistant Pakistani strain. To shed light on the contribution of CYP337B3 to pyrethroid resistance of H. armigera and even closely related species worldwide, field populations from different countries will be screened by PCR for the presence of CYP337B3 and its parental genes. If applicable, the allele frequency of CYP337B3 will be determined being a convenient method to conclude the resistance level of the tested populations. Finally, the project will result in advising farmers on the control of populations of H. armigera and related species possessing CYP337B3. This will even become more important due to the climate change allowing H. armigera to spread northward including central Europe, where H. armigera is not yet able to survive wintertime.

A meta-analysis of global insecticide concentrations in agricultural surface waters

Although global pesticide use increases steadily, our field-data based knowledge regarding exposure of non-target ecosystems is very restricted. Consequently, this meta-analysis will for the first time evaluate the worldwide available peer-reviewed information on agricultural insecticide concentrations in surface water or sediment and test the following two hypotheses: I) Insecticide concentrations in the field largely exceed regulatory threshold levels and II) Additional factors important for threshold level exceedances can be quantified using retrospective meta-analysis. A feasibility study using a restricted dataset (n = 377) suggested the significance of the expected results, i.e. an threshold level exceedance rate of more than 50Prozent of the detected concentrations. Subsequent to a comprehensive database search in the peer-reviewed literature of the past 60 years, analysis of covariance with the relevant threshold level exceedance as the continuous dependent variable (about 10,000 cases) will be performed and the impact of significant predictor variables will be quantified. Parameters not yet considered in pesticide exposure assessment will be included as independent variables, such as compound class, environmental regulatory quality, and sampling design. The simultaneous presence of several insecticide compounds as a well as their metabolites will also be considered in the evaluation. The present approach may provide an innovative and integrated view on the potential environmental side effects of global high-intensity agriculture and in particular of pesticides use.

ERA-NET C-IPM: Eine Suche nach der Nadel im Heuhaufen - Vorhersage der Drahtwurmaktivität in der obersten Bodenschicht als Entscheidungshilfe für integrierte Pflanzenschutzmaßnahmen in betroffenen landwirtschaftlichen Kulturen (ElatPro)

Drahtwürmer können durch unterirdischen Fraß an Wurzel und Spross bedeutende Schäden an verschiedenen Kulturpflanzen verursachen. Jene Insektizide, welche sich im Einsatz gegen den Drahtwurm als äußerst wirksam erwiesen, verblieben lange im Boden und wurden als risikoreich für die Umwelt eingestuft. Mittlerweile stehen Europaweit kaum noch geeignete Pflanzenschutzmittel im Kampf gegen den Drahtwurm zur Verfügung. Es ist daher dringend notwendig den Einsatz der zur Verfügung stehenden Mittel und Methoden so weit zu optimieren, dass auch damit die Drahtwurmschäden möglichst unter der wirtschaftlichen Schadschwelle gehalten werden können. Dass Drahtwürmer zu den am schwersten bekämpfbaren Bodenschädlingen zählen liegt vor allem daran, dass sich die robusten Larven bei ungünstigen Bedingungen in tiefere Bodenschichten zurückziehen, wo sie über viele Monate hinweg ohne Nahrung ausharren können. Wenn die Drahtwürmer in den Oberboden zurückkehren, sind sie auch wieder für Bekämpfungsmaßnahmen erreichbar. Aus diesem Grund ist die Kenntnis über das Verhalten von Drahtwürmern besonders wichtig um in der Praxis gute Erfolge bei der Bekämpfung von Drahtwürmern zu erzielen. SIMAGRIO-W ist ein zweistufiges Modell das auf Tageswerten für Bodentemperatur und Bodenfeuchte basiert und nach Bodenart differenziert. Das Modell berechnet jenen Anteil der Drahtwurmpopulation eines Standortes, der sich aktuell in der obersten Bodenschicht aufhält. Im ersten Schritt des Modells wird anhand der Tagesmittelwerte der gemessenen oder simulierten Bodentemperatur und Bodenfeuchte durch eine bivariate Gaußscher Regressionsgleichung ein Prozentsatz ermittelt, der das Risiko von Drahtwürmern in der Schadzone wiedergeben soll. Liegt der Wert bei über 10% wird im zweiten Teil des Modells mit einer Logistischen Regression in Abhängigkeit von Bodenfeuchte und Bodenart der genaue Prozentsatz der Drahtwurmpopulation bestimmt, der sich in der obersten Bodenschicht aufhält. Die Logistischen Regressionsgleichungen müssen für jede Bodenart durch Evaluierung im Freiland erstellt werden und liegen für mehrere Bodenarten vor (mittel lehmiger Sand, stark sandiger Lehm, schluffiger Lehm, mittel schluffiger Ton). SIMAGRIO-W wurde von Hann et al. 2014 einer Validierung unterzogen, wobei die Vorhersagen des Modells mit den ermittelten Drahtwurmdichten in den obersten Bodenschichten an 4 Versuchsstandorten in Ostösterreich verglichen wurden. Während das in Deutschland (Rheinland-Pfalz) entwickelte Modell ein Aktivitätsmaximum von 11°C voraussetzt, wurden an den Versuchsstandorten in Ost-Österreich bei Temperaturen bis zu 26° hohe Drahtwurm-Aktivitäten beobachtet. Auch die Bodenfeuchte in 80cm Bodentiefe lag an 3 Standorten durchgehend unter dem Drahtwurmaktivitätsbereich von SIMAGRIO-W und dennoch konnte eine hohe Drahtwurmaktivität beobachtet werden. Die Wärmebedürfnisse und die Ansprüche an die Bodenfeuchte unterscheiden sich stark zwischen den Drahtwurmarten. (Text gekürzt)

