Pflanzenschutzmittel im Boden

Unser Boden nimmt eine zentrale Rolle in vielen Kreisläufen unserer Umwelt ein, ist Lebensraum für unzählige Organismen und Lebensgrundlage für den Menschen. Böden sind wahre Multitalente. Gesetzliche Regelungen zum Schutz unserer Böden existieren auf nationaler und internationaler Ebene. In Deutschland regelt das Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) und die Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV), welche Funktionen Böden erfüllen und wie diese zu schützen sind.

Böden beherbergen eine enorme biologische Vielfalt: In einem Kubikmeter Boden leben bis zu 100.000 Milben, ähnlich viele Springschwänze, mehrere 100 Regenwürmer, Spinnen, Asseln, Tausendfüßer und Käfer, hinzu kommen unzählige Bodenbakterien, -pilze und Einzeller. Diese Bodenorganismen sind auf den Boden als Lebensraum angewiesen und verändern und beeinflussen diesen Lebensraum. Die Organismen sind ein unverzichtbares Glied im Nährstoffkreislauf der Natur. Unter anderem sind sie dafür verantwortlich, dass Nährstoffe für Pflanzen und andere Lebewesen bereitstehen, Stickstoff gebunden, Wasser filtriert und eine fruchtbare, krümelige, wasserspeichernde Bodenstruktur geschaffen wird. Diese Eigenschaften eines gesunden Bodens, auf die der Mensch in vielen Bereichen angewiesen ist, werden durch natürliche Artenzusammensetzungen von Bodenorganismen gebührenfrei bereitgestellt. Nur ein kleiner Teil der Leistungen der Bodenlebewesen kann durch menschliches Handeln ersetzt werden und das auch nur sehr aufwändig und kostenintensiv.

Regenwürmer auf offenem Boden

Quelle: P. Kotschik / Umweltbundesamt

Ein Steinläufer in einer Petrischale

Der Steinläufer versteckt sich unter einem Blatt. Der Vertreter wird zwei bis drei Zentimeter groß.

Quelle: S. Marahrens / Umweltbundesamt

Regenwurm auf einer Hand

Quelle: P. Kotschik / Umweltbundesamt

Regenwurm im Stechzylinder

Für Freilanduntersuchungen zu Auswirkungen von Pflanzenschutzmitteln auf Regenwürmer wird eine genau definierte Menge an Boden mit Hilfe eines „Stechzylinders“ entnommen, um die darin befindlichen Regenwürmer zu bestimmen und zu zählen. Durch die Zugabe der Chemikalie Formalin in den Boden kommen Würmer aus tieferen Bodenschichten an die Bodenoberfläche.

Quelle: P. Kotschik / Umweltbundesamt

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Bei überhöhter Dosierung, falscher Anwendung oder Nichtbeachtung der vom Umweltbundesamt im Rahmen des Zulassungsverfahrens vergebenen Anwendungsbestimmungen und Auflagen können Pflanzenschutzmittel mit ihren unerwünschten Nebenwirkungen auch nützliche Bodenorganismen schädigen. Dadurch wird die Biodiversität im Boden gefährdet (siehe auch UBA-Texte 76/2015), als Folge kann der Boden seine Funktionen in Stoffkreisläufen nicht mehr wahrnehmen. Nach einem unsachgemäßen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln scheint die Bodenfruchtbarkeit oft unverändert, jedoch werden Veränderungen der Bodenqualität erst langfristig sichtbar. Ist der Boden als Lebensraum einmal zerstört, ist er meistens unwiederbringlich verloren. Nur durch den Schutz der natürlichen Struktur der Artengemeinschaft in Böden wird auch ein langfristiger Schutz und Erhalt von Bodenfunktionen sichergestellt.

In natürlichen, ungestörten Böden ist das Räuber-Beute-Verhältnis der vorkommenden Lebewesen im Gleichgewicht. Werden Pflanzenschutzmittel gegen bestimmte, störende Insekten angewendet, können diese neben den zu bekämpfenden Schädlingen auch wichtige Nützlinge beeinträchtigen. Dadurch wird die Nahrungskette beeinflusst - das natürliche Räuber-Beute-Verhältnis kann gestört werden. So kann beispielsweise das Fehlen von Raubmilben im Boden zu einer Massenvermehrung von schädlichen Spinnmilben führen. Somit kann in Folge der Anwendung eines Pflanzenschutzmittels ein ursprünglich unbedeutender Schädling zu einer Plage werden (siehe auch LfU Bayern, 2008).

