Politik, Landwirtschaft, Forschung aber auch vor- und nachgelagerte Industrien diskutieren derzeit intensiv Restriktionen beim Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, bis hin zu völligen Verboten, um potenzielle Risiken für Umwelt und Mensch zu senken. Verbote und Restriktionen gehen jedoch häufig einher mit Einbussen in Erntemenge und -qualität, Einkommensverlusten für die Landwirte oder Konflikten mit anderen Umweltzielen. Um eine effiziente und effektive Reduktion potenzieller Umwelt- und Gesundheitsrisiken zu erreichen, müssen diese Zielkonflikte aufgezeigt und quantifiziert werden*.

In einer kürzlich in der European Review of Agricultural Economics erschienenen Publikation** untersuchen wir deshalb agronomische und ökonomische Folgen eines Verzichts von Glyphosat. Die Analyse bezieht sich beispielhaft auf den Silomaisanbau in Nordrhein-Westfalen als wichtige Frucht in dieser Region, in der Glyphosat derzeit regelmäßig eingesetzt wird. Mittels eines detaillierten bio-ökonomischen Simulationsmodells prüfen wir potenzielle Folgen in Hinsicht auf (i) Ertragsverluste, (ii) eine geringere Energieeffizienz (durch höhere Intensität der Bodenbearbeitung) und (iii) eine höhere Toxizität der eingesetzten Pflanzenschutzmittel (durch vermehrten Einsatz von Nachauflaufherbiziden).

Das bioökonomische Modell baut auf der Studie von Böcker et al. (2018)*** auf. Es differenziert Auftreten und mögliche Schäden durch ca. 30 im Maisanbau relevante Unkräuter und alle relevanten Strategien des Unkrautmanagements für fast 400 Gemeinden. Dies umfasst Strategien vor der Saat (z.B. Pflug-, Grubber- oder Glyphosateinsatz) als auch nach der Saat (z.B. selektive Herbizide) (siehe auch Abbildung 1).

Wir erweitern dieses Modell hinsichtlich zweier wichtiger Dimensionen. Erstens berücksichtigen wir explizit, dass Risiken durch Schwankungen der Erträge und des Unkrautdrucks die Anwendungsentscheidungen von Pflanzenschutzmitteln beeinflussen. Zweitens bewerten wir die Umweltauswirkungen der vor und nach dem Verzicht gewählten Strategien der Unkrautbekämpfung. Hierzu verwenden wir den dänischen Risikoindikator “Pesticide Load”****. Darüber hinaus quantifizieren wir den Bedarf an Prozessenergie der Strategien, d.h. wir berücksichtigen den Energiebedarf aller physikalischen Materialflüsse einschließlich der Herstellung von Maschinen und Vorleistungen wie Dünger oder Pflanzenschutzmitteln. So können auch potenzielle Auswirkungen auf den Klimawandel durch eine eventuelle Substitution von Glyphosat durch maschinelle Unkrautbekämpfung erfasst werden.

 

Abbildung 1. Schematische Darstellung der im Modell berücksichtigten Zeitachsen für Unkrautentwicklung und – bekämpfung, sowie berücksichtigte Unkräuter.

 

Wir vergleichen aus Sicht der Landwirte optimale Strategien der Unkrautbekämpfung im Hinblick auf Ertrag, Deckungsbeitrag und verschiedene Umweltwirkungen mit und ohne Glyphosateinsatz. Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein Verzicht auf Glyphosat zu einer statistisch signifikanten, aber recht geringen Erhöhung der Kosten der Unkrautbekämpfung im Silomais führt. Zusammen mit leicht sinkenden Erträgen ergeben sich im Mittel Deckungsbeitragsverluste von ca. 2–3 €/ha (- 0,2–0,3 %). Mechanische Strategien erweisen sich in unserer Fallstudie als praktikable und kaum weniger rentable Alternative zur Glyphosatanwendung – dies deckt sich auch mit Erfahrungen der landwirtschaftlichen Praxis.

 

Abbildung 2: Reduktion der Gesamttoxizität der Unkrautbekämpfung durch ein Glyphosatverzicht ausgedrückt durch den Load Indikator/ha. Die drei Szenarien repräsentieren verschiedene Preisniveaus für Silomais.

 

Hinsichtlich der Folgen für Umweltziele zeigt unser Modell einen Zielkonflikt zwischen einer Reduktion der potentiellen Umwelt- und Gesundheitsrisiken und der Energieeffizienz durch einen Glyphosatverzicht. Unsere Ergebnisse zeigen einen Anstieg des Gesamtenergieverbrauchs von bis zu 170 MJ / ha und Jahr, was jedoch im Kontext des gesamten landwirtschaftlichen Energieverbrauchs in NRW klein ist.

Potenzielle Risiken für Umwelt und Gesundheit nehmen bei einem Glyphosat Verzicht jedoch ab, der Load Index reduziert sich um 0,2 Einheiten/ha (11 Prozent) (Abbildung 2).

Ein Glyphosatverzicht impliziert damit nicht, wie oft postuliert, einen vermehrten Einsatz von Herbiziden, welche toxischer als Glyphosat sind. Hierbei ist jedoch zu bedenken, dass die Toxizität von Herbiziden in der Maisproduktion, sowohl mit als auch ohne Glyphosat, im Vergleich zu anderen Kulturen wie etwa Kartoffeln oder Gemüse sehr niedrig ist – es jedoch auch wesentlich größere Anbauflächen gibt.

 

Autoren des Papers: Thomas Böcker, Wolfgang Britz, Niklas Möhring, Robert Finger. Für Rückfragen oder Kopien der Artikel senden Sie bitte eine E-Mail an Robert Finger:  rofinger@ethz.ch

 

Referenzen

* Finger, R. (2018) Take a holistic view when making pesticide policies stricter. Nature 556 (7700): 174. Siehe auch:Pflanzen schlauer schützen https://agrarpolitik-blog.com/2018/06/12/pflanzen-schlauer-schuetzen/

**Böcker, T., Britz, W., Möhring, N., Finger, R. (2019). An economic and environmental assessment of a glyphosate ban for the example of maize production. European Review of Agricultural Economics. In Press >>

Der verwendete Modellierungsansatz ist frei zugänglich in der ETH Research Collection veröffentlicht: Böcker, T., Britz, W., Möhring, N., Finger, R. (2018). Bio-economic model on weed control in maize production (version II) https://www.research-collection.ethz.ch/handle/20.500.11850/300439

***Böcker, T., Britz, W., Finger, R. (2018). Modelling the effects of a glyphosate ban on weed management in silage maize production. Ecological Economics 145: 182–193 >>. Siehe auch: Es geht auch ohne Glyphosat: https://agrarpolitik-blog.com/2017/10/04/geht-es-auch-ohne-glyphosat/

**** Kudsk, P., Jørgensen, L. N., & Ørum, J. E. (2018). Pesticide Load—A new Danish pesticide risk indicator with multiple applications. Land use policy, 70, 384-393.

und

Möhring, N., Gaba, S., Finger, R. (2019). Quantity based indicators fail to identify extreme pesticide risks. Science of the Total Environment 646, 503-523 >>