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Ein drittel der Welternteerträge wird von Schädlingen zerstört, die Zahl wäre doppelt so hoch ohne die chemische Schädlingsbekämpfung.
Es gibt 3 Hauptgruppen:
Insektizide
Herbizide
Fungizide
Insektizide:
Insektizide ist die Bezeichnung für Schädlingsbekämpfungsmittel, die gegen Insekten wirken. Die Insektizide lassen sich in 3 verschiedene Gruppen einteilen. Die Atemgifte, die Fraßgifte und die Kontaktgifte.
Die Atemgifte gelangen als Gas in die Luftwege des Insekts und wirken dort tödlich. (z.B. Blausäure)
Die Fraßgifte gelangen mit der Nahrung in den Darm und in die Blutbahn, wo sie tödlich wirken. (Rotenoide)
Die Kontaktgifte zerstören die Haut und dringen von dort ins Innere des Insekts vor und töten es. (z.B. Pyrethrum, E605)
Insektizide können aber auch auf die Eier und die Larven ausgerichtet sein, man nennt sie dann Ovizide bzw. Larvizide.
Ebenfalls unterscheidet man noch zwischen systemischen und nicht systemischen Verbindungen.
Systemische Gifte dringen in die Pflanze ein, ohne ihr zu schaden und halten sich dort ca. 3 - 4 Wochen. Fressende und saugende Insekten werden durch das Gift in der Pflanze getötet.
In der Chemie unterscheidet man zunächst zwischen natürlichen und synthetischen Insektiziden.
Natürliche Insektizide
Zu den natürlichen insektiziden gehören die Rotenoide, Alkaloide und das Pyrethrum:
Rotenoide:
Dies sind Verbindungen, die in Wurzeln und Samen von Derrisarten vorkommen. Sie sind Fraßgifte.
Alkaloide:
Sind meistens Nervengifte, und kommen daher fast nur im Pflanzenreich vor. Besonders Alkaloid-reich sind z.B. die Mohngewächse und die Nachtschattengewächse. Alkaloide werden auch in der Pharmazie verwendet, z.B. Morphin.
Pyrethrum:
Die Blüten verschiedener Chrysanthenum Arten enthalten Pyrethrine. Dies sind komplizierte Verbindungen, die für Insekten außerordentlich giftig sind, für Menschen, Vögel und Säugetiere aber relativ harmlos. Wegen der geringen Stabilität der Pyrethrum (bei Licht, Luft und Nässe verliert es schnell seine Wirkung) und den hohen Herstellungskosten kann es in der Landwirtschaft nur sehr sparsam angewendet werden. Es ist ein Kontaktgift, das rasch in das Nervensystem gelangt. Da die Wirkstoffe der Pyrethrum im Insekt schnell entgiftet werden, ist die Wirkung meist nicht tödlich.
Synthetische Insektizide:
Chlorkohlenwasserstoffe:
Sind wenig wasserlöslich, aber gut fettlöslich, daher werden sie im Fettgewebe von Organen gespeichert, und auf viele Lebewesen übertragen, die dadurch gefährdet werden. Deshalb ist ihre Anwendung in den meisten Ländern verboten.
Zu dieser Gruppe gehören Aldrin, Endosulfan und das DDT.
DDT (Dichlor-Dipenyl-Trichlorethan) ist ein Kontaktinsektizid und fand sehr schnell weltweite Anwendung, da es gegen Insekten aller Art eingesetzt werden konnte. Es wurde aber auch dort verwendet, wo man weitaus harmlosere Insektizide einsetzen könnte. Da DDT sehr stabil ist, und nur langsam in ungiftige Verbindungen abgebaut werden kann, kam es schnell soweit, dass man Spuren von DDT überall auf der Welt gefunden hat, sogar in der Antarktis.
Phosphororganische Verbindungen:
Es handelt sich hierbei vor allem um Ester der Phosphorsäure. Phosphororganische Verbindungen wirken als Kontakt-, Fraß-, oder Atemgifte. Bekanntester Vertreter dieser Gruppe ist das E605. Es ist um ein Vielfaches wirksamer als DDT, umfasst einen größeren Schädlingskreis, und ist schnell abbaubar.
Carbamate:
Sind Ester und Salze der Carbaminsäure. Sie haben den gleichen Wirkungsmechanismus wie Phosphorsäureester, und sind ebenfalls gut abbaubar. Die meisten Carbamate sind systemisch.
