Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und Gewässerrisiken von 2009 bis 2018
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
U m w e l t
Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und
Gewässerrisiken von 2009 bis 2018
Laura de Baan, Judith F. Blom und Otto Daniel
Agroscope, 8820 Wädenswil, Schweiz
Auskünfte: Laura de Baan, E-Mail: laura.debaan@agroscope.admin.ch
https://doi.org/10.34776/afs11-162g Publikationsdatum: 10. August 2020
Oberflächengewässer bereichern die Agrarlandschaft. (Fotoquelle: www.123rf.com)
Zusammenfassung
Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) im Risikopotentiale. Im Untersuchungszeitraum hat sich
Feldbau wird im Rahmen des Agrarumweltmonito- das Spektrum an PSM-Wirkstoffen, die im Feldbau zur
rings der Schweiz seit 2009 jährlich erfasst. Anhand Verfügung standen und angewendet wurden, ver-
dieser Daten wurde die applizierte Wirkstoffmenge ändert. Es zeigte sich, dass einige Wirkstoffe, obwohl
pro Kultur von 2009 bis 2018 berechnet und mithilfe in geringeren Mengen eingesetzt, Risiko-dominierend
der kulturspezifischen Anbauflächen die schweizweit sein können, während andere zwar in grösseren Men-
eingesetzte Wirkstoffmenge im Feldbau ermittelt. gen eingesetzt werden, aber nur geringe Auswirkun-
Die Risikopotentiale dieses PSM-Einsatzes für Ober- gen auf das Risikopotential für Oberflächengewässer
flächengewässer wurden mit dem Modell SYNOPS haben. Die Studie zeigt, dass sich im Feldbau die
analysiert. Der Einsatz von Herbiziden und Fungiziden Risikopotentiale für Oberflächengewässer im Unter-
im Feldbau nahm in diesem Zeitraum kontinuierlich suchungszeitraum hauptsächlich durch die Wahl der
ab. Bei den Insektiziden machte der auf Kartoffeln PSM-Wirkstoffe und die vermehrt verfügten Auflagen
eingesetzte Wirkstoff Paraffinöl den Grossteil der Ein- verändert haben. Eine Analyse der Risiken in Spezial-
satzmenge aus. Ohne dessen Berücksichtigung nahm kulturen bedarf einer grösseren Informationsbasis.
die eingesetzte Insektizid-Menge seit 2012 ebenfalls Eine breitere Erfassung, verbesserte Zugänglichkeit
ab. Die Risikopotentiale zeigten bei Herbiziden einen und die zunehmende Digitalisierung in der Landwirt-
konstanten, bei Fungiziden einen abnehmenden und schaft könnten dazu beitragen, in Zukunft eine reprä-
bei Insektiziden einen ansteigenden Trend. Wurden in sentative Datenbasis für alle Kulturen zu schaffen.
der Berechnung auch die Effekte der in der Zulassung
verfügten Auflagen zur Risikominderung berücksich- Key words: use of plant protection products, aquatic
tigt, zeigte sich eine teils deutliche Reduktion aller risk, risk mitigation, time series.
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 162Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
Einleitung Das Risikopotential von PSM ergibt sich aus der einge-
setzten Menge, der modellierten Konzentration der
Pflanzenschutzmittel (PSM) werden zum Schutz von PSM in Oberflächengewässern und der Ökotoxizität
Nutzpflanzen vor Schadorganismen eingesetzt. Die der eingesetzten PSM. Dank der Weiterentwicklung des
meisten PSM sind «biologisch aktiv» und greifen in den Modells SYNOPS für Schweizer Umwelt- und Standort-
Stoffwechsel und die Biologie von Organismen ein. Da- bedingungen (de Baan 2020) ist es basierend auf den
durch können auch Nebenwirkungen auf Mensch, Tier Daten zum Einsatz der PSM im Feldbau nun möglich,
und Umwelt entstehen. Mit dem Ziel unerwünschte Ne- die Risikopotentiale für Oberflächengewässer von 2009
benwirkungen zu verhindern, dürfen PSM erst verkauft bis 2018 darzustellen. Damit kann erstmals die wichtige
und verwendet werden, wenn sie ein umfangreiches Frage untersucht werden, ob sich durch die Verände-
Zulassungsverfahren durchlaufen haben. Zudem wird rungen im Rahmen der Zulassung und der agrarpoliti-
durch agrarpolitische Massnahmen angestrebt, den Ein- schen Massnahmen die Menge der eingesetzten PSM
satz und die Risiken von PSM zu senken. Zulassungsver- verändert hat, oder aber auch deren Risikopotential.
fahren und agrarpolitische Massnahmen wurden in den Zudem kann aufgezeigt werden, wie gross der Beitrag
letzten Jahrzehnten laufend verfeinert und angepasst, der verschiedenen Kulturen an die Risikopotentiale war,
aber eine Analyse der Auswirkungen auf den PSM-Ein- und ob es Wirkstoffe gab, welche das Risikopotential
satz in der Landwirtschaft und das damit verbundene dominierten.
Risikopotential der PSM für Oberflächengewässer fehlt. Die Zulassung der PSM beeinflusst das Risikopotential
Die jährlich verkaufte Menge PSM, die vom Bundes- für Oberflächengewässer durch die Bewilligung von
amt für Landwirtschaft erfasst und veröffentlicht wird PSM, aber auch durch Anwendungsvorschriften und
(BLW 2020a), zeigt eine allgemeine Entwicklung auf. Auflagen, welche den PSM-Eintrag via Drift und Ab-
Von 2008 bis 2018 war der Verkauf von Herbiziden ab- schwemmung in Oberflächengewässer reduzieren. Die
nehmend (–33 %), von Fungiziden leicht zunehmend wissenschaftliche Grundlage solcher Auflagen wurde
(+6 %) und von Insektiziden (inklusive Mineralöle) über kontinuierlich verbessert und seit 2011 werden solche
die Jahre schwankend ohne deutlichen Trend. Im Jahr Auflagen vermehrt im Rahmen der gezielten Überprü-
2018 wurden anteilsmässig 28 % Herbizide, 49 % Fungi- fung erlassen. Die Auflagen (beispielsweise unbehan-
zide, 14 % Insektizide und 9 % andere PSM verkauft. Die delte Pufferzonen, Abstandsauflagen) haben zum Ziel,
Angaben zu den Verkaufsmengen der PSM lassen aber das von einer PSM-Anwendung in einer Kultur ausge-
keine Rückschlüsse auf den realen Einsatz in der Land- hende Risikopotential für Oberflächengewässer auf ein
wirtschaft zu, da PSM auch in anderen Anwendungs- gemäss Pflanzenschutzmittelverordnung (PSMV 2020)
gebieten eingesetzt werden. Zudem fehlen mehrjährige akzeptables Risiko zu senken. Diese Auflagen werden
Angaben darüber, welche Mengen an PSM in spezifi- als sehr wichtig für eine Reduktion der Risiken in den
schen landwirtschaftlichen Kulturen eingesetzt werden. Oberflächengewässern betrachtet. Ihre Wirksamkeit ist
Der Einsatz der PSM in landwirtschaftlichen Kulturen in vielen Einzelstudien belegt, jedoch fehlt eine Analyse
wird seit 2009 im Rahmen des Agrarumweltmonitorings ihrer Wirksamkeit im Kontext der Veränderungen der
erhoben (ZA-AUI 2020). Die Erhebungen gelten im Feld- Zulassung und der realen Pflanzenschutz-Praxis.
bau als repräsentativ, während bei anderen Kulturgrup- Auch im Hinblick auf den «Aktionsplan zur Risikore-
pen die Stichprobe grösser sein müsste, um regionale duktion und nachhaltigen Anwendung von Pflanzen-
Unterschiede oder die grosse Variabilität der Kulturen schutzmitteln» (AP PSM) mit dem Ziel, das Risikopoten-
und Anbauverfahren repräsentativ abbilden zu können tial ausgehend von einer Referenzperiode bis 2027 um
(de Baan, Spycher und Daniel 2015). Da der Feldbau in- 50 % zu reduzieren (Bundesrat 2017), liefert diese Studie
klusive Wiesen und Weiden mit 83 % einen grossen An- wichtige Erkenntnisse. Neben den kulturspezifischen
teil der landwirtschaftlichen Nutzfläche ausmacht, ist Entwicklungen im PSM-Einsatz im Feldbau und deren
zu erwarten, dass sich die Trends der Verkaufszahlen im Risikopotentiale für Oberflächengewässer, werden auch
Einsatz der PSM im Feldbau widerspiegeln, möglicher- die Grenzen der Interpretation der Auswertungen aus-
weise sogar auf der Ebene von einzelnen Kulturen. Bis- geleuchtet.
her fehlt eine Analyse der langfristigen Entwicklung des
PSM-Einsatzes in den Kulturen des Feldbaus und damit
die Möglichkeit, den PSM-Einsatz im Kontext der Ver-
änderungen von Zulassung und agrarpolitischen Mass-
nahmen darzustellen.
