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Anwendung


Glyphosat ist ein nicht-selektives Blattherbizid mit systemischer Wirkung, das über grüne Pflanzenteile aufgenommen wird. Es wird gegen einkeim- und zweikeimblättrige Unkräuter im Acker-, Wein- und Obstbau, beim Anbau von Zierpflanzen, auf Wiesen, Weiden und Rasenflächen sowie im Forst verwendet.[27] Die Aufnahme von Glyphosat in die Blätter erfolgt durch Diffusion. Den meisten Glyphosat-Formulierungen werden grenzflächenaktive Substanzen (sogenannte Netzmittel oder Spreizer) zugesetzt, die für eine gleichmäßige Benetzung der Blätter sorgen und so die Aufnahme verbessern. Innerhalb der Pflanze wird Glyphosat über das Phloem verteilt. Glyphosat, das auf den Boden gelangt, wird dort adsorbiert und kann daher nur in geringem Maße von Pflanzen aufgenommen werden. Eine Aussaat oder Neupflanzung kann bald nach Ausbringen des Herbizids erfolgen.[25]

Die häufig eingesetzten Netzmittel POE-Tallowamin standen dabei in der Kritik, da es im Vergleich mit dem Herbizidwirkstoff eine deutlich stärkere Reizwirkung auf Lebewesen hat. In Deutschland hat das BVL daraufhin alle Zulassungsinhaber von entsprechenden Pflanzenschutzmitteln zu einem Austausch der polyethoxylierte Alkylamine gegen andere Netzmittel aufgefordert.[28]

Anwendung bei konventionellem Anbau[Bearbeiten]

Einsatz eines Glyphosat-Produkts anstelle mechanischer Maßnahmen zum Freihalten derBaumscheibe von Bewuchs

Da Glyphosat über alle grünen Pflanzenteile einschließlich der Blätter aufgenommen wird, wird es im konventionellen Pflanzenbau eingesetzt, bevor die eigentliche Feldfrucht gesät wird. Zu diesem Zeitpunkt sind jedoch oft schon viele der Unkräuter aufgegangen, d. h. sie haben grüne Pflanzenteile, die von der Glyphosatanwendung getroffen werden können. Üblich ist auch eine Sprühanwendung unmittelbar nach der Saat. Schnell und oberflächlich keimende Unkräuter werden dadurch getroffen, während die tiefer eingesäten Kulturpflanzen verschont bleiben (siehe:Vorauflauf bzw. Vorauflaufherbizid).

In bereits etablierten Wein- und Obstplantagen kann Glyphosat eingesetzt werden, wenn sich keine Blätter der Weinstöcke oder der Obstbäume in einem bodennahen Anwendungsbereich befinden (siehe Abbildung rechts).

Die ausgebrachte Wirkstoffmenge bei einzelnen Anwendungen liegt meist zwischen 0,84 und 2,52 kg Glyphosat (a.e.)/ha. Je nach Art und Größe der zu bekämpfenden Pflanzen werden bis zu 4,2 kg a.e./ha ausgebracht. In den USA darf auf landwirtschaftlich genutzten Flächen pro Jahr höchstens 6,73 kg Glyphosat (a.e.)/ha eingesetzt werden. Dieser Höchstwert basiert auf Studien zur Wirtschaftlichkeit, nicht auf einer Risiko-Bewertung.[25]

Bedeutung in Deutschland

Glyphosat wird in der deutschen Landwirtschaft zu drei verschiedenen Zeitpunkten verwendet: um die Aussaat herum, zwischen Ernte der Winterfrucht und Aussaat der Sommerfrucht und vor der Ernte (Sikkation).[29][30] Glyphosatresistente Nutzpflanzen spielen in Deutschland keine Rolle.[31]

