Kupfer im Ökolandbau Reduktions- und Ersatzstrategien

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Karola Beutel
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1 Titel zweizeilig eingeben (Schriftgröße, Arial fett, mindestens 18pt) Hier Text eingeben Schriftgröße Arial, mindestens 14pt, möglichst 16 pt oder mehr, Zeilenabstand: mindestens 1,1 Zeilen Kupfer im Ökolandbau Reduktions- und Ersatzstrategien PD Dr. habil. Stefan Kühne

2 Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) Bundesoberbehörde und Bundesforschungsinstitut Institute: 15 spezialisierte Institute Budget (1. Januar 2009): Gesamtbudget 62 Mio, Drittmittel 5 Mio, total 67 Mio Personal (1. Januar 2009): Feststellen 831, Insgesamt 1.150, Wissenschaftler 250

3 Julius Kühn-Institut Institut für Strategien und Folgenabschätzung in Kleinmachnow Aufgaben und Forschungsgebiete Entomologe Entwicklung Pflanzenschutzkonzept im Ökologischen Landbau Nützlings- Schädlingsinteraktionen Hochschullehrer an der Humboldt-Universität zu Berlin und der Hochschule für Nachhaltige Entwicklung in Eberswalde

4 Aufnahme von Kupferverbindungen in Annex I der Richtlinie 91/414/EWG Aufnahmerichtlinie 2009/37/EG: Kupfer für 7 Jahre aufgenommen Mitgliedsstaaten werden aufgefordert, ein Programm zur Überwachung des Bodens gefährdeter Gebiete durchzuführen

5 Erstes erfolgreiches Fungizid 1885 Bordeauxbrühe, Bordelaiser Brühe Pierre-Marie Alexis Millardet ( ) Botanikprofessor an der Universität Bordeaux Entdecker und Entwickler der Bordeauxbrühe Kalkmilch (Kalziumhydroxidlösung) in Kupfersulfatlösung Einsatz gegen Falschen Mehltau der Rebe (Plasmopara viticola) später auch Einsatz in Hopfen, Obst, Kartoffeln

6 Weinbau Hohe Bedeutung von Kupferpräparaten gegen Falschen Mehltau damals Ausbringung der Kupfervitriollösung mit Zerstäubern, 1886 Spritzung der Weinstöcke, 1952

7 und heute Tunnelspritzgeräte können die Abdrift durch besondere Injektionsdüsen um 99 % vermindern

8 Felderhebung Kupfer-Belastungsverteilung im Wein-, Hopfen- und Baumobstbau Dauerkultur Betriebe mit Bewirtschaftungsweise ökologisch konventionell Qualitätsweinbau Hopfenbau 4 9 Baumobstbau Σ Strumpf et al. 2011, Journal für Kulturpfl. 63

9 Kupfereinträge aus Pflanzenschutzmitteln für den Weinbau Kupfergesamtgehalte bis 20 cm Bodentiefe in Abhängigkeit von der Bewirtschaftungsdauer in Jahren (Quelle: Strumpf et al. 2011, Journal für Kulturpfl. 63)

10 Kupfereinträge aus Pflanzenschutzmitteln für den Weinbau Kupfer-Gesamtgehalte (mg Cu/kg TM Boden) in den Proben der Prüf- und Referenzflächen (Quelle: Strumpf et al. 2011, Journal für Kulturpfl. 63)

11 Mittelwerte von Kupfergehalten auf beprobten Dauerkulturflächen 100 mg/kg Boden (TM) Prüfflächen 0 Obst Wein Hopfen Referenzflächen Kontrollflächen Bodenhorizont bis 20 cm Quelle: Strumpf et al. 2011, Journal für Kulturpfl. 63