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 163Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
Material und Methoden (Sommerweizen, Sommergerste, Hafer, Dinkel, Rog-
gen, Triticale) 59,7 Betriebe, Mais 129,8 Betriebe, Raps
Die Grundlage dieser Studie bilden die Feldkalender- 55,1 Betriebe, Raps Extenso 16,6 Betriebe, Kartoffeln
einträge von Betrieben, die sich am Agrarumweltmoni- 44,5 Betriebe, Zuckerrüben 55,9 Betriebe, Futterrüben
toring beteiligen. Die Zusammensetzung der Betriebe 13,7 Betriebe, Hülsenfrüchte (Erbsen, Ackerbohnen,
änderte sich teilweise über die Zeit, da die Beteiligung Lupinen) 30,5 Betriebe und Wiesen (Wiesen, Weiden,
zwar entschädigt wird, aber freiwillig ist. Anhand dieser Brachen) 91,0 Betriebe.
Daten werden in der Zentralen Auswertung von Agrar-
umweltindikatoren (ZA-AUI) verschiedene Indikatoren Berechnung PSM-Einsatz
berechnet, unter anderem zum PSM-Einsatz und zu den Aus dem AUI-Datensatz wurden folgende Kennzahlen
PSM-Risiken. Die Feldkalender enthalten pro Schlag zum PSM-Einsatz im Feldbau berechnet:
(eine zusammenhängende Fläche, auf der jeweils nur
eine bestimmte Kultur angebaut wird) Angaben zu den Die Wirkstoffmenge erfasst pro Betrieb und Kultur
eingesetzten PSM, wie Produktname, Anwendungsmen- die jährlich applizierte Wirkstoffmenge (in kg/ha) für
ge und Datum der Anwendung. Herbizide, Fungizide und Insektizide. Dabei wurde pro
Betrieb, Kultur und Jahr die Summe aller eingesetzten
Charakterisierung und Repräsentativität Wirkstoffe pro Wirkstoffgruppe (in kg) berechnet und
der AUI-Daten durch die Anbaufläche der jeweiligen Kultur auf dem
Nicht alle Anbauregionen und alle Kulturgruppen sind Betrieb (in ha) dividiert. Für die Berechnung der Wirk-
im ZA-AUI-Datensatz gleichermassen gut abgedeckt. stoffmenge wurden auch unbehandelte Schläge be-
Sehr viele Betriebe liefern Daten für den Feldbau (in- rücksichtigt. Die flächengewichtete Wirkstoffmenge
klusive Wiesen, Weiden und Brachen), während andere ist eine Hochrechnung der schweizweit in einer Kultur
Kulturtypen (Obstbau und Reben) in einem etwas ge- eingesetzten Wirkstoffmenge (in Tonnen) für Herbizide,
ringerem Umfang vertreten sind. Untervertreten sind Fungizide und Insektizide. Dabei wurde der Mittelwert
Betriebe, die Daten zu Freilandgemüse (Salat, Kohl, Ka- der Wirkstoffmenge über alle Betriebe (in kg/ha), die die
rotten, Zwiebeln, Spinat, Spargel etc.), anderen Kulturen jeweilige Kultur anbauten, gebildet und mit der gesam-
wie z. B. Beeren oder Sonnenblumen, sowie Daten zum ten Anbaufläche der Kultur in der Schweiz (BFS 2020;
biologischen Anbau von Kulturen mit anspruchsvollem BLW 2019) multipliziert.
Pflanzenschutz (z. B. Obst, Reben, Gemüse, Kartoffeln,
Raps) liefern. Ausserhalb der Kulturen im Feldbau ist un- Die Anzahl an Interventionen gibt Auskunft darüber, wie
klar, wie repräsentativ die Daten für die durchschnitt- häufig PSM eingesetzt werden. Für jeden Betrieb wurde
liche Schweizer Pflanzenschutzmittelpraxis sind. berechnet, wie viele Spritz-Durchfahrten in einer Kultur
Daher stammen alle in dieser Studie analysierten Daten pro Jahr für Herbizide, Fungizide und Insektizide statt-
(im Folgenden als AUI-Datensatz bezeichnet) aus dem fanden (z. B. die Anzahl an Interventionen für Fungizide
Feldbau (inklusive Wiesen, Weiden und Brachen), wobei im Winterweizen). Tankmischungen mit verschiedenen
Betriebe mit biologischem Anbau nicht berücksichtigt Wirkstoffgruppen (z. B. Insektiziden und Fungiziden)
wurden. Saatbeizmittel wurden wegen der lückenhaf- wurden getrennt gezählt und als zwei Interventionen
ten Daten ebenfalls nicht analysiert. Im Untersuchungs- behandelt. Für die Berechnung der durchschnittlichen
zeitraum 2009 bis 2018 gab es pro Jahr zwischen 231–276 Anzahl an Interventionen wurden unbehandelte Schlä-
Betriebe (durchschnittlich 254), welche auswertbare Da- ge berücksichtigt.
ten für den Feldbau lieferten. Im AUI-Datensatz wurde
während dieser Jahre durchschnittlich eine Fläche von Der Anteil von PSM-Anwendungen mit Auflagen (in %)
knapp 6´500 ha im Feldbau erfasst. Das ist in etwa 0,74 % gibt an, bei wie vielen PSM-Anwendungen im AUI-Da-
der gesamtschweizerischen Feldbau-Fläche (inklusive tensatz eines Jahres laut jeweiligem Stand der Zulas-
Wiesen, Weiden und Brachen). Für die Berechnung des sung eine Auflage verfügt worden ist. Hierfür wurden
Risikopotentials wurde durchschnittlich die folgende die PSM-Angaben im AUI-Datensatz mit den im Pflan-
Anzahl an Betrieben pro Jahr und Kultur analysiert, wo- zenschutzmittelverzeichnis aufgeführten Auflagen der
bei ein Betrieb meistens Daten zu mehreren Kulturen lie- Jahre 2009–2018 für Drift und Abschwemmung ergänzt,
ferte: Winterweizen 55,8 Betriebe pro Jahr, Winterwei- wobei jeweils der Stand der Zulassung am Anfang eines
zen Extenso 94,6 Betriebe, Wintergerste 43,8 Betriebe, Kalenderjahres verwendet wurde (BLW 2020b). Falls ein
Wintergerste Extenso 45,4 Betriebe, Übriges Getreide PSM-Produkt in einer Kultur für verschiedene Indikatio-
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 164Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
nen (d.h. Schadorganismen) zugelassen war, wurde die ETR durch zehn dividiert, um akute und chronische Ef-
jeweils maximal verfügte Auflage berechnet. Schliesslich fekte gleichwertig zu berücksichtigen. Die Risikopoten-
wurde pro Kultur, Jahr und Wirkstoffgruppe der Anteil tiale wurden getrennt berechnet für Herbizide, Fungi-
an allen Wirkstoffapplikationen berechnet, bei denen zide und Insektizide.
