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Integrierter Pflanzenschutz und Nationaler Aktionsplan

Vorbeugende Maßnahmen wie die richtige Bodenbearbeitung oder die Wahl einer resistenten Pflanzensorte (siehe dazu unser Thema „Pflanzenzüchtung“) bilden das Grundgerüst für nachhaltige Pflanzenschutzkonzepte wie den integrierten Pflanzenschutz (IPS). Unter IPS versteht man, dass biologische, biotechnische, physikalische, kulturtechnische und erst zuletzt chemische Verfahren und Methoden beachtet werden müssen, um ein Problem mit Schädlingen oder Krankheiten zu lösen. Für den Vorratsschutz gilt das Gleiche. In all diesen Bereichen ist das JKI mit seiner Forschung in Laboren, Klimakammern, Gewächshäusern und im Freiland, seinen umfangreichen Datensammlungen und –analysen und mit koordinierenden Aufgaben tätig.

Der IPS ist heute in Deutschland gesetzlich vorgeschrieben (PflSchG, § 3), ebenso wie die Prämisse, dass er ständig weiter zu entwickeln ist. Auch darf Pflanzenschutz nur nach guter fachlicher Praxis durchgeführt werden. Das umfasst vor allem, dass die allgemeinen Grundsätze des IPS eingehalten werden müssen. Das JKI unterstützt als Bundesbehörde die Bundesländer und Verbände dabei, die allgemeinen Grundprinzipien des IPS weiter zu entwickeln.

Wie bereits eingangs erwähnt, wird der IPS weltweit als Leitbild für eine nachhaltige Landwirtschaft anerkannt. Die Grundsätze des IPS sind ebenfalls im Nationalen Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (NAP) formuliert:

  • vorbeugende Maßnahmen nutzen
  • Bestände überwachen, um Schaderregerbefall zu ermitteln
  • basierend auf Schwellenwerten u. a. entscheiden, ob eine Behandlung trotz eines gewissen Befalls überhaupt notwendig ist
  • bevorzugt biologische, physikalische und andere nichtchemische Methoden anwenden
  • Pflanzenschutzmittel einsetzen, die so spezifisch wie möglich wirken, und die geringsten Nebenwirkungen aufweisen
  • Pflanzenschutzmittel auf das notwendige Maß begrenzen
  • verfügbare Resistenzvermeidungsstrategien anwenden
  • Erfolg der angewandten Pflanzenschutzmaßnahmen auf Grundlage der Pflanzenschutzmittel-Aufzeichnungen überprüfen

Mit dem NAP sollen die Risiken, die durch die Anwendung von Pflanzenschutzmittel entstehen können, weiter reduziert werden. Das JKI begleitet den Nationalen Aktionsplan wissenschaftlich und hat vor allem folgende Aufgaben:

  • Organisation und Auswertung von Datenerhebungen über die Anwendung von Pflanzenschutzmitteln,
  • Berechnung und Weiterentwicklung der Indikatoren des Nationalen Aktionsplans,
  • Untersuchungen zum notwendigen Maß bei der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln,
  • Weiterentwicklung der allgemeinen Grundsätze des integrierten Pflanzenschutzes und Unterstützung der Verbände bei der Entwicklung von kulturpflanzen- und sektorspezifischen Leitlinien des integrierten Pflanzenschutzes,
  • wissenschaftliche Betreuung der Vergleichs- und Demonstrationsbetriebe,
  • Vorbereitung und Durchführung von Fachgesprächen und Workshops

Gute fachliche Praxis

Mit diesem Begriff wird ein Handlungsspielraum festgelegt, innerhalb dessen die Praxis – hier der Landwirt - fachlich agieren soll. „Gute fachliche Praxis“ ist heute in der Land- und Forstwirtschaft ebenso definiert wie in vielen anderen Bereichen der Volkswirtschaft. Sie soll dafür sorgen, dass bei allen Handlungen/Maßnahmen gewisse Grundsätze des Tier- und Umweltschutzes eingehalten werden. Die Grundsätze für den Pflanzenschutz sind im Pflanzenschutzgesetz festgelegt. Dadurch wird gewährleistet, dass landwirtschaftlich genutzte Flächen immer zeitgemäß bewirtschaftet werden. Für den Pflanzenschutz heißt das zum Beispiel, dass nur zugelassene Mittel angewendet werden dürfen. Es bedeutet auch, dass Landwirte eine qualifizierte Ausbildung benötigen und alle Maßnahmen dokumentieren. Das JKI ist maßgeblich daran beteiligt, neue Maßnahmen für einzelne Grundsätze fortzuschreiben, die eine positive Weiterentwicklung bzw. Verbesserung beinhalten.

Die Einhaltung der allgemeinen Grundsätze des integrierten Pflanzenschutzes (IPS) gehört zur Guten fachlichen Praxis.

