Bienenvergiftungen Wechselwirkungen von PSM und anderen Faktoren

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1 Bienenvergiftungen Wechselwirkungen von PSM und anderen Faktoren BVL 1 /IB-CE 2 -Projekt 24/25 Martina Janke 2, Werner von der Ohe 2, Dietrich Brasse 3, Rolf Forster 1 1 Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit 2 LAVES Institut für Bienenkunde Celle 3 Biologische Bundesanstalt

2 Winter 22/23 23 ab 24 24/25 Völkerverluste: 28,9 % Expertenrunden: Kombination verschiedener Stressfaktoren (additiv, synergistisch) Bienen-Monitoring: Intensive Langzeituntersuchungen in unterschiedlichen Imkereien und Landschaften BVL/IB-CE-Projekt: Einfluss von subletalen PSM-Dosen als potentielle Stressoren

3 Ziel des Projektes: In der Praxis wird Rapssaatgut mit dem für Bienen toxisch wirkenden systemischen Insektizid Imidacloprid gebeizt (Gaucho, Chinook). Es gilt zu prüfen, welches Risiko von systemischen Wirkstoffen aus Saatgutbeizen bienenrelevanter Trachtpflanzen ausgehen kann, wenn sie von Bienen (Apis mellifera L.) als potentielle Rückstände im Sammelgut in subletalen Dosen aufgenommen werden

4 Ziel des Projektes: Spielt die Langzeitaufnahme des Wirkstoffs Imidacloprid in subletalen Dosen eine Rolle, wenn Bienen zusätzlichen Stressoren ausgesetzt sind? In der Praxis können Bienen durch verschiedene Stressoren physiologisch geschwächt sein Krankheitserreger (Varroa destructor, Nosema apis, ) Arzneimittel (Perizin, Organische Säuren, ) Mangelnde Pollenversorgung Saisonale Einflüsse, Alter der Biene

5 Simulation von Stressorenkombinationen: Fraßtest (kontrolliert, standardisiert, praktisch relevant) 1 Bienen (Apis mellifera L.) Stressor Kontrolle Imidacloprid-Fütterung Langzeitfütterung (1 Tage) Imidacloprid Konzentrationen (subletal) 1,5 µg/kg Nachweisgrenze (LOD); Rückstandsbefunde < LOD nach EU Beizrate: 2 g a.i./kg 5 µg/kg 95 Percentile nachgewiesener Rückstände 1 µg/kg Maximaler Rückstandswert nach erhöhter Beizrate: 1 g a.i./kg 1 µg/kg Nach Langzeitfütterung sind letale Effekte zu erwarten Bonituren Mortalität Futterabnahme Verhalten

6 Zeitlicher Ablauf des Projektes: Apr Mai Jun Jul Aug Apr Mai Jun Jul Aug Sep Nov Dez Labor-Fütterungen: Imidacloprid-Sensitivität Nosema-Infektion Pyrethroid/Fungizid-Fütterung Perizin-Behandlung Varroa + X n -Befall Pollenmangelernährung Labor-Fütterungen: Imidacloprid-Sensitivität Varroa + X n -Befall Pollenmangelernährung Halbfreiland-Versuch mit 4 Prüfgliedern

7 Stressor: Sensitivität gegenüber Imidacloprid (25) % Mortalität (k.n.abott) Winterbienen, ohne Stressor Tage -2 Kontrolle 1 ppb 5 ppb 1,5 ppb Mortalität signifikant erhöht (Tag 4, Fisher`s Exact Binominal 1 ppb Test mit Bonferroni Korrektur, p <,1) 5 ppb Mortalität nicht signifikant erhöht (Bis Tag 1, Fisher`s 1,5 ppb Exact Binominal Test mit Bonferroni Korrektur) Vergleiche: Decourtye et al. 23, Kirchner 23, Kirchner, Heimken 24

8 Wirkung subletaler Imidacloprid-Konzentrationen auf Bienen, die durch Varroa-Befall gestresst sind Versuchsbienen zeigten keine klassischen Symptome O ppb 5 ppb1 ppb Starker Varroa-Befall Volk war nicht überlebensfähig

9 Stressor: Krankheitserreger (Varroa destructor) (25) 1 1 % Mortalität (k.n.abott) Winterbienen, ohne Stressor % Mortalität (k.n.abott) Winterbienen, Varroa-Volk Tage Tage -2 Kontrolle 1 ppb 5 ppb 1,5 ppb -2 Kontrolle 1 ppb 5 ppb 1,5 ppb Varroa-Befall: Befunde unterscheiden sich nicht von Versuchstieren ohne Stressor Mortalität signifikant erhöht (Tag 4, Fisher`s Exact Binominal 1 ppb Test mit Bonferroni Korrektur, p <,1) 5 ppb Mortalität nicht signifikant erhöht (Bis Tag 1, Fisher`s 1,5 ppb Exact Binominal Test mit Bonferroni Korrektur)

