Ergänzende Informationen zur Studie über die Umweltauswirkungen von Pflanzenschutzmitteln

Eine Studie von Agroscope über die Umweltauswirkungen und Risiken von Pflanzenschutzmitteln (PSM) findet im Kontext der politischen und gesellschaftlichen Bestrebungen zur Reduktion des Einsatzes von chemischen PSM viel Beachtung. Deshalb möchten wir hier einige Punkte erklären, die Fragen aufgeworfen haben.

Die Studie wurde am 14. Juni 2018 als Agroscope Science 64 "Bewertung der Umweltwirkungen und Risiken verschiedener Pflanzenschutzstrategien für fünf Kulturen in der Schweiz" publiziert, begleitet von einer Medieninformation. Eine Kurzfassung wurde erschien im Fachmagazin «Agrarforschung Schweiz». 

Was war das Ziel der Studie?

Agroscope untersuchte in dieser Studie die Umweltwirkungen und Risiken von PSM-Anwendungen gemäss den Richtlinien der Label-Organisation IP-SUISSE im Vergleich zur PSM-Anwendung gemäss den Vorgaben für den Ökologischen Leistungsnachweis (ÖLN), d.h. den Mindestanforderungen, um Direktzahlungen zu erhalten. Es wurden fünf Kulturen betrachtet: Winterraps, Winterweizen, Karotten, Kartoffeln und Zuckerrüben. Die Bewertung erfolgte mit zwei sich ergänzenden Methoden: Ökobilanz (Umweltwirkungen) und Risikobewertung. Zu diesem Zweck wurden die Methoden weiterentwickelt und an die Schweiz angepasst. 

Wie realistisch sind die untersuchten Spritzfolgen und Anbauverfahren?

Die untersuchten Spritzfolgen repräsentieren für den Schweizer Ackerbau typische und praxistaugliche Spritzfolgen. Die Behandlungshäufigkeit und Wirkstoffwahl basierte auf Daten von rund 300 Betrieben, wobei jeweils diejenigen Wirkstoffe gewählt wurden, die am häufigsten in einer Kultur eingesetzt wurden. Daher wurden nicht alle auf einer Kultur zugelassenen PSM betrachtet. Unser Vorgehen erlaubte es jedoch, eine vergleichende Bewertung mittels der am häufigsten verwendeten Wirkstoffe in den jeweiligen Kulturen vorzunehmen.

Für jede Kultur wurden drei Spritzfolgen definiert und mithilfe von Experten aus der landwirtschaftlichen Forschung und Beratung validiert:

  • ÖLNmittel: «Typische» Spritzfolge gemäss ÖLN. Dafür wurde die mittlere Anzahl Interventionen (Spritzbehandlungen) aus den Daten des Betriebsnetzwerks der Zentralen Auswertung von Agrarumweltindikatoren (AUI, 2009−2014) sowie die am häufigsten verwendeten Wirkstoffe angenommen.
  • ÖLNhoch: Widerspiegelt den ÖLN-Anbau unter hohem Schaddruck und basiert auf der Anzahl Interventionen pro Kultur und Wirkungsbereich, von 25% der Betriebe, die am meisten behandelt haben (75. Perzentil).
    Für Karotten waren keine AUI-Daten verfügbar; die Spritzfolgen wurden mithilfe der Experten definiert. Die Spritzfolgen wurden von acht Agroscope-internen und sieben externen Experten begutachtet (siehe Agroscope Science 64, Tabelle 11) und bei Bedarf angepasst. Die detaillierte Beschreibung der Spritzfolgen und Anbauverfahren sowie deren Herleitung und Validierung ist in Agroscope Science 64, Kapitel 4 und Anhängen 10.6 und 10.7, zu finden. 
  • IP-SUISSE (IPS): Abgeleitet von ÖLNmittel und angepasst gemäss den IPS-Richtlinien für die jeweilige Kultur, indem die vom Label vorgegebenen Verbote und Einschränkungen umgesetzt wurden.