das entsprechende Produkt laut PSM-Verzeichnis eine Da der Eintrag von PSM in Gewässer von Umweltbe-
Auflage bezüglich Abschwemmung oder Abdrift hatte dingungen (z. B. Hangneigung oder Klima) beeinflusst
(z. B. der Anteil an PSM-Anwendungen mit Auflagen bei wird, wurden für die Schweiz repräsentative Umwelt-
Insektiziden auf Raps). szenarien definiert. Im Rahmen einer Sensitivitätsana-
lyse wurden pro untersuchter Kulturgruppe 618–9193
Berechnung des Risikopotentials verschiedene Umweltszenarien getestet und am Schluss
für Oberflächengewässer eine Auswahl von einem repräsentativen Set an Umwelt-
Die Berechnung des Risikopotentials für Oberflächenge- bedingungen pro Kultur definiert (de Baan 2020). Für
wässer erfolgte mit dem Modell SYNOPS (Gutsche und den Feldbau wurden 79 Umweltszenarien definiert, mit
Strassemeyer 2007; Strassemeyer et al. 2017). Das Modell denen jeweils die Risiken für jede Spritzfolge im AUI-Da-
berechnete für jede Pflanzenschutzmittelanwendung tensatz berechnet wurden. Für jede Spritzfolge wurde
aus dem analysierten AUI-Datensatz den potenziellen schliesslich das 90. Perzentil über die 79 errechneten Ri-
Eintrag aus einem behandelten Schlag in Oberflächen- sikopotentiale ermittelt, wobei als Gewichtungsfaktor
gewässer (Exposition) über die vier Eintragspfade Drift, berücksichtigt wurde, wie häufig diese Umweltbedin-
Abschwemmung, Erosion und Drainage. Anschliessend gungen jeweils in der Schweiz auftreten. Dem 90. Per-
wurde das Risikopotential berechnet, welches mit der zentil liegt eine bestimmte Kombination an Umweltbe-
so modellierten Konzentration im Oberflächengewässer dingungen und Bodeneigenschaften zugrunde, die als
verbunden ist. Das heisst, dass das Risikopotential lokal realistisches worst-case-Szenario betrachtet wird. Für
das von einem behandelten Schlag ausgehende Risiko das Oberflächengewässer wurde ein 1 m breites und
für Gewässerorganismen beschreibt. Für jede Applika- 30 cm tiefes Gewässer angenommen mit konstantem
tion wurde das Risikopotential mit und ohne die verfüg- Gewässervolumen. Um die Risiko-dominierenden Wirk-
ten spezifischen Auflagen für Drift und Abschwemmung stoffe zu identifizieren, wurde jeweils pro Spritzfolge
berechnet. pro Schlag berechnet, welcher Wirkstoff die höchsten
In SYNOPS wurde das Risikopotential pro Wirkstoff als Risikopotentiale zeigte (ohne Berücksichtigung von Mi-
«exposure-toxicity-ratio» (ETR) berechnet, d. h. als der schungseffekten).
Quotient aus Exposition und Toxizität. Für die Toxizität Falls auf einem Betrieb mehrere Felder mit derselben
wurden in standardisierten Laborexperimenten ermit- Kultur bestellt wurden, wurde zuerst das Risikopotential
telte toxische Konzentrationen von Stellvertreterorga- pro Kultur, Betrieb und Wirkstoffgruppe berechnet. In
nismen verwendet (z.B. LC50, d.h. die Konzentration bei einem weiteren Schritt wurde der Median der Risiko-
der 50 % Mortalität beobachtet wurde; NOEC, d. h. die potentiale über alle Betriebe, die diese Kultur angebaut
Konzentration, bei der keine chronischen Effekte fest- haben, ermittelt. Berechnet wurde demnach das mitt-
gestellt wurden). Als Stellvertreterorganismen für akute lere Risikopotential einer Kultur über alle ZA-AUI Be-
und chronische Effekte wurden Wasserflöhe, Fische und triebe. Am Schluss wurde der Median-Wert pro Kultur
Sedimentorganismen, bei den akuten Effekten wurden mit der Anbaufläche der Kultur im jeweiligen Jahr (in
zudem Algen und Wasserlinsen betrachtet. Die Daten ha) multipliziert (flächengewichtete Risikopotentiale).
zur Toxizität sowie zu den chemischen Eigenschaften Um das Risikopotential von PSM zu senken, wurden im
stammen aus der Pesticide Property Database (PPDB: Rahmen der Zulassung von PSM für Anwendungen, bei
Lewis et al. 2016). Diese Daten wurden überprüft und denen allfällige Einträge via Drift und Abschwemmung
teilweise korrigiert. Neben den Effekten von einzelnen ein Risiko für Wasserorganismen darstellen, ein Abstand
Wirkstoffen, wurden auch Effekte von Mischungen von zu Oberflächengewässern vorgeschrieben. Der Ab-
mehreren Wirkstoffen, welche auf dem gleichen Schlag stand für Drift variiert mit dem möglichen Risiko eines
appliziert wurden, berücksichtigt. Schliesslich wurde pro PSM-Einsatzes und kann je nach Produkt 6, 20, 50 oder
Spritzfolge (d.h. die Abfolge von PSM-Applikationen auf 100 m betragen, in früheren Jahren gab es in einzelnen
einem Schlag in einem Anbaujahr) der maximale ETR Fällen auch Abstandsauflagen von 10 m. Gleichermassen
(akut und chronisch) über alle Wirkstoffe einer Wirk- gibt es Auflagen, um das Risiko von PSM durch allfällige
stoffgruppe und über alle Organismengruppen wäh- Abschwemmungseinträge auf Parzellen, die weniger als
rend eines Jahres ermittelt. Dabei wurden chronische 100 m von einem Oberflächengewässer entfernt sind,
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 165Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
zu mindern, wenn die PSM-Anwendung nicht auf einer Resultate
ebenen Fläche mit < 2 % Neigung erfolgt, oder die Flä-
che niedriger liegt als das Oberflächengewässer. Bis 2018 Flächengewichtete Wirkstoffmengen
wurden Produkte mit einem potentiellen Risiko wegen Die flächengewichteten Wirkstoffmengen im Feldbau
Abschwemmung mit der Auflage versehen, einen 6 m (Abb. 1) unterscheiden sich stark je nach Kultur und
breiten bewachsenen und unbehandelten Pufferstrei- Wirkstoffgruppe der PSM. Bei den Herbiziden wurden
fen entlang von Gewässern einzurichten. Um den Effekt im Untersuchungszeitraum im Feldbau je nach Erhe-
von Risikominderungsmassnahmen auf die Risikopoten- bungsjahr zwischen 328 und 476 t verwendet, wobei die
tiale aufzuzeigen, wurden zwei separate SYNOPS-Be- eingesetzten Wirkstoffmengen kontinuierlich von 2012
rechnungen durchgeführt: einmal mit und einmal ohne bis 2018 um knapp 31 % sanken. Generell lässt sich eine
Berücksichtigung der im PSM-Verzeichnis des jeweiligen Reduktion des Herbizideinsatzes in fast allen Kulturen
Jahres festgelegten Auflagen zur Reduktion der Drift beobachten, eine grössere Abnahme gab es zwischen
und Abschwemmung für die einzelnen PSM-Anwendun- 2009 und 2018 bei Wiesen und Weiden (–16,9 t) und
gen. Dabei wurde angenommen, dass ein 6 m breiter in den Kulturen Mais (–28,4 t), Winterweizen (–20,1 t)
bewachsener Pufferstreifen den Eintrag von Abschwem- und Winterweizen Extenso (–19,8 t). Bei den Fungiziden
mung um 50 % reduziert (Weisung BLW 2020c; basierend wurden im Feldbau pro Jahr zwischen 99 und 146 t ein-
auf Hanke et al. 2013). Der Driftreduzierende Effekt von gesetzt. Verglichen mit 2009 sank 2018 die eingesetzte
unbehandelten Pufferstreifen wurde basierend auf den Fungizid-Menge um knapp 27 %. Während der Fungizid-
Drift–Messungen von Rautmann, Streloke und Winkler einsatz beim Winterweizen trotz der jährlichen Schwan-
(2001) berechnet und lag je nach Distanz vom Feld zum kungen insgesamt um fast 19 t rückläufig war, stieg der
Gewässer und Auflage zwischen 0 % und 94 %). Fungizideinsatz bei Zuckerrüben während dieser Zeit
Herbizide Fungizide
140
flächengewichtete Wirkstoffmenge [t]
flächengewichtete Wirkstoffmenge [t]
400 120
100
300
80
200 60
40
100
20
0 0
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Insektizide
50
flächengewichtete Wirkstoffmenge [t]
Zuckerrüben
Futterrüben
40 Raps
Raps Extenso
30 Mais
Winterweizen
20 Winterweizen Extenso
Wintergerste
10 Wintergerste Extenso
Wiesen, Weiden, Brachen
0 Kartoffeln
Hülsenfrüchte
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Übriges Getreide
Abb. 1 | Flächengewichtete Wirkstoffmenge von 2009 bis 2018 im Feldbau, getrennt nach Herbiziden, Fungiziden und Insektiziden.