Wirkung:
Die Wirkungsweise der Insektizide ist unterschiedlich. Phosphorsäureester und Carbamate blockieren die Cholinesterase, ein Enzym, das nach der Übertragung eines Nervenimpulses den Überträgerstoff abbaut. Die Blockierung führt zu einer Dauererregung und schließlich zum Tod.
Phyrethroide wirken ebenfalls als Nervengifte. Es hemmt die Erzeugung von Chitin, das zum Aufbau des Schutzpanzers bei Insektenlarven benötigt wird. Diese sind dadurch nach der Häutung nicht mehr überlebensfähig.
Die Wirkung der Insektizide kann im Laufe der Zeit eingeschränkt werden. Dies passiert wenn Insekten einen Entgiftungsmechanismus (Resistenz) entwickeln und somit unempfindlich (immun) gegen Insektizide sind.
Gefahren:
Mit der Verwendung der meisten insektentötenden Chemikalien ist auch eine Gefährdung der Bienen verbunden. Zu den gefährlichen Stoffen zählen die Phosphorsäureester z.B. Dichlorvos (DDVP)
Fungizide:
Fungizide ist die Bezeichnung für Präparate, die Pilze und deren Sporen abtöten, oder deren Wachstum hemmen.
Bei den Fungiziden unterscheidet man je nach Anwendungsort zwischen Blatt Fungiziden, Boden Fungiziden und Beizmitteln.
Blatt Fungizide werden als Spritzmittel auf der Pflanze verteilt.
Boden Fungizide werden flüssig oder als Pulver in den Boden eingebracht.
Beizmittel haben die Aufgabe die auf den Samen, Knollen oder Zwiebeln lebenden Erreger abzutöten.
Die Wirkung von Fungiziden kann ebenfalls systemisch oder nicht systemisch sein.
Die Wirkstoffe lassen sich in anorganische, metallorganische und organische Verbindungen unterteilen.
Anorganische Fungizide:
Zu den anorganischen Fungiziden gehören einige Verbindungen als Schwefel, die Kupferkalkbrühe und die Kupfersodabrühe.
Kupferkalkbrühe, Kupfersodabrühe:
Die Kupferkalkbrühe ist eine Mischung aus gebranntem Kalk, Kupfersulfat und Wasser.
Wird an Stelle des Kalkes Soda verwendet, entsteht die sogenannte Kupfersodabrühe.
Metallorganische Fungizide:
Zu den metallorganischen Fungiziden gehören Verbindungen aus Kupfer und Zinn.
Organische Fungizide:
Die meisten Fungizide sind jedoch organisch. Der größte Vorteil im Vergleich zu den Anorganischen Fungiziden ist ihre bessere Pflanzenverträglichkeit.
Herbizide
Herbizide sind Mittel, die zur Vernichtung von Unkraut verwendet werden.
Herbizide lassen sich bezüglich des Zeitpunktes der Anwendung, der Aufnahmeart und der Wirkungsweise jeweils in verschiedene Gruppen einteilen.
Bezüglich des Zeitpunktes unterscheidet man zwischen der Vorsaat, dem Voraustrieb und dem Nachaustrieb.
Die Wirkstoffe werden unterteilt in Boden Herbizide, Blatt Herbizide und Kontakt Herbizide.
Herbizide können ebenfalls systemisch und nicht systemisch wirken.
Herbizide lassen sich in anorganische und organische Verbindungen unterteilen.
Anorganische Verbindungen:
Dies sind zum Beispiel Eisen- und Kupfersulfate oder Schwefelsäure. Sie werden aber heutzutage nur noch in Spezialfällen und als Totalherbizide, d.h. sie vernichten alles, auch die Nutzpflanzen, verwendet.
Organische Verbindungen:
Phenolverbindungen:
Sie wirken als Zellgifte gegen alle Pflanzen, und können daher nur in der Winterzeit angewendet werden. Ein weiteres Problem ist, dass ihre Abbauzeit in der Erde bis zu 5 Jahre dauern kann.
Harnstoffverbindungen:
Die pflanzenschädigende Wirkung dieser Stoffe beruht auf ihrer Fähigkeit die Photosynthese zu hemmen. Die meisten Harnstoffverbindungen sind Boden Herbizide. Sie werden von den Wurzeln des Unkrauts aufgenommen und weitergeleitet bis zum Absterben der Pflanze. Ihre Verweildauer im Boden kann über 1 Jahr dauern. Bei häufigerer Benutzung besteht die Gefahr, dass dauerhaft Rückstände im Boden bleiben.
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