Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen Academiejaar 2010...

Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen

Academiejaar 2010 – 2011

Risicoanalyse van microbiële en chemische aphiciden op hommels

(Bombus terrestris) als vector in de bestrijding van bladluizen

Sarah Labiese

Promotor: Prof. Dr. ir. Guy Smagghe

Tutor: Dr. Veerle Mommaerts

Masterproef voorgedragen tot het behalen van de graad van

Master na Master in de Milieusanering en het Milieubeheer

2

Dankwoord

Een thesis schrijven is een werk van lange adem waarbij veel mensen een deel uitmaken van het proces

om de thesis tot een goed einde te brengen. Daarom wil ik al deze mensen die hebben bijgedragen tot

het vormen van deze thesis bedanken. Uiteraard zijn er mensen die extra benadrukt moeten worden voor

de hulp die ze mij geboden hebben.

Ik zou graag mijn promotor Prof Smagghe willen bedanken voor het interessante onderwerp dat ik voor

mijn thesis heb mogen behandelen. Ik wil Prof Smagghe ook bedanken voor de goede ondersteuning en

opvolging tijdens het hele jaar. Dr. Veerle Mommaerts zou ik graag bedanken voor haar grote inzet en

energie tijdens de begeleiding, haar deskundige inzicht wanneer het voor mij niet allemaal duidelijk was

en voor de eindeloze steun in de periodes dat alles wat moeilijker ging voor mij.

Verder dank ik Ellen Van Campenhout voor de leuke labogesprekken en voor haar hulp tijdens het

labowerk. Het was leuk een maatje te hebben om over hommelzaken te praten.

Ik zou mijn ouders willen bedanken voor het begrip, de tijd en de mogelijkheden om mij nog een extra

masteropleiding te laten starten en mij steeds te motiveren om het dan ook tot een goed eind te brengen.

Tamara Van Dam, Vanessa Cocquereaux en Stijn Van Onsem wil ik bedanken voor het nalezen van

stukken thesis en voor de motivatie die zij mij tijdens het jaar hebben gegeven.

Ik zou graag de Universiteit van Gent bedanken om het mogelijk te maken tijdens de masteropleiding

deze masterproef te mogen uitvoeren. Daarvoor gaat mijn appreciatie voornamelijk uit naar de secretaris

Prof Van Heede van het Centrum voor Milieusanering en de immer hulpzame mevrouw Veerle

Lambert.

Ten slotte gaat mijn appreciatie uit naar Biobest N.V., zij hebben alle hommels en benodigdheden steeds

op een waanzinnig snel tempo bereid en ter beschikking gesteld, zodat ik altijd heel snel aan mijn

experimenten kon beginnen. Daarnaast was het dan voor mij mogelijk onder begeleiding van Prof

Smagghe, een bedrijfsbezoek te mogen uitvoeren zodat ik een beeld heb van hoe hommels gekweekt

kunnen worden op een industriële schaal.

Augustus 2011

Sarah Labiese

3

Inhoudstabel

Dankwoord .................................................................................................................................................. 2

Inhoudstabel ................................................................................................................................................ 3

Lijst van figuren .......................................................................................................................................... 5

Lijst van tabellen ......................................................................................................................................... 7

Samenvatting ............................................................................................................................................... 8

Doelstelling ............................................................................................................................................... 10

Inleiding..................................................................................................................................................... 11

1. De biologie van de hommel Bombus terrestris ................................................................................. 12

1.1. Fylogenie van de hommel Bombus terrestris ............................................................................. 12

1.2 Levenscyclus kolonie .................................................................................................................. 12

1.2.1. Nestinitiatie en kolonieontwikkeling................................................................................... 12

1.2.2. Het omslagpunt.................................................................................................................... 14

1.2.3. Het competitiepunt .............................................................................................................. 14

2. Economisch belang van de hommel .................................................................................................. 14

2.1 Foerageergedrag .......................................................................................................................... 14

2.2 De entomovectortechnologie ....................................................................................................... 15

3. Aphiciden .......................................................................................................................................... 19

