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Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH www.ages.at Auswirkungen der Kupferbelastung auf Bodenlebewesen Britta Möbes-Hansen AGES, Abt. Bewertung Ökotoxikologie, Wirksamkeit und integrativer Pflanzenschutz Fachgespräch Kupfer im Pflanzenschutz Wien, 26.09.2012

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AGES-Fachtagung "Kupfer im Pflanzenschutz" (26.09.2012) Pflanzenschutzmittel auf Kupferbasis werden seit über 100 Jahren gegen Pilzkrankheiten und auch gegen viele andere Pflanzenkrankheiten im Weinbau, Obstbau, Hopfenbau und in Feldkulturen im Gemüse-, Kartoffel- und Erdbeerbau eingesetzt. Das Metall Kupfer wird jedoch im Boden nicht abgebaut. Mit dem Projekt "Kupfer als Pflanzenschutzmittel – Strategie für einen nachhaltigen und umweltschonenden Einsatz" hat die AGES in Zusammenarbeit mit den ProjektpartnerInnen das Ausmaß der Bodenbelastung in den relevanten Anbaugebieten Österreichs erhoben. Mit den Ergebnissen steht nun eine wissenschaftlich fundierte Basis für einen angemessenen Kupfereinsatz in der nachhaltigen Landwirtschaft zur Verfügung. Der Abschlussbericht des AGES Kupferprojekts wird auf der DaFNE-Webseite (www.dafne.at) veröffentlicht: http://www.dafne.at/dafne_plus_homepage/index.php?section=dafneplus&content=result&come_from=homepage&&project_id=2922 Fachtagung "Einsatz von Kupfer im Pflanzenschutz" mit internationaler Beteiligung Bei dieser Tagung wurden die Ergebnisse des Kupferprojekts präsentiert. Es wurden aber auch zahlreiche Vortragende aus der landwirtschaftlichen Praxis und ausländischen Institutionen, insbesondere wissenschaftliche Experten aus dem Julius Kühn - Institut (JKI) in Deutschland, eingeladen, um über die Möglichkeiten zur Minimierung des Kupfereinsatzes im Weinbau, im Obstbau und im Kartoffelbau zu referieren: http://www.ages.at/ages/landwirtschaftliche-sachgebiete/pflanzenschutzmittel/aktuelles/ages-kupfer-projekt/ages-fachtagung-kupfer-im-pflanzenschutz/ Dokumentation der Fachtagung mit Präsentationen: http://www.ages.at/ages/ages-akademie/dokumentation-2012/kupfer-im-pflanzenschutz-26092012/

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Page 1: "Kupfer im Pflanzenschutz - Auswirkungen der Kupferbelastung auf Bodenlebewesen" - Britta Moebes-Hansen (AGES)

Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH www.ages.at

Auswirkungen der Kupferbelastung auf

Bodenlebewesen

Britta Möbes-Hansen AGES, Abt. Bewertung Ökotoxikologie, Wirksamkeit und integrativer Pflanzenschutz

Fachgespräch Kupfer im Pflanzenschutz

Wien, 26.09.2012

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Inhalt – Kupferbelastung und Bodenlebewesen

•Freiland

- Pflanzen

- Mikroorganismen

- Makoorganismen

- Interpretation

•Labor

- SSD

- HC5

- PNEC

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Cu-Konz in der Pflanze

•<1-5 mg Cu kg-1 Mangelerscheinungen

•5-15 mg Cu kg-1 Feldfrüchte an nicht kontaminierten Standorten

•20-30 mg Cu kg-1 toxische Effekte

Cu-Konz im Boden

•hohe Variation: 200 – 8000 mg Cu kg-1

•Bodenparametern beeinflussen Toxizität und Bioverfügbarkeit

Freiland – Kupferbelastung und Bodenlebewesen Mikroorganismen Makroorganismen Pflanzen

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•Erhöhte Cu-Konz Abnehmende Effizienz der Substratnutzung (mikrobielle Ab- und Umbau-prozesse, mikrobielle Biomasse), Ranjard et al. 2006