Nuetzlingsfoerderung durch die Gestaltung von Agrarlebensraeumen

Verschiedene Unkrautarten zeichnen sich durch unterschiedlichen Tierbesatz aus. Mit Kenntnis des Tierbesatzes ist es moeglich, ueber die Ansaat bestimmter Ackerkrautstreifen einzelne Tiergruppen zu foerdern. Daneben zeigen bestimmte Analysen der Aufenthaltspraeferenz verschiedener Nuetzlingsgruppen ebenfalls Vorlieben fuer bestimmte Pflanzenarten auf. Mit entsprechenden Saatmischungen fuer Ackerkrautstreifen wurden Ansaaten vorgenommen und in verschiedenen Gebieten ueber mehrere Jahre pflanzensoziologisch betreut. Es wird angestrebt, eine Saatgutmischung zu entwickeln, deren Sukzession auf mehrere Jahre weitgehend vorsehbar ist, so dass die Pflanzengesellschaft sich in einem Bereich entwickelt, der optimal zur Nuetzlingsfoerderung ist. Die Auswirkungen auf verschiedene Schaedlingspopulationen werden analysiert und es wird angestrebt, durch ein optimales Streifenmanagement weitgehend auf Insektizide verzichten zu koennen. Mehrjaehrige ungestoerte Ackerkrautstreifen haben sich als ideale Refugial- und Ausbreitungsgebiete fuer viele Arthropoden-Arten erwiesen, so dass die Monotonie der Agrarlandschaft aufgebrochen werden kann und dem Artenschwund in der Kulturlandschaft entgegengewirkt wird. Betriebsoekonomische Analysen von Ackerkrautstreifen wurden erstellt, der Einbezug in die Praxis auf Betriebsebene wird angestrebt.

Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft

<p> <p>Menschengemachte Chemikalien finden sich überall in der Umwelt. Keine Stoffgruppe wird dabei so gezielt und großflächig ausgebracht wie Pflanzenschutzmittel. Sie dienen dem Schutz der Kulturpflanzen, schädigen aber weitere Pflanzen und Tiere. Während der Absatz von Pflanzenschutzmitteln auf hohem Niveau bleibt, nimmt die Biodiversität in der Agrarlandschaft weiter ab.</p> </p><p>Menschengemachte Chemikalien finden sich überall in der Umwelt. Keine Stoffgruppe wird dabei so gezielt und großflächig ausgebracht wie Pflanzenschutzmittel. Sie dienen dem Schutz der Kulturpflanzen, schädigen aber weitere Pflanzen und Tiere. Während der Absatz von Pflanzenschutzmitteln auf hohem Niveau bleibt, nimmt die Biodiversität in der Agrarlandschaft weiter ab.</p><p> Anzahl zugelassener Pflanzenschutzmittel und Wirkstoffe <p>2024 waren in Deutschland 1.112 Pflanzenschutzmittel mit 278 verschiedenen Wirkstoffen zugelassen (siehe Abb. "Anzahl zugelassener Pflanzenschutzmittel und Wirkstoffe“). Die Zulassung von Pflanzenschutzmitteln erfolgt in zwei Stufen. Zuerst müssen die&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/wissenswertes-ueber-pflanzenschutzmittel/europaeisches-genehmigungsverfahren-fuer-wirkstoffe#undefined">Wirkstoffe für Pflanzenschutzmittel auf EU-Ebene genehmigt</a> werden. Danach entscheiden die einzelnen Mitgliedsstaaten über eine <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/wissenswertes-ueber-pflanzenschutzmittel/zonales-zulassungsverfahren-fuer">nationale Zulassung der Pflanzenschutzmittel</a> mit den genehmigten Wirkstoffen und eventuellen Beistoffen. An diesem Verfahren sind verschiedene Behörden beteiligt. Aufgabe des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> ist, die Risiken dieser Stoffe für die Umwelt zu bewerten.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Abb_Zahl-zugel-PM-Wirkstoffe_2026-03-12.png"> </a> <strong> Anzahl zugelassener Pflanzenschutzmittel und Wirkstoffe </strong> Quelle: Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Zahl-zugel-PM-Wirkstoffe_2026-03-12.pdf">Diagramm als PDF (135,89 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Zahl-zugel-PM-Wirkstoffe_2026-03-12.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (35,24 kB)</a></li> </ul> </p><p> Absatz von Pflanzenschutzmitteln und Wirkstoffen <p>2024 wurden 87.022 Tonnen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pflanzenschutzmittel">Pflanzenschutzmittel</a> verkauft (ohne die ausschließlich im Vorratsschutz eingesetzten inerten Gase). Die Menge der darin enthaltenen Wirkstoffe lag bei 28.639 Tonnen. Das ist ein Anstieg um 13,2 % im Vergleich zum Vorjahr. Nachdem 2021/2022 erhebliche Preisanstiege und global eingeschränkte Verfügbarkeiten für Agrochemikalien zu einer stark erhöhten Nachfrage geführt hatten, war der Inlandsabsatz 2023 im Vergleich zum Drei-Jahres-Mittelwert (2020-2022) um 15 % gesunken. 2024 glich sich der Inlandsabsatz dann wieder an das vorherige Niveau an (siehe Abb.&nbsp;„Inlandsabsatz einzelner Wirkstoffgruppen in Pflanzenschutzmitteln“).&nbsp;</p> <p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/herbizide">Herbizide</a> sind die am meisten verkauften Pflanzenschutzmittel. 2024 betrug ihr Anteil an der verkauften Wirkstoffmenge 32 %⁠. Insbesondere der Absatz von <em>Glyphosat</em> erhöhte sich im Vergleich zum Vorjahr um 75 %. Der Anteil von Fungiziden an der verkauften Wirkstoffmenge betrug 24 %. Die Menge der verkauften Insektizide ist relativ dazu eher gering, dafür sind diese Stoffe oftmals schon in geringer Konzentration hochgiftig. Der Absatz des Insektizides <em>Acetamiprid</em> hat sich seit 2018 verdoppelt. Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/stoff">Stoff</a> wird als Ersatz für die seit 2018 verbotenen Neonicotinoide <em>Imidacloprid</em>, <em>Clothianidin</em> und <em>Thiamethoxam</em> verwendet. Diese Stoffe sind toxisch für Hummeln und Wildbienen. Der Ersatzstoff hat jedoch ähnliche Eigenschaften und steht im Verdacht, ebenfalls Wildbienen zu schädigen.</p> <p>Das Säulendiagramm zeigt den Inlandsabsatz einzelner Wirkstoffgruppen. Im Jahr 2024 lag der Absatz aller Wirkstoffe (ohne die im Vorratsschutz verwendeten inerten Gase) bei 28.639 Tonnen.</p> <strong> Inlandsabsatz einzelner Wirkstoffgruppen in Pflanzenschutzmitteln </strong> <p>___<br> * zum Beispiel Kohlendioxid; inert = wenig reaktionsfreudig; Einsatz in geschlossenen Räumen/Lagerungsbehältern</p> Quelle: <p>Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL): Absatz an Pflanzenschutzmitteln in der Bundesrepublik Deutschland. Ergebnisse der Meldungen gemäß § 64 (früher § 19) Pflanzenschutzgesetz</p> Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_Inlandsabsatz-einz-WSG-PSM_2026-03-12.pdf">Diagramm als PDF (139,05 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_Inlandsabsatz-einz-WSG-PSM_2026-03-12.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (36,99 kB)</a></li> </ul> </p><p> Einsatz von Pflanzenschutzmitteln <p>Am intensivsten werden <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pflanzenschutzmittel">Pflanzenschutzmittel</a> in Dauerkulturen wie zum Beispiel Obst, Wein und Hopfen eingesetzt. Aber auch im Ackerbau kommen viele Pflanzenschutzmittel zur Anwendung. Im Grünland werden sie dagegen selten eingesetzt.</p> <p>Die Absatzdaten zeigen nur die Summe der verkauften Menge. Welche und wie viele Pflanzenschutzmittel in den einzelnen Kulturen und Regionen tatsächlich eingesetzt werden, wird bisher weder in Deutschland noch in der EU systematisch erfasst. Landwirt*innen müssen den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zwar dokumentieren und ihre Aufzeichnungen bei Vor-Ort-Kontrollen vorlegen. Die Daten verbleiben aber in den Betrieben und sind bisher nicht für Behörden und Wissenschaftler*innen zugänglich. Welche Angaben Landwirt*innen dokumentieren müssen, konkretisiert die europäische Verordnung zu Statistiken von landwirtschaftlichen Betriebsmitteln (<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32022R2379">SAIO</a>), zuletzt geändert 2022. Neu ist unter anderem, dass die Aufzeichnung künftig in digitaler Form erfolgen muss. Landwirt*innen in Deutschland müssen diese Maßgabe ab 2027 umsetzen.</p> <p>Das Julius Kühn-Institut (JKI) erhebt seit 2011 beispielhaft Daten zur Anwendung von Pflanzenschutzmitteln. Dies erfolgt in wenigen ausgewählten Betrieben für die neun wichtigsten Kulturarten (Winterweizen, Wintergerste, Winterroggen, Mais, Kartoffeln, Zuckerrüben, Tafelapfel, Hopfen und Wein). Zusammenfassungen dieser Auswertungen werden über das „Panel Pflanzenschutzmittel-Anwendungen“ (<a href="https://papa.julius-kuehn.de/">PAPA</a>) veröffentlicht.&nbsp;</p> </p><p> Funde von Pflanzenschutzwirkstoffen in der Umwelt <p>Kaum ein Wirkstoff wird sofort in der Umwelt abgebaut. Einige Stoffe werden durch die&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/problematik-bei-zulassung-einsatz/pflanzenschutzmittel-vom-winde-verweht">Luft</a> über weite Strecken transportiert. Rückstände verbleiben zum Teil langfristig im&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/problematik-bei-zulassung-einsatz/bodenlebewesen-werden-durch-pflanzenschutzmittel">Boden</a>, in&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/problematik-bei-zulassung-einsatz/auswirkungen-von-pflanzenschutzmitteln-auf">Gewässern</a> und im&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/problematik-bei-zulassung-einsatz/auswirkungen-von-pflanzenschutzmitteln-auf-grund">Grundwasser</a>. Während für Grundwasser und Oberflächengewässer bereits Daten zur Verfügung stehen, fehlen bisher Monitoringdaten für den Boden und die Luft.