3.1. Bladluis als doelorganisme ......................................................................................................... 19

3.2. Werkingsmechanismen van aphiciden ....................................................................................... 20

3.3 Risico-analyse: hommels en pesticiden ....................................................................................... 22

Materiaal en methoden .............................................................................................................................. 23

1. Hommels ....................................................................................................................................... 24

2. Proefopzet voor de risicoschatting van neveneffecten ...................................................................... 25

2.1 Klassieke opstelling met orale blootstelling ................................................................................ 25

2.2 Foerageerproef: opstelling met orale blootstelling ...................................................................... 25

2.3 Miniatuurdispenser: opstelling met blootstelling aan de poederformulering .............................. 26

2.4 Miniatuurdispenser: opstelling met blootstelling aan de poederformulering (herhaling

chemische aphiciden) ........................................................................................................................ 27

3. Blootstelling aan aphiciden ............................................................................................................... 27

4. Dataverzameling en -verwerking ...................................................................................................... 29

4.1. Orale blootstelling aan de MFRC ............................................................................................... 29

4.1.1 Waarneming ......................................................................................................................... 29

4

4.1.2 Grafieken .............................................................................................................................. 29

4.1.3 Werkster mortaliteit .............................................................................................................. 29

4.1.4 Darrenproductie .................................................................................................................... 30

4.2. Blootstelling aan de poederformulering van pesticiden ............................................................. 30

4.2.1 Waarneming ......................................................................................................................... 30

4.2.2 Grafieken .............................................................................................................................. 30

4.2.3 Werkster mortaliteit .............................................................................................................. 30

4.2.4 Darrenproductie .................................................................................................................... 30

5. Kwaliteitscontrole van de microbiële aphiciden ............................................................................... 30

Resultaten .................................................................................................................................................. 31

1. Kwaliteitscontrole van de microbiële preparaten .............................................................................. 32

2. Toxiciteitsproeven: orale blootstelling .............................................................................................. 32

2.1 Klassieke toxiciteitsproef ............................................................................................................ 32

2.2. Foerageerproef............................................................................................................................ 33

3.Toxiciteitsproeven: blootstelling aan een poederformulering via de miniatuurdispenser ................. 35

4. Miniatuurdispenser: opstelling met blootstelling aan de poederformulering (herhaling chemische

aphiciden) .............................................................................................................................................. 37

Discussie .................................................................................................................................................... 38

en suggesties voor verder onderzoek ......................................................................................................... 38

1. Letale en subletale neveneffecten na orale blootstelling ................................................................... 39

1.1. Letale effecten op de hommels ................................................................................................... 39

1.2. Subletale neveneffecten .............................................................................................................. 40

2. Letale en subletale neveneffecten na blootstelling poederformulering ............................................. 41

2.1 Letale effecten ............................................................................................................................. 41

2.2 Subletale effecten ........................................................................................................................ 42

3. Gebruik in entomovectoring .............................................................................................................. 42

4. Verder onderzoek .............................................................................................................................. 43

Conclusie ................................................................................................................................................... 44

Referenties ................................................................................................................................................. 45

5

Lijst van figuren

Figuur 1:Tekening van het bandenpatroon van B. terrestis ........................................................................... 12

Figuur 2: schematische voor stelling van de levenscyclus van B. terrestris. (Bron: Benton, 2006).............. 13

Figuur 3: Schematische voorstelling van de verschillende factoren welke het succes van de

entomovectortechnologie bepalen. (bron: Mommaerts et al. 2011) ............................................ 16

Figuur 4 Overzicht van dispensers ontwikkeld voor B. inpatiens en B. terrestris met (a) one-way

dispenser van Yu & Sutton (1997) (b) one-way SSP (c) two-way OP, (d) two-way dispenser

van Houle en (e) de Mommaerts-dispenser. (bron:Mommaerts et al., 2011).............................. 18

Figuur 5: van links naar rechts, (i) aantasting door toxische stoffen door bladluizen op paprika, (ii)

bladaantasting door virussen overgebracht door bladluizen, (iii) vervellingshuidjes op een

tomatenplant, en (iv) misvormde groeipunten als reactie op de aantasting van bladluizen.