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 166Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
kontinuierlich um über 8 t an. Insektizide, die häufig Flächengewichtete Risikopotentiale von PSM
schon in niedrigen Dosierungen hochwirksam sind, wur- in Oberflächengewässern
den in viel geringeren Mengen als Herbizide und Fun- Die flächengewichteten Risikopotentiale (ETR × Flächen
gizide eingesetzt. Eine Ausnahme war der Einsatz von der Kulturen im Feldbau) zeigten, dass Herbizide grös-
Paraffinöl im Kartoffelanbau, welches > 99 % der jähr- sere Risikopotentiale als Insektizide, und Insektizide
lich eingesetzten Wirkstoffmenge ausmachte. Abgese- grössere als Fungizide aufwiesen (Abb. 2). Bei den Her-
hen vom Insektizid-Einsatz in Kartoffeln (graue Farbe in biziden traten die höchsten flächengewichteten Risiko-
Abb. 1), konnte über alle anderen Kulturen gesehen ein potentiale im Mais, Raps und Wintergerste (inklusive
Anstieg des Insektizid-Einsatzes bis 2012 auf 10,8 t und Extenso) auf. Dagegen führten Herbizidanwendungen
ein Rückgang bis 2018 auf 4,0 t verzeichnet werden. Dies in Wiesen und Weiden nur zu einem sehr geringen flä-
entspricht einer Reduktion von 63 % seit 2012. chengewichteten Risikopotential. Bei den Fungiziden
Herbizide Herbizide
3500 3500
3000 3000
Risikopotential × 10³
Risikopotential × 10³
flächengewichtetes
flächengewichtetes
2500 2500
2000 2000
1500 1500
1000 1000
500 500
0 0
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Fungizide Fungizide
70 70
60 60
Risikopotential × 10³
Risikopotential × 10³
flächengewichtetes
flächengewichtetes
50 50
40 40
30 30
20 20
10 10
0 0
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Insektizide Insektizide
300 300
250 250
Risikopotential × 10³
Risikopotential × 10³
flächengewichtetes
flächengewichtetes
200 200
150 150
100 100
50 50
0 0
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Zuckerrüben Raps Mais W.Weizen Ext. W.Gerste Ext. Kartoffeln Übr. Getreide
Futterrüben Raps Extenso W.Weizen W.Gerste Wiesen Hülsenfrüchte
Abb. 2 | Flächengewichtete Risikopotentiale für Oberflächengewässer von 2009 bis 2018, ausgehend von Herbizid-, Fungizid-
und Insektizidanwendungen ohne Abstandsauflagen (links) und mit Abstandsauflagen (rechts). Der schwarze Pfeil zeigt den Mittelwert
des Risikopotentials zwischen 2012 und 2015, der graue Pfeil markiert 50 % dieses Mittelwertes (W.Weizen = Winterweizen;
W.Gerste = Wintergerste; Ext. = Extenso; Übr. Getreide = Übriges Getreide)
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 167Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
wurden in Winterweizen und Wintergerste die höchs- Risikopotentials im Jahr 2014 im Vergleich zum Jahr 2013
ten flächengewichteten Risikopotentiale beobachtet; zu verzeichnen. Dies war deutlich sichtbar ohne Berück-
einen eher geringen Anteil am Risikopotential hatte sichtigung der Abstandsauflagen, jedoch weniger stark
der Einsatz von Fungiziden in Kartoffeln und «Übri- mit deren Berücksichtigung, da sich beim Insektizidein-
gem Getreide». Bei den Insektizidanwendungen wurde satz im Raps das Risikopotential durch die Auflagen der
das flächengewichtete Risikopotential hauptsächlich PSM-Zulassung stark reduzierte. Das Risikopotential be-
durch die PSM-Applikationen im Raps verursacht. Die rechnet mit Auflagen war im Raps im Jahr 2018 45 %
Insektizid-Applikationen in Kartoffeln und Zuckerrüben tiefer als ohne Auflagen.
hatten nur sehr geringe Auswirkungen auf das flächen-
gewichtete Risikopotential. Einsatz von PSM im Feldbau mit Abstandsauflagen
Ohne Berücksichtigung der Abstandsauflagen der Im Zeitraum von 2009 bis 2018 wurden viele neue Auf-
PSM-Zulassung (Abb. 2, links) blieb das Risikopotential lagen verfügt. Bei allen Kulturen nahm der Anteil der
durch Herbizide zwischen 2009 und 2018 relativ unver- PSM-Anwendungen im AUI-Datensatz, bei welchen die
ändert, jedoch mit jährlichen Schwankungen. Die Ab- eingesetzten PSM Abstandsauflagen hatten, deutlich
standsauflagen der PSM-Zulassung zeigten eine deut- zu, so zum Beispiel auch bei den Insektiziden, welche
liche risikomindernde Wirkung, das Risikopotential sank in Raps eingesetzt wurden (Abb. 3). Der Anteil der In-
kontinuierlich seit 2012 mit einer grösseren Reduktion sektizid-Anwendungen in Raps mit Driftauflagen lag
im Jahr 2013 bei fast allen Kulturen. Das Risikopotential während 2009 bis 2012 zwischen 13,2–15,8 % (Abb. 3,
konnte durch die Auflagen im Jahr 2018 bei Mais um links), der grösste Teil davon waren PSM mit 20 m-Ab-
42 % gegenüber einer Berechnung ohne Auflagen ge- standsauflagen. Ab 2013 stieg der Anteil der Anwen-
senkt werden, bei Wintergerste und Wintergerste Ex- dungen, die eine Drift-Abstandsauflage besassen,
tenso war das Risikopotential 2018 um 49 %, resp. 44 % stark an, seit 2015 lag deren Anteil zwischen 76,5 und
und bei Kartoffeln um 44 % tiefer als ohne Auflagen 85,3 %. Seit 2015 wurden zudem viele Insektizide mit
(Abb. 2; rechts mit Auflagen). Bei den Fungiziden war sehr hohen Abstandsauflagen verwendet, knapp 20 %
kein eindeutiger Trend ersichtlich, auffällig war hier nur der 2015 und 2016 eingesetzten Insektizide hatten eine
eine grössere Reduktion des Risikopotentials vom Jahr Abstandsauflage von 100 m. Seit 2013 wurden bei der
2012 zum Jahr 2013, sichtbar sowohl mit als auch ohne Behandlung von Raps Insektizide verwendet, bei denen
Berücksichtigung der Abstandsauflagen der PSM-Zulas- eine 6 m-Abschwemmungsauflage verfügt worden ist
sung. Bei den Fungiziden verringerte sich das Risikopo- (Abb. 3, rechts). Zwischen 2013 und 2016 stieg deren
tential durch die Anwendung von Abstandsauflagen vor Anteil von 19 % auf knapp 62 %. Im Jahr 2018 waren ca.
allem beim Winterweizen um etwa 37 % im Jahr 2018 50 % aller verwendeten Produkte mit solch einer Auf-
verglichen mit dem Risikopotential berechnet ohne Auf- lage versehen.
lagen. Bei den Insektiziden war ein starker Anstieg des
100 100 m 100
50 m
80 20 m 80
% Anwendungen mit Auflagen
% Anwendungen mit Auflagen
10 m
60 6m
60
40 40
20 20
0 0
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Abb. 3 | PSM-Anwendungen mit Abstandsauflagen 2009–2018 am Beispiel des Insektizid-Einsatzes im Raps.
links: Drift, rechts: Abschwemmung.