&nbsp;</p> </p><p> Wirkstoffe und deren Abbauprodukte im Grundwasser <p>Pflanzenschutzmittelwirkstoffe und deren Abbauprodukte (Metaboliten) werden, trotz inzwischen abnehmender Tendenzen, immer noch häufig im Grundwasser gefunden. Die Bund-/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) gibt in mehrjährigen Abständen Berichte zur Grundwasserbeschaffenheit und der Belastung mit Wirkstoffen und Metaboliten heraus (siehe Abb. „Häufigkeitsverteilung der Funde von Pflanzenschutzmittelwirkstoffen und ihren relevanten Metaboliten“).</p> <p>Der aktuelle Bericht&nbsp;<a href="https://www.lawa.de/documents/psm-bericht-2023-12-22-barrierearm-final_2_1728974845.pdf">(LAWA 2024)</a> zeichnet folgendes Bild:&nbsp;</p> <ul> <li>Zwischen 2017 und 2021 überschritten noch etwa 3,6 % der Proben im oberflächennahen Grundwasser den jeweiligen gesetzlichen Grenzwert (0,1 Mikrogramm pro Liter) für Wirkstoffe und relevante Metaboliten. Der Rückgang der Grundwasserbelastungen ist dabei wesentlich auf abnehmende Fundhäufigkeiten von <em>Atrazin</em>, <em>Desethylatrazin</em> und einigen wenigen anderen Wirkstoffen sowie deren Metaboliten zurückzuführen, deren Anwendung bereits seit vielen Jahren verboten ist.</li> <li>Zu den am häufigsten gefundenen Substanzen gehören neun Pflanzenschutzmittelwirkstoffe, die im Berichtszeitraum Bestandteil von zugelassenen Pflanzenschutzmitteln waren.</li> <li>Bei den Abbauprodukten wird in relevante und nicht relevante Metaboliten unterteilt. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/362/dokumente/uba_factsheet_nrm.pdf">Nicht relevante Metaboliten</a> (nrM) wurden in den letzten Jahren immer häufiger im Grundwasser gefunden. Trotz dieser Bezeichnung können sie sich schädlich auf Ökosysteme auswirken. Zwischen 2017 und 2021 wurden an 72 % aller Grundwassermessstellen solche Metaboliten nachgewiesen (im vorherigen Berichtszeitraum 2013 bis 2016 waren es 58 %). Dabei lagen die Konzentrationen teilweise oberhalb der&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/80570">gesundheitlichen Orientierungswerte</a>. Vor allem die nrM der Wirkstoffe <em>Metazachlor</em>, <em>S-Metolachlor</em>, <em>Chlorthalonil</em> und <em>Dimethachlor</em> sind aufgrund ihrer relativ hohen Fundhäufigkeit für das Grundwasser von Bedeutung.</li> <li>Zudem wurde der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/stoff">Stoff</a> <em>Trifluoracetat</em> (TFA), der seit 2024 aufgrund seiner fortpflanzungsschädigenden Eigenschaften als relevanter Metabolit bewertet wird, nahezu flächendeckend im Grundwasser von Deutschland nachgewiesen.</li> </ul> <p>Die Entwicklung zeigt, dass die Anstrengungen zum Grundwasserschutz fortgeführt werden müssen. Insbesondere viele der nicht relevanten Metaboliten werden bisher nicht standardmäßig bestimmt, da verbindliche Regelungen fehlen.&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Abb_Haeufigkeitsverteilung-psm_2026-03-12.png"> </a> <strong> Häufigkeitsverteilung der Funde von Pflanzenschutzmittelwirkstoffen und ihren relevanten Metaboliten </strong> Quelle: Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Abb_Haeufigkeitsverteilung-psm_2026-03-12.pdf">Diagramm als PDF (126,41 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Abb_Haeufigkeitsverteilung-psm_2026-03-12.