Previous - Next
3. Notes on the analysis and evaluation of environmental impacts
Plant protection measures have a wide variety of impacts on the environment. As there are no universally applicable concepts, methods must be assessed by comparing their environmental impacts. In order to weigh up alternative plant protection methods, assessment criteria are needed. This calls for indicators which convey qualitative and quantitative impacts - including their duration - as accurately as possible so as to permit comparison (cf. environmental brief Plant Production). The active ingredients, additives and conversion products of pesticides are analysed to establish their physical and chemical characteristics (persistence, evaporability, adsorption, desorption etc.). Reproducible measured values incorporating safety factors are used to determine their toxicity and residue properties (acute 50-values), chronic toxicity (no-effect level, acceptable daily intake [ADI]), maximum-quantity regulation (permissible level). The values serve as indicators or limits and must be compared with the actual contamination levels in foods and animal fodder, flora and fauna, soil, water and air. Synergistic and additive effects resulting from use of pesticides can be identified only by studying the relationships between environmental impacts (e.g. decline in particularly sensitive species, use of indicator plants, diversity studies etc.). These relationships are as yet known only in part and are to some extent obscured by the effects of other measures; in many cases they thus cannot be ascribed to plant protection measures alone.
Findings which have emerged during implementation of plant protection measures (e.g. depletion of resources or adverse social consequences resulting from such measures) provide pointers for additional assessment criteria.
Where negative environmental impacts are likely, it must be considered whether these can be remedied without excessive outlay. Risks of irreversible damage must be ascertained separately and assessed accordingly. Plant protection methods have an influence on employment structures (e.g. division of labour between men and women, workload and capital requirements). Further assessment criteria can be developed on the basis of their impacts on farm structures and production.
4. Interaction with other sectors
Plant protection is linked to other plant production measures and is thus subordinate to the goals of plant production (cf. environmental brief Plant Production). Measures in the field of plant production also have a bearing on the goals and environmental impacts of the following sectors:
- Livestock farming (fodder, quality control)
- Fisheries (prevention of water pollution)
- Agro-industry (quality standards)
- Health and nutrition, including drinking-water supplies (toxicology, residues)
- Analysis, diagnosis, testing (quality control, development, analytical techniques)
- Chemical industry (pesticide production)
Decisions on plant protection measures may therefore be influenced by measures in these areas. When assessments are being made, attention must be paid to the possibility that impacts generated by the various sectors could have a cumulative effect and thereby increase the amount of damage done.
5. Summary assessment of environmental relevance
Plant protection measures must be assessed within the context of the overriding goals of plant production, taking into account site-specific conditions as well as economic and socio-economic factors. The substances and forms of energy used in plant protection may have adverse impacts on humans, flora, fauna, foods, animal fodder, soil, water and air. Measures to control harmful organisms affect the diversity of species as well as the population density of individual species and have impacts at system level (biocoenosis).
Numerous options are available in terms of plant protection methods. Analysis and evaluation of their environmental impacts should lead to selection of methods which are comparatively environment-friendly, thereby ensuring that undesirable or unjustifiable impacts are avoided.
Environmentally oriented plant protection strategies are characterised by targeted fostering and use of ecosystem-specific natural limiting factors, backed up by other measures from the wide range of physical, chemical, biotechnical and biological methods.
Basic literature/General
1. BAIER, C., HURLE, K. AND KIRCHHOFF, J., 1985: Datensammlung zur Abschätzung des Gefahrenpotentials von Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffen in Gewässern. Schriftenreihe des deutschen Verbands für Wasserwirtschaft und Kulturbau e.V., Heft 74.
2. BICK, H., HANSMEYER, K.H., OLSCHOWY, G. AND SCHMOOCK, P. (Eds.), 1984: Angewandte Ökologie - Mensch und Umwelt. Band I: Einführung, räumliche Strukturen, Wasser, Lärm, Luft, Abfall. G. Fischer Verlag, Stuttgart.
3. BÖRNER, H., 1989: Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz. 6. Auflage, Ulmer Taschenbuchverlag, Stuttgart.
4. BUNDESGESETZBLATT BGBL (Federal Law Gazette), 1986: Gesetz zum Schutz der Kulturpflanzen (PflSchG) vom 15.09.86 BGBL Teil I, Nr. 49, 1505 - 1519.
5. BUNDESMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG, LANDWIRTSCHAFT UND FORSTEN (German Federal Ministry of Food, Agriculture and Forestry), 1986: Biologischer Pflanzenschutz. Schriftenreihe des BMELF, Reihe A, Nr. 344, Landwirtschaftsverlag, Münster-Hiltrup.
1988: Schonung und Förderung von Nützlingen. Schriftenreihe des BMELF, Reihe A, Nr. 365, Landwirtschaftsverlag, Münster-Hiltrup.
6. EESA, N.M. AND CUTKOMP, L.K., 1984: A glossary of pesticide toxicology and related terms. Fresno: Thomson, 84 p.
7. FIGGE, K., KLAHN, J. AND KOCH, J., 1985: Chemische Stoffe in Ökosystemen. Schriftenreihe Ver. Wasser-, Boden-, Lufthygiene 61: 1-234.
8. FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION, 1986: International code of conduct on the distribution and use of pesticides. Rome.
9. HEINRICH, D., AND HERGT, M., 1990: DTV-Atlas zur Ökologie. Tafeln und Texte. DTC-Verlag, Munich.
10. HEITEFUSS, R., 1987: Pflanzenschutz. Grundlagen der praktischen Phytomedizin. 2. Auflage, Thieme-Verlag, Stuttgart.
11. HOLDEN, P.W., 1986: Pesticides and groundwater quality. National Academic Press, Washington.
12. INTERNATIONAL ORGANIZATION OF CONSUMERS UNIONS (IOCIJ), 1986: The Pesticide Handbook - profiles for action. Penang, Malaysia.
13. IVA (Industrieverband Agrar) (Ed.), 1990: Wirkstoffe in Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmitteln. Physikalisch-chemische und toxikologische Daten. BLV-Verlagsgesellschaft, Munich.
14. KORTE, F. et al., 1987: Lehrbuch der ökologischen Chemie, Thieme Verlag, Stuttgart.
15. KRANZ, J., SCHMUTTERER, H., AND KOCH, W., 1979: Krankheiten, Schädlinge und Unkräuter im tropischen Pflanzenbau, Parey Verlag, Hamburg.
16. FRANZ, J.M. AND KRIEG, A., 1976: Biologische Schädlings-bekämpfung. 2. Auflage, Pareys Studientexte 12, Verlag P. Parey, Hamburg.
17. MORIARTY, F., 1988: Ecotoxicology. The study of pollutants in ecosystems. 2nd ed., Acad. Press, London.
18. MÜLLER-SÄMANN, K.M., 1986: Bodenfruchtbarkeit und standortgerechte Landwirtschaft. Maßnahmen und Methoden im tropischen Pflanzenbau. Schriftenreihe der GTZ Nr. 195, Roßdorf.
19. NATIONAL RESEARCH COUNCIL (Ed.), 1986: Pesticide resistance - strategies and tactics for management. NAT. Acad. Press, Washington.
20. PERKOW, W., 1988: Wirksubstanzen der Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel. Parey, Hamburg (published in loose-leaf form).
21. SCHEFFER, F. AND SCHACHTSCHABEL, P., 1989: Lehrbuch der Bodenkunde. 12. Auflage, Enke Verlag, Stuttgart.
22. SCHMIDT, G.H., 1986: Pestizide und Umweltschutz. Vieweg Verlag, Braunschweig.
23. SCHUBERT, R., 1985: Bioindikatoren in terrestrischen Ökosystemen. G. Fischer Verlag, Stuttgart.
24. SCHWAB, A., 1989: Pestizideinsatz in Entwicklungsländern - Gefahren und Alternativen. Margraf Verlag, Weikersheim.
25. STOLL, G., 1988: Natural crop protection - based on local farm resources in the tropics and subtropics. 3rd edition, Margraf Verlag, Weikersheim.
26. UBA (UMWELTBUNDESAMT) (German Federal Environmental Agency (Ed.)), 1984: Chemikaliengesetz, Prüfung und Bewertung der Umweltgefährlichkeit von Stoffen. UBA Bewertungsstelle Chemikaliengesetz, Berlin.
27. VOGTMANN, H. (Ed.), 1988: Gentechnik und Landwirtschaft - Folgen für Umwelt und Lebensmittelerzeugung. Alternative Konzepte 64, C.F. Müller Verlag, Karlsruhe.