Unser Boden ist unsere Lebensgrundlage. Ein wichtiges Merkmal der Bodenfruchtbarkeit ist der Anteil der organischen Substanz im Boden. Etwa die Hälfte der organischen Substanz im Boden besteht aus Kohlenstoff. Je höher der Anteil der organischen Substanz und damit des Kohlenstoffes im Boden, desto mehr Nährstoffe und Wasser können im Boden gespeichert und auch wieder an Pflanzen abgegeben werden. An Pflanzen, die von Tieren oder von Menschen als Nahrung genutzt werden.

Werden chemische Pflanzenschutzmittel angewendet, gelangen diese unweigerlich auf die Bodenoberfläche. Von dort aus können Pflanzenschutzmittel mit dem Regen in den Boden versickern und über die auf dem Boden wachsenden Pflanzen wieder aufgenommen werden. Insbesondere bei Nichtbeachtung der vom Umweltbundesamt vergebenen Anwendungsbestimmungen von Pflanzenschutzmitteln kann es in der Folge zu unerwünschten Rückständen in Pflanzen kommen. Nahrungsmittel, die auf biologisch bewirtschafteten Flächen erzeugt wurden, enthalten seltener und deutlich weniger Rückstände von Pflanzenschutzmitteln.

Rund ein Drittel der Nahrung wird weltweit weggeworfen.

Quelle: S. Marahrens / Umweltbundesamt

Intakter, unbelasteter Boden wirkt als Wasserfilter und -speicher für Tiere, Pflanzen und den Menschen. Je nach Struktur des Bodens kann das Bodengemisch aus Partikeln und Hohlräumen Wasser speichern. Aus diesem Grund helfen Böden nach ergiebigen Regenfällen Hochwasser zu vermeiden. Nach und nach versickert das Wasser in tiefere Schichten und wird zu Grundwasser. In vielen Teilen Deutschlands dient Grundwasser als Trink- und Brauchwasserquelle. Durch die Anwendung von chemischen Pflanzenschutzmitteln werden Stoffe in den Boden eingebracht, die abhängig von der Menge und Häufigkeit, den Eigenschaften der Wirkstoffe und der Beschaffenheit des jeweiligen Bodens eine unterschiedliche Verweildauer im Boden haben. Nach und nach können diese Stoffe wieder freigesetzt werden. Bei unsachgemäßem Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln, außerhalb der vorgegebenen Auflagen und Anwendungsbestimmungen, können Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffe und ihre Abbauprodukte in das Grundwasser gelangen.

Schematische Darstellung von Boden als Wasserspeicher

Nicht bebaute Böden speichern Wasser. Das bremst Hochwasserwellen und sichert die Wasserversorgung.

Quelle: S. Marahrens / Umweltbundesamt

Dort, wo Boden aufgrund einer grobporigen Struktur und geringen Mengen an humosem Oberboden vorkommt, ist das Grundwasser besonders gefährdet. Ebenso Regionen mit sehr hohem Grundwasserstand und der damit verbundenen geringen Filterstrecke über dem Grundwasser sind besonders bedroht. Gleiches gilt für Standorte mit geringem Pflanzenbewuchs, da eine intakte und geschlossene Pflanzendecke als biologischer Filter wirken kann.

In gewissem Umfang können Böden Schadstoffe filtern und somit ihre Verbreitung verhindern.

Quelle: S. Marahrens / Umweltbundesamt

Im Grundwasser selbst findet kaum ein Abbau von Wirkstoffen statt, sodass einmal erreichte Konzentrationen im Grundwasser über eine Verdünnung mit unbelastetem Wasser gesenkt werden können. In das Grundwasser eingetragene Pflanzenschutzmittel sowie deren Wirkstoffe und Abbauprodukte können durch Brunnen wieder an die Oberfläche gepumpt werden und je nach Verwendung des Brunnenwassers wieder in den Stoffkreislauf oder auch die Haushalte der Bevölkerung gelangen.

Um Verunreinigungen von Boden- und Grundwasser zu vermeiden, müssen unbedingt die vorgegebenen Auflagen und Anwendungsbestimmungen der jeweiligen Pflanzenschutzmittel beachtet werden!