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 168Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
Risiko-dominierende Wirkstoffe in 2014), Spiroxamine aus der Gruppe der Spiroketalami-
Eine Kultur kann mit einer unterschiedlichen Auswahl ne (maximal 33,8 % in 2011), Fenpropidin aus der Gruppe
an PSM behandelt werden. Je nach Spritzfolge domi- der Piperidine (maximal 18,7% in 2009) und Prochloraz,
nierten andere Wirkstoffe das Risikopotential. Welche welches zu den Imidazolen gehört (maximal 11,6 % in
Wirkstoffe Risiko-dominierend waren und wie sich der 2009; Abb. 4, oben rechts). In fast allen analysierten Jah-
Anteil der von ihnen dominierten Spritzfolgen von 2009 ren dominierten diese vier Wirkstoffe die Risiken auf
bis 2018 veränderte, ist in Abbildung 4 anhand von drei 58 bis 70 % der Schläge im Winterweizen, im Jahr 2015
Beispielen dargestellt. waren es dagegen nur 42 % der Schläge. Dagegen stieg
Bei den Herbiziden für den Anbau von Wintergerste war im Jahr 2015 der Anteil Schläge, auf denen das Poly-
zu Beginn des Untersuchungszeitraums das Harnstoff- saccharid Laminarin die Risiken dominierte, von 3,7%
derivat Isoproturon der Risiko-dominierende Wirkstoff (2014) auf 12,8 %.
(maximal 44,7 % der Schläge in 2009, Abb. 4, oben links). Bei den in Raps eingesetzten Insektiziden waren bis 2011
Während dessen Anteil kontinuierlich kleiner wurde (8 % am häufigsten die Pyrethroide Bifenthrin und Cyperme-
in 2018), stieg zeitgleich der Anteil an Spritzfolgen, der thrin und das Neonikotinoid Thiacloprid Risiko-dominie-
durch das Diflufenican, einem Pyridincarbonsäureamid, rend (Abb. 4, unten). Der Anteil von Schlägen, bei denen
dominiert wurde (von 13,7 % in 2009 auf 44,2 % in 2018). Bifenthrin das Risiko dominierte lag maximal bei 40,5 %
Der Phenylharnstoff Chlorotoluron war in durchschnitt- (2011), der von Cypermethrin bei 41,5 % (2009) und der
lich 18.5 % der Spritzfolgen der dominierende Wirkstoff von Thiacloprid bei 18,3 % (2011). Ab 2013 waren die
(minimal 4,3 % in 2010, maximal 24,1 % in 2014). Organophosphate Chlorpyrifos und Chlorpyrifos-methyl
Die Risiko-dominierenden Fungizide im Winterweizen als Insektizide im Raps zugelassen und dominierten oft
waren auf vielen Schlägen Chlorothalonil, welches zu das Risiko in den Spritzfolgen in den darauffolgenden
den Chloronitrilen gehört (maximal 33,3% der Schläge Jahren (zusammen maximal bei 58,7 % in 2017).
Wintergerste: Herbizide Winterweizen: Fungizide
100 Andere 100 Andere
Flufenacet Laminarin
bei denen Wirkstoff Risiko dominiert
bei denen Wirkstoff Risiko dominiert
80 Pendimethalin 80 Chlorothalonil
Glyphosat Spiroxamine
Anteil Spritzfolgen (%)
Anteil Spritzfolgen (%)
Diflufenican Fenpropidin
60 Ioxynil 60 Prothioconazol
Isoproturon Prochloraz
40 Chlortoluron 40 Epoxiconazol
Tribenuron Cyproconazol
Thifensulfuron Pyraclostrobin
20 Florasulam 20 Bixafen
0 0
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Raps: Insektizide
100 Andere
Chlorpyrifos−methyl
bei denen Wirkstoff Risiko dominiert
80 Chlorpyrifos
Pymetrozin
Anteil Spritzfolgen (%)
Thiacloprid
60 Etofenprox
Bifenthrin
40 lambda−Cyhalothrin
Deltamethrin
Cypermethrin
20
0
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Abb. 4 | Anteil der Spritzfolgen (%) von 2009 bis 2018, bei denen der jeweilige Wirkstoff unter Berücksichtigung der Abstandsauflagen das
Risiko dominierte, am Beispiel Herbiziden in der Wintergerste, Fungiziden im Winterweizen und Insektiziden im Raps.
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 169Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
Variabilität von Einsatz und Risiko gen und die durch den Fungizid-Einsatz resultierenden
zwischen den Betrieben Risikopotentiale sehr stark. Die oberen Quartile (25 %
Sowohl der Einsatz als auch die Risiken von PSM schwank- der Daten liegen über diesem Wert) und die unteren
ten nicht nur stark zwischen den Jahren, sondern auch Quartile (25 % der Daten liegen unter diesem Wert) in
zwischen den einzelnen Betrieben im gleichen Anbau- den Boxplots liegen teilweise sehr weit auseinander. Im
jahr. Abbildung 5 zeigt dies am Beispiel vom Einsatz und Untersuchungszeitraum wurde durchschnittlich eine
Risiken von Fungiziden auf Winterweizen, wobei pro 11,7-mal höhere Wirkstoffmenge durch die Betriebe
Jahr durchschnittlich 55,8 Betriebe ausgewertet wurden des oberen Quartils als durch die Betriebe des unteren
(42 bis 70 Betriebe, nur nicht-Extenso betrachtet). Die Quartils eingesetzt. Das durch den Einsatz von Fungi-
Häufigkeit des Einsatzes von Fungiziden auf den Betrie- ziden verursachte Risikopotential schwankte ebenfalls
ben im Weizenanbau reichte von 0 bis > 3,5 Interventio- zwischen den Betrieben eines einzelnen Jahres sehr
nen pro Jahr. Am Häufigsten wurde 1–2 Mal pro Jahr mit stark. Zwischen 2009 und 2013, mit insgesamt höheren
Fungiziden behandelt. Im Zeitraum 2009–2018 hat sich unteren und oberen Quartilen, lag das Risikopotential
die Häufigkeit der Fungizid-Anwendungen verändert: der oberen Quartile durchschnittlich 26,4-mal so hoch
Der Anteil Betriebe mit ≤ 0,5 Interventionen stieg von wie das der unteren Quartile. In den darauffolgenden
wenigen Prozent in den Jahren 2010 bis 2012 auf über Jahren sank das Risikopotential vor allem der unteren,
20 % im Jahr 2018 (Abb. 5, links). In diesem Zeitraum aber auch der oberen Quartile. Durchschnittlich war
haben auch die eingesetzten Wirkstoffmengen und die das Risikopotential der Betriebe des oberen Quartils
Risikopotentiale (Mediane pro Betrieb) abgenommen dadurch in den Jahren 2014 bis 2018 über 7500-mal so
(Abb. 5, Mitte und rechts). Einzelne Jahre zeigten grös- hoch wie das der Betriebe des unteren Quartils.
sere Abweichungen. So lag der Anteil an Betrieben mit
einer Anzahl von ≥ 1,5 Fungizid-Interventionen im Jahr Diskussion
2012 bei 63,3 %, im Jahr 2015 aber nur bei 35,7 %. Im und Schlussfolgerungen
Jahr 2012 lag zudem der Median-Wert der aufgewen-
deten Wirkstoffmenge pro Betrieb bei 1,17 kg/ha und Einsatz von PSM
der des Risikopotentials bei 1,23, während im Jahr 2015 Bei den Herbiziden waren deutliche Abnahmen ab 2012
beide Werte sehr viel niedriger waren (0,42 kg/ha und sowohl bei den Verkaufsmengen (BLW 2020a) als auch
Median-ETR von 0,13). Aber auch innerhalb eines Jahres beim Einsatz von PSM zu verzeichnen. Da bei den Herbi-
schwankten die pro Betrieb eingesetzten Wirkstoffmen- ziden der Feldbau ein wichtiges Anwendungsgebiet ist
100
7 ●
6 ●
Anteil Betriebe mit Anzahl Interventionen (%)
●
80 6 ●
5 ●
●
Wirkstoffmenge [kg/ha]
●
5 ●
●
Risikopotential [ETR]
●
4 ● ●
60 ●
●
4
● ●
●
● ● ● ●
● ●
●
3 ●
3
● ● ● ●
● ● ●
40
● ●
●
●
●
●
2
● ●
2
20 1
1
0 0
0
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
3 Fung.
1,5 Fung.
