Dr. Udo Heimbach - Ansätze zur Verringerung von Staub

Saatguthandelstag
am 11./12. Juni 2015
„Ansätze zur Verringerung von
Staub- und Wirkstoffemissionen
in der Getreidebeizung“
Dr. Udo Heimbach
Ansätze zur Verringerung von Staub- und
Wirkstoffemissionen in der Getreidebeizung bei
der Aussaat
U. Heimbach1, A. Mertens4, Tanja Schütte1, J.Hansen², J-W. Hoopman³, M. Köhler5,
M. Stähler6
1 JKI,
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland, Braunschweig
² KWS Lochow GmbH, Bergen
3 Hoopman equipment & engineering b.v., Aalten
4 Bundesverband Deutscher Pflanzenzüchter e.V., Bonn
5 Willy Niklas GmbH Apparatebau, Mönchengladbach
6 JKI, Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz, Berlin
1
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
www.jki.bund.de
www.jki.bund.de
Ausgangspunkt:
Bienensterben Frühjahr 2008
• Ursachenforschung und Ergebnisse:
− Nachweis des Beizmittelwirkstoffes Clothianidin an toten Bienen
− Entstehung von Beizmittelstaub (Abrieb) wg. schlechter Haftung des
Beizmittels + mechanischer Belastung von gebeiztem Saatgut
− Verdriftung des Beizmittelstaubes durch bestimmte pneumatische
Sämaschinen und Anlagerung des Staubes auf Blütenpflanzen
• Maßnahmen der Behörden:
− 2008: Ruhen der Zulassung für insektizide Beizmittel in Mais und Raps
− 2008: (Eil)VO gegen die Aussaat von insektizid gebeiztem Maissaatgut
mit bestimmten pneumatischen Sägeräten + Grenzwert für Abrieb
− 2010: EU RiLi 2010/21 = Neonics und Fipronil nur noch in professionellen Anlagen, die über den besten Stand der Technik verfügen umgesetzt in D durch BVL-Anwendungsbestimmung
− 2013: EU-Verbot von Neonics und Fipronil in weiten Bereichen
− 2013/14: EFSA Guidance Doc. „Bees“ und EU Guidance doc. „Seed
Treatment“
2
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
www.jki.bund.de
Imidaclopridrückstände bei Gerstenaussaat 2008,
mechanische und pneumatische Sämaschine;
Behandlung Manta plus Inteco
80
pneumatisch
mechanisch
mg imidacloprid /ha
70
60
50
40
30
20
10
Abstand in m
0
0
3
5
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
10
15
6/2015
20
www.jki.bund.de
Wichtige Faktoren für Staubdrift beim Säen
Der Staubaustrag in Nachbarflächen wird beeinflußt durch
Aussaatstärke /ha x Staubabrieb x % Wirkstoffgehalt im
Staub
(und durch z.B. Staubgrößenverteilung, Sämaschinentyp,
Drillbreite in Windrichtung, Bodenfeuchte, Wind)
In Beizanlagen vor allem Staubabrieb und Wirkstoffgehalte
beeinflußbar (Projekt)
Abriebwerte sind Grundlage für Riskobewertung bei der
Beizmittelzulassung
Auch bei Sämaschinen sind Verbesserungen möglich
4
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
www.jki.bund.de
Antwort von Wirtschaft und Wissenschaft
• Pilotprojekt BDP, BVL, JKI als Basis für Beizstellenzertifizierung:
− Entwicklung einer Checkliste für den optimalen Beizprozess
− Festlegung Referenzwert für Staubabrieb mittels Heubach-Test
(zukünftig „Heubach-AI“?)
− Ergebnis: Optimierung Beizergebnis – Minimierung Staubabrieb
• Überführung der Ergebnisse in die Praxis mit „SeedGuard“:
5
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
www.jki.bund.de
6/2015
Testverfahren zur Bestimmung von Feinstaub bei
Saatgut mit Hilfe des Heubach Dustmeters
(s.a. www.jki.bund.de/heubach.html)
Abriebtrommel
gutes Saatgut
schlechtes Saatgut
Abriebtrommel
Filtereinheit
6
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
www.jki.bund.de
Heubachwerte (g / ha) von Getreidesaatgut
mehrerer Beizanlagen 2008 - 2011
jeweils für maximale Saatdichte in kg/ha berechnet
2008
2011
No.
