Resistente Schadorganismen auf dem Vormarsch

Alternative Maßnahmen zu Pflanzenschutzmitteln notwendig

30.11.2018 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Der Einsatz von Pestiziden fördert die Ausbreitung von Resistenzen. (Bildquelle: © Pixabay; CC0)
Der Einsatz von Pestiziden fördert die Ausbreitung von Resistenzen. (Bildquelle: © Pixabay; CC0)

Immer mehr Schadinsekten und Krankheitserreger machen Nutzpflanzen zu schaffen, weil Insektizide und Herbizide ihnen nichts mehr anhaben können. Alternativen zum herkömmlichen Pflanzenschutz sind daher gefragt. So raten Forscher des Projekts „Living with resistance“, die Bedingungen für die anfälligen Vertreter der jeweiligen Schadarten zu verbessern, damit diese ihre resistenten Artgenossen im Zaum halten.

Wenn es um Probleme mit Resistenzen geht, denken die meisten Menschen zuerst an multiresistente Keime in Krankenhäusern. Unter dem Druck jahrzehntelangen Antibiotikaeinsatzes haben sich dort pathogene Bakterien und Pilze entwickelt, die allzu oft durch kein bekanntes Antibiotikum mehr bekämpft werden können. Doch auch beim Ackerbau verursachen resistente Schädlinge massive Probleme. Tatsächlich sei in beiden Fällen die Entwicklung mit herkömmlichen Methoden nicht mehr in den Griff zu bekommen, urteilt eine internationale Forschungsgruppe, die die globale Resistenzbelastung analysiert hat.

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Durch jahrzehntelangen Antibiotikaeinsatz haben sich Bakterien entwickelt, die durch kein bekanntes Antibiotikum mehr bekämpft werden können.

Durch jahrzehntelangen Antibiotikaeinsatz haben sich Bakterien entwickelt, die durch kein bekanntes Antibiotikum mehr bekämpft werden können.

Bildquelle: © iStock.com/zmeel

Neben den Humanpathogenen richteten die Forscher des Projektes „Living with resistance“ ihren Blick auf vier Problemsituationen im Ackerbau: herbizidresistente Unkräuter im herkömmlichen Ackerbau und beim Anbau von herbizidresistenten Nutzpflanzen sowie insektizidresistente Schadinsekten beim Anbau von herkömmlichen und insektenresistenten Pflanzen (Bt-Pflanzen).

Pflanzenschutzmittelanfälligkeit als Ökosystemleistung verstehen

„Die Wirksamkeit von Pflanzenschutzmitteln hängt vollständig davon ab, dass die anfälligen Organismen über die resistenten dominieren“, erläutert Peter Jørgensen von der Universität Stockholm. Wenn eine biodiverse Umwelt massive Ausbrüche von Pathogenen unterdrücke, könne das als Ökosystemleistung angesehen werden. Genauso müsse man die analoge Situation bewerten, in der anfällige Keime resistente Keime übertreffen und an der Ausbreitung hindern. Arten und deren Wirken in „nützlich“ und „schädlich“ zu unterteilen, sei eine unzulässige Vereinfachung. Gerade in der Landwirtschaft könne eine Art von Insekten oder Mikroorganismen bestimmte Anbauarten in Summe positiv, andere hingegen negativ beeinflussen.

„Wenn ein Pestizid seine Wirkung verliert, hat sich nicht dessen Chemie verändert, sondern die Zusammensetzung der biologischen Gemeinschaften“, betont Jørgensen. Genau das passiert auf den Feldern zunehmend. Zwar haben resistente Organismen oft anderweitig Fitnessnachteile. Aber wo ein Pflanzenschutzmittel kontinuierlich eingesetzt wird, können resistente Organismen die anfälligen vollständig verdrängen. Selbst wenn es dann theoretisch möglich wäre, einzelne Pathogene oder Schadinsekten global auszurotten, wäre das möglicherweise mit hohen Kosten für Umwelt und Gesundheit verbunden, warnen die Forscher. Nicht zuletzt sei der Einsatz von Pestiziden eine Herangehensweise, die die globale Ungleichheit fördere: Nicht überall in der Welt können sich Bauern die Chemikalien leisten.