28. WARE, G., 1986: Fundamentals of pesticides. - Fresno: Thomson, 2nd edition.
29. WEISCHET, W., 1977: Die ökologische Benachteiligung der Tropen. Teubner Verlag, Stuttgart.
30. WITTE, I., 1988: Gefährdungen der Gesundheit durch Pestizide - Ein Handbuch über Kurz- und Langzeitwirkungen. Fischer Verlag, Frankfurt.
Further/supplementary literature
31. ANON., 1987: EPA's new policy on inerts; in: Farm Chemicals International Vol. 1, No. 4, Summer 1987, pp. 22-25.
32. ARBEITSGRUPPE TROPISCHE UND SUBTROPISCHE AGRARFORSCHUNG (ATSAF), 1987: Möglichkeiten, Grenzen und Alternativen des Pflanzenschutzmitteleinsatzes in Entwicklungsländern. Sachstandbericht zu Projekten der deutschen Agrarforschung 1980-1987, Bonn.
33. AREEKUL, S., 1985: Ecology and environmental considerations of pesticides; Department of Entomology, Kasetsart University, Bangkok (working paper).
34. BOLLER, E., BIGLER, F., BIERI, M., HÄNI, F. AND STÄUBLI, A., 1989: Nebenwirkungen von Pestiziden auf die Nützlingsfauna landwirtschaftlicher Kulturen. Schweiz. Landw. For. 28: 3-40.
35. BIJLL, D., 1982: A growing problem - pesticides and the Third World Poor. Oxford: Oxfam.
36. CAIRNS, J., 1986: The myth of the most sensitive species. BioScience 36: 670-672.
37. CARL, K.P., 1985: Erfolge der biologischen Bekämpfung in den Tropen. Giessener Beitr. Entwicklungsforsch. I, 12: 19-35.
38. CHIANG, H.L., 1982: Factors to be considered in refining a general model of economic threshold. Entomophaga 27 (special issue): 99-103.
39 DEUTSCHE GESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE ZUSAMMEN-ARBEIT (GTZ) GMBH,
1978: Rückstandsprobleme im Pflanzenschutz in der Dritten Welt. GTZ-Schriftenreihe Nr. 63, Eschborn.
1987: Nebenwirkungen bei der Anwendung chemischer Pflanzenschutz-mittel. Arbeitsunterlagen für Projekte im ländlichen Rahmen Nr. 8, Eschborn.
1988: Technische Zusammenarbeit im ländlichen Raum - Pflanzen- und Vorratsschutz. Schriftenreihe der GTZ, Eschborn.
1989: ZOPP-Unterlagen, Forstschutz, Marokko, Eschborn.
1990: Kaffeerostbekämpfung in der Dominikanischen Republik, Gutachten, Eschborn.
1990: Bericht über die Fortschrittskontrolle zum Projekt Ausbildung und Beratung im Pflanzenschutz, Eschborn.
40. DOMSCH, K.H., JAGNOW, G. AND ANDERSON, T.M., 1983: An ecological concept for the assessment of side effects of agrochemicals on soil micro-organisms. Residue Review 86: 65-105.
41. FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION, UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 1989: Integrated pest control. Report of the 14th session of the FAO/UNEP panel of experts meeting.
42. GOODELL, G., 1984: Challenges to international pest management re-search and extension in the Third World: Do we really want IPM to work? in: Bulletin of the Entomological Society of America, Vol. 30, No. 3.
43. HAQUE, A. AND PFLUGMACHER, J., 1985: Einflüsse von Pflanzen-schutzmitteln auf Regenwürmer. Ber. Landwirtschaft 198: 176-188.
44. HASSAN, S.A., 1985: Standard methods to test the side effects of pesticides on natural enemies of insects and mites developed by the IOBC/WPRS Working Group "Pesticides and beneficial organisms". J. Appl. Ent. 105: 321-329.
45. HEINISCH, E. AND KLEIN, S., 1989: Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel - ein Spannungsfeld von Ökonomie und Ökotoxikologie. Nachrichten Mensch + Umwelt, 17: 53-66.
46. HUISMANS, J.W., 1980: The international register of potentially toxic chemicals (IRPTC). Ecotox. Environm. Safety: 276-283.
47. IGLISCH, I., 1985: Bodenorganismen für die Bewertung von Chemikalien. Z. Angew. Zool. 72: 395-431.
48. KNEITZ, G., 1983: Aussagefähigkeit und Problematik eines Indikator-konzepts. Verh. Deutsch. Zool. Ges. 1983: 117-119.