10 % Mortalität (k.n.abott) Stressor: Krankheitserreger (Varroa destructor) (April 25) Mortalität nach 7-tägiger Fütterung Kontrolle 1 ppb Winterbienen, ohne Stressor (Tag 7) 5 ppb 1,5 ppb % Mortalität (k.n.abott) Kontrolle 1 ppb Winterbienen, Varroa-Volk (day 7) 5 ppb 1,5 ppb -1-1 Kein Einfluss des Stressors Varroa auf die Empfindlichkeit gegenüber subletalen Imidacloprid-Konzentrationen (Versuchsbienen ohne klassische Symptome, Volk war nicht überlebensfähig) Vergleiche: Nosema-Infektion/ Imidacloprid-Fütterung Perizin-Behandlung/ Imidacloprid-Fütterung

11 Wirkung subletaler Imidacloprid-Konzentrationen auf Bienen mit unterschiedlicher Protein-Versorgung nach dem Schlupf** O ppb 5 ppb 1 ppb Bienen schlüpfen im Brutschrank, Pollenvorrat wird abgeschätzt* Frisch geschlüpfte Bienen Diät mit Protein (Chlorellapaste) Diät ohne Protein (Zuckerlösung) O ppb 5 ppb 1 ppb Fütterrung der Test-Lösungen, 1 Bienen/Käfig, 1 Tage *Pollenvorrat wird als Maß der Pollenversorgung vor dem Schlupf gewertet. **Versuche wurden über die Sommermonate wiederholt, um den Einfluss von Tracht- und Wetterbedingungen zu erfassen.

12 % Mortalität (k.n.abott) Stressor: Protein-Versorgung nach dem Schlupf Juli Tage Ohne Protein 1 ppb 5 ppb 1,5 ppb Mit Protein 1 ppb 5 ppb 1,5 ppb Kontrolle Proteinmangel Proteinmangel 1 ppb Proteinmangel 5 ppb Proteinmangel Kontrolle Protein Protein 1 ppb Protein 5 ppb Protein protein-supply Mortalität signifikant erhöht (Tag 3, Tag 7, Tag 8, Fisher`s Exact Binominal Test mit Bonferroni Korrektur, p <,1) Mortalität nicht signifikant erhöht (Bis Tag 1, Fisher`s Exact Binominal Test mit Bonferroni Korrektur) Mortalität signifikant erhöht (Tag 3, Fisher`s Exact Binominal Test wmit Bonferroni Korrektur, p <,1) Mortalität nicht signifikant erhöht (Bis Tag 1, Fisher`s Exact Binominal Test mit Bonferroni Korrektur)

13 % Mortalität (k.n.abott) Stressor: Protein-Versorgung nach dem Schlupf Kontrolle 1 ppb % Mortalität (k.n.abott) 1 Mai 25 (Tag 8) Juni 25 (Tag 8) Ohne Protein Mit Protein Kontrolle 5 ppb 1 ppb Bienen scheinen nach Protein-Diät weniger empfindlich gegenüber subletalen Imidacloprid Dosen (August 24, Mai September 25) Optimierte Proteinversorgung im jungen Adultstadium scheint negative Stressoreneinflüsse abzuschwächen (vgl. von der Ohe 1988, Dustmann, von der Ohe 1988, Lienau 199, Blaschon et al 21) Kontrolle 2 1 ppb Kontrolle 5 ppb 1 5 ppb 1 ppb5 ppb % Mortalität (k.n.abott) Kontrolle 1 ppb 5 ppb Kontrolle Juli 25 (Tag 8) 1 ppb 5 ppb

14 Wirkung subletaler Imidacloprid-Konzentrationen auf Völker mit unterschiedlichem Pollenvorrat im August % Mortalität (k.n.abott) Nov Tage Volk 3: Kein Pollenvorrat im August Volk 78: Reichlicher Pollenvorrat im August Kontrolle V.3 V. 3 1 ppb V.3 5 ppb V.3 1,5 ppb V.3 Kontrolle V.78 V.78 1 ppb V.78 5 ppb V.78 1,5 ppb V.78 Volk 3 1 ppb 5 ppb 1,5 ppb Volk 78 5 ppb 1 ppb 1,5 ppb Mortalität signifikant erhöht (Tag 4, Fisher`s Exact Binominal Test mit Bonferroni Korrektur, p <,1) Mortalität nicht signifikant erhöht (Bis Tag 1, Fisher`s Exact Binominal Test with Bonferroni Korrektur) Mortalität nicht signifikant erhöht (Bis Tag 1, Fisher`s Exact Binominal Test with Bonferroni Korrektur) Vergleiche: Dezember 25