Unkräuter können direkt vor oder bis zu fünf Tage nach der Aussaat mit Glyphosat bekämpft werden. Diese Nutzung als Vorauflaufherbizid wird auf 5–6,2 % der Fläche mit Wintergetreide und knapp 18,3 % der Fläche für Winterraps angewandt.[29]

Die Anwendung nach der Ernte einer Winterfrucht oder vor der Aussaat einer Sommerfrucht dient der Bekämpfung von Durchwuchs und Unkräutern. Die Anwendung nach der Ernte findet auf 27 % der Wintergetreidefläche und 52 % der Winterrapsfläche statt. Vor der Aussaat im Frühling wird Glyphosat auf 41 % der Mais- und 53 % der Zuckerrübenfläche ausgebracht.[29][30] Steinmann et al. (2012) schätzen, dass 68,1 % des Glyphosateinsatzes auf die Stoppelbehandlung entfallen.[31]

Die Vorerntebehandlung erfolgt maximal sieben Tage vor der Ernte von Getreide, Raps und Leguminosen und dient der Abreifebeschleunigung der Kulturpflanze sowie der gleichzeitigen Abtötung von Unkräutern. Die Sikkation mit Glyphosat ist in Deutschland insgesamt nicht von großer Bedeutung, allerdings werden in Küstennähe geschätzte 65 % der Wintergerstenbestände aufgrund eines großen Unkrautdrucks behandelt. In Ostdeutschland werden in nassen Jahren bis zu 20 % der Wintergetreide und -rapsflächen behandelt, in Restdeutschland weniger als 5 % der Fläche.[29][30] In der Schweiz ist die Sikkation verboten.[32]

Laut einer 2011 durchgeführten Expertenbefragung werden 30 % der deutschen Ackerfläche jährlich mit Glyphosat behandelt.[29][30] Eine 2011 durchgeführte Umfrage unter 896 Landwirten schätzte den Flächenanteil auf 39 %.[31] Bei der Pfluglosen Bodenbearbeitung wird mit Ausnahme Süddeutschlands standardmäßig Glyphosat verwendet.[29][30]

Laut einer von Wissenschaftlern der Universität Gießen durchgeführten Studie würde ein Verbot von Glyphosat zu einem verstärkten Einsatz des Pflugs und anderer Herbizide führen, und zudem das Risiko von Resistenzentwicklungen aufgrund des Wegfalls eines Wirkstoffs erhöhen (Garvert et al., 2013;[30] Schmitz & Garvert, 2012.[29]) In Küstenregionen und Ostdeutschland käme es mittelfristig zu Ertragseinbußen von 5–10 %. Die Deckungsbeiträge würden insbesondere in Küstengebieten und Ostdeutschland sinken. Einer auf die EU ausgedehnten Modellrechnung zufolge würde ein Verbot in der gesamten EU die Produktion um 5 % reduzieren, was einen Anstieg von Importen und Preisen zur Folge hätte. Insgesamt würden Wohlfahrtsverluste von 1,4 Mrd. US-Dollar entstehen.[29][30] Steinmann et al. (2012) beziffern den Nutzen von Glyphosat in Deutschland auf 79–202 Mio. € pro Jahr. Im Unterschied zu der Gießener Untersuchung nehmen die Göttinger Wissenschaftler an, dass es ohne Glyphosat nicht zu Ertragseinbußen kommen würde, da ein verstärkter Einsatz von Pflug und anderen Herbiziden zur Unkrautbekämpfung derartige Effekte kompensieren würde.[31]

Bedeutung in der EU

Eine 2014 veröffentlichte Studie untersuchte die Folgen eines möglichen Verbots von Glyphosat für die Saatbettbehandlung bei Wintergetreide und Raps in der EU-25. Landwirte würden bei einem Wegfall von Glyphosat ihre Unkrautbekämpfung vermehrt auf mechanische Behandlung und selektive Herbizide umsteigen. Ohne signifikante Anpassungen und Innovationen im Anbau würden sie hohe Ertragsverluste erleiden, die sich auf bis zu 14,5 Megatonnen in der EU-25 summieren könnten. Um trotz geringerer Erträge das vorherige Produktionsniveau zu erhalten, müsste die Anbaufläche um bis zu 2,4 Millionen Hektar ausgedehnt werden. Eine solche Ausdehnung würde steigende Treibhausgasemissionen nach sich ziehen. Alternativ könnten mehr Agrarerzeugnisse von außerhalb der EU importiert werden.[33]

