Glyphosat: Auswirkungen auf die Bodenfruchtbarkeit

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› Glyphosat in Wasser und Boden

Glyphosat wurde lange als umweltverträglich gehandelt, da es nur eine bestimmte Stelle im pflanzlichen Stoffwechsel angreife, im Boden rasch abgebaut werde und nicht ins Grundwasser gelange. Doch mehr und mehr wird klar, dass Glyphosat so harmlos nicht ist.

Es gelangt beim Spritzen und von abgewaschenen Oberflächen in den Boden und wird von behandelten Pflanzen freigesetzt – direkt über Wurzelausscheidungen und indirekt aus absterbendem Pflanzenmaterial. Es bindet zwar relativ gut an Bodenpartikel, liegt aber in phosphatreichen bzw. phosphatgedüngten Böden auch frei vor, da Phosphat seine Bindungsstellen blockiert. Die Abbauraten von Glyphosat variieren erheblich, abhängig von den Bodenverhältnissen (Mineralien, organisches Material, Temperatur, pH-Wert). Das Abbauprodukt Aminomethylphosphon-Säure (AMPA) lässt sich über viele Monate nachweisen. Glyphosat und AMPA gelangen auch in erheblichen Konzentrationen ins Oberflächenwasser, wie Untersuchungen in USA, Dänemark und Frankreich zeigen. Neben dem Wirkstoff enthalten Herbizide häufig Hilfsstoffe, um die Benetzung und Aufnahme durch die Pflanzen zu erleichtern. So enthält beispielsweise Roundup sogenannte Tallowamine (POEA polyethoxylated tallow amine), die toxischer sind als der Wirkstoff Glyphosat und seine Wirkung verstärken. Gelangen Glyphosat und solche Hilfsstoffe in Gewässer, sind auch wasserlebende Organismen, insbesondere Amphibien, gefährdet. Die Zusammensetzung dieser Hilfsstoffe ist in der Regel Geschäftsgeheimnis, deshalb lässt sich schwer feststellen, wie toxisch sie sind.

› Auswirkungen auf die Bodenfruchtbarkeit

Glyphosat bindet wichtige Mikronährstoffe (z.B. Eisen und Mangan) sehr leicht und behindert deren Transport in die Pflanze. Zudem werden Bakterien, die Mangan im Boden binden und seine Aufnahme durch Pflanzen behindern, durch Glyphosat begünstigt. In den USA führt der breite Glyphosat-Einsatz bei RoundupReady-Pflanzen inzwischen vermehrt zu Manganmangel. Da Mangan im pflanzlichen Stoffwechsel und bei der Krankheitsabwehr eine wichtige Rolle spielt, beeinflusst Manganmangel nicht nur den Ertrag, sondern auch die Gesundheit und Abwehrkraft der Pflanzen negativ.
Über den Boden gelangt Glyphosat in benachbarte oder nachfolgende Kulturen: In behandelten Unkräutern wird Glyphosat zumeist nicht abgebaut, sondern in jungen Geweben angereichert. Sterben diese Pflanzen ab, wird Glyphosat (langsam) wieder freigesetzt und kann mit Folgekulturen in Kontakt kommevn. Eine verzögerte Keimung und erhöhte Krankheitsanfälligkeit dieser Pflanzen können die Folge sein. Die vermehrt beobachteten Schadsymptome (Wachstumsrückstand, lückiger Bewuchs, verringerte Wurzelbildung) lassen sich so möglicherweise erklären, zumal insbesondere nach langjähriger Direktsaat (keine Bodenbearbeitung vor der Aussaat) mit Glyphosatbehandlung sehr hohe Rückstände im Oberboden gefunden wurden. Auch bei Dauerkulturen wie dem Obstbau wurden nach langjährigem Glyphosat-Einsatz Gesundheits- und Ertragsprobleme beschrieben.

› Effekte auf das Bodenleben

Glyphosat beeinflusst das Bodenleben, da Mikroorganismen unterschiedlich empfindlich auf den Wirkstoff reagieren. Untersuchungen zeigen zudem Effekte auf die Zusammensetzung und Aktivität einzelner Bakterienarten. So wird die Art Pseudomonas fluorescens, die im Boden eine wichtige Rolle spielt und gegen pilzliche Schaderreger wirkt, durch Glyphosat reduziert. Dies könnte vermehrte Probleme mit bestimmten Pilzerkrankungen erklären. Glyphosat beeinträchtigt auch Rhizobien, das sind Bakterien von Schmetterlingsblütlern (Leguminosen), die Stickstoff fixieren. Wird aber die Stickstoff-Fixierung beeinträchtigt, reduziert dies Proteingehalt, Wachstum und Ertrag der Pflanzen, vor allem unter Stressbedingungen.

Auch Pilze reagieren unterschiedlich auf Glyphosat. Der parasitische Pilz der Gerste Cochliobolus sativus wird beispielsweise gehemmt, verschiedene Fusarienarten werden hingegen gefördert. Fusarien bilden Stoffe, die für Mensch und Tier toxisch sind. Nach vorausgehender Glyphosat-Behandlung wurden bei Weizen und Gerste noch nach 18 Monaten vermehrt Pilzkrankheiten (Fusarien und Schwarzbeinigkeit) beobachtet. In 10jährigen US-Feldversuchen waren die Wurzeln von Glyphosat-behandelten transgenen RoundupReady-Sojabohnen bis zu fünfmal und die von RoundupReady-Mais bis zu zehnmal häufiger von Fusarien besiedelt als nicht oder konventionell behandelte RoundupReady-Pflanzen.
Im Gegensatz dazu können nützliche Pilze der Mycorrhiza, die die pflanzliche Aufnahme von Mineral- und Nährstoffen erleichtern, oder Pilze, die gegen Schadinsekten wirken, durch Glyphosat/Roundup gehemmt werden.

Wie Glyphosat die Bodenmikroflora beeinflusst, ist nicht völlig geklärt. Vermutet wird, dass Pilze ausgeschiedenes Glyphosat als Nahrungsquelle nutzen und so einen Vorteil erhalten. Bakterien, die das Wachstum von Pilzen begrenzen, scheinen hingegen durch Glyphosat gehemmt zu werden. Hinzu kommt, dass Glyphosat in die Bildung pflanzlicher Abwehrstoffe eingreift, sodass sich damit belastete Kulturpflanzen weniger effektiv gegen Krankheitserreger wehren können.

Glyphosat kann auch indirekt Wirkungen auf das Bodenleben entfalten. So vermieden die für die Durchlüftung des Bodens wichtigen Regenwürmer im Laborversuch Glyphosat-kontaminierten Boden. Und schließlich führt die völlige Beseitigung der Wildkräuter zu negativen Effekten auf Bodenbewohner, vor allem auf solche, die nicht an rasche Wechsel der Bodenbedeckung angepasst sind.

› Fazit:

Glyphosat ist mitnichten ein umweltverträgliches Herbizid – es hat in einer auf Nachhaltigkeit setzenden Landwirtschaft keinen Platz.

Dr. Martha Mertens

Literaturhinweise:
www.dlg-mitteilungen.de/februar-2012.html
Mertens, M. 2011. Glyphosat und Agrogentechnik
www.nabu.de/themen/landwirtschaft/pflanzenschutz/roundup/index.html

Quelle: Agrar-Info 181

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