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (33,51 kB)</a></li> </ul> </p><p> Rückstände von Wirkstoffen in oberirdischen Gewässern <p>Normalerweise wird die Belastung der Oberflächengewässer mit Chemikalien im Rahmen des Monitorings der Bundesländer zur Umsetzung der&nbsp;<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:02000L0060-20141120&amp;from=DE">Wasserrahmenrichtline</a> erfasst. Dieses <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/monitoring">Monitoring</a> findet jedoch überwiegend an größeren Gewässern statt. Die zahlreichen Kleingewässer, die oftmals inmitten landwirtschaftlicher Nutzflächen liegen und Pflanzenschutzmitteln besonders ausgesetzt sind, werden dabei nicht ausreichend berücksichtigt. Zudem werden beim Monitoring der Bundesländer nur wenige <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pflanzenschutzmittel">Pflanzenschutzmittel</a> erfasst. Die Bundesländer sind zwar gemäß&nbsp;<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/ogewv_2016/BJNR137310016.html">Oberflächengewässerverordnung</a> verpflichtet,&nbsp;bestimmte Pflanzenschutzmittel in Gewässern zu untersuchen. Doch viele der zu untersuchenden Stoffe sind aktuell gar nicht mehr zugelassen. Dagegen werden viele der tatsächlich oft verwendeten Stoffe nicht untersucht.&nbsp;</p> <p>Am Beispiel der für Wasserorganismen hochtoxischen Stoffgruppe der&nbsp;<a href="https://link.springer.com/article/10.1186/s12302-025-01249-9">Pyrethroide</a> wird die Problematik eines unzureichenden Monitorings deutlich: die routinemäßig angewendeten Analysemethoden der Bundesländer sind nicht sensitiv genug für diese Wirkstoffe. Bei Anwendung geeigneter Analysemethoden (wie z.B. in der Schweiz) könnten jedoch mehrere Stoffe aus der Pyrethroid-Gruppe nachgewiesen werden. Dabei zeigen sich häufig Überschreitungen der zulässigen Werte.</p> <p>Im Forschungsprojekt „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/problematik-bei-zulassung-einsatz/auswirkungen-von-pflanzenschutzmitteln-auf/kleingewaessermonitoring">Kleingewässermonitoring</a>“ des Umweltbundesamtes (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) wurden 2018/19 gezielt kleine Gewässer untersucht. Es zeigte sich, dass die, nach heutigem Wissensstand im Zulassungsverfahren als akzeptabel eingeschätzten Konzentrationen (Regulatorisch Akzeptable Konzentration, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rak">RAK</a>) in kleinen Gewässern vielfach überschritten werden. Insbesondere nach Regenfällen werden Pflanzenschutzmittel in hohen Konzentrationen in angrenzende Bäche gespült. An über 80 % aller untersuchten Gewässerabschnitte wurden die RAK-Werte von mindestens einem Wirkstoff überschritten, an gut zwei Dritteln der Standorte sogar von mehreren Stoffen. Die Ergebnisse zeigen auch, dass in über 60 % aller Proben, die nach Regenfällen entnommen wurden, die RAK-Werte überschritten wurden. Bei den üblichen Messungen durch die Behörden werden wetterunabhängige, sogenannte Schöpfproben, genommen. Das Kleingewässermonitoring zeigt jedoch, dass mit dieser Methode lediglich in 25 % aller Proben Überschreitungen nachweisbar sind. Belastungsspitzen nach Regenereignissen werden demnach bei der wetterunabhängigen Probennahme übersehen (siehe Abb. “Kleingewässermonitoring: Häufigkeit der RAK-Überschreitungen in Kleingewässern“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/3662/bilder/abb1_kgm_final.jpg"> </a> <strong> Kleingewässermonitoring: Häufigkeit der RAK-Überschreitungen in Kleingewässern </strong> Quelle: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung / Umweltbundesamt </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Entwicklung von Bio-Pestiziden und -Herbiziden für den nachhaltigen landwirtschaftlichen Pflanzenbau

