Landbouw & Bijen. Belang bijen Voor de imkers: Honing, was, propolis, Waardeschatting USA 2000: ton (honing) x 1316 US $/T = 0,13 miljard US $

Transcriptie

1 Nevenwerkingen bij bijen van Nevenwerkingen bij bijen van INHOUD 2) Gebruik insecticiden in fruitteelt: risico blootstelling? 3) Effecten van subletale contaminaties op het foerageergedrag 4) Link foerageergedrag met wijzigingen genexpressies, morfologie 5) Effecten op vitaliteit van de kolonie 6) Besluit Tim Beliën Proefcentrum Fruitteelt Afdeling Zoölogie IWT Landbouwkundig onderzoek Nr Landbouw & Bijen Productie-interesse Bestuiving Honing Wederzijds afhankelijk Streven naar goede samenwerking Belang bijen Voor de imkers: Honing, was, propolis, Waardeschatting USA 2000: ton (honing) x 1316 US $/T = 0,13 miljard US $ Voor de landbouwers: Bestuiving! (honingbij + andere) Waardeschatting USA 2000: Openluchtteelt + serreteelt = 14,6 miljard US $ 100 keer meer economische waarde!!!! Voor de natuur: Behoud van biodiversiteit in ecosystemen (onschatbaar) 1

2 Acute mortaliteit Letale effecten Subletale effecten Wanneer bijen niet sterven, maar er een gedragswijziging ontstaat - contact met zeer lage concentraties toxische middelen (zoals residu s) - contact met niet-letale middelen Moeilijk te kwantificeren Hoofdbetrachting onderzoeksproject Kan men subletale effecten van gewasbeschermingsmiddelen objectief meten? Gedragsonderzoek fruitteeltmiddelen Gelijktijdig nieuwe moleculaire technieken * Histologisch * Genexpressies * Proteomics Subletale effecten: 4 producten Toxisch Adulte bijen: (Confidor) Bijenbroed: (Insegar) Veilig Insecticide (Steward) Fungicide Captan (Captan 80 WG) Tabel1:deconcentratievandegetesteproducten,weergegevenalsdelenactievestof (1ppb=1µgperlofkg;1ppm=10³ppb) De testproducten actieve stof concentratie product formulering 1 Confidor 200SL Captan 120 ppm Captan 80WG 100 ppm Insegar 25WG 300 Steward 30WG Geen bloeitoepassingen Bloeitoepassingen fenoxycarb 10% van LD50 waarde In suikeroplossing / gespoten imidacloprid indoxacarb captan 2

3 Gebruik insecticiden in fruitteelt: risico blootstelling? - Geïntegreerde fruitteelt: gewasbeschermingsmiddelen: Test repellent effect: laboratorium SPe8: Gevaarlijk voor bijen en hommels. Om de bijen en andere bestuivende insecten te beschermen mag u dit product niet gebruiken op in bloei staande gewassen of op niet-bloeiende gewassen wanneer deze actief bezocht worden door bijen of hommels. Gebruik dit product ook niet in de buurt van in bloei staand onkruid. Verwijder onkruid voordat het bloeit. Vermijd drift naar bloeiende onkruiden en gewassen in de omgeving van het behandelde gewas. - Residu s van middelen voor bloei Is er risico op blootstelling of afstotend effect op bijen? Geen significante verschillen Leeftijdsafhankelijke opname Test repellent effect: veld Product Formulering Dosis Actief ingredient (%) g/ha loof wand g/ha standaard boomgaard Check Confidor 200,0 SL 0,023 46,0 69,0 Captan 80,0 WG 0, ,0 1800,0 Steward 30,0 WG 0,017 51,0 76,5 Insegar 25,0 WG 0,0 100,0 150,0 2 tijdstippen Groene knop Afstotend effect reëel? Bloembezoeken microplot number of bees visiting flowers (mean of 4 replicates) Jonagold orchard 1 orchard 2 Randomized block design microplot 10% bloesems open 0 check Waterbehandeling green bud Captan green bud green bud green bud 10% flowers open Captan 10% flowers open 10% flowers open Groene knop Start bloei (10%) 10% flowers open Geen afstotend effect 3