12 Hopfenbau Kupferanwendungen seit 1927 gegen Falschen Mehltau Primärinfektion Sekundärinfektion

13 Entwicklung des Einsatzes kupferhaltiger Pflanzenschutzmittel im Hopfen in Deutschland Jahr Anzahl Spritzungen mit Kupfer Produkt kg/ha Kupfer kg/ha Produkte für Hopfen in Deutschland ca. in Tonnen (9.000 ha) plus 5 x andere 85 38, ( ha) ,7 630 ( ha) ,2 (aus Schlagkarteien) 7,5 3,4 160 ( ha) Quelle: Engelhard B. (2008): Kupferfachgespräch. Berichte aus dem JKI

14 Ökologischer Obstbau Einsatz und Notwendigkeit von Kupferpräparaten Kernobst Schorf Krebs Kragenfäule Feuerbrand Steinobst Schrotschuss Monilia Kräuselkr. Narrentaschenkr. Beerenobst Rutensterben Rankenkr. Weißflecken Säulenrost Cu/ha + Jahr < 3 kg Quelle: Kienzle J., Augustin D., Haug P. (2008): Kupferfachgespräch. Berichte aus dem JKI

15 Ökologischer Kartoffelanbau Kraut- und Knollenfäule der Kartoffel (Phytophthora infestans) Mittel auf Kupferbasis stellen eine effektive Regulierungsmöglichkeit dar.

16 Abschätzung der als Pflanzenschutzmittel im Jahr 2008 eingesetzten Kupfermenge in Deutschland für verschiedene Anwendungsbereiche Quelle: Kühne S., Strassemeyer J., Roßberg D. (2009): J. f. Kulturpflanzen, 4,

17 Was würde der Verzicht von Kupferpräparaten heute für den Ökologischen Landbau bedeuten?! Keine Ausweitung sondern sofortiger Rückgang des Ökolandbaus in Deutschland Weinbau Ertrags- und Qualitätsausfälle von % Hopfenbau Ökobetriebe müssten Ihre Produktion einstellen Obstbau - Ertrags- und Qualitätsausfälle von % Kartoffelbau in Jahren mit hohem Befallsdruck Ertragsund Qualitätsausfälle bis zu 80 %

18 Bereitstellung von Informationen für Landwirte und Verbraucher Forschung vernetzen

19 Kupferminimierungsstrategie - basiert auf vier Bausteinen Einsatz von Alternativen Kupferpräparaten Gelichwertiger Ersatz durch ein Präparat wird es nicht geben Kombination verschiedener Präparate Pflanzenschutz- und stärkungsmittel Risikominimierung durch Einsparung Optimierung des Einsatzes durch Nutzung von Prognosemodellen Reduktion der Aufwandmenge durch optimale Applikationstechnik Reduktion der Kupferaufwandmengen durch Ersatz von Kupferoxychlorid Nutzung pflanzenbaulicher Maßnahmen Maßnahmen zur Reduktion des Infektionspotentials durch Kulturplanung, Hygiene,Beachtung kleinklimatischer Standortbedingungen etc. Optimale Bodenpflege Gute Nährstoffversorgung Optimale Anlagenführung in Dauerkulturen (Schnitt, Laubarbeiten usw.) Anbau resistenter oder robuster Sorten pilzresistenter oder toleranter Sorten entsprechende Markteinführung

20 Anwendung kupferhaltiger Wirkstoffe in Deutschland Kupferhydroxid (Cuprozin) Kupferoxichlorid (Funguran) Kupferoktanoat (Cueva) Kupfersulfat (Cuproxat) Kupferoktanoat-Kristalle auf Weinblatt, 4000-fach vergrößert (Foto: W. Neudorff GmbH KG) Die entscheidende Wirkungskomponente sind die Cu 2 + Ionen, die in die Pilzspore eindringen. Dort bewirken die Kupferionen eine Blockierung der Enzym-Reaktionen, was zum Absterben der Pilzsporen führt.