Bekämpfung der Schilf-Glasflügelzikade - Situation in Rheinland-Pfalz

Schilf-Glasflügelzikade überträgt Krankheiten bei Kartoffeln, Rüben und Zwiebeln, Notfallzulassung für Pflanzenschutzmittel und Insektizide, aktuelle Situation sowie Lösungen; Berichterstattung der Landesregierung im Ausschuss für Landwirtschaft und Weinbau

DDT and DDE Konzentrationen im Blut-Serum durch Pestizid belastete Wohnräume

Ziel: DDT wurde früher häufig als Insektizid auch im Wohnbereich eingesetzt. Messungen zeigten, dass auch noch lange nach dem DDT Verbot (15.09.1989) DDT Konzentrationen bis 90 mg/kg Hausstaub gemessen werden können. Handlungsbedarf besteht laut Umweltbundesamt bereits ab 4 mg DDT/kg. Da die Anreicherung bzw. die Probenahme des Hausstaubes in den meisten Fällen mit einfachen Staubsaugern durchgeführt wurden, liegen keine Kenntnisse über die Größenverteilung des gesammelten Staubes vor (z.B. über die Menge der einatembaren Staubfraktion). DDT könnte aber zusätzlich auch perkutan aus Kleidungsstücken, die in den übernommenen Einbauschränken aufbewahrt und kontaminiert werden, resorbiert werden. Eine Abschätzung der inneren Belastung allein über die DDT Konzentrationen in den gesammelten Staubfraktionen ist daher nicht möglich. Methodik: Im Serum von 16 Personen, die in früheren US Wohnungen mit angeblich erhöhten DDT Belastungen leben, führten wir ein human-biomonitoring durch. Wir bestimmten im Serum der Betroffenen den DDT Metaboliten 4,4 'DDE. Ergebnisse: Im Mittel lagen die 4,4 DDE Konzentrationen im Serum mit 1,62 my/l in der Größenordnung nicht belasteter Personen (1,82 my/l).

Entwicklung eines innovativen umweltschonenden Bekämpfungsverfahrens von Psylliden im Obstbau mittels RNA-Interferenz

Zielsetzung: Psylliden (Blattsauger) sind für den Obstbau in zweifacher Hinsicht ein Problem: zum einen können Birnblattsauger Primärschäden durch ihre Saugtätigkeit verursachen, zum anderen sind Psylliden effektive Überträger wirtschaftlich bedeutender Phytoplasmosen (Apfeltriebsucht, Birnenverfall, Europäische Steinobstvergilbung) im Kern- und Steinobst. Die Ausbreitung dieser Krankheiten kann nur durch die Bekämpfung der Überträger eingedämmt werden. Die Birnblattsauger werden seit den 60er-Jahren massiv mit Insektiziden bekämpft, jedoch endet die Zulassung für die letzten systemischen Mittel 2025. Im deutschen Erwerbsanbau und im europäischen Ökolandbau gibt es bereits keine zugelassenen Mittel mehr gegen die Phytoplasma-übertragenden Sommerapfel- und Pflaumenblattsauger. Der umweltpolitisch gewollte Wegfall wirksamer Insektizide wird daher zu einem existenzbedrohenden Problem im Obstbau, was das Verschwinden von Obstkulturen mit hoher Biodiversität zur Folge hat. Innovative und nachhaltige Ansätze sind erforderlich, um die Schädlingsprobleme der Gegenwart und Zukunft zu managen und den ökologisch wertvollen Obstbau zu erhalten. Es wurde bereits gezeigt, dass die RNA Interferenz (RNAi), ein natürlicher Mechanismus zur Stilllegung von Genen in Pflanzen, Tieren und Pilzen, als neuer Wirkmechanismus für exogen applizierte doppelsträngige (ds) RNA-Moleküle zur Bekämpfung von Insekten dienen kann. Auch Psyllidenarten wie die Asiatische Zitrus-Psyllide sind für RNAi empfänglich. Mit entsprechend designten dsRNA-Molekülen können die Schadinsekten spezifisch bekämpft werden, ohne die bei anderen Pestiziden üblichen non-target-Effekte, und mit vernachlässigbarer Umweltbelastung, da RNA-Moleküle biologisch leicht abbaubar sind. Ziel des Projektes ist es daher, am Beispiel von Psylliden die Grundlagen für eine auf RNAi basierende spezifische und umweltschonende Bekämpfungsmethode zu entwickeln. Hierzu sollen zunächst dsRNAs gegen Targetgene der betreffenden Psylliden produziert und deren Wirksamkeit in in vitro Fütterungsversuchen untersucht werden. Diese dsRNAs sollen dann mittels Stammapplikation oder Wurzelaufnahme in Testpflanzen eingebracht und die Aufnahme dieser dsRNAs durch die saugenden Psylliden untersucht werden. Hierfür muss die dsRNA in eine Formulierung gebracht werden, welche sie für den Einsatz ausreichend stabilisiert, ohne ihre Wirksamkeit in der Pflanze einzuschränken. Zu diesem Zweck werden Verkapselungstechniken mit unterschiedlichen Materialien erprobt.

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