4 abc a a Afstotend effect reëel? vruchtzetting abc bc abcd ab a bc bcd bcd abcd ab bcd Jonagold cd cd Locatie 1 locatie 2 d d Afstotend effect reëel? Bloembezoeken macroplot Product Formulering Dosis Actief ingredient (%) g/ha loof wand g/ha standaard boomgaard Check Confidor 200,0 SL 0,023 46,0 69,0 Captan 80,0 WG 0, ,0 1800,0 Steward 30,0 WG 0,017 51,0 76,5 Insegar 25,0 WG 0,0 100,0 150,0 2 tijdstippen: Groene knop check Confidor groene knop Phytocap Bayer groene knop Stew ard groene knop Insegar groene knop Confidor 10% bloei Phytocap Bayer 10%bloei Stew ard 10%bloei Insegar 10% Bloei Randomized block design Waterbehandeling Groene knop Start bloei (10%) macroplot 10% bloesems open Geen afstoting, omgekeerde trends! 1,0 Afstotend effect reëel? Bloembezoeken macroplot,0 2) Effecten van subletale contaminaties op foerageergedrag Afstotend effect reëel? Bloembezoeken macroplot 1,0 35,0 120,0 30,0 100,0 25,0 80,0 Jonagold 20,0 golden,0 15,0,0 20,0 0,0 check Confidor groene knop Phytocap Steward Insegar Confidor Phytocap Steward Insegar Bayer groene groene 10% bloei Bayer 10%bloei 10% Bloei groene knop knop 10%bloei knop Groene knop Start bloei (10%) 10,0 5,0 0,0 check Waterbehandeling Waterbehandeling Confidor groene knop Phytocap Steward Insegar Confidor Phytocap Steward Insegar Bayer groene groene 10% bloei Bayer 10%bloei 10% Bloei groene knop knop 10%bloei knop Groene knop Start bloei (10%) Geen afstoting Geen afstoting 4

5 Besluit Geteste middelen: geen afstotend effect op foerageergedrag, dus risico op blootstelling Bevestiging in labo-experiment gelijke hoeveelheid gedronken Bevestiging in veldexperimenten gelijk aantal bloembezoeken microplot EN grote oppervlakten INHOUD 2) Gebruik insecticiden in fruitteelt: risico blootstelling? 3) Effecten van subletale contaminaties op het foerageergedrag 4) Link foerageergedrag met wijzigingen genexpressies, morfologie 5) Effecten op vitaliteit van de kolonie 6) Besluit Nevenwerkingen bij bijen van 5) Effecten foerageergedrag Fototaxis experimentent 5) Effecten foerageergedrag Open einde (licht) OR Gesloten einde (donker) Dag 0: Isolatie van gesloten broed Dag 1: - merken 1d oude bijen - contaminatie untreated Dag 14-25: Protocol tijdstip transitie foerageerster Foerageergedrag + moleculaire testen Week 2-25: Kolonie vitaliteit proportion positive phototactic bees (%) untreated fenoxycarb imidacloprid indoxacarb Age (=DAT) (days) Proportion of positive phototactic bees (%) Control 100 -treated T0-5 T0-2 T0 T0+2 T0+5 Age (Transition time T0) Univariate ANOVA: sign. interaction effect (P = 0.044) 5

6 Directe observering: filmen ingang bijenkasten 5) Effecten foerageergedrag Nevenwerkingen bij bijen van # Foraging bees during 4x15 min untreated 2 INHOUD 2) Gebruik insecticiden in fruitteelt: risico blootstelling? 3) Effecten van subletale contaminaties op het foerageergedrag 4) Link foerageergedrag met wijzigingen genexpressies 5) Effecten op vitaliteit van de kolonie 6) Besluit Age (DAT) (days) Subletale effecten in bijen gedragsveranderingen intrakoloniaal extrakoloniaal Fysiologische/Moleculaire veranderingen Fysiologisch (klieren) Genexpressie Eiwitten Inzicht in moleculaire mechanismen verantwoordelijk voor gedragswijzigingen 6

7 DNA: 4 bouwstenen: nucleotiden A, T, G, C TGG CCG GTC CAC TGC CAC AAG ACC GGC CAG GTG ACG GTG TTC Verschillend fototaxis gedrag ~ foerageerster transitie Moleculaire basis: gen expressie wijziging 4) link gen expressie mrna: 4 nucleotiden A, U, G, C T G Q V T V F Eiwit: 20 bouwstenen, aminozuren Eiwitexpressies Genexpressies Onbehandelde (Heylen et al., 2008) Morfologie / Histologie Gedragsstudies Verschillend fototaxis gedrag ~ foerageerster transitie Moleculaire basis: Amfor expressie wijziging Onbehandelde (Heylen et al., 2008) 4) link gen expressie RNA-isolaties gedragsveranderingen intrakoloniaal extrakoloniaal Colony vitality Subletale effecten in bijen 4) link gen expressie Fysiologische/Moleculaire veranderingen klieren Genexpressie Eiwitten Ontwikkeling snelle detectietechniek: Amfor genexpressie om abnormaal foerageerster transitie te meten d20 sign diff. P(Kruskal-Wallis): 0.005, df = 6; Except for Inzicht in moleculaire mechanismen verantwoordelijk voor gedragswijzigingen 7