(Bron: Malias & Ravensberg, 2002) ........................................................................................... 19

Figuur 6: De levenscyclus van bladluizen zonder waardplantwisseling. De legende: a = stichter van de

kolonie, b = levendbarend vrouwtje (apteer), levendbarend vrouwtje (lente-migrant), d =

levendbarend vrouwtje (zomer-migrant), e = seksueel nageslacht producerende luis, f =

alaat, g = eileggend vrouwtje, h = mannetje en i = ei . (Bron: Malais & Ravensberg, 2002

naar Jones, 1942) ......................................................................................................................... 20

Figuur 7: Een microkolonie opstelling met bovenaan het nest waar pollen worden gegeven en met

onderaan het suikerwatercompartiment (16 cm lang x 10 cm breed x 5.5 cm hoog). .

Hommels zuigen het suikerwater op via een wiek. De nestkast is zo ontworpen dat het past

en vastgeklikt kan worden op het suikerwatercompartiment. ..................................................... 24

Figuur 8: Schematische voorstelling van de foerageerproef. Werksters stichten een nest in compartiment

A en moeten zich verplaatsten door de 20 cm-lange buis naar compartiment B om pollen en

suikerwater te verzamelen. .......................................................................................................... 26

Figuur 9: Schematische voorstelling van de miniatuurdispenserproef. Werksters stichten een nest in

compartiment A en moeten zich verplaatsten door de miniatuurdispenser om te foerageren

voor suikerwater en keren terug naar het nest (compartiment A) via de 25 cm-lange buis. ....... 26

Figuur 10: Gemiddeld percentage mortaliteit ± STDV, gecorrigeerd door gebruik van Schneider- Orelli

formule van de 5 geteste aphiciden na 5 weken van orale blootstelling. De mortaliteit in de

negatieve controle met onbehandeld suikerwater bedroeg 5±0% en in de positieve controle

met imidacloprid aan zijn MFRC (200 ppm) 100±0%. De cijfers 2 en 3 duiden de

verschillende IOBC toxiciteitsklassen aan. ................................................................................. 32

Figuur 11: Effect op de gemiddelde darrenproductie na 5 weken van orale blootstelling aan de 5 geteste

aphiciden. Data werd geanalyseerd met ANOVA en resulteerde in 3 groepen (F=41,019;

df=6,55; p<0,001). De gemiddelde waarden gevolgd door een verschillende letter (A-C) zijn

significant verschillend na een post-hoc Tukey-Kramer met α=0,05. ........................................ 33

Figuur 12: Gemiddeld percentage mortaliteit ± STDV gecorrigeerd door de Schneider –Orelli formule

voor de 5 verschillende aphiciden na 5 weken van orale blootstelling. De mortaliteit in de

negatieve controle met onbehandeld suikerwater bedroeg 5±0% en in de positieve controle

met imidacloprid aan 20 ppb 68±1%. De cijfers 1 tot 2 duiden de verschillende IOBC

toxiciteitsklassen aan. .................................................................................................................. 34

6

Figuur 13: Effect op de gemiddelde darrenproductie 5 weken van na orale blootstelling aan de 5

aphiciden. Data werden geanalyseerd met ANOVA en resulteerde in 5 groepen (F=35,487;

df=6,56; p<0,001). De gemiddelde waarden gevolgd door een verschillende letter (A-E) zijn

significant verschillend na een post-hoc Tukey-Kramer met α=0,05. ........................................ 34

Figuur 14 Gemiddeld percentage mortaliteit ± STDV gecorrigeerd door de Schneider- Orelli formule

per aphicide na 5 weken van blootstelling aan de poederformulering. De mortaliteit in de

negatieve controle bedroeg 17±2% en in de positieve controle 100±0%. De cijfers 1 tot en

met 4 duiden de verschillende IOBC toxiciteitsklassen aan. ...................................................... 35