Langzeituntersuchungen

Jedes Pflanzenschutzmittel enthält quasi eine Art Beipackzettel (ähnlich wie bei dem Kauf eines Medikamentes in einer Apotheke). Damit weiß der Landwirt, was er alles zu beachten hat, wenn er ein Mittel gegen ein Unkraut oder eine Pilzkrankheit anwendet, damit es sicher wirkt und unerwünschte Nebenwirkungen vermieden werden. Diese Angaben werden bei der Zulassung eines Mittels festgelegt. Darüber hinaus muss geklärt werden, unter welchen bestimmten Bedingungen dem Landwirt empfohlen werden kann, weniger eines Mittels zu spritzen. Selbstverständlich ist, dass nicht zu viel eines Mittels eingesetzt wird; aber zu wenig kann ebenfalls ungünstige Folgen haben. Wird ein Mittel mit zu geringer Dosis über mehrere Jahre gegen einen Schädling oder ein
Unkraut gespritzt, können Resistenzen die Folge sein (ähnlich wie bei Medikamenten).

In den Langzeitversuchen des JKI gehen die Forscher genau dieser Frage nach, was geschieht, wenn Jahr für Jahr jede Behandlung mit einer bis zu 50 % geringeren als der üblichen Dosis an Pflanzenschutzmitteln durchgeführt wird. 1995 wurde in Dahnsdorf/Brandenburg mit diesen Versuchen begonnen. Die Dauerversuche sollen das „notwendige Maß bei der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln“ bestimmen und sind ein Baustein des NAP. Ziel ist, das notwendige Maß experimentell abzusichern.

In weiteren Versuchen wird der Einfluss von Fruchtfolge, Düngung und Pflanzenschutzmitteln auf Schaderregerauftreten und Ertrag untersucht.

Entscheidungshilfen und Prognosen

Mit Hilfe exakter Wetterdaten und Daten zur Biologie eines Schaderregers etc. können Prognosemodelle bei vielen Krankheiten und Schädlingen vorhersagen, wie wahrscheinlich die Gefahr ist, dass unsere Kulturpflanzen befallen werden. Moderne Entscheidungshilfen sagen dem Berater oder Landwirt zudem, wenn in einer definierten Entwicklungsphase der Pflanze und der Krankheit ein bestimmter sogenannter Schwellenwert überschritten ist, und der Landwirt mit einer Pflanzenschutzmaßnahme reagieren muss. Ziel der Modelle ist, unnötige Behandlungen mit Pflanzenschutzmitteln zu vermeiden. Das ist vor allem bei der Bekämpfung von Pilzkrankheiten (mit Fungiziden) und Schädlingen (mit Insektiziden) wichtig, wo Routinebehandlungen in der Vergangenheit leider oft die Regel darstellten. Durch eine rechtzeitige verlässliche Prognose wird zudem verhindert, dass optimale Behandlungstermine verpasst werden, die dann später durch mehrere Behandlungen mit höherem Aufwand nachgeholt werden müssten. Dies gilt vor allem für Krankheiten und Schädlinge, die lange unsichtbar bleiben und sich dann schnell ausbreiten.

GIS-Anwendungen und Indikatoren

Mit Hilfe Geographischer Informationssysteme (GIS) können digitale Daten, die einen Raumbezug haben (Landkarten, Pläne, Satellitenbilder u. a.), mit anderen Daten (Messwerte von Bodenproben, Witterungsdaten, Boniturdaten wie die Zahl an Brutvögeln u.v.m.) kombiniert werden. Je nach Abfrage und Genauigkeit können so flächenbezogene Daten anschaulich ausgewertet und dargestellt werden. Während früher analoge Daten zunächst digitalisiert werden mussten, sind heute immer mehr digitale Daten (z. B. Fernerkundungsdaten) direkt nutzbar.

Dieses Werkzeug verwendet heute fast jeder, nicht nur Autofahrer, die mithilfe eines „Navis“ eine Route berechnen. Am JKI werden damit die komplexen Auswirkungen des Pflanzenschutzes auf eine nachhaltige Landbewirtschaftung und die Umwelt untersucht. Dabei nutzen die Experten Methoden der Geo-Informatik und von ihnen erstellte mathematische Modelle. Daten unterschiedlicher Art und Herkunft, aber mit einem räumlichen Bezug, werden so verarbeitet, dass Nutzen und Risiken von Pflanzenschutz- und Anbaustrategien abgeschätzt werden können. Es werden Indikatoren entwickelt, die anzeigen, ob Landwirte nachhaltig arbeiten und ob im Laufe der Jahre Fortschritte erzielt worden sind.