8 Nevenwerkingen bij bijen van INHOUD 2) Gebruik insecticiden in fruitteelt: risico blootstelling? 3) Effecten van subletale contaminaties op het foerageergedrag 4) Link foerageergedrag met wijzigingen genexpressies, morfologie 5) Effecten op vitaliteit van de kolonie 6) Besluit - 4 kolonies / 4 locaties - ~ bijen - 10 ramen; 1/3 open broed Parameters wekelijks gemeten untreated - totaal aantal dode bijen - totaal aantal levende bijen - totaal broedgehalte - totaal koloniegewicht - foerageer intensiteit Impact op vitaliteit kolonie - Mortaliteit, totaal aantal dode bijen Impact op vitaliteit kolonie - Mortaliteit, totaal aantal dode bijen untreated Relative # dead bees (untreated=100) Relative # dead bees (untreated=100) ANOVA analyse, Friedman analysis Geen significante verschillen (P<0.05) Age (DAT) (days) 8

9 Impact op vitaliteit kolonie - Totale aantal levende bijen - Totale oppervlakte gesloten broed Impact op vitaliteit kolonie - Totaal aantal levende bijen ANOVA analyse, Duncan multiple comparison 6 weken na behandeling untreated Mean number of active bees (%) relative to number of active bees at start of the trial (=100%) < untreated (P<0.05) < untreated (P<0.05) < imidacloprid (P<0.05) control 0 1 WAT 3 WAT 6 WAT 10 WAT Impact op vitaliteit kolonie - broed ontwikkeling Mean amount of capped brood (%) relative to amount of capped brood at start of the trial ANOVA analyse, Duncan multiple comparison 3 weken na behandeling < untreated (P<0.05) < (P<0.05) < imidacloprid (P<0.05) control Impact op vitaliteit kolonie - gewicht kolonie Mean colony weight (%) relative to colony weight at start of the trial (=100%) ANOVA analyse, Duncan multiple comparison 3 weken na behandeling: < untreated (P<0.05) control 1 WAT 3 WAT 6 WAT 10 WAT 14 WAT 17 WAT 0 1 WAT 3 WAT 6 WAT 10 WAT 9

10 Impact op vitaliteit kolonie - foerageer intensiteit Conclusie transitie foerageerster / kolonie vitaliteit - min. 3 monitoring sessies van 1 min Demonstratie subletale effecten in werksters: ANOVA analyse, Friedman analyse Geen significante verschillen (P<0.05) Mean number of forager bees (1 min interval) / total number of active bees 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 control Gedrag Fototaxis experiment Wijziging transitie foerageerster na (max.) Video analyse subletale contaminatie met Moleculair RT-PCR analysis verschillend expressieprofiel ~ Verwaarlozing broedzorg Verzwakking volgende generatie 0 1 WAT 3 WAT 6 WAT 10 WAT Impact op kolonie vitaliteit INHOUD 2) Gebruik insecticiden in fruitteelt: risico blootstelling? 3) Effecten van subletale contaminaties op het foerageergedrag 4) Link foerageergedrag met wijzigingen genexpressies, morfologie 5) Effecten op vitaliteit van de kolonie 6) Besluit Nevenwerkingen bij bijen van Algemeen besluit - Geen afstotend effect: bijen vliegen onverminderd op bespoten bloemen 6) besluit - Gedragseffecten onder realistische blootsstelling, meetbaar foerageergedrag - Vroegtijdig foerageergedrag link- gewijzigde genexpressie Meetbare parameter in toekomst? Fundamentele kennis objectieve meting gedragswijzigingen: basis voor toepassingen in toekomst - Kolonie vitaliteit: eerste weken effect (), maar voor alle geteste producten geldt dat kolonies zich na enige tijd kunnen herstellen - Goede landbouwpraktijk gewasbescherming Fruitteelt: geen nadelige effecten op (middel)lange termijn kunnen detecteren 10

11 Nieuw project EFRO Kenniseconomie en innovatie Kennisvalorisatie rond cleantech Feromoonverwarring: principe Milieuvriendelijke teeltwijzen ter productie van residu-arm fruit pcfruit afdeling Zoölogie (promotor) pcfruit Diensten Aan Telers (copromotor) pcfruit Proeftuin Pit en Steenfruit (copromotor) RAK 3 (+4) Ginko Isomate CLR Feromoonverwarring: principe Exomone C Bedankt Dr. B. Gobin (pcfruit/pcs) Prof. Dr. R. Huybrechts (KULeuven) Prof. Dr. L. Arckens (K.U.Leuven) Prof. Dr. J. Billen (K.U.Leuven) Dr. Kevin Heylen (K.U.Leuven; moleculair werk) ir. Jeroen Kellers (pcfruit/kuleuven) Eddy Willems (pcfruit, veldwerk) Imkers Fruittelers Leden gebruikerscommissie IWT 04/669 voor financiële steun 11