Abb. 5 | Relative Häufigkeit der Anzahl Interventionen (links), Wirkstoffmenge (Mitte) und Risikopotential (rechts) pro Betrieb für Fungizide
im Winterweizenanbau. Die Boxplots zeigen den jeweiligen Median, das untere und obere Quartil (untere und obere Begrenzung der braunen
Box, welche 50% der Betriebsdaten umfasst), die Antennen (1,5-facher Interquartilabstand) und einzelne Punkte (Ausreisser mit > 1,5-fachem
Interquartilabstand).
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 170Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
(je nach Jahr wurden 50–60% der verkauften Herbizide Zwischen 2009 und 2018 sank die Verkaufsmenge der
im Feldbau eingesetzt), ist diese parallele Entwicklung Herbizide, die der Fungizide nahm leicht zu. Bei den
plausibel. Die grösste Wirkstoffmenge an Herbiziden Insektiziden schwankten die verkauften Mengen stark
wurde in Zuckerrüben und Mais eingesetzt, es folgten zwischen den Jahren und wiesen keinen deutlichen
Wiesen, Weiden und Brachen, Raps, Winterweizen Ex- Trend auf. Der Anteil der eingesetzten (flächengewich-
tenso und Kartoffeln. Ausser in Raps Extenso hat die teten) Wirkstoffmenge von PSM im Feldbau (ohne bio-
Wirkstoffmenge bei den Herbiziden in allen Kulturen logischen Anbau) an der gesamthaft verkauften Menge
abgenommen. machte im 2018 bei den Herbiziden 56 %, den Fungiziden
Die im Feldbau eingesetzte Fungizid-Menge nahm ab, 11 % und den Insektiziden 13 % aus. Bislang ist nicht be-
obwohl zeitgleich die verkauften Mengen anstiegen kannt, welcher Anteil die verschiedenen Anwendungs-
(BLW 2020a). Rund die Hälfte der im Feldbau einge- gebiete (konventioneller und biologischer Feld-, Obst,
setzten Fungizide wurden in Kartoffeln eingesetzt. Die Wein-, Gemüsebau sowie nicht-landwirtschaftliche An-
Wirkstoffmengen in Winterweizen und Wintergerste wendungen) an den Verkaufsmengen ausmachen. Wür-
waren etwas geringer; jene in Zuckerrüben und Raps am de man nur landwirtschaftliche Anwendungen betrach-
geringsten. Es zeigte sich, dass innerhalb des Feldbaus ten, wäre der Anteil der im Feldbau eingesetzten PSM
neben den Kulturen mit einem vergleichsweise hohen noch höher. Während der Einsatz in den Spezialkulturen
Wirkstoffeinsatz pro Fläche (wie z. B. Kartoffeln) auch eher durch die Vielzahl an Interventionen geprägt ist,
Kulturen mit einer grossen Anbaufläche (Winterweizen, ist im Feldbau die vergleichsweise viel grössere Anbau-
Mais) für die Wirkstoffmenge relevant waren. Bei fast fläche bestimmend.
allen Kulturen war eine Abnahme der Wirkstoffmenge Die detaillierte Analyse der eingesetzten Wirkstoffmen-
zu sehen, ausser bei Zuckerrüben. Diese Zunahme kann gen im Feldbau erlauben es, den Beitrag der einzelnen
wahrscheinlich mit dem angestiegenen Schadensdruck Kulturen im Kontext des Pflanzenschutzes besser zu
der Cercospora-Blattfleckenkrankheit erklärt werden, verstehen. Nicht alle Kulturen haben die gleichen Erfor-
deren Bekämpfung statt einer einzigen nun mehrere dernisse, eine Verringerung der eingesetzten Wirkstoff-
Fungizid-Behandlungen erforderte. menge ist teilweise nicht ohne Ertragseinbussen mög-
Bei den Insektiziden nahmen die eingesetzten Wirk- lich, und durch gewisse Schadorganismen, die Bildung
stoffmengen mit Ausnahme des Kartoffelbaus bis 2012 von Resistenzen, periodische klimatisch ungünstige
zu und danach ab. Bei Kartoffeln, welche die Kultur mit Jahre und andere Faktoren kann die eingesetzte Wirk-
dem grössten Einsatz von Insektiziden war, machte vor stoffmenge auch wieder ansteigen. Kulturen und deren
allem der Wirkstoff Paraffinöl einen Grossteil der ein- Anbauflächen spielen demnach eine grosse Rolle, wenn
gesetzten Wirkstoffmenge aus. Paraffinöl, das auch im Strategien zur Reduktion des PSM-Einsatzes gesucht
biologischen Anbau zugelassen ist, muss für eine wirksa- werden, auch um zu verstehen, wie Reduktionsziele er-
me Behandlung in hoher Dosierung eingesetzt werden. reicht werden können. Dieses Verständnis, welches auch
Obwohl nur in durchschnittlich 47 % der Insektizid-Inter- für Spezialkulturen wichtig wäre, erlaubt es, in Zukunft
ventionen pro Jahr Paraffinöl bei Kartoffeln eingesetzt Massnahmen zielgerichtet weiterzuentwickeln und zu
wurde, lag dessen Anteil an der flächengewichteten priorisieren.
Wirkstoffmenge aber durchschnittlich bei > 99 %.
Neben Veränderungen in der Zulassung der PSM und der Risikopotential für Oberflächengewässer
Umsetzung von agrarpolitischen Massnahmen (Zunah- Die Möglichkeit, Risikopotentiale für Oberflächenge-
me der Anbaufläche von Bio- und Extenso-Getreide) war wässer basierend auf den in den Betrieben eingesetzten
auch der Rückgang der gesamten Anbaufläche von Ge- Wirkstoffmengen und dem für die Schweiz angepassten
treide zwischen 2009 und 2018 ein Grund für die Abnah- Modell SYNOPS zu berechnen, hat bisher gefehlt. Die
me der flächengewichteten Wirkstoffmenge im Feldbau. bis anhin vorhandenen Daten zu den Mengen (Verkauf
Beim Bio-Getreide Anbau werden kaum PSM eingesetzt, oder Einsatz) widerspiegeln meist nicht eine Ab- oder
beim Extenso-Anbau muss auf Insektizide und Fungizide Zunahme von Risiken. Zwar gab es in unserer Studie
verzichtet werden. Zudem werden beobachtete Trends gewisse Parallelen, indem beispielsweise die Herbizide
oder Schwankungen der eingesetzten Wirkstoffmengen die höchsten Verkaufsmengen und die höchsten Risiko-
auch durch den Einsatz anderer PSM, beispielsweise den potentiale aufwiesen. Mehrheitlich zeigten sich aber
Ersatz von hochwirksamen PSM mit tiefen Anwendungs- unterschiedliche Verläufe bei den eingesetzten Wirk-
raten (z. B. Pyrethroide) durch weniger wirksame PSM mit stoffmengen und den Risikopotentialen. So war das
hohe Anwendungsraten (z.B. Paraffinöl) verursacht. Risikopotential bei den Insektiziden höher als bei den
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 171Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
Fungiziden, obwohl es bei der eingesetzten Wirkstoff- der eingesetzten Fungizide im Winterweizen sehr hoch;
menge umgekehrt war. Auch zeigten sich bei den Ri- knapp 70 % der Spritzfolgen wurden durch Chlorothalo-
sikopotentialen der Fungizide und der Insektizide von nil, Fenpropidin, Spiroxamine und Prochloraz dominiert.
