Lethal effects of various tank mixtures including insecticides, fungicides and fertilizers on honey bees under laboratory, semi-field and field conditions
In agricultural crops, honey bees may be exposed to multiple pesticides. However, in field realistic conditions mixtures of products classified as harmless to bees can lead to a synergistic increase of toxicity on honey bees, as known for ergosterol biosynthesis-inhibiting (EBI) fungicides combined with pyrethroids or neonicotinoids. For substances like fertilizers, usually no information on potential side effects on bees is available. Initially, effects from tank mixes containing insecticides, fungicides and fertilizers were investigated under laboratory conditions by use of a spray chamber contact test. For selected combinations, higher tier studies were carried out. Mixtures containing thiacloprid, boscalid and dimoxystrobin with boron fertilizers showed no increase of mortality. In contrast, tank mixes of thiacloprid formulations and EBIfungicides resulted within 24 h in synergistic mortality increase in laboratory, semi-field and field. Actually, a short time interval of 24 h between individually applied potentially synergistic products like pyrethroid insecticides and EBI fungicides led to an increase of mortality up to 100% under laboratory conditions, indicating that the detoxification was still ongoing, resulting in an increased susceptibility for other stressors during the metabolization process. In conclusion, tank mixtures do not always lead to an increase of honey bee toxicity. However, former published findings about synergistic impacts between neonicotinoides and EBI-fungicides could be confirmed. The findings of our and other higher tier studies finally prompted the competent regulatory authority (BVL) to regulate these mixtures by restriction NB6613 since September 2018. Nevertheless, the investigation of potential interactions between mixing partners and their additive or synergistic effects are the basis for a better understanding and a logical risk assessment to ensure protection of honey bees.
In landwirtschaftlichen Kulturen können Honigbienen unterschiedlichen Pflanzenschutzmitteln (PSM) ausgesetzt sein. Gelegentlich führen in der Praxis angewandte Mischungen aus bienenungefährlichen PSM allerdings zu einer synergistischen Steigerung der Bienentoxizität, was für Fungizide aus der Gruppe der Ergosterol-Biosynthese-Hemmer (EBH) in Kombination mit Pyrethroiden bekannt ist und ebenso bereits für Neonikotinoide berichtet wurde. Über potentielle Nebeneffekte auf Bienen durch andere Zusätze wie Düngemittel ist bisher wenig bekannt. Die Untersuchung der Auswirkungen von Tankmischungen aus Insektiziden, Fungiziden und Düngemitteln erfolgte zunächst unter Laborbedingungen im Spritzkammer-Kontakttest. Ausgewählte Wirkstoffkombinationen wurden weiterführend im Halbfreiland und unter feldrealistischen Bedingungen im Freiland geprüft. Während bei Tankmischungen aus PSM mit den Wirkstoffen Thiacloprid, Boscalid, Dimoxystrobin und borhaltigen Blattdüngern keine Effekte auf Honigbienen auftraten, führten Kombinationen aus Thiacloprid und EBH-Fungiziden in allen drei Prüfstufen (Labor, Halbfreiland, Freiland) innerhalb von 24 h zu einem synergistischen Mortalitätsanstieg. Auch eine Ausbringung potentiell synergistisch wirkender Produkte in einer 24-h-Spritzfolge bewirkte bei Pyrethroid und EBH-Fungizid unter Laborbedingungen weiterhin einen signifikanten Mortalitätsanstieg auf bis zu 100%, welcher auf eine andauernde Entgiftung und eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber anderen Stressoren während des Metabolisierungsprozesses hindeutet. Diese Ergebnisse zeigen, dass Tankmischungen nicht per se mit einer Toxizitätserhöhung für Honigbienen einhergehen. Die Literaturhinweise zur synergistischen Wirkungssteigerung zwischen Neonikotinoiden und EBH-Fungiziden konnten hingegen bestätigt werden. Die Erkenntnisse aus dieser und weiterführender Studien veranlassten schließlich die Zulassungsbehörde (BVL) im September 2018 derartige Mischungen per Auflage NB6613 zu beschra¨nken. Dennoch ist eine weitere Erforschung möglicher Wechselwirkungen zwischen Mischungspartnern und der dadurch entstehenden additiven oder gar synergistischen Effekte grundlegend für ein besseres Verständnis und die folgerichtige Bewertung der Risiken, um dem notwendigen Schutz von Honigbienen Rechnung zu tragen.
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