Anwendung bei glyphosatresistenten Pflanzen
→ Hauptartikel: Glyphosatresistenz

Wirkungsweise von Glyphosat und Glyphosat-Resistenz durch die Einschleusung des bakteriellen Resistenzgenscp4 epsps aus Agrobacterium tumefaciens.[22]

Bei verschiedenen Feldfrüchten (u.a. Soja, Raps, Baumwolle, Mais) gelang es, gentechnisch veränderte Pflanzen zu erzeugen, die gegen Glyphosat resistent sind. Bei diesem Pflanzenanbau kann Glyphosat auch angewandt werden, wenn die Pflanzen bereits aufgegangen sind. Es wird eine Anwendung nicht nur vor der Aussaat – wie bei konventionellen Pflanzen – möglich, sondern zu verschiedenen Zeitpunkten des Anbaus. Die Kombination glyphosatresistente Feldfrucht + mehrfache Glyphosat-Anwendung und der hohen Anwendungsgrad in mehreren großen Anbauländern wird mit den wirtschaftlichen Vorteilen dieser Form der Unkrautbekämpfung begründet.[7]

Wirkung auf Nichtzielorganismen

Die Wirkung von Glyphosat auf Nichtzielorganismen wurde umfangreich untersucht, unter anderem durch die EPA, die WHO, die EU.[7][8][19][25][34]Nichtregierungsorganisationen wie der Naturschutzbund DeutschlandGreenpeace oder Friends of the Earth vertreten unter Berufung auf wissenschaftliche Studien den Standpunkt, dass Glyphosat erhebliche Gesundheits- und Umweltrisiken berge.[35][36][37]

Die Giftigkeit von Glyphosat ist für Nichtzielorganismen (Säugetiere, Vögel, Fische, und Wirbellose) gering, da das gehemmte Enzym EPSPS nur in pflanzlichen Zellen vorhanden ist. Die Toxizität von glyphosatbasierten Produkten weicht davon ab, abhängig von der Rezeptur. So führt beispielsweise die Verwendung von Netzmitteln (wie bei Roundup) zu einer höheren Toxizität, insbesondere bei Wassertieren. Als Isopropylammonium-Salz ist Glyphosat besonders für Fische weniger toxisch.[25] Von Tieren wird aufgenommenes Glyphosat schnell und unmetabolisiert wieder ausgeschieden.[27]

Aufnahme in den Körper

Bei Fütterungsstudien an Ratten wurde oral verabreichtes, radioaktiv markiertes Glyphosat mit einer Rate zwischen 15 und 36 % in den Körper aufgenommen, der Rest wurde mit dem Kot wieder ausgeschieden. Bei niedriger Dosierung wurden die höchsten prozentualen Aufnahmeraten erreicht. Aufgenommenes Glyphosat wurde zum größten Teil unmetabolisiert ausgeschieden. Etwa 10 % des verabreichten Glyphosats waren im Urin nachweisbar, weniger als 0,3 % tauchten als CO2 in der Atemluft auf, der größte Teil wurde mit dem Kot abgegeben.