Ø
Kultur
kg/ha
No.
Ø
Gerste
180
21
3,0
30
2,63
21
1,87
55
1,33
Weizen
250
45
7,7
40
3,43
91
2,25
105
1,06
Triticale
170
-
-
28
4,05
2
0,92
-
-
Roggen
150
23
6,3
23
0,68
14
1,04
-
-
Kontrollfilter
7
Heubach in g/ha
2009
2010
No.
Ø
No.
Ø
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
Wenig Staubabrieb
Viel Staubabrieb
6/2015
www.jki.bund.de
Projekt: Entwicklung innovativer Beiztechniken
für Getreidebeizanlagen
Ziel:
Verbesserungen und langfristige Optimierung von Beiztechnik und
Beizprozess im Getreide zur Vermeidung von Staubemissionen bei
Saatgut für einen nachhaltigen, umweltsicheren Pflanzenbau
Methode: Chargenbeizer Niklas W.N. 5 / 50sps, Contibeizer Niklas W.N. 8
Getreideproben gut vorgereinigt und qualitativ hochwertig, jede Beizvariante mit
mindestens 500 kg Saatgut, automatische Probenahme
Trockner (Fa. Hoopman): Saatgutdurchfluss 5t/h, max. Luftdurchfluss 3500 m³/(h)
Abriebtest: Heubach Dustmeter, min. 2 Wdhl. à 100 g
Rückstandsanalytik: LC-MS/MS von min. 2 Wdhl. je Probe
Dauer: 01.10.2011 bis 31.03.2015
Finanzierung: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)
Partner:
Bundesverband Deutscher
e.V.
8Pflanzenzüchter
Institut für
Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
www.jki.bund.de
Skizze des Versuchsaufbaus für das Beizprojekt
Vorreinigung/
Aspiration
Getreideprobe
Aspiration
Probe
nahme
ChargenBeizer
ContiBeizer
Absackung
Trockner
9
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
www.jki.bund.de
6/2015
Heubachwerte 2 verschiedener Beizgeräte
4 Getreidearten, mehrere Fungizide mit und
ohne Kleber, 2012/2013
Heubachwerte g / ha
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
ohne Kleber
Chargenbeizer
Contibeizer
n=3 n=3
Weizen 2012
n=3 n=3
Weizen 2013
n=4 n=4
n=2 n=2
n=3 n=3
Roggen
Gerste
Hafer
Heubachwerte g / ha
1,5
Chargenbeizer
Contibeizer
mit Kleber
1,0
0,5
n = 5 n = 10
n=5 n=5
Weizen 2012
Weizen 2013
n=6 n=6
n=4n=4
Roggen
Gerste
n=3 n=3
0,0
10
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
Hafer
www.jki.bund.de
Einfluss des Trockners auf Heubachwerte von
Roggenproben 2012 (verschiedene Fungizide
und Kleber)
Trockner an (n = 2)
5,0
Trockner aus (n = 1)
30 %
4,5
Heubachwerte g / ha
4,0
3,5
37 %
34 %
3,0
55 %
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
11
38 %
30 %
39 %
12 %
43 %
35 %
- 27 % 23 %
- 77 %
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
- 229 %
www.jki.bund.de
Heubachwerte von Hafer, Weizen, Roggen und
Gerste (n = 24) mit und ohne Klebern
direkt nach Beizung und 3 / 12 Monaten Lager
12
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
www.jki.bund.de
Heubachwerte Weizen-Lagerproben über 12
Monate mit und ohne unterschiedlich effektiven
Klebern ( n = 2)
5,0
0 Monate
3 Monate
6 Monate
9 Monate
12 Monate
4,5
Heubachwerte in g / ha
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
13
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
www.jki.bund.de
6/2015
Heubachwerte Roggenprobe mit 4 Kornfeuchten, 2 Fungizide mit und ohne Kleber bzw.
Mikronährstoff
4,0
15,5 %
3,5
14,5 %
13.0 %
Heubachwerte g / ha
3,0
11,8 %
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
ohne Kleber (n = 3)
mit Kleber (n = 4)
ohne Kleber (n = 3)
mit Kleber (n = 4)
+ mobil
14
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
www.jki.bund.de
Heubachwerte Roggenprobe bei 5 und 12°C,
verschiedene Fungizide mit /ohne Kleber bzw.