•Hohe Streuung der Empfindlichkeiten („unempfindliche Nitrifizierer und sensitive Rhizobien“), Giller et al. 2009

•sehr gute Anpassungsfähigkeit

• „Kupfertoleranz“ abhängig von Bioverfügbarkeit

Freiland – Kupferbelastung und Bodenlebewesen

Mikroorganismen Makroorganismen Pflanzen

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Freiland – Kupferbelastung und Bodenlebewesen

•10 Freilandstudien (Jänsch und Römke 2009) 50 mg Cu/kg > 30 % Effekte (Abundanz von Regenwürmern)

•Erhöhte Cu-Konz Veränderung der Lebens-gemeinschaften (Artenzusammensetzung), Bruus Pedersen et al 1999 und Korthals 1996

•10 Jahre Regenwurmfreilandstudie (EUCuTF, 2003-2013, Deutschland) nach 8 Jahren NOEC 90 mg Cu/kg (Abundanz)

Mikroorganismen Makroorganismen Pflanzen

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Freiland – Kupferbelastung und Bodenlebewesen

•Schwierigkeiten beim Ableitung von allgemeingültigen Annahmen zur

- Bioverfügbarkeit

- Auswirkungen langjähriger Akkumulation

•Gründe

- unterschiedliche Fragestellungen

- kein standardisierte Vorgehensweise

- verschiedenen klimatischen Bedingungen

- Überlagerung von Effekten

Mikroorganismen Makroorganismen Pflanzen

Interpretation

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Labor – Kupferbelastung und Bodenlebewesen

SSD = Species Sensitivity Distribution

• Logarithmische Verteilung der Effektdaten (NOEC, EC50) gegen den Prozentsatz der geschädigten Arten

Quelle: VRAR copper task force 2008

HC5 PNEC SSD

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Labor – Kupferbelastung und Bodenlebewesen

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HC5 = Hazard Concentration 5 %

•Konzentration bei der 5 % der betrachteten Gruppe von Organismen geschädigt sind

HC5 PNEC SSD

Quelle: VRAR copper task force 2008

HC5

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HC5 (95 % C.I.)

[mg Cutot/kg Boden TG]

Effektebene Spezies

Anzahl

Organismengruppen Referenz

27,7

(13,4 – 46,1) NOEC/EC10 24

Bodeninvertebraten

(Collembola, Oligochaeta,

Acari)

Römbke & Jänsch

2009

55,0

(27,7 – 92,4) EC50 37

Bodeninvertebraten

(Nematoda,Collembola

Oligochaeta, Acari, Isopoda)

Römbke et al.

2005

183,3

(80,3 – 316,3) LC50 17

Bodeninvertebraten

(Nematoda,Collembola Oligochaeta, Acari, Isopoda)

Frampton er al.

2006

73,1 bis 172,8 * NOEC/EC10 30

Bodeninvertebraten

(Nematoda,Collembola

Oligochaeta, Acari), Mikroorganismen, höhere

Pflanzen

Van Sprang et al.

2008

*abhängig von den Bodeneigenschaften

Labor – Kupferbelastung und Bodenlebewesen

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HC5 PNEC SSD

Zusammenfassung der in der Literatur verfügbaren HC5 Werte:

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Freiland – Kupferbelastung und Bodenlebewesen

PNEC = Predicted No Effect Concentration

•Vorhergesagte Konzentration ohne schädliche Auswirkungen auf die Umwelt

•Umweltbezogene Risikobewertung von Chemikalien (Altstoff Bewertung, REACH und Biozide)

•Basiert auf Effektdaten (NOEC, EC50/LC50, HC5) mit festgelegten Sicherheitsfaktoren (EU, TGD 2003)

HC5 PNEC SSD

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Vielen Dank

für Ihre Aufmerksamkeit!

Quelle: Brehms Thierleben. Allgemeine Kunde des Thierreichs:

„Langfühlerige Erdassel (Geophilus longicornis), einen Regenwurm bewältigend“.