21 Kupferminimierungsstrategie - Kurzfristige, mittelfristige und langfristige Maßnahmen Kurzfristig umsetzbare Maßnahmen Ersatz der momentan eingesetzten Kupferpräparate durch neue Formulierungen auf der Basis von Kupferhydroxid und Anpassung der Aufwandmengen von Reinkupferan die verbesserte Wirkung dieser Präparate. Optimierung der Nutzung von Prognosemodellen sowie deren Anpassung an die Anforderungen des ökologischen Anbaus Verbesserung der Applikationstechnik Vermehrte Nutzung vorbeugender Pflanzenschutzmaßnahmen (z.b. optimale Anlagenführung, Laubarbeiten usw.) Schaffung von langfristiger Rechts- und Planungssicherheit für die Anwendung von Schwefel-Kalk für Stopp-Spritzungen im Obstbau Schaffung von langfristiger Rechts- und Planungssicherheit für die Anwendung von anorganischen Salzen der Phosphonsäure.

22 Vorbeugende Maßnahmen Ackerhygiene (Durchwuchskartoffeln) Fruchtfolge keine benachbarten Flächen, großräumige Fruchtfolgen nicht immer umsetzbar Sortenwahl frühe Sorten, um Vorsprung zum Krautfäule- und Käferbefall zu bekommen, gut umsetzbar Vorkeimen Vorsprung zum Krautfäule- und Käferbefall, sehr arbeitsintensiv und spezielle Technik nötig

23 Ökologischer Kartoffelanbau Kraut- und Knollenfäule der Kartoffel (Phytophthora infestans) Anwendungsstrategien mit Kupfer Öko-Simphyt: Prognosesystem zur gezielten Bekämpfung der Kraut- und Knollenfäule im ökologischen Kartoffelanbau Infektionsdruck Behandlungsabstand Infektionsdruck Spritzmenge variabel sehr niedrig 12 Tage sehr niedrig 250 g/ha niedrig 10 Tage niedrig 375 g/ha mittel 8 Tage mittel 500 g/ha hoch 6 Tage hoch 625 g/ha sehr hoch 4 Tage sehr hoch 750 g/ha Quelle: Zellner M.; Keil S., Benker M., Kleinhenz B., Bangemann L. (2008): BÖL-Abschlussbericht

24 Bedeutung von Kupferpräparaten in verschiedenen Kulturen im Ökologischen Landbau Mindestmengen aktuell Ziel für 2016 Weinbau 2,5 kg/ha und Jahr < 2 kg/ha und Jahr Obstbau < 3 kg/ha und Jahr < 2 kg/ha und Jahr Hopfenanbau 3,5 kg/ha und Jahr < 2,0 kg/ha und Jahr Kartoffelanbau 2 kg/ha und Jahr < 1,5 kg/ha und Jahr

25 Einträge von Kupfer in Böden (2005) 4000 [t] Wirtschaftsdünger Klärschlamm Atmosphärische Deposition PSM Kompost Mineraldünger Gesamt S. Kratz, S. Haneklaus & E. Schnug: Kupfergehalte in Acker- und Grünlandböden und das Verhältnis dieser Gehalte zu den durch Pflanzenschutz ausgebrachten Kupfermengen. Journal für Kulturpflanzen 61(4), (2009). In: Themenheft Kupfer: Kupfergehalte und einträge in landwirtschaftlich genutzten Böden ein Statusbericht

26 Zusammenfassung 1. Kupferpräparate gehören seit mehr als 100 Jahren zu den wichtigsten Fungiziden vor allem in Dauerkulturen (Wein, Hopfen und Obst); 2. Im Ökologischen Landbau gibt es noch keine Alternativen zu Kupfer und ein Verzicht würde zu einem sofortigen Rückgang des Ökolandbaus in Deutschland führen; 3. Entwicklung von Prognosemodellen, resistenter Sorten, Spritztechnik und neuer Kupferformulierungen können die Aufwandmengen in den kommenden Jahren kontinuierlich senken; 4. Der Umgang der Ökoverbände mit der Kupferproblematik hat Beispielcharakter 5. Der Eintrag über Pflanzenschutzmittel beträgt 324 t/jahr im Vergleich zum Eintrag über Wirtschaftsdünger von ca t/jahr oder Klärschlamm mit ca. 450 t/jahr.

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