Basieren die Ergebnisse auf Feldversuchen?

Nein. Die Ergebnisse basieren auf Modellrechnungen mit zwei unterschiedlichen Modellansätzen: Ökobilanz (PestLCI, UseTox und ReCiPe) und Risikobewertung (Synops). 

Was sind die wichtigsten Aussagen des Berichts?

Die wichtigsten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • Die Anbauverfahren gemäss IP-SUISSE-Richtlinien wiesen, je nach Kultur, erheblich geringere bis ähnliche Risiken und Umweltwirkungen von PSM auf wie die typische Behandlungsintensität im ÖLN (ÖLNmittel).
  • Die Verfahren mit hoher Behandlungsintensität (ÖLNhoch) wiesen für mehrere Indikatoren deutlich höhere Umweltwirkungen oder Risiken auf.
  • In den untersuchten Anbauverfahren werden eine breite Palette von PSM gegen eine Vielzahl von Schädlingen und Krankheiten eingesetzt. Die Untersuchung hat jedoch gezeigt, dass innerhalb einer Spritzfolge meist nur ein einzelner oder wenige Wirkstoffe die Risiken und Umweltwirkungen entscheidend beeinflussen. Dies zeigt, dass einerseits eine differenzierte Analyse erforderlich ist, um zu verstehen, woher Risiken und Umweltwirkungen kommen, und anderseits der Verzicht auf kritische Wirkstoffe markante Verbesserungen mit sich bringen kann.
  • Die Ergebnisse für die analysierten Umweltkompartimente Gewässer, Boden und Saumbiotop unterscheiden sich teilweise erheblich. Eine aussagekräftige Bewertung von Pflanzenschutzstrategien muss daher nicht nur die Gewässer berücksichtigen, sondern alle betroffenen Umweltkompartimente mit einbeziehen. 

Ist eine Reduktion der Risiken ohne Ertragsausfälle möglich?

Diese Frage wurde in der Studie nicht direkt untersucht. Die Erträge bei einer Produktion unter IP-SUISSE-Richtlinie waren bei Winterweizen (–17%) und Winterraps (–11 %, Basis Grundlagenbericht 2014 Zentrale Auswertung von Buchhaltungsdaten) geringer als bei entsprechender Produktion nach ÖLN-Richtlinien. Bei den anderen Kulturen gab es keine Hinweise auf relevante Ertragsunterschiede, jedoch gibt es hier noch weniger gesicherte Erfahrungswerte als bei IPS-Winterweizen und -raps.

Es ist typisch für den chemischen Pflanzenschutz, dass jeweils nicht alle gegen einen bestimmten Schaderreger eingesetzten Wirkstoffe die gleiche Wirkungseffizienz haben. In dieser Studie konnten wir zeigen, dass oft einige wenige Wirkstoffe die Risiken und Umweltwirkungen dominieren. Diese kritischen Wirkstoffe sollten daher nur zum Einsatz kommen, nachdem bereits andere Pflanzenschutzmassnahmen ausgeschöpft worden sind, wenn trotzdem relevante Ertragsausfälle drohen und wenn keine anderen wirksamen Mittel verfügbar sind. In erster Linie sollte das Konzept des integrierten Pflanzenschutzes zur Anwendung kommen und auf Massnahmen wie z.B. Sortenwahl, Fruchtfolge, Prognosesysteme, Bekämpfungsschwellen und nicht-chemische Bekämpfungsverfahren gesetzt werden. Eine detaillierte Diskussion hierzu ist in der Studie (Agroscope Science 64, Kapitel 7.3.2) zu finden. 

Bietet der Bericht eine Grundlage für Verbote einzelner Wirkstoffe?