2009 bis 2018 starke Ab- respektive Zunahmen, welche Im Jahr 2015 wurde dagegen nur ein Drittel der Wirk-
bei den eingesetzten Wirkstoffmengen nicht sichtbar stoffmenge im Vergleich zu 2012 eingesetzt, das Risiko-
waren. Deshalb ist es wichtig, nicht nur die Mengen zu potential war im 2015 sogar nur ein Zehntel so hoch.
betrachten, sondern explizit Risikopotentiale für die Das Spektrum der eingesetzten Wirkstoffe hat sich von
Beurteilung von Trends in der Umweltbelastung einzu- 2009 bis 2018 teilweise verändert. Bei den Herbiziden in
beziehen. der Wintergerste gab es über die Jahre eine Verschie-
Die Veränderung der flächengewichteten Risikopo- bung der Risiko-dominierenden Wirkstoffe von Isopro-
tentiale für Oberflächengewässer über die Zeit ist ein turon zum risikoärmeren Wirkstoff Diflufenican. Der
Zusammenspiel von mehreren Faktoren. Wichtige Ein- steile Anstieg des Risikopotentials bei den Insektiziden
gangsgrössen für die Berechnungen sind neben der An- im Raps ist auf die Wirkstoffe Chlorpyrifos und Chlorpy-
baufläche die eingesetzten Wirkstoffmengen und die rifos-methyl zurückzuführen, die 2013 zur Bekämpfung
Wirkstoffwahl. Diese sind wiederum von der Wirksam- des Rapsglanzkäfers im Raps zugelassen wurden, da
keit der PSM gegen Schadorganismen, der Kultur und dieser Resistenzen gegen Pyrethroide entwickelt hatte.
der angebauten Sorte, Witterung, Schaddruck, Pflan- Chlorpyrifos und Chlorpyrifos-methyl sind mittlerweile
zenschutzstrategie der Betriebe und den Vorgaben der wegen Umweltbedenken zurückgezogen worden und
Zulassung und der Agrarpolitik abhängig. Dazu liefert dürfen ab Juli 2020 nicht mehr verwendet werden. Bei
der AUI-Datensatz wichtige Grundlagen. Ein weiteres den Fungiziden wurde im 2015 ein relativ grosser Anteil
wichtiges Element ist die Berücksichtigung der für die an Spritzfolgen vom eher risikoarmen Laminarin domi-
Schweiz relevanten Standortfaktoren (Bodentyp, Tem- niert, wobei gleichzeitig der Anteil an Spritzfolgen, in
peratur, Neigung, Nähe zu Gewässern) zur Modellierung denen die um etwa 3 bis 4 Grössenordnungen risiko-
der PSM-Konzentrationen in Oberflächengewässern (de reicheren Wirkstoffe Chlorothalonil, Fenpropidin, Spi-
Baan, 2020). Zudem werden in der Zulassung Auflagen roxamine und Prochloraz dominierten, um knapp 30 %
erlassen, welche den Austrag von PSM aus den behan- niedriger lag als 2012. Der Einsatz von Chlorothalonil
delten Feldern, und damit den Eintrag in die Oberflä- ist seit dem 1. Januar 2020 verboten. Die Zulassung der
chengewässer verringern. Letztendlich ist die Wahl der PSM hat somit einen grossen Einfluss auf das Spektrum
eingesetzten Wirkstoffe auch wichtig, weil diese ein der einsetzbaren Wirkstoffe. Dadurch werden die Risi-
unterschiedliches Verhalten in der Umwelt und eine ken, u.a. auch für die Oberflächengewässer, stark beein-
unterschiedliche Ökotoxizität haben. Diese Faktoren flusst. Fehlen geeignete Alternativen, kann dabei jedoch
spielen alle eine wichtige Rolle für das Verständnis der auch der Pflanzenschutz erschwert werden.
beobachteten Trends der Risikopotentiale für Oberflä- Auch die Auflagen, die in der PSM-Zulassung zur Re-
chengewässer. duktion von Drift und Abschwemmung erlassenen
Das Risikopotential für Oberflächengewässer hat bei werden, leisteten einen Beitrag zur Risikominderung,
den Herbiziden und den Fungiziden über die Zeit abge- ohne Einschränkung des einsetzbaren Wirkstoffspekt-
nommen. Der Einfluss der Auflagen der Zulassung war rums. Durch die Auflagen wurde das Risikopotential für
dabei sehr wichtig. Bei den Insektiziden hat das Risiko- Oberflächengewässer bei Herbiziden, Fungiziden und
potential, vor allem wegen des Einsatzes der Insektizide Insektiziden beträchtlich verringert. Sowohl die Berech-
im Raps, ab dem Jahr 2014 stark zugenommen. Diese nung der Risikopotentiale selbst als auch der Einbezug
Zunahme wurde durch die Auflagen der Zulassung je- der Auflagen können aber nicht alle Details berücksich-
doch stark gemindert. Für ein besseres Verständnis der tigen. Für die Interpretation der Resultate ist es wichtig
Veränderungen der Risikopotentiale ist es notwendig, zu verstehen, dass bezüglich der Berechnung der Effek-
die Risikopotentiale für die Wirkstoffgruppen (Herbi- te von Auflagen einige Annahmen getroffen wurden,
zide, Fungizide und Insektizide) für die verschiedenen die zu Über- oder Unterschätzungen der Effekte führen
Kulturen gesondert zu betrachten. können. Bei der Abschwemmung wurde zum Beispiel
Bei den Fungiziden im Winterweizen beispielsweise las- nicht berücksichtigt, dass die Auflagen nur Felder mit
sen sich witterungsbedingte Schwankungen im Krank- > 2 % Hangneigung und < 100 m Abstand zum Gewässer
heitsdruck und deren Auswirkungen gut erkennen. Im betreffen (BLW, 2020c). Andererseits werden Auflagen
Jahr 2012, welches ein feuchtes Jahr war, war sowohl umgesetzt, die sich nicht auf spezifische PSM beziehen,
der mengenmässige Einsatz als auch das Risikopotential dann aber auch die Risikopotentiale von PSM ohne Auf-
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 172Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
lagen reduzieren können (z. B. 6 m bewachsener Puffer- nicht nur im Feldbau, sondern auch bei den Spezialkultu-
streifen). Teilweise wurden einzelne Massnahmen auch ren eine repräsentative Datengrundlage vorhanden ist.
schon vor dem Erlass von Auflagen in der Zulassung um- Der AP PSM sieht vor, das Risikopotential für Oberflä-
gesetzt. Generell würde eine bessere Kenntnis der ef- chengewässer bis 2027 um 50 % gegenüber dem Mittel-
fektiven Umsetzung der Auflagen und zusätzlichen risi- wert von 2012 bis 2015 zu reduzieren. In Abbildung 2
komindernden Massnahmen, zum Beispiel via Umfragen sind sowohl der Referenzwert (schwarzer Pfeil) als auch
bei den Betrieben oder Kantonen, oder via Luftbildaus- der Zielwert (grauer Pfeil) dargestellt. Nicht nur der
wertung helfen, die Wirksamkeit der Risikominderung Rückgang der Einsatzmenge, sondern vor allem die Zu-
besser zu beurteilen. nahme an Auflagen ist ein bedeutender Faktor bei der
Am Beispiel der Fungizide im Winterweizen wurde ge- Reduktion des Risikopotentials für Oberflächengewäs-
zeigt, dass es «Ausreisser»-Betriebe gibt. Bei diesen Be- ser. Unter Berücksichtigung der Abstandsauflagen der
trieben lag die eingesetzte Wirkstoffmenge und die Risi- PSM-Zulassung war das Risikopotential der Herbizide im
kopotentiale für Oberflächengewässer um ein Vielfaches Jahr 2018 um 28 %, das Risikopotential der Fungizide um
höher als die Median-Werte aller analysierten Betriebe 17 % und jenes der Insektizide um 19 % niedriger als der
eines Jahres. Grund für die höheren Wirkstoffmengen Referenzwert (Abb. 2, rechts). Die Analysen der Trends
der Ausreisser-Betriebe war der Einsatz von Wirkstof- von 2009 bis 2018 zeigen, dass sich die Risikopotentiale
fen mit hohen Aufwandmengen pro ha (zum Beispiel schon jetzt reduziert haben.