49. KOCH, W., SAUERBORN, J., KUNISCH, M. AND PÜLSCHEN, L., 1990: Agrarökologie und Pflanzenschutz in den Tropen und Subtropen. PLITS 1990/8(2), Verlag J. Margraf, Weikersheim.
50. KOCH, R., 1989: Umweltchemie und Ökotoxikologie - Ziele und Aufgaben. in Umweltchemie Ökotox. 1: 41-43.
51. KÖNIG, K., 1985: Nebenwirkungen von Pflanzenschutzmitteln auf die Fauna des Bodens. Nachrichtenbl. Deut. Pflschutz. 37: 8-12.
52. KRANZ, J. (Ed.), 1985: Integrierter Pflanzenschutz in den Tropen. Gießener Beiträge zur Entwicklungsforschung. Reihe 1, Band 12, Gießen.
53. LEVIN, S.A., HARWELL, M.A., KELLY, J.R. AND KIMBALL, K.D. (Ed.), 1989: Ecotoxicology: Problems and approaches. - Springer, New York.
54. LEVINE, R. S., 1986: Assessment of mortality and morbidity due to unin-tentional pesticide poisonings. Geneva, WHO. Document, VBC, 86, 929.
55. MALKOLMES, H.-P., 1985: Einflüsse von Pflanzenschutzmitteln auf Bodenmikroorganismen und ihre Leistungen. Ber. Landw. 198: 134-146.
56. MAY, R.M., 1985: Evolution of pesticide resistance. Nature 315: 12-13.
57. MÜLLER, P., 1987: Ecological side effects of Dieldrin, Endosulphan and Cypernlethrin application against the TseTse flies in Adamoua, Cameroon. Initiated by the GTZ and World Bank, Eschborn and Washington.
1988: Ökotoxikologische Wirkungen von chlorierten Kohlenwasser-stoffen, Phorsäureestern, Carbamaten und Pyrethroiden im nordöstlichen Sudan. Im Auftrag der GTZ, Eschborn.
58. OTTOW, J.C.G., 1982: Pestizide- Belastbarkeit, Selbstreinigungsvermögen und Fruchtbarkeit von Böden. Landwirtschaftliche Forschung 35, 238-256.
59. OWESEN, H.A., 1976: Artendiversität in der Ökologie. SFB 95, Rep. 16, Kiel.
60. PAN (PESTICIDE ACTION NETWORK), 1987: Monitoring and reporting the implementation of the international code of conduct on the use and distribution of pesticides. Final report. Nairobi, Kenya: Environm. Liaison Centre.
61. PIMENTEL, D. et al., 1980: Environmental and social costs of pesticides: A preliminary assessment; in: OIKOS 34, p. 126-140.
62. SCHMID, W., 1987: Art, Dynamik und Bedeutung der Segetalflora in maisbetonten Produktionsystemen Togos. PLITS 1987/3(2), Verlag J. Margraf, Weikersheim.
63. SCHMUTTERER, H., 1985: Versuche zur biologischen und integrierten Schädlingsbekämpfung in den Tropen. Giessener Beiträge Entwicklungsforsch. I, 12: 143-149.
64. SCHOENBECK, F., KLINGAUF, F. AND KRAIJS, P., 1988: Situation, Aufgaben und Perspektiven des biologischen Pflanzenschutzes. Ges. Pfl. 40: 86-96.
65. STREIT, B., 1989: Zum Problem der Bioindikatoren aus zoologisch-ökologischer Sicht. Geomethodica 14: 19-45.
66. SWIFT, M.J. et al., 1977: Persistent pesticides and tropical soil fertility. Meded. Fac. Landbouw. Rijksuniv. Gent 42: 845-852.
67. VÖGELE, J.M., KASKE, R. AND SCHMUTTERER, H., 1989: Biologische Schädlingsbekämpfung im Südpazifik. Gutachten im Auftrag der GTZ, Eschborn.
68. WAIBEL, H., 1987: Die Einstellung von Kleinbauern in Südostasien zum Pflanzenschutz, in: Möglichkeiten, Grenzen und Alternativen des Pflanzenschutzmitteleinsatzes in Entwicklungsländern. DSE/ZEL, Feldafing.