Auswirkungen eines Biopestizids auf mikrobielle Gemeinschaften im Boden: Eine Studie in Mesokosmen
Die Auswirkungen synthetischer Pestizide auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt geben Verbrauchern, Landwirten, Umweltmanagern und Politikern zunehmend Anlass zur Sorge. So wird die moderne Landwirtschaft dazu gedrängt, den Einsatz alternativer, umweltfreundlicher Produkte wie Pflanzenschutzmittel, die Mikroorganismen enthalten (Biopestizide), zu fördern. Im Allgemeinen werden große Anstrengungen unternommen, um die Wirkung dieser Produkte auf Schädlinge und den Pflanzenschutz zu bewerten. Der Verbleib dieser Mikroorganismen in der Umwelt und vor allem ihre potenziellen Auswirkungen auf Nicht-Ziel-Bodenorganismen werden hingegen kaum bewertet.
Dieser Mangel an Informationen ist größtenteils auf die methodischen Beschränkungen der klassischen Ansätze (Anlegen von Kulturen und Identifizierung von Mikroorganismen unter dem Mikroskop) zurückzuführen, die keine detaillierte und schnelle Analyse der Gemeinschaften von Bodenmikroorganismen ermöglichen. Dank neuer Ansätze zur Identifizierung von Arten auf der Grundlage von DNA-Sequenzen ("Barcodes") in Verbindung mit neuen Ultrahochgeschwindigkeits-Sequenzierungstechniken ist es nun jedoch möglich, die mikrobiellen Gemeinschaften im Boden (Mikrobiom) schnell und kostengünstig zu charakterisieren. Diese neuen Ansätze erleichtern die Bewertung der Auswirkungen von Biopestiziden auf Bodenmikroorganismen erheblich.
Das Hauptziel dieses Projekts ist die Bereitstellung und Plausibilisierung von Risikoszenarien, die bei der Umsetzung der Freisetzungsverordnung zu berücksichtigen sind. Diese Szenarien basieren auf Modellen aus der Forschung. In diesem Fall geht es darum, die Hypothese bezüglich des Einflusses von Mikroorganismen auf die Gemeinschaften von Bodenbakterien, Pilzen und Protisten zu testen und die zeitliche Dynamik dieser Gemeinschaften zu analysieren.
Im Rahmen des Projekts soll in Mesokosmen die Wirkung eines Biopestizids auf die mikrobielle Gemeinschaft des Bodens durch Sequenzierungsanalysen getestet werden. Dieses in Europa häufig verwendete Biofungizid ist wirksam gegen Gummischnupfen (Didymella) und bodenpathogene Pilze (Fusarium, Phytophthora, Pythium, Rhizoctonia). Der in diesem Produkt enthaltene Organismus wirkt durch Konkurrenz und Parasitismus des Zielorganismus.
Die Besonderheit dieser Studie wird sein, dass sie die Auswirkungen eines Biopestizids auf alle wichtigen Gruppen von Bodenmikroorganismen (Bakterien, Pilze und Protisten) analysiert. Normalerweise beschränken sich Studien dieser Art auf die Untersuchung von Bakterien- und/oder Pilzgemeinschaften.
Aufwertung
FOURNIER, B., PEREIRA DOS SANTOS, S., GUSTAVSEN J. A., IMFELD, G., LAMY, F., MITCHELL, E. A. D, MOTA, M., NOLL, D., PLANCHAMP, C., HEGER, T. J., 2020, Impact of a synthetic fungicide (fosetyl-Al and propamocarb-hydrochloride) and a biopesticide (Clonostachys rosea) on soil bacterial, fungal, and protist communities, Science of the Total Environment, 738, e139635 (Link)
HEGER T., High-throughput sequencing data and bioinformatic tools open new perspectives for ecotoxicological assessment of biopesticides in soils, The 10th Expert Group on BioPesticides of OECD, Seminar on "Bioinformatics and regulation of microbial pesticides ", 24. Juni 2019, Paris, Frankreich.
2018 - 2020
Finanzierung: Bundesamt für Umwelt
