Agrochemie

Versprühung von Pflanzenschutzmittel

Die Agrochemie (auch Agrarchemie, Agrikulturchemie) ist ein Forschungs- und Entwicklungszweig der Chemie und gleichzeitig ein großindustrieller Produktionsbereich.

Geschichte

Der Einsatz von Düngern war schon im Altertum bekannt. So verwendeten die Ägypter Nilschlamm als Dünger und Homer erwähnt in der Odyssee die Verwendung von Gülle als Dünger. Die Römer nutzten Hülsenfrüchte zur Düngung. Plinius der Ältere berichtete über die Verwendung von kalkhaltigen Mergel durch die Ubier. Neben den Problemen der Pflanzenernährung war die Vernichtung der Ernte durch Insekten ein ernstes Problem. Im Altertum wurde in Öl suspendierter Schwefel sowieArsen als Insektizid eingesetzt.^[1]

Im Mittelalter wurde Holzasche als Dünger eingesetzt. Alexander von Humboldt empfahl um 1800 den Einsatz von Guano und um die gleiche Zeit Thaddäus Haenke des Einsatz von Chilesalpeter zur Düngung.

Erste systematische Untersuchungen zur Agrochemie führte Justus von Liebig ab 1840 durch, angeregt durch eine Hungersnot im Jahre 1816, dem sogenannten Jahr ohne Sommer. Er entdeckte, dass Pflanzen Phosphor aus dem sogenannten Superphosphat erheblich schneller aufnahmen und damit eine landwirtschaftliche Ertragssteigerung möglich war.^[2] Liebig wurde zum Begründer der Mineraldüngung. Basierend auf seiner wissenschaftlichen Arbeit wurden vor allem in England und Deutschland Unternehmen gegründet, die mineralische Dünger herstellten. So wurde Superphosphat im Jahr 1846 in England und ab 1855 in Deutschland hergestellt. Des Weiteren wurden große Mengen von Salpeter aus Chile sowie Guano aus Peru importiert. Kurz darauf wurde erkannt, dass Ammoniumsulfat, ein Nebenprodukt der Kokerei sich als Stickstoffdünger eignet. Mit der Entwicklung des Haber-Bosch-Verfahrens im Jahr 1909, für das Fritz Haber und Carl Bosch mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet wurden, stand Stickstoffdünger im großen Maßstab zur Verfügung. Neben den wichtigen Düngern wie Stickstoff, Phosphor, Kalium wurde bald die Bedeutung der Spurenelemente wie Zink, Bor, Mangan, Kupfer und Molybdän entdeckt.

Unkräuter wurden ab Mitte der 18. Jahrhunderts teilweise durch Salze wie Eisensulfat, Kupfersulfat und Schwefelsäure, später auch Natriumchlorat und Dinitro-orthokresol bekämpft.^[3] Bis zur Entwicklung der Herbizids 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure wurden Unkräuter jedoch meist durch mechanische Bearbeitung entfernt. Ab 1945 erfolgte die Entwicklung einer ganzen Reihe von Herbizidwirkstoffen wie Carbamate, Triazine, Sulfonylharnstoffe und Aminosäurederivate. ^[1]

Schädlinge wie Phytophthora infestans vernichteten in den 1840er Jahren in Irland mehrfach die gesamte Kartoffelernte, was zu einer Hungersnot mit vielen Toten führte. Ereignisse wie diese führten zu einer intensiven Forschungstätigkeit auf dem Gebiet der Agrochemie.

Anwendung

Hauptprodukte sind Pflanzenschutzmittel wie:

• Herbizide
• Insektizide
• Molluskizide
• Beizen
• Fungizide

sowie Düngemittel.

Sie befasst sich mit physiologischen Vorgängen in Tieren (Nutztiere Tiergesundheit, Schädlinge Abwehr, z.B. durch Insektizide), Pflanzen (Nutzpflanzen Schutz, Düngung; Schadpflanzen Reduktion) und den chemischen Vorgängen in land- und forstwirtschaftlichen Böden.

Als Wirkstoffe werden verschiedene Chemikaliengruppen eingesetzt. Zum Einsatz kommen neben rein organischen Stoffen wie Amiden, Aniliden, Carbamaten, Pyrethroiden oder Benzimidazolen auch organische Zinn- und Phosphorverbindungen, Mineralöle und viele weitere Stoffe. Eine Herausforderung stellt die Formulierung dar. Einsatzfertige Agrochemikalien bestehen häufig aus einem Gemisch mehrerer Wirkstoffe sowie Emulgatoren, Stabilisatoren und anderen Nicht-Wirkstoffkomponenten, die den Einsatz eines Wirkstoffes als Pflanzenschutzmittel erst ermöglichen.^[4]

Führende Großunternehmen der Branche sind dabei, die Agrochemie durch die Biotechnologie und den Einsatz genmanipulierter Pflanzen zu ergänzen.

Multinationale Konzerne der Agrochemie sind unter anderen Monsanto, Bayer CropScience, DuPont, Syngenta und Makhteshim Agan.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Winnacker, Küchler : Chemische Technik, Ernährung, Gesundheit, Konsumgüter, 5. Auflage, Band 8, S. 216 ff.
2. ↑ Justus von Liebig: Eine Biographie, von William H. Brock. books.google.de. Abgerufen am 31. Mai 2009.
3. ↑ Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 18, S.5, Stichwort:Pflanzenschutzmittel, Toxikologie
4. ↑ Formulierungstechnik. www.research.bayer.de. Abgerufen am 17. April 2009.

Weblinks

• Ullmann's Agrochemicals, von Wiley-Vch (als Google-Book)

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