Quelltext der Seite Agrochemie

[[Datei:New Holland TL 90 and field sprayer 1.jpg|mini|Traktor bei der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln.]]
[[Datei:Cropduster spraying pesticides.jpg|mini|Versprühung von Pflanzenschutzmittel mit einem Flugzeug; diese Form der Anwendung ist in der EU verboten.]]
Die '''Agrochemie''' (auch '''Agrarchemie''' und '''Agrikulturchemie''') ist ein [[Forschung und Entwicklung|Forschungs- und Entwicklungszweig]] der [[Chemie]] und gleichzeitig ein [[Industrielle Landwirtschaft|großindustrieller Produktionsbereich]]. Sie befasst sich mit Nutztier-Tiergesundheit, Schädlingsabwehr, Nutzpflanzenschutz und -Düngung, Schadpflanzenreduktion und den chemischen Vorgängen in land- und forstwirtschaftlich genutzten Böden ([[Bodenkunde|Bodenchemie]]) zur Verbesserung der [[Bodenfruchtbarkeit]].

Gängige Lehrmeinung ist, dass ohne agrochemische Produkte wie [[Dünger]] und [[Pflanzenschutzmittel]] die Produktion von Feldfrüchten und Getreide bei wachsender [[Weltbevölkerung]], geringer werdenden [[Anbau (Landwirtschaft)|Anbauflächen]] und erhöhter Nachfrage nach [[Biokraftstoff]]en die weltweite Nachfrage nicht befriedigen könnte.<ref>{{Literatur |Autor=Jerry Cooper, Hans Dobson |Titel=The benefits of pesticides to mankind and the environment |Sammelwerk=[[Crop Protection]] |Band=26 |Nummer=9 |Datum=2007-09 |Seiten=1337–1348 |DOI=10.1016/j.cropro.2007.03.022}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=W. Luck |Titel=Homo investigans: Der soziale Wissenschaftler |Verlag=Springer-Verlag |Datum=1976 |ISBN=978-3-642-85298-5 |Seiten=93 |Online=[https://books.google.de/books?id=V5uFBwAAQBAJ&pg=PA93&dq=düngemittel Google Books] |Zitat=Schon heute schätzt man, daß die Hälfte der Erdbevölkerung von der Erntesteigerung durch die synthetischen Düngemittel der Chemiker lebt}}</ref>

== Geschichte ==
Schon seit Beginn des Pflanzenbaus sucht der Mensch nach Methoden, das Pflanzenwachstum zu verbessern und das [[Saatgut]] und die Ernte vor Schädigungen zu bewahren mit dem Ziel, die Ausbeute und Qualität der Ernte zu steigern und die Ernährung der Bevölkerung sicherzustellen. In der Antike begann der Mensch sich chemischer Methoden, vor allem der [[Düngung]], zu bedienen. Die Babylonier verwendeten organische Düngemittel wie [[Stallmist]] oder [[Gülle]] sowie pflanzliche Produkte wie [[Kompost]], die Ägypter nutzten den bei Überschwemmungen zurückbleibenden [[Nilschlamm]] als mineralischen Dünger. [[Homer]] erwähnte um 800 vor Christus in der [[Odyssee]] die Verwendung von Kuhdung als Dünger. [[Plinius der Ältere]] berichtete über die Verwendung eines kalkhaltigen [[Mergel]] als anorganischen Mineraldünger durch die [[Ubier]] sowie über die [[Gründüngung]], bei der die Römer [[Hülsenfrucht|Hülsenfrüchte]] wie [[Ackerbohne]]n zur [[Melioration|Bodenverbesserung]] unterpflügten.

{{Zitat
 |Text=Der Boden, auf dem Ackerbohnen angebaut werden, freut sich gleich, als ob er eine Düngung erhalten hätte.
 |Sprache=de
 |Autor=Plinius der Ältere
 |Quelle=''[[Naturalis historia]]''}}

Im Mittelalter, am Ende des ersten Jahrtausends nutzten Menschen in Mitteleuropa [[Asche|Holzaschedünger]] als Lieferant von [[Kalium]] (siehe auch ''[[terra preta]]'').