15 % Mortalität (k.n.abott) Stressor: Wirkung subletaler Imidacloprid Koncentrationen auf Völker mit unterschiedlichem Pollenvorrat im August Kontrolle Volk 3: Kein Pollenvorrat im August Volk 78: Reichlich Pollenvorrat im August 1 ppb 5 ppb Kontrolle 1,5 ppb 1,5 ppb 1 ppb 5 ppb % Mortalität (k.n.abott) Kontrolle 1 ppb 5 ppb Kontrolle 1,5 ppb Nov 25 (Tag 8) Dez 25 (Tag 8) 5 ppb 1 ppb 1,5 ppb Bienen aus unterschiedlichen Völkern, die parallel gefüttert wurden, zeigten sich unterschiedlich sensitiv gegenüber der höchsten gefütterten Test-Konzentration Ohne Pollenvorrat im August: Höhere Empfindlichkeit der Bienen gegenüber der höchsten Test-Konzentration im November/Dezember

16 Bewertung Labor Fütterungsversuche Langzeitfütterung subletaler Imidacloprid Konzentrationen Befunde bestätigen Langzeitfütterungstoxizität von Imidacloprid In keinem Versuch zeigte sich Langzeitfütterungstoxizität von 1,5 ppb Bienen die durch Krankheitserreger gestresst waren Einfluss von Varroa-Befall/Nosema-Infektion eines Volkes auf die Empfindlichkeit gegenüber Langzeitfütterung subletaler Imidacloprid- Konzentrationen zeigte sich nicht (Einzelbiene ohne akute Symptome) Stress durch Krankheitserreger muss unter Praxisbedingungen untersucht werden Einfluss der Proteinversorgung Zusammenhang Langzeitfütterungstoxizität Imidacloprid und Proteinversorgung Biene nach dem Schlupf/Proteinversorgung Volk Empfindlichkeit gegenüber Stressors wird entscheidend durch physiologischen Zustand bestimmt Völker bestehen aus physiologisch sehr unterschiedlichen Einzelbienen Befunde sollten bei Zulassung von PSM berücksichtigt werden, insbesondere auf Laborebene

17 Schlussfolgerungen Befunde aus Labor und Halbfreiland zeigen, dass von Imidacloprid nach Anwendung der zugelassenen Beizrate (2 g a.i./kg) kein Risiko für Bienen ausgeht Laborbefunde zeigen, dass das Risiko potentieller Imidacloprid- Rückstände durch die simulierten Stressoren (Krankheitserreger, Arzneimittel, Proteinmangel) nicht erhöht war Laborbefunde zeigen, dass sich die Versuchsbienen für Käfigversuche sehr stark in ihrem physiologischen Zustand unterscheiden können (Alter, Jahreszeit, Proteinversorgung) Die Ergebnisse der Fütterungsversuche basieren auf Tests an Einzelbienen und sind deshalb nur für die Laborstufe relevant. Die Laborbefunde müssen unter Praxisbedingungen verifiziert werden

18 Ausblick: Freilandversuch Kontrolle Standardapplikation (Gute landwirtschaftliche Praxis): Pyrethroid/Fungizid in die Blüte Varroa Befall Winterraps (gebeizt) Mais (gebeizt) Nosema Infektion Pollenmangel Bonituren Volksstärke Pollenvorrat (Sammelaktivität) Krankheitsdiagnose Verhalten

19 Niedersächsisches Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit Institut für Bienenkunde Celle

20 In der Praxis wird Raps aus gebeiztem Saatgut während der Blüte gegen Schädlingsbefall behandelt (Fungizid, Pyrethroid) Spielt Imidacloprid, von Bienen potentiell als Rückstand in Nektar/Pollen aufgenommen, eine Rolle, wenn Bienen einem additiven, potentiell synergistisch agierenden Wirkstoff ausgesetzt sind?

21 Halbfreiland-Versuch mit 4 Prüfgliedern C P P+F P+P Winterraps (gebeizt) -7 Tage Mortalität Beflug -3 Brut- Entwicklung Applikation 7 Tage Mortalität Beflug +7 Brut +14 Brut +27 Brut C Kontrolle Wasser P Pyrethroid Fastac SC (Alpha-Cypermethrin) B4 Tankmix P+F Überdosis P+P Pyrethroid Azol- Fungizid Pyrethroid Pyrethroid Fastac SC Folicur (Tebuconazole) Fastac SC Karate Zeon (Lambda-Cyhalothrin) B4 bei Mix mit Azol- Fungizid B2

22 Halbfreiland-Versuch mit 4 Prüfgliedern Anzahl toter Bienen/Volk Tote Bienen in der Totenfalle/Volk Anzahl toter Bienen vor den Völkern (Totenfalle) Applikation P Applikation P+P (Überdosis) Applikation P+F (Tank Mix) P P+P P+F C Keine Effekte nach Applikation Pyrethroid, Tank Mix, Überdosierung (Mortalität, Beflug, Verhalten, Volksstärke, Brutentwicklung) Keine Anzeichen für Zusammenwirken potentieller Beizmittelrückstände in Nektar/Pollen und applizierter Produkte Vergleiche: Pistorius, Wallner 26