Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Antibiotika in Güllen aus Schweinehaltungen: Untersuchungen zum Pfad Gülle – Boden – Pflanze |
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| Titel (englisch): | Antibiotics in Liquid Manures of Pig Husbandry: Studies on the Pathway Liquid Manure – Soil – Plant |
| Beschreibung (dt.): | Ziel dieses Vorhabens ist es, Antworten auf folgende zentrale Fragestellungen zu finden: 1) Ist die Aufnahme von antibiotisch wirksamen Substanzen (ggf. Metaboliten) und Antibiotika-Resistenzgenen unter Praxisbedingungen in die Pflanze möglich und quantifizierbar? 2) Werden resistente Bakterien oder deren Resistenzgene, welche in Güllen bzw. Gärresten nachweisbar sind, aus den mit Gülle oder Gärresten gedüngten Böden auf mit Pflanzen assoziierte bakterielle Gemeinschaften übertragen? 3) Welche Konsequenzen der Düngung von Gülle bzw. Gärresten, in denen antibiotisch wirksame Substanzen und Antibiotika-Resistenzgene nachweisbar sind, ergeben sich für die Produktion von pflanzlichen Lebens- und Futtermitteln sowie von Pflanzen zur Energieerzeugung? Für die Zielerreichung sollen grundsätzliche Mechanismen und Abhängigkeiten der als möglich angesehenen Aufnahme von antibiotisch wirksamen Substanzen und Antibiotika-Resistenzgenen (insbesondere aus der Behandlung landwirtschaftlicher Nutztiere) in die Pflanze über den Transferpfad Gülle/Gärreste - Boden - Pflanze unter Nutzung der im Entscheidungshilfe-Vorhaben 2810HS032 gewonnenen Daten und Erkenntnisse untersucht werden. Gülle-, Gärreste-, Boden- und Pflanzenproben sollen auf Praxisbetrieben genommen werden. Die anschließenden Untersuchungen auf Antibiotika und Antibiotikaresistenzgene sollen von der Eintragssituation auf Betriebsebene über die Einflüsse der Ausbringung von vorgenannten Düngemitteln bis in Boden-Pflanze-Systeme reichen. |
| Beschreibung (engl.): | The results of the research project 'Antibiotics in liquid manures of pig husbandry: Development of mitigation strategies for antibiotics and antibiotic resistance genes in liquid manures of different pig husbandry systems and manure treatment technologies', funded by the German Federal Ministry of Food, Agriculture and Consumer Protection (BMELV) through the Federal Office for Agriculture an Food (BLE) (grant number 2810HS32), clearly show that antibiotics, frequently applied via drinking water or food to larger pig groups, are detectable in liquid manures up to 200 mg/kg dry weight. In farms with biogas plants, antibiotics can be also determined from the fermenters to the digestate tanks. In these samples under study, antibiotic resistance genes and mobile genetic elements often occur at very high abundances. With the application of those liquid manures and digestates, antibiotics and resistance genes unavoidably enter soils. Therefore, it is the objective of this research project to additionally investigate the pathway 'application of antibiotics – liquid manure/digestate – soil – plant' at farm scale. Hence, this project will supply the requested BMEL decision guidelines for environmental risk assessment of the effects of contaminated farm fertilizers on entry paths of antibiotics and antibiotic resistance genes into the food chain. The project is structured in 4 parts: 1. Sampling of soil, manures and digestates before organic fertilizer application 2. Sampling of soil after organic fertilizer application and soil cultivation 3. Residue and bioanalysis of samples taken in spring and summer 2014 4. Sampling and analysis of soil and plants dierectly before harvest |
| Ergebnis (dt.): | Zusammenfassung der Ergebnisse Im AiGBP-Projekt wurden die Auswirkungen des betriebsspezifischen Antibiotika-Einsatzes in der Schweinehaltung auf die Belastung von Güllen und Gärresten mit Antibiotika-Rückständen sowie mit Resistenzgenen und mobilen genetischen Elementen und die mit deren Ausbringung einhergehenden Einträge in Boden/Pflanzen-Systeme untersucht. Hierzu wurden 6 Schweinemast- und Schweinezuchtbetriebe mit konventionellem Güllemanagement bzw. mit hofeigenen Biogasanlagen ausgewählt, in denen Antibiotika aus 9 Wirkstoffklassen angewendet wurden. Entsprechend der Anwendungsmuster wurden überwiegend Tetracyclin-Rückstände in Güllen und Gärresten in mg/kg TS-Konzentrationen gefunden. Damit ging der Nachweis von Resistenzgenen und mobilen genetischen Elementen teilweise in hohen relativen Abundanzen einher. In den vor der Düngung untersuchten Bodenproben zeichnete sich der langjährige Einsatz von Wirtschaftsdüngern in betriebsspezifischen Belastungen der Ackerböden ab. So wurden in einem Oberböden nach langjähriger Ausbringung Tetracyclinbelasteter Schweinegülle Rückstände im Boden bis 150 μg/kg TS gefunden. Hier wurde auch eine Verlagerung bis in die 90 cm Bodenschicht festgestellt. In den anderen Oberböden ließen sich teilweise Tetracyclin, Chlortetracyclin, Oxytetracyclin und Doxycyclin in niedrigen μg/kg TS-Konzentrationen nachweisen. Die tieferen Bodenschichten waren rückstandsfrei. Die Ausbringung der Wirtschaftsdünger im Frühjahr 2014 führte in keinem Betrieb zur Veränderung dieser Hintergrundbelastung. Bezüglich der Resistenzgene und mobilen genetischen Elemente wurde allerdings insbesondere nach Gülledüngung eine Erhöhung der relativen Abundanzen festgestellt, die dann bis zur Ernte wieder abfielen. Eine Verlagerung in tiefere Bodenschichten sowie eine Anreicherung in der Rhizosphäre wurden nicht ermittelt. Für den Anbau von Silo- und Körnermais sowie für den Kartoffelanbau wurde keine Aufnahme von Antibiotika in die Pflanzen nachgewiesen. In Proben von Maiswurzeln und Kartoffelknollen wurden zwar einige der untersuchten Target-Gene in niedrigen Abundanzen detektiert. Da hier aber nicht differenziert werden konnte, ob die Gene aus Bakterien aus den Pflanzen oder von äußeren Pflanzenoberflächen stammten, ist der Nachweis der Pflanzenaufnahme nicht erbracht. |
| Laufzeit: | Beginn: 04.04.2014 / Ende: 30.11.2015 |
| Ausf. Einrichtung: | Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie, Braunschweig |
| Themenfelder: | Tiergesundheit, animal health |
| Förderprogramme: | Entscheidungshilfebedarf |
| Schlagworte: | Wirtschaftsdünger, farmyard manure, Pflanzenbau, crop production, Ackerbau, crop production, Schweine, pigs, Mais, maize, Kartoffel, potato, Antibiotika, antibiotics |
| Förderkennzeichen: | 2814HS001 |
| Dokument zum Download: | Kein Dokument vorhanden! |
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