AGES-Fachtagung "Kupfer im Pflanzenschutz" (26.09.2012) Pflanzenschutzmittel auf Kupferbasis werden seit über 100 Jahren gegen Pilzkrankheiten und auch gegen viele andere Pflanzenkrankheiten im Weinbau, Obstbau, Hopfenbau und in Feldkulturen im Gemüse-, Kartoffel- und Erdbeerbau eingesetzt. Das Metall Kupfer wird jedoch im Boden nicht abgebaut. Mit dem Projekt "Kupfer als Pflanzenschutzmittel – Strategie für einen nachhaltigen und umweltschonenden Einsatz" hat die AGES in Zusammenarbeit mit den ProjektpartnerInnen das Ausmaß der Bodenbelastung in den relevanten Anbaugebieten Österreichs erhoben. Mit den Ergebnissen steht nun eine wissenschaftlich fundierte Basis für einen angemessenen Kupfereinsatz in der nachhaltigen Landwirtschaft zur Verfügung. Der Abschlussbericht des AGES Kupferprojekts wird auf der DaFNE-Webseite (www.dafne.at) veröffentlicht: http://www.dafne.at/dafne_plus_homepage/index.php?section=dafneplus&content=result&come_from=homepage&&project_id=2922 Fachtagung "Einsatz von Kupfer im Pflanzenschutz" mit internationaler Beteiligung Bei dieser Tagung wurden die Ergebnisse des Kupferprojekts präsentiert. Es wurden aber auch zahlreiche Vortragende aus der landwirtschaftlichen Praxis und ausländischen Institutionen, insbesondere wissenschaftliche Experten aus dem Julius Kühn - Institut (JKI) in Deutschland, eingeladen, um über die Möglichkeiten zur Minimierung des Kupfereinsatzes im Weinbau, im Obstbau und im Kartoffelbau zu referieren: http://www.ages.at/ages/landwirtschaftliche-sachgebiete/pflanzenschutzmittel/aktuelles/ages-kupfer-projekt/ages-fachtagung-kupfer-im-pflanzenschutz/ Dokumentation der Fachtagung mit Präsentationen: http://www.ages.at/ages/ages-akademie/dokumentation-2012/kupfer-im-pflanzenschutz-26092012/

1. Risikobewertung für Bodenorganismen
alex.dellantonio@ages.at
Institut für Pflanzenschutzmittel
Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit / AGES
Spargelfeldstraße, 191
A-1220 Wien
www.ages.at Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH

2. Risikobewertung für Bodenorganismen
Zentraler Punkt:
Berücksichtigung der Bioverfügbarkeit von Kupfer bei der Risikobewertung
„Effekt“ / Toxizität / Verfügbarkeit von Kupfer sind u.a. abhängig von:
- Bodenparametern
 pH
 Humus
 Tongehalt
 Kationenaustauschkapazität
- Alter der Rückstände

3. Risikobewertung für Bodenorganismen
NOECadd L/A
Herleitung der Cu-
Effektkonzentrationen
NOECtot
Normalisierung der Cu-
Effektkonzentrationen NOECtot,norm
 vRAR Copper
SSD
Ableitung der
HC5 /PNEC
HC5 / PNEC

4. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5/PNEC
Herleitung
NOECadd L/A
NOECtot
NOECtot,norm
SSD
HC5 / PNEC

5. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5/PNEC
Herleitung
Typisches Datenpaket in den berücksichtigten Papers
1) Boden: pH, OS, KAK, Textur
2) Organismus: Folsomia candida.
3) Expositionsparameter: Reproduktion, Mortalität
4) Expositionsdauer: 28 d Bedingung!!!!
5) NOEC ist die höchste Konzentration, welche keinen statistisch
Signifikanten Unterschied zur Kontrolle aufweist.
6) NOEC 40 mg/kg (Mortalität),
NOEC 200 mg/kg (Reproduktion).

6. Titel
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5/PNEC
Herleitung
NOECadd
Pflanzen Invertebraten Mikroorganismen
67 NOEC-Werte 108 NOEC-Werte 79 NOEC/EC10-Werte
NOECtot
9 Spezies 10 Spezies
u.a. u.a. funktionelle Parameter
Windenknöterich Kompostwurm N-Kreislauf
Hafer Eisenia andrei C-Kreislauf
Deutsches Weidelgras NOECtot,norm
Eisenia fetida Wachstum
Gerste Springschwanz
Tomate Regenwurm
Gewöhnliches Greiskraut
SSD
17 Papers 34 Papers 20 Papers

7. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5/PNEC
L/A Faktor
NOECadd L/A
Leaching/Ageing Faktor:
NOECtot  Frische Cu Zugabe (z.B. im Laborversuch)
toxischer als gealterter Cu Rückstand
NOECtot,norm  Zwei Faktoren: Leaching...Auswaschung
Ageing......Alterung
SSD
HC5 / PNEC

8. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5/PNEC
L/A Faktor
Bestehende Kupferaltlast
Cu
1
10 100 Transekt
% resp. Glucose
ED10
= L/A
ED10
Cu

9. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5/PNEC
L/A Faktor
vRAR Kupfer:
[...] there is sufficient justification to assume that
the toxicity under field conditions is less than under
laboratory conditions, and a reasonable worst case
generic L/A of 2.0 is proposed for all soils.
25. Perz.
100
Scientific/Technical Report EFSA 80
“Pre-Assessment of Environmental Impact of Zinc 60
and Copper Used in Animal Nutrition” Frequency
40
[…] a reasonable worst case generic L/A [factor]
of 2.0 is proposed for all soils. 20
0
0.1 1.0 10.0 100.0 1000.0
Field-Spike factor (L/F)
Leaching Ageing factor (L/A)

10. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5/PNEC
L/A Faktor
NOECadd L/A
Pflanzen Inverterbraten MOs
NOECtot
67 NOEC 108 NOEC 79 NOEC
NOECtot,norm
+ großer Datensatz
- sehr heterogene Bodenparameter
SSD
(pH, OS, KAK, Ton etc.)
HC5 / PNEC

11. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5/PNEC
NOECadd L/A Normalisierung notwendig  Vergleichbarkeit der
Studien
NOECtot Verfahren:
- Laborexperimente mit 19 Böden
NOECtot,norm
- Ermittlung des Einflusses von Bodenparametern
auf NOEC
SSD
z.B.: Arrhenius-Gleichung
HC5 / PNEC

12. log EC50 (mg/kg)
3
2
Risikobewertung für Bodenorganismen y = 0,96x + 1,63
Effektkonzentrationen Normalisierung
1 HC5/PNEC R2 = 0,63
0
Reproduktion Eisenia fetida 0 0,5 1 1,5 2
1,5 2
Einfluss der Kationenaustauschkapazität des Bodens auf die Effektkonzentration
log CEC (cmol/kg)
ol/kg)
Eisenia fetida - reproduction
3,5
log EC50 (mg/kg)
3
2,5
2
y = 0,58x + 1,85
1,5
R2 = 0,75
1
0,5 0.58
KAKref
0 NOECref = NOEC
0 0,5 1 1,5 2 KAKBoden
log CEC (cmol/kg)
Normalisierungsformel E. fetida

13. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5/PNEC
NOECadd L/A
Ergebnis der Normalisierung

neuer Datensatz mit vergleichbaren
NOECtot Cu Effektkonzentrationen
Pflanzen Inverterbraten MOs
NOECtot,norm
67 NOEC 108 NOEC 79 NOEC
SSD
HC5 / PNEC

14. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5 / PNEC
NOECadd L/A
NOECtot
NOECtot,norm
SSD
HC5 / PNEC ©van Vlaardingen et al. 2004;(RIVM). Report no. 601501028

15. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5 / PNEC
1.0 pH = 4.8 MR
Respiration
OS = 2.8 % Ammonification
0.9 H. radicata
Ton = 7.0 % F. fimetaria
0.8 SIR
KAK = 2.4 cmol kg-1 A. sativa
cumulative distribution
F. candida
0.7 A. integrifolia
H. aculeifer
P. convolvulus
0.6 P. annua
L. esculentum
Microbial biomass
0.5 S. vulgaris
E. fetida
I. viridis
0.4 Nitrification
C. sphagnetorum
L. perenne
0.3 Glutamic acid
H. vulgare
0.2 L. rubellus
E. andrei
P. peltifer
0.1 N-mineralisation
P. acuminatus
Denitrification
0.0
10 100 1000 10000
Cu concentration (mg/kg)
25
PNEC

16. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5 / PNEC
1.0 pH = 4.8 MR Ammonification
Respiration F. fimetaria
OS = 2.8 % Ammonification F. candida
0.9 H. radicata H. radicata
Ton = 7.0 % F. fimetaria H. aculeifer
0.8 SIR L. esculentum
KAK = 2.4 cmol kg-1 A. sativa Nitrification
cumulative distribution
F. candida A. sativa
0.7 A. integrifolia I. viridis
H. aculeifer A. integrifolia
P. convolvulus P. convolvulus
0.6 P. annua P. annua
L. esculentum S. vulgaris
Microbial biomass P. peltifer
0.5 S. vulgaris L. perenne pH = 7.5
E. fetida E. fetida
0.4
I. viridis
Nitrification
SIR
N-mineralisation
OS = 2.2 %
C. sphagnetorum C. sphagnetorum
L. perenne H. vulgare
Ton = 26.0 %
0.3 Glutamic acid Denitrification
H. vulgare MR KAK = 20 cmol kg-1
0.2 L. rubellus Microbial biomass
E. andrei Respiration
P. peltifer L. rubellus
0.1 N-mineralisation E. andrei
P. acuminatus Glutamic acid
Denitrification P. acuminatus
0.0
10 100 1000 10000
Cu concentration (mg/kg)
25 90
PNEC

17. Risikobewertung für Bodenorganismen
Effektkonzentrationen Normalisierung HC5 / PNEC
vorläufige
pH – Textur – Humus – Matrix
Humus % 25. 75.
pH Ton % Weinanbauregion Min. Median Max.
<2 2-4 >4 Perz. Perz.
<10 40 60 70 Wachau 2 33 82 166 469
< 6 10 - 25 60 85 100 Kamptal 2 35 67 113 430
>25 90 120 140 Thermenregion 1 33 66 108 297
<10 40 65 85 Neusiedlersee-
5 32 64 109 253
Hügelland
6 – 7.5 10 - 25 70 95 115
Kremstal 3 29 60 120 338
>25 95 130 150
Wagram 2 31 59 110 862
<10 45 70 90
>7.5 10 - 25 70 100 120 … … … … … …
>25 100 140 160

18. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!