Unproblematisches Ausmaß regional weit überschritten

Allerdings scheint die Warnung des Resistenz-Projekts zu spät zu kommen. Horizontaler Gentransfer und globale Transportnetze haben zu einer massiven Ausbreitung resistenter Organismen geführt. Die Ergebnisse der Studie sind eindeutig: Auch wenn die allgemeine Situation bei Herbizid- und Insektizidresistenzen aufgrund unzureichender Daten nicht ganz klar sei, liege das Ausmaß der Resistenzverbreitung sowohl regional als auch global außerhalb der unbedenklichen Zone. Mitursächlich sei, dass Pflanzenschutzmittel in eine fatale Spirale führten: Kurzfristig verringern sie zwar den Bedarf an weiteren Pflanzenschutzmitteln, weil sie die schädlichen Organismen stark dezimieren – doch deren resistente Vertreter breiten sich dann umso leichter aus. Nicht zuletzt sinkt die Biodiversität, was ebenfalls Raum für die Ausbreitung der resistenten Organismen schafft. Beides macht langfristig wieder mehr Pflanzenschutzmittel erforderlich.

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Weltweit wird in mehreren Ländern Bt-Mais angebaut. Bt steht für Bacillus thuringiensis. Es ist ein Bodenbakterium, das ein für Fraßinsekten giftiges Protein bildet. Durch gentechnische Verfahren kann man die daraus isolierten Bt-Protein-Gene auf Pflanzen übertragen. Die Pflanze bildet dann Bt-Proteine aus. 

Weltweit wird in mehreren Ländern Bt-Mais angebaut. Bt steht für Bacillus thuringiensis. Es ist ein Bodenbakterium, das ein für Fraßinsekten giftiges Protein bildet. Durch gentechnische Verfahren kann man die daraus isolierten Bt-Protein-Gene auf Pflanzen übertragen. Die Pflanze bildet dann Bt-Proteine aus. 

Bildquelle: © Pixabay/CC0

Noch schlechter ist das Ergebnis für Felder mit herbizidresistenten Pflanzen und Bt-Pflanzen. Vermuten sollte man das Gegenteil, wirkt der Wirkstoff Bt doch sehr spezifisch und fördert so den Erhalt einer ausbalancierenden Biodiversität. Außerdem werden die Bestäubungsleistungen und damit auch der Ertrag weniger beeinträchtigt, je mehr Insektenarten überleben – ein Problem, dass vor allem Neonicotinoide verursachen. Doch weil häufig über Jahre hinweg in Monokulturen das gleiche Pflanzenschutzmittel gewirkt habe, sei regional das Maß an noch zu handhabenden Resistenzen deutlich überschritten. Gleiches gelte für den Einsatz des Herbizids Glyphosat und die entsprechenden Resistenzen bei Wildpflanzen.

Alternative und komplementäre Maßnahmen zu Pflanzenschutzmitteln

„Wir erreichen eine neue Phase, in der der Grad an Mehrfach- und Totalresistenzen die Nachhaltigkeit unserer gegenwärtigen Praxis in Frage stellt“, resümieren die Forscher. „Diese Risiken sind besonders ausgeprägt bei der Pestizidresistenz in transgenen Anbausystemen.“ Die vorliegende Analyse zeige die Notwendigkeit, die Anfälligkeit für Pestizide als einen Ökosystemservice zu managen. Sonst verliere man langfristig Pflanzenschutzmittel als Bekämpfungsoption und es drohe eine landwirtschaftliche Krise.

Für die Zukunft empfehlen die Forscher, eine möglichst heterogene Umwelt zu fördern, beispielsweise durch Pflanzenschutzmittelfreie Zufluchtsflächen („Refugien“) und den Einsatz unterschiedlicher Pflanzenschutzmittel. Noch besser wäre es, ganz unterschiedliche Methoden der Krankheits- und Schädlingskontrolle zu nutzen. In der Praxis seien diese Maßnahmen bislang selten erfolgreich, weil sie ein hohes Maß an Koordination erforderten. Sie können daher lediglich die Ausbreitung von Resistenzen verzögern, aber nicht verhindern, glauben die Projektbeteiligten.

Um anfällige Schadorganismen in großer Zahl zu erhalten, sei ein tiefer gehendes Verständnis jener Faktoren unerlässlich, die die Durchsetzungsfähigkeit dieser Organismen beeinflussen. Darüber hinaus müssten mehr Länder systematisch das Ausmaß der Herbizid- und Insektizidresistenzen erfassen, da nur so die künftige Entwicklung verlässlich analysiert werden könne.

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