Fütterungsstudien an Kaninchen, Milchziegen und Hühnern zeigten eine vergleichbare Aufnahmerate und entsprechende Glyphosatgehalte in Geweben sowie in Milch und Eiern.[19]

Die Aufnahmerate von Glyphosat über die Haut ist sehr niedrig. Sowohl aus unverdünnter Roundup-Lösung als auch aus einer Spritzmittel-Lösung nahmen Hautproben bei einer Einwirkzeit von 16 Stunden bis zu 2 % des in der Lösung enthaltenen Glyphosats auf.[19]

Kontroversen um Glyphosat in Muttermilch

Bei einer stichprobenmäßigen Untersuchung (n=16) im Auftrag der Grünen sind gemäß deren Angaben bei allen 16 Muttermilchproben Rückstände von Glyphosat festgestellt worden. Das BfR und die Nationale Stillkommission gaben am 30. Juni 2015 an, dass die gemessenen Gehalte von bis zu 0,43 Nanogramm (ng) pro Milliliter (ml) gesundheitlich unbedenklich seien. Die veröffentlichten Werte würden bei Neugeborenen zu einer Glyphosataufnahme führen, die um einen Faktor von mehr als 4000 niedriger liegt als der in der EU abgeleitete Richtwert, bei dem keine gesundheitlichen Risiken zu erwarten seien. Darüber hinaus bestehen laut BfR erhebliche Zweifel an der Methodik des Tests.[38]

Die Anti-Gentechnikorganisation Moms Across America veröffentlichte im April 2014 die Ergebnisse von Analysen, die in drei von zehn Proben nach eigenen Angaben Glyphosatrückstände in der Muttermilch gefunden hatten. Die Analysen wurden von einem Auftragsforschungsinstitut im Auftrag von Moms Across America und Sustainable Pulse mit Unterstützung von Environmental Arts & Research durchgeführt.[39] Eine im Juli 2015 veröffentlichte Untersuchung der Washington State University fand in landwirtschaftlichen Regionen Washingtons, in denen Glyphosat routinemäßig eingesetzt wird, kein Glyphosat in der Muttermilch. Die Analysen der Milchproben wurden von Monsanto Labors in St. Louis durchgeführt und unabhängig an einem in Wisconsin gelegenen Auftragsforschungsinstitut verifiziert.[40]

Exposition

Die in detaillierten Studien zur Exposition von Landwirten beobachtete maximale systemische Exposition beträgt 0,004 mg/kg. Der maximale Wert ohne toxische Wirkung (NOEL)beträgt 175 mg/kg.[41] Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit geht bei Lebensmittelrückständen von 0,3 mg/kg bei Mais und 7 oder 10 mg/kg bei Sojabohnen von keinem länger anhaltenden Gesundheitsrisiko für den Verbraucher aus.[42] Das gemeinsame Treffen (2004) der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation und der Weltgesundheitsorganisation zur Risikobewertung von Rückständen von Pflanzenschutzmitteln in 32 Nahrungsmitteln kam zu dem Schluss, dass Glyphosatrückstände mit keinen akuten oder chronischen Gesundheitsgefährdungen für den Verbraucher einhergehen.[43]

Im Frühjahr 2013 wurden 182 Urinproben aus 18 europäischen Ländern auf Glyphosat und sein Abbauprodukt AMPA untersucht, finanziert wurde die Studie vom Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland und Friends of the Earth. Die Mittelwerte der bestimmten Konzentrationen lagen bei 0,21 µg/l für Glyphosat und 0,18 µg/l für AMPA, bei einerBestimmungsgrenze von jeweils 0,15 µg/l. Als Maximalwerte wurden 1,56 µg Glyphosat und 2,63 µg AMPA pro Liter gefunden.[44] Zwar wurde in 44 % der untersuchten Proben Glyphosat nachgewiesen, die gemessene Konzentration im Urin liegt aber laut Stellungnahme des Bundesinstitutes für Risikobewertung (BfR) „weit unterhalb eines gesundheitlich bedenklichen Bereichs“ (Faktor 1.000). Beim Menschen werden 20–30 % des Glyphosats aus der Nahrung durch den Darm aufgenommen und dann größtenteils durch den Urin wieder ausgeschieden.[45]