Nanopartikel im Pflanzenschutz und in Düngern

Die Nanotechnologie stösst auf Interesse und gleichzeitig auch auf Skepsis. Weltweit wird geforscht, um die Auswirkungen von Nanopartikeln auf den Menschen und die Umwelt besser zu verstehen. Die Einsatzmöglichkeiten von Nanopartikeln sind vielfältig: beispielsweise in der Elektro- und Energietechnik, bei Verbrauchsprodukten wie Textilien, aber auch in der Medizin, dem Lebensmittelsektor und der Landwirtschaft. National und international untersuchen Forschende Fragestellungen zur Nanotechnologie und erarbeiten Grundlagen, um die Chancen wie auch die Risiken abschätzen zu können; so auch während mehreren Jahren im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms 64 (NFP 64, www.nfp64.ch), an dem auch Agroscope beteiligt war.

Internationales Forscherteam wertet aktuelle Erkenntnisse aus

Durch Nanopartikel in Düngern und Pflanzenschutzmitteln sollen der effizientere Einsatz der aktiven Wirkstoffe und höhere Erträge erreicht werden. Doch inwieweit unterscheiden sich Dünger und Pflanzenschutzmittel mit Nanomaterialien und deren konventionelle Formen tatsächlich in ihrer Wirkung? Eine internationale Forschungsgruppe unter Beteiligung von Thomas Bucheli, Agroscope, wertete in einer Meta-Analyse bereits veröffentlichte Publikationen zu dieser Thematik aus. Die Literaturstudie bietet einerseits einen Überblick über den aktuellen Wissensstand. Andererseits zeigt sie Wissenslücken auf, legt methodische Schwierigkeiten dar und stellt Grundlagen für den Vollzug und die Zulassung bereit. 

Die in der Schweiz aktuell zugelassenen Pflanzenschutzmittel enthalten gemäss Auskunft des Bundesamtes für Landwirtschaft keine Nanomaterialien. Für allfällige Registrierungsgesuche solcher Produkte besteht die Selbstdeklarationspflicht, das heisst, Firmen müssen eine umfassende Datenbasis zur Beurteilung möglicher Auswirkungen auf Mensch, Tier und Umwelt vorlegen.

Mehr Forschungsarbeit notwendig

Unter dem Titel «A critical evaluation of nanopesticides and nanofertilizers against their conventional analogues» veröffentlichte das Forschungsteam ihre Arbeit in «Nature Nanotechnology», einem renommierten und weltweit anerkannten Wissenschaftsjournal. Die Auswertung von 78 überwiegend im Labor durchgeführten Studien zeigt, dass gemäss den erhobenen Daten die Wirksamkeit von Nanoformulierungen im Vergleich zu konventionellen Produkten höher sein kann. Dies bedeutet jedoch nicht automatisch auch eine Reduktion der Umweltbelastung. Auch ist oft nicht klar, wie die beabsichtigte Formulierungseigenschaft mit der Partikelgrösse oder -oberfläche einhergeht. Diese Information wäre sehr wertvoll, um auf einer mechanistischen Ebene zu verstehen, wie Formulierungen durch Nanomaterialien verbessert werden können. Aktuell gibt es keine wissenschaftlich fundierte Studie, welche die Effektivität von Nanoformulierungen und deren Wirkung auf die Umwelt unter Feldbedingungen untersucht hat. Dies ist eine entscheidende Wissenslücke und verunmöglicht gegenwärtig eine fundierte und generelle Bewertung. Weitere Forschungsarbeiten sind dazu notwendig. 

Die in Englisch verfasste Studie ist öffentlich zugänglich und kann unter den aufgeführten Links eingesehen werden.