Mikronährstoff
3,0
T > 12°C
2,5
T = 5° C
Heubachwerte g / ha
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
ohne Kleber (n = 3)
mit Kleber (n = 4)
ohne Kleber (n = 3)
mit Kleber (n = 4)
+ mobil
15
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
www.jki.bund.de
6/2015
Wirkstoffe im Staub, Weizen, Landor CT (M)
Tebuconazol; Difenoconazol; Fludioxynil
5 g/l
20 g/l
Weizen (200 ml /dt)
25 g/l
y = 11.7x + 0.067
R² = 0.83
n=21
µg a.i./Filter
6
5
y = 11.4x + 0.11
R² = 0.87
n=21
4
3
2
y = 2.3x + 0.015
R² = 0.87
n=21
1
0
0,0
0,1
Difenoconazol
0,2
0,3
Fludioxonil
0,4
Tebuconazol
0,5
mg Staub/Filter
16
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
www.jki.bund.de
Dosis je dt und Wirkstoffkonz. im Heubachstaub
Weizen/Gerste, 5 Mittel, 9 Wirkstoffe
Wirkstoffgehalte im Heubach-Staub (%)
10
8
y = 0,24x
R² = 0,96
6
Mittel 1
Mittel 2
Mittel 3
Mittel 4
Mittel 5
4
2
Datenauswertung
Heimbach (JKI),
Kaiser/Pieper (UBA)
0
0
10
20
30
40
Wirkstoffdosierung je /100 kg
17
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
www.jki.bund.de
6/2015
Wirkstoffmenge [µg/Filter] im Staubabrieb und
Staub [g/Filter] bei 8 gelagerten Getreideproben
Wirkstoffmeng [µg/Filter; Filtergewicht [g]
Winterroggen, Arena C, (25 g Fludioxinil + 5 g Tebuconazol /100kg)
mit Kantor oder mobil
8
6
4
2
0
0
3 12 0
3 12 0
3 12 0
Arena C
Arena C
Arena C
3 12 0
Arena C
3 12 0
Arena C
3 12 0
Arena C
+ Kantor
Monate
Fludioxonil [ug/Filter]
18
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
Tebuconazol [ug/Filter]
3 12 0
Arena C
+ mobil
3 12
Arena C
+Kantor
+ mobil
[mg]
www.jki.bund.de
Einfluss des Klebers auf die
Wirkstoffgehalte [%] im Staubabrieb
Wirkstoffgehalt [%] im Staub
Beispiel: Hafer gebeizt mit Zardex G
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
Zardex ohne
Zardex ohne
Cyproconazol
mit 5 g/l im PSM
19
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
Zardex Kantor
Zardex Kantor
Imazalil
mit 20 g/l im PSM
6/2015
www.jki.bund.de
Zusammenfassung
Abriebwerte bei Chargen- und Contibeizer ähnlich
Verringerte Abriebwerte bei zusätzlicher Trocknung möglich
Kleber verringern Abriebwerte bei allen Getreidearten, aber
Unterschiede zwischen Klebern
Erhöhte Klebermenge oft sinnvoll, aber techn. Probleme möglich
Lagerung von behandeltem Saatgut führt bei einigen Klebern zu teils
deutlich steigenden Abriebwerten
Korntemperatur beeinflusste Abriebwerte, Kornfeuchtigkeit weniger
Abriebwerte (Heubach) < 1 g /ha (oft sogar < 0,5 g /ha) sind in gut
ausgerüsteter Anlage erreichbar
Analytik der Wirkstoffgehalte im Staub wurde etabliert und validiert
Bei gleicher Beizrezeptur gleiche Wirkstoffgehalte je Wirkstoff
Zumischungen ergeben niedrigere Wirkstoffgehalte
Höhere Wirkstoffdosierung je dt verursacht höhere Wirkstoffgehalte
Beizanlagen müssen jeweils eigene Erfahrungen sammeln
20
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
www.jki.bund.de
Danksagung
Dank an die Mitarbeiter für
Installation Beizanlagen und Trockners (Niklas,
Hoopman, KWS LOCHOW)
Durchführung Beizungen (KWS LOCHOW)
Abriebuntersuchungen (JKI, Braunschweig)
Rückstandsanalytik (JKI, Berlin)
Projektkoordination (GFP, BDP)
Bundesverband Deutscher
Pflanzenzüchter e.V.
Förderung durch BLE
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
21
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
6/2015
www.jki.bund.de

Download Report