Nein. Ziel dieser Studie war der relative Vergleich der Risiken und Umweltwirkungen vom PSM-Einsatz in verschiedenen Anbausystemen. Es stellte sich heraus, dass der Verzicht auf Wirkstoffe mit einem höheren ökotoxikologischen Risiko die Umweltwirkungen und Risiken entscheidend senken kann. Somit kann ein gezielter Verzicht auf wenige, besonders kritische Wirkstoffe einen positiveren Effekt auf die Umwelt haben als eine generelle Reduktion des PSM-Einsatzes. Im Rahmen dieser Studie wurde weder analysiert, mit welchen Massnahmen der Einsatz von besonders kritischen Wirkstoffen reduziert werden könnte, noch welche Auswirkungen das auf die Produktion hätte. Es wurde auch keine umfassende Liste von besonders kritischen Wirkstoffen erstellt.

Alle untersuchten Wirkstoffe sind für den Einsatz in den entsprechenden Kulturen zugelassen, d.h. die Risiken wurden im Zulassungsprozess geprüft und, wo nötig, wurden einschränkende Anwendungsvorschriften verfügt. Damit erfüllen alle Wirkstoffe die gesetzlich vorgegebenen Mindestanforderungen. Die Zulassung und Anwendungsvorschriften von bereits bewilligten Mitteln werden vom Bund stetig im Rahmen des Programms «Gezielte Überprüfung» von PSM aktualisiert vor dem Hintergrund neuer risikorelevanter wissenschaftlicher Erkenntnisse.

Die wichtigsten Unterschiede zwischen der Studie und dem Zulassungsverfahren sind in Agroscope Science 64, Kapitel 7.4.1, im Detail dargelegt.

Bei vielen Kulturen sind für die Bekämpfung bestimmter Schaderreger mehrere Wirkstoffe zugelassen und somit einsetzbar. Damit ergibt sich die Möglichkeit, die spezifischen Umstände eines PSM-Einsatzes – zum Beispiel Befallsstärke, Wachstumsstadium der Kulturpflanzen oder angestrebte Dauer des Schutzes – zu berücksichtigen und das jeweils am besten geeignete PSM einzusetzen. Die Studie setzt auf dieser Ebene an und lässt die Schlussfolgerung zu, dass ein Potenzial besteht, bei der Auswahl der eingesetzten Wirkstoffe Risiken und Umweltwirkungen stärker zu berücksichtigen. Die Studie argumentiert, dass der Verzicht auf einzelne Wirkstoffe vor allem dort ein möglicher Ansatz dazu ist, wo alternative Pflanzenschutzmassnahmen konsequenter genutzt werden können. 

Gibt es einen Bezug zu laufenden Initiativen?

Nein. Diese Studie startete Anfang 2016; die Volksinitiativen «Für sauberes Trinkwasser und gesunde Nahrung» und «Für eine Schweiz ohne synthetische Pestizide» wurden erst später öffentlich lanciert. 

Welchen Beitrag leistet die Studie zur aktuellen Diskussion um PSM?

Diese Studie leistet einen wichtigen Beitrag zur aktuellen Diskussion über die Auswirkungen von PSM auf die Umwelt, indem sie die Forschung zu nicht-chemischen Alternativen im Pflanzenschutz sowie Monitoringprojekte zu PSM-Effekten im Gewässer und im Boden (z. B. durch die Nationale Bodenbeobachtung NABO) ergänzt. Zudem zeigt sie auf, dass eine Abschätzung langfristiger Effekte (Ökobilanzen) und eine frühzeitige Erkennung von Risiken (Risikobewertung) bei der Ausgestaltung von Pflanzenschutzstrategien machbar sind und zu einem umweltverträglicheren Pflanzenschutz beitragen. Damit möchte Agroscope Wege zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft aufzeigen, Entscheidungsgrundlagen bereitstellen und zur Versachlichung der Diskussion beitragen.

Die Studie reiht sich in die vielfältigen Aktivitäten von Agroscope im Bereich des Pflanzenschutzes ein. Einen Überblick gibt die Seite zum Strategischen Forschungsfeld «Nachhaltigen und risikoarmen Pflanzenschutz entwickeln».