Schwefel). Solche Wirkstoffe sind vergleichsweise wenig Die Risikopotentiale für Oberflächengewässer haben im
toxisch für Gewässerorganismen und haben nur einen Vergleich zu reinen Betrachtungen der Mengen (Ver-
geringen Einfluss auf das Risikopotential. Der Grund für kauf, Einsatz) einen grossen Mehrwert. Unter anderem
die höheren Risikopotentiale der Ausreisser-Betriebe kann der Beitrag von risikomindernden Massnahmen,
wird beim vereinzelten Einsatz von eher toxischen Wirk- der Wirkstoffwahl und einer Reduktion im Einsatz
stoffen vermutet. Im Winterweizen waren Chlorotha- besser verstanden werden. Mit einer grösseren Diffe-
lonil, Prochloraz und Fenpropidin Risiko-dominierend, renzierung der Risikopotentiale, beispielsweise einer
wobei Chlorothalonil inzwischen zurückgezogen wurde. separaten Darstellung der Risikopotentiale für Algen,
Wir gehen davon aus, dass eine verbesserte Unterstüt- Wasserpflanzen, Krebstiere, Insekten und Fische, oder
zung der Betriebe (Aus- und Weiterbildung, Beratung, auch dem Einbezug von terrestrischen Kompartimenten,
gezielte Entscheidungshilfen) hinsichtlich des Gebrauchs können die Auswirkungen der PSM auf die Umwelt spe-
risikoärmerer Wirkstoffe die Höhe des Risikopotentials zifischer analysiert werden.
merklich beeinflussen könnte. Die Entwicklung von al- Die Methode erlaubt es, nicht nur retrospektiv die Ent-
ternativen, nicht-chemischen Pflanzenschutzmassnah- wicklungen der Risikopotentiale mit kultur- und stand-
men kann einen weiteren wichtigen Beitrag zu Reduk- ortspezifischem Zusatzwissen (z. B. Schaderregerauf-
tion des Risikopotentials bieten. treten, Witterung) besser zu verstehen, sondern auch,
die Wirkung einzelner Massnahmen im Gesamtkontext
Ausblick für die Zukunft besser abschätzen und neue Pflanzen-
Die detaillierten Analysen im Feldbau zeigen, dass es schutzstrategien bezüglich der Optimierung des Schut-
sehr wichtig ist, genau zu wissen, welche PSM in welcher zes der Umwelt zu beurteilen. n
Kultur und in welcher Menge eingesetzt werden. Bei
anderen Kulturen fehlen noch zuverlässige Daten zum
Einsatz der PSM. Im Rahmen des AP PSM sind verschie-
dene Massnahmen in Erarbeitung, um die Erfassung der
PSM-Anwendungen zu verbessern. Unter anderem wird
ein Verteilschlüssel entwickelt, mit dem Ziel, für jeden
Wirkstoff die verkaufte Menge verschiedenen Anwen-
dungsgebieten zuweisen zu können und die Relevanz
dieser Anwendungsgebiete (sowohl in der Landwirt-
schaft als auch ausserhalb) genauer zu kennen. Zudem
werden zusätzliche Daten für Gemüse- und Bio-Betriebe
erhoben. In Zukunft könnten eine breitere Erfassung,
verbesserte Zugänglichkeit und die zunehmende Digi-
talisierung in der Landwirtschaft dazu beitragen, dass
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 173Pflanzenschutzmittel im Feldbau: Einsatz und G ewässerrisiken von 2009 bis 2018 | Umwelt
Literatur
▪▪ BFS, 2020. Landwirtschaftliche Strukturerhebung Zugang:
https://www.pxweb.bfs.admin.ch/pxweb/de/px-x-0702000000_106/px-x-0702000000_106/px-x-0702000000_106.px
▪▪ BLW, 2019. Agrarpolitisches Informationssystem AGIS. Zugang:
https://www.blw.admin.ch/blw/de/home/politik/datenmanagement/agate/agis.html
▪▪ BLW, 2020a. Verkaufsmengen der Pflanzenschutzmittelwirkstoffe. Zugang:
https://www.blw.admin.ch/blw/de/home/nachhaltige-produktion/pflanzenschutz/pflanzenschutzmittel/verkaufsmengen-der-pflanzenschutzmittel-wirkstoffe.html
▪▪ BLW, 2020b. Pflanzenschutzmittelverzeichnis. Zugang: https://www.psm.admin.ch/
▪▪ BLW, 2020c, Weisungen betreffend die Massnahmen zur Reduktion der Risiken bei der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln, Bern. Zugang:
https://www.blw.admin.ch/blw/de/home/nachhaltige-produktion/pflanzenschutz/pflanzenschutzmittel/nachhaltige-anwendung-und-risikoreduktion.html
▪▪ Bundesrat, 2017. Aktionsplan zur Risikoreduktion und nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln. Bericht des Bundesrates. 6. September 2017.
▪▪ de Baan, L., Spycher, S. & Daniel, O., 2015. Einsatz von Pflanzenschutzmitteln in der Schweiz von 2009 bis 2012. Agrarforschung Schweiz 6 (2), 48-55.
▪▪ de Baan, L., 2020. Sensitivity analysis of the aquatic pesticide fate models in SYNOPS and their parametrization for Switzerland.
Science of the Total Environment 715, 136881.
▪▪ Gutsche, V. & Strassemeyer, J., 2007. SYNOPS – ein Modell zur Bewertung des Umwelt-Risikopotentials von chemischen Pflanzenschutzmitteln.
Nachrichtenblatt Deutscher Pflanzenschutzdienst 59 (9), 197–210.
▪▪ Hanke, I., Balmer, M., Aldrich, A., Poiger T. 2013. Risikomindernde Massnahmen Pflanzenschutz, Runoff, Interner Bericht Januar 2013
▪▪ Lewis, K.A., Tzilivakis, J., Warner, D. & Green, A. (2016). An international database for pesticide risk assessments and management.
Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal 22 (4), 1050−1064.
▪▪ PSMV 2020, Verordnung über das Inverkehrbringen von Pflanzenschutzmitteln (Pflanzenschutzmittelverordnung, PSMV). Zugang:
https://www.admin.ch/opc/de/classified-compilation/20100203/index.html
▪▪ Rautmann, D., Streloke, M., Winkler, R., 2001. New basic drift values in the authorization procedure for plant protection products. In: Forster, R., Streloke,
M. (Eds.),Workshop on Risk Management and RiskMitigationMeasures in the Context of Authorization of Plant Protection Products (WORMM),
Mitt. Biol. Bundesanst. Land-Forstwirtsch. Berlin-Dahlem, Parey Buchverlag Berlin, pp. 133–141.
▪▪ Strassemeyer, J., Daehmlow, D., Dominic, A.R., Lorenz, S., Golla, B., 2017. SYNOPS-WEB, an online tool for environmental risk assessment
to evaluate pesticide strategies on field level. Crop Protection 97, 28–44.
▪▪ ZA-AUI 2020, Zentrale Auswertung von Agrarumweltindikatoren. Zugang:
https://www.agroscope.admin.ch/agroscope/de/home/themen/umwelt-ressourcen/monitoring-analytik/za-aui.html
Agrarforschung Schweiz 11: 162–174, 2020 174Sie können auch lesen