Neben der ausreichenden Pflanzenernährung war die Vernichtung der Ernte durch [[Insekten]] und [[Pilze|Pilzbefall]] ein ernstes Problem. Im Altertum setzten Bauern in Öl suspendierten [[Schwefel]] sowie [[Arsen]] als [[Insektizid]] ein.<ref name="Winnacker">[[Winnacker-Küchler: Chemische Technik|Winnacker-Küchler]]: ''Chemische Technik, Ernährung, Gesundheit, Konsumgüter'', 5. Auflage, Band 8, S. 216 ff.</ref> Um 1637 begannen die Menschen Methoden gegen den Pilzbefall von Getreidesamen zu entwickeln ([[Beizen (Pflanzenschutz)|Beizen]]). Basierend auf der Entdeckung, dass aus der See zurückgewonnenes Saatgut keinen Pilzbefall aufwies, entwickelten sie eine Methode, Saatgut mit [[Sole|Salzwasser]] und [[Calciumcarbonat|Kalk]] zu behandeln.<ref name="Morton">{{Webarchiv |url=http://www.apsnet.org/publications/apsnetfeatures/Pages/Fungicides.aspx |text=V. Morton, T. Staub: ''A Short History of Fungicides'' |wayback=20160416202111 }}.</ref>  Im Jahr 1755 beschrieb [[Mathieu Tillet]] (1714–1791) in seinem Werk ''Dissertation sur la cause qui corrompt et noircit les grains de blé dans les épis; et sur les moyens de prévenir ces accidents'' die Behandlung von Weizensamen mit Kalk und Salz gegen die später von Charles und Louis Tulasne nach ihm benannten Pilze ''Tilletia tritici'' und ''Tilletia laevis''.<ref name="Morton" />

Im Jahr 1798 entwickelte der Ökonom und Demograph [[Thomas Robert Malthus]] die These, dass die Nahrungsmittelproduktion nur arithmetisch steigen könnte, während die Weltbevölkerung geometrisch wachsen würde. Demnach würde ein Zeitpunkt eintreten, von dem an die Ernteerträge nicht mehr für die Ernährung der gesamten Erdbevölkerung ausreichen. Um dieselbe Zeit empfahlen [[Alexander von Humboldt]] den Einsatz von [[Guano]] und [[Thaddäus Haenke]] den Einsatz von [[Chilesalpeter]] zur Düngung.

Erste systematische Untersuchungen zur Agrochemie führte [[Carl Sprengel]] ab 1828 durch, angeregt durch seine Tätigkeit als Schüler Thaers in Möglin, dem Vater rationeller Landwirtschaft [[Albrecht Daniel Thaer]]. Er begründete die Mineraltheorie „...denn es ist nicht zu bestreiten, wenn eine Pflanze 12 Stoffe zu ihrer Ausbildung bedarf, so wird sie nimmer  aufkommen, wenn nur ein einziger an dieser Zahl fehlt, und stets kümmerlich wird sie wachsen, wenn einer derselben nicht in derjenigen Menge vorhanden ist, als es die Natur der Pflanze erheischt“.<ref name="Wendt5">Carl Sprengel und die von ihm geschaffene Mineraltheorie als Fundament der neuen Pflanzenernährungslehre, Wolfenbüttel 1950, 1. Auflage, S. 129, Stichwort:Mineraltheorie.</ref>
Carl Sprengel 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 [[Nitrate#Salpeter|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-Verfahren]]s 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 Mineraldünger-Bestandteilen wie [[Stickstoff]] (als [[Ammoniumstickstoff|Ammonium-]], [[Nitratstickstoff|Nitrat-]] oder [[Amidstickstoff]]), Phosphor, Kalium wurde bald die Bedeutung der [[Spurenelement]]e wie [[Zink]], [[Bor]], [[Mangan]], [[Kupfer]] und [[Molybdän]] entdeckt.