Damit gar nicht erst chemischen Maßnahmen zum Schutz von Kulturpflanzen ergriffen werden müssen, gibt es eine Reihe von vorbeugenden Maßnahmen. Wer Pflanzen anbaut, sollte dafür sorgen, dass diese unter optimalen Bedingungen wachsen können. So sollten in schattigen oder sonnigen Regionen nur Pflanzen mit einer hohen Toleranz gegen Schatten bzw. Sonne angebaut werden. Auf sandigen Böden sollte nicht zu Pflanzen gegriffen werden, die einen hohen Nährstoffbedarf aufweisen während auf humosen, schweren Böden keine Arten gepflanzt werden sollten, die einen durchlässigen, trockenen Boden bevorzugen.

Wo dennoch Probleme auftreten, etwa durch Unkräuter, Krankheiten oder Schädlinge, sollte man diesen vorzugsweise mithilfe nicht-chemischer Pflanzenschutzmaßnahmen entgegentreten. Unerwünschte Beikräuter können auch mechanisch durch hacken oder jäten entfernt werden. Um Krankheiten vorzubeugen, können resistente Arten gepflanzt werden und Schädlinge können durch die Förderung von Nützlingen im Zaum gehalten werden.

Gezielt Nützlinge zum Pflanzenschutz einsetzen

Zahlreiche Nützlinge können im Garten und im Gewächshaus unauffällig aber effektiv gegen Schaderreger eingesetzt werden.

Quelle: CC BY-ND 4.0 Umweltbundesamt 2016

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Verborgene Helfer im Hobbygarten

Biologische Schädlingsbekämpfung mit Nematoden, Bakterien und Viren

Quelle: CC BY-ND 4.0 Umweltbundesamt 2016

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Nützlingsfreundliche Gartengestaltung

Im Garten können Schädlinge nur die Oberhand gewinnen, wenn Nützlinge fehlen. Um den Garten für Nützlinge attraktiv zu machen, solle er abwechslungsreich, naturnah und mit vielen Versteck- und Nistmöglichkeiten gestaltet werden.

Quelle: CC BY-ND 4.0 Umweltbundesamt 2016

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Im Rahmen des Zulassungsverfahrens prüft das Umweltbundesamt die Auswirkungen von Pflanzenschutzmitteln auf Organismen, die für die Pflanzenentwicklung unschädlich sind - den sogenannten "Nichtzielorganismen". Abhängig von den produktspezifischen, unerwünschten Nebenwirkungen auf Nichtzielorganismen vergibt das Umweltbundesamt Auflagen und Bestimmungen für die Anwendung von Pflanzenschutzmitteln, um unerwünschte Nebenwirkungen auf ein vertretbares Maß zu mindern. Eine intensive Beratung der privaten und landwirtschaftlichen Anwedergruppe durch den Handel sollte in jedem Fall gewährleistet sein.

Der Gartenboden oder Hortisol (von alteinisch hortus = Garten und solum = Boden) zeichnet sich durch besonders aktives Bodenleben aus. Viele Regenwürmer und Mikroorganismen durchmischen das Bodenmaterial und die vorhandenen organischen Pflanzenrückstände intensiv und zersetzen es. Da der Gartenboden meist über Jahrzehnte zum Teil sogar über Jahrhunderte mit Nährstoffen und organische Substanz in Form von Küchenabfällen, Jauche, Kompost oder Stallmist versorgt wurde, ist er sehr humusreich. Durch diese Behandlung enthält der Gartenboden um ein Vielfaches bessere Vorräte an organischem Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor im Vergleich zu anderen Böden. Zudem hat der Gartenboden aufgrund des hohen Humusgehaltes sowie der häufigen mechanischen Bearbeitung ein hohes Porenvolumen (ca. 70 %) und damit eine hohe Fähigkeit, Wasser zu binden. Für Pflanzen bieten die gute Bodenstruktur und die hohe Wasserhaltekapazität eine optimale Grundlage für intensives Wurzelwachstum und Humusproduktion.

Damit diese Eigenschaften erhalten bleiben, muss das Bodenleben erhalten und gepflegt werden. Es muss ausreichend organische Substanz zugegeben werden und die Anwendung von chemischen Stoffen wie Mineraldünger oder Pflanzenschutzmitteln in einem vertretbaren Rahmen erfolgen.