Datenbanken und Datennetze zur Gewinnung und Speicherung von Informationen über den Pflanzenschutz in der landwirtschaftlichen und gartenbaulichen Praxis spielen bei unseren Arbeiten eine wichtige Rolle. Beispielsweise bei der:

  • Optimierung der Prognose von Schaderregern
  • Ertragsprognose im Ackerbau
  • Unkrauterkennung aus der Luft
  • Bewertung von Pflanzenschutzverfahren hinsichtlich ihrer Umweltwirkungen
  • Bestimmung der biologischen Vielfalt in der Agrarlandschaft
  • Inventarisierung von Kleinstrukturen in der Landschaft

Im Netz „Regionalisierte Kleinstrukturen“ werden Kleingehölze, Säume auf und an landwirtschaftlich genutzten Flächen sowie Kleingewässer erfasst. Das JKI unterhält dafür umfangreiche ortsbezogene Datenbanken, in denen diese Lebensräume der Agrarlandschaft bundesweit erfasst sind. Die Daten werden jährlich ergänzt und alle fünf Jahre neu berechnet. Die Ergebnisse stellen ein wichtiges Instrument für Behörden, das Risikomanagement bei der Zulassung von Pflanzenschutzmitteln sowie der Beratung der Politik dar. Ziel ist, den Flächenanteil dieser Strukturen für den Erhalt und die Verbesserung der Biodiversität regional zu erhöhen.

Mit seinem Wissensportal „GeoPortal“ macht das JKI seine wissenschaftlichen Aktivitäten und daraus resultierende Geoinformationen für Anwender, Behörden, Politik und Interessierte nutzbar. Das Portal ist frei zugänglich. Die Geoinformationen des JKI können auch in eigene Systeme eingebunden werden. Das JKI ist Teil des Netzes der Geodateninfrastruktur in Deutschland (GDI-DE) und des BMEL.

Die Datenmengen wachsen rapide an. Mit dem europäischen Erdbeobachtungsprogramm „Copernicus“  werden in regelmäßigen Abständen von wenigen Tagen detaillierte Bilder erzeugt. Mit der Auswertung dieser Daten hoffen die JKI-Wissenschaftler im Verbund mit Projektpartnern, neuartige Lösungen zu finden, um Antworten auf drängende Fragestellungen bei Themen wie dem Rückgang der biologischen Vielfalt, dem Klimawandel oder globalisierten Warenverkehr geben zu können.

Modellvorhaben Demonstrationsbetriebe

Bewährten, aber vielleicht in Vergessenheit geratenen, sowie neuen, vor allem nicht-chemischen Verfahren, gilt das Hauptaugenmerk bei dem im Jahr 2011 gestarteten Modellvorhaben „Demonstrationsbetriebe integrierter Pflanzenschutz". Ziel dabei ist, dass möglichst viele der verfügbaren Verfahren von der heutigen Praxis in der Landwirtschaft geprüft und geeignete rasch von ihr übernommen werden.

In den Jahren 2014 und 2015 waren insgesamt 66 landwirtschaftliche Betriebe im Projekt beteiligt. Sie arbeiten in verschiedenen Regionen Deutschlands auf landwirtschaftlich und gartenbaulich genutzten Flächen sowie Obst-, Reb- und Hopfenanlagen nach den aktuellen Erkenntnissen und Verfahren des integrierten Pflanzenschutzes. Um sie zu unterstützen werden die Betriebe intensiv betreut und beraten. Das Modellvorhaben wird vom BMEL finanziert und soll dazu beitragen, die Ziele des NAP zu erreichen. Das JKI koordiniert das gesamte Vorhaben. Zusätzlich unterstützt es die Tätigkeit der Pflanzenschutzdienste der Länder, bei denen die Betriebsberater und die Landwirte angesiedelt sind. Unsere Experten werten die umfangreichen Daten aus allen Betrieben aus und stellen die Ergebnisse Fachleuten, Landwirten, der Politik und der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung. Durch Informationsmaterial und Hoftage mit Vor-Ort-Demonstrationen übernehmen die Demonstrationsbetriebe eine Multiplikatorfunktion: Sie sollen andere Betriebe in der jeweiligen Region motivieren, erfolgreich getestete Verfahren zu übernehmen.

Ein eigens dafür eingerichtetes Wissensportal, das vom Julius Kühn-Institut betreut wird, informiert detailliert zum „Modellvorhaben Demonstrationsbetriebe integrierter Pflanzenschutz“.

Praxisorientierte Forschung

Sie finden auf fast allen unseren Internetseiten bzw. bei unseren Projekten Informationen zu den zahlreichen Forschungsthemen aus dem Bereich Pflanzenschutz. Diese Forschungen werden zum Teil aus unserem Grundhaushalt finanziert. Darüber hinaus werden in Deutschland, der EU und weltweit zusätzliche Forschungsgelder eingeworben, um innovative Ansätze zur Verminderung der Risiken des Pflanzenschutzes zu entwickeln. Programme der EU gelten vorrangig der Bildung von Netzwerken zu wesentlichen Themen mit möglichst vielen teilnehmenden Ländern.