Studies on the botanical origin and the residues of pesticides in corbicular pollen loads and bee bread of bee colonies in the proximity of apple orchards in South Tyrol

Mair, Benjamin; Wolf, Manfred

doi:10.5073/JfK.2023.09-10.01

Article 2023 CC BY 4.0

refereed

published

Studies on the botanical origin and the residues of pesticides in corbicular pollen loads and bee bread of bee colonies in the proximity of apple orchards in South Tyrol

Mair, Benjamin ; Wolf, Manfred

English
German

Pollen is the primary source of protein for honeybee colonies. Foragers collect pollen from different plants depending on the availability of the surrounding environment, which varies seasonally in wild and urban areas or agricultural landscapes. In agricultural systems, honeybees can play a particular role as pollinators, especially where entomophagous pollination is important, such as in pome fruits. In intensively managed agricultural systems, honeybees and other pollinators are of- ten exposed to pesticides. The exposure to pesticides via cor- bicular pollen load or bee bread has been analysed in several studies; previously, some studies also included the analysis of the botanical origin of the chemically analysed corbicular pollen load samples. In this study, we tried to focus on the accumulation of pesticide quantities in bee bread portions in the hives from March to October and simultaneously the dynamics behind the incoming pesticide residues on the daily collected corbicular pollen load samples from March to June. In addition, palynological analyses were performed on some corbicular pollen loads. From 2016 to 2020, we collected corbicular pollen loads from two honeybee colonies from March to June in three different apiaries in South Tyrol. Every three weeks, starting with cal- endar week 11 in March, we took bee bread samples from other colonies in the same apiary, next to those which were used for corbicular pollen load collection. We performed chemical residue analyses on 154 corbicular pollen load and 217 bee bread samples. In 84.3% of the corbicular pollen load samples and in 76.4% of bee bread samples, we found contamination with pesticide active substances (PAS) used in plant protection products harmful to bees (according to the Italian etiquette). On 152 samples of the corbicular pollen loads, we also performed palynological analyses to deter- mine the botanical origin of the pollen samples. In the case of some samples, even if most of them belonged to species not grown in agricultural fields, the quantity of active sub- stances harmful to bees detected on them was higher than 1 mg/kg, as in the case of chlorpyrifos-methyl. On the exam- ple of chlorpyrifos-methyl and chlorpyrifos-ethyl (the latter was used only until 2016 and was then mostly replaced by chlorpyrifos-methyl for the period 2017-2020), it was possi- ble to show in which amounts these active substances were present in corbicular pollen loads and bee bread samples of colonies placed near apple orchards in South Tyrol over a pe- riod of five years.

Blütenpollen stellt die Hauptproteinquelle von Honigbienen- völkern dar. Sie sammeln ihn von verschiedenen Pflanzen, abhängig von der Umgebung (z. B. wild-wachsende oder in Hausgärten vorzufindende Pflanzen sowie landwirtschaftli- che Kulturen) und der Jahreszeit. In landwirtschaftlichen Kul- turen können Honigbienen eine besondere Rolle einnehmen, vor allem z. B. bei Kernobst, wo die entomophage Bestäubung eine wichtige Rolle spielt. In intensiv bewirtschafteten Kultu- ren sind Bienen und andere Bestäuber oft Pflanzenschutzmit- teln ausgesetzt. Verschiedene Studien haben die Exposition über Pollenhöschen und Bienenbrot untersucht und einige hatten dabei zuletzt auch die botanische Zusammensetzung der Pollenhöschen bestimmt. Wir versuchten im Rahmen die- ser Studie die sich im Bienenbrot ansammelnden Rückstän- de von bienengefährlichen Pflanzenschutzmitteln von März bis Oktober zu bestimmen und gleichzeitig die Dynamik der eingetragenen Rückstände über Pollenhöschen von März bis Juni zu erfassen. Einige der Proben von Pollenhöschen wur- den auch palynologisch bestimmt. Im Zeitraum von März bis Juni 2016–2020 wurden an drei verschiedenen Standorten in Südtirol Pollenhöschen mithilfe von 2 Bienenvölkern je Standort gesammelt. Zusätzlich wur- den ab Kalenderwoche 11 im März alle drei Wochen Bienen- brot-Proben von Völkern, welche neben den Pollenhöschen sammelnden Völkern standen, gezogen. Insgesamt konnten an 185 Proben von Pollenhöschen und 250 Proben aus Bie- nenbrot Rückstandsuntersuchungen durchgeführt werden. Dabei wurden in 84,3 % der Pollenhöschen und 76,4 % der Bienenbrot-Proben Rückstände von bienengefährlichen Pflanzenschutzmitteln festgestellt.