Unkräuter wurden ab Mitte des 18. Jahrhunderts teilweise durch Salze wie [[Eisen(II)-sulfat|Eisensulfat]], [[Kupfersulfat]] und [[Schwefelsäure]], später auch [[Natriumchlorat]] und [[2-Methyl-4,6-dinitrophenol|Dinitro-''ortho''-kresol]] bekämpft.<ref name="Ullmann4">Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 18, S. 5, Stichwort:Pflanzenschutzmittel, Toxikologie.</ref> 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 [[Aminosäure]]derivate.<ref name="Winnacker" />

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

== Anwendung ==
Als Wirkstoffe werden verschiedene Chemikaliengruppen eingesetzt. Zum Einsatz kommen neben rein organischen Stoffen wie [[Carbonsäureamide|Amide]]n, [[Anilide]]n, Carbamaten, [[Pyrethroide]]n oder [[Benzimidazole]]n auch [[Zinn#Organische Zinnverbindungen|organische Zinn]]- und [[Phosphor#Organische Verbindungen|Phosphorverbindungen]], [[Mineralöl]]e und viele weitere Stoffe. Eine Herausforderung stellt die [[Formulierung#Formulierung von Pflanzenschutzmitteln|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.

Hauptprodukte sind wie:
* [[Herbizid]]e
* [[Insektizid]]e
* [[Molluskizid]]e
* [[Beizen (Pflanzenschutz)|Beizen]]
* [[Fungizid]]e

sowie [[Mineraldünger|mineralische Düngemittel]].

Führende Großunternehmen der Branche sind dabei, die Agrochemie durch die [[Biotechnologie]] und den Einsatz [[Gentechnisch veränderter Organismus|genmanipulierter Pflanzen]] zu ergänzen.

[[Multinationaler Konzern|Multinationale Konzerne]] der Agrochemie sind unter anderen [[BASF]] Crop Protection, [[Bayer AG|Bayer]], [[Corteva]], [[FMC Corporation|FMC]], und die [[ChemChina]]-Töchter [[Adama (Unternehmen)|Adama]] und [[Syngenta]].

== Agrarchemie und Ökologie ==
Die agrochemische Industrie steht im mitteleuropäischen Raum seit den späten 1980er Jahren in der Kritik, durch die Förderung von [[Industrielle Landwirtschaft|industrieller Landwirtschaft]] und Gentechnik [[Ökologie|ökologische]] und [[Nachhaltigkeit]]s-Grundsätze zu verletzen und Schäden an Mensch und Natur anzurichten (z.&nbsp;B. durch [[Dichlordiphenyltrichlorethan|DDT]]). Oft wird Agrarchemie in der heutigen Ausprägung als unvereinbar mit Nachhaltigkeit und [[ökologische Landwirtschaft|ökologischer Landwirtschaft]] betrachtet, wobei allerdings der gezielte und wohldosierte Einsatz von modernen Agrochemikalien helfen kann, Ernteausfälle und damit den [[Welthunger]] zu bekämpfen. Zudem ist eine Radikalabkehr von heutigen Praktiken kurzfristig auch aufgrund von Ernteausfällen kaum realistisch. Ziel muss es hingegen sein, Konzepte zu entwickeln die Schäden an Mensch, Natur und Umwelt vermeiden.<ref name="Jürgen Weber">{{Literatur |Autor=Jürgen Weber |Titel=Nachhaltigkeit und Controlling |Verlag=John Wiley & Sons |Datum=2012 |ISBN=3-527-50652-7 |Seiten=39 |Online={{Google Buch | BuchID=0r2OFMYRXL0C | Seite=39 }}}}</ref><ref name="Johannes Friedrich Diehl">{{Literatur |Autor=Johannes Friedrich Diehl |Titel=Chemie in Lebensmitteln Rückstände, Verunreinigungen, Inhalts- und Zusatzstoffe |Verlag=John Wiley & Sons |Datum=2012 |ISBN=3-527-66084-4 |Online={{Google Buch | BuchID=dBJYwceWJMEC}}}}</ref>

== Weblinks ==
{{Commonscat|Agricultural chemistry|Agrochemie}}
{{Wiktionary}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Teilbereiche der Chemie}}
{{Normdaten|TYP=s|GND=4000788-1}}

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[[Kategorie:Umweltschutz]]
[[Kategorie:Teilgebiet der Chemie]]