Figuur 15: Effect op de gemiddelde darrenproductie na 5 weken van blootstelling aan de

poederformulering van de 5 aphiciden. Data werden geanalyseerd met ANOVA en

resulteerden in 3 groepen (F=222,963; df=7,56; p<0.001). De gemiddelde waarden gevolgd

door een verschillende letter (A-C) zijn significant verschillend na een post-hoc Tukey-

Kramer met α=0.05...................................................................................................................... 36

Figuur 16: links; contaminatie van het nest door afzetting van poeder (Pirimor), rechts; wiek bevuild

door poeder (Pirimor). De pijlen duiden aan waar het poeder zich situeert op het nest en op

de wiek......................................................................................................................................... 36

Figuur 17: Gemiddeld percentage mortaliteit ± STDV gecorrigeerd door de Schneider- Orelli formule

per aphicide na 2 weken blootstelling aan de poederformulering van de aphiciden. De

mortaliteit in de negatieve controle (Maïzena) bedroeg 15±2% en in de positieve controle

(Kaolien) 100±0%. De cijfers 4 duiden de verschillende IOBC toxiciteitsklassen aan. ............. 37

Figuur 18: Overzicht van de nestopbouw wanneer microkolonies gedurende 5 weken blootgesteld

werden aan de poederformulering van (a) van Maïzena.; (b) Preferal+Maïzena (verhouding

1/10), en (c) Botanigard 107+Maïzena (verhouding 1/100) in de miniatuurdispenserproef. ...... 42

7

Lijst van tabellen

Tabel 1 : Fylogenetische classificatie B. Terrestris. ...................................................................................... 12

Tabel 2: Voor- en nadelen van hommels en honingbijen als vector. ............................................................. 16

Tabel 3: Gebruikte aphiciden weergegeven met hun actieve stof en hun werking ........................................ 21

Tabel 4: Overzicht van de 5 geteste aphiciden.: hun commerciële naam, type, actieve stof, producent,

dosering van de aphiciden in het suikerwater en dosering van de poederformulering .................... 28

Tabel 5: Toxiciteitsklassen voor uitgebreide laboratoriumtesten, zoals voorgesteld door de IOBC

Working Group “Pesticides and benefical organisms” (Hassan, 1992) ........................................... 29

Tabel 6: Overzicht van de bekomen werkstermortaliteit en darrenproductie vergeleken met de

controlegroep (100%) in de klassieke toxiciteitsproef en in de foerageerproef. .............................. 39

Tabel 7: Overzicht van de bekomen werkstermortaliteit en darrenproductie vergeleken met de

controlegroep (100%) in de miniatuurdispenserproef ...................................................................... 41

8

Samenvatting

Hommels zijn inheemse insecten die een belangrijke rol spelen in de natuur als bestuiver van bloemen.

Ook in de landbouw spelen ze een belangrijke rol. Het gebruik van hommels als bestuivers levert een

aantal voordelen op: (i) een hogere kwaliteit van de vruchten, (ii) een hogere kwantiteit aan vruchten, en

(iii) een lager aantal misvormde vruchten. Hierdoor passen hommels in het concept van de

entomovectortechnologie. Bij entomovectoring brengt een insect het pesticide direct naar de plant. De

entomovectortechnologie realiseert een duurzame landbouwstrategie doordat het een stimulans is om

microbiële pesticiden te gaan gebruiken. Tevens zorgen hommels voor een meer gerichte afzetting,

hierdoor wordt de bodem niet meer gecontamineerd, wat zorgt dat de milieubelastingpunten dalen. Om

deze technologie verder te ontwikkelen moeten er pesticiden gebruikt worden die het targetorganisme

efficiënt bestrijden en onschadelijk zijn voor de vector en het milieu. Hommels worden veelal gebruikt

voor de bestuiving, wat hen ideale testorganismen voor het vectorsysteem maakt. In dit werk werd

gekozen om te werken met aphiciden die ingezet worden in de bestrijding van bladluizen. Bladluizen

brengen veel schade aan economisch belangrijke gewassen en zijn door hun explosieve groei moeilijk te

bestrijden. Bladluizen laten honingdauw op de plant achter waardoor de algemene “fitness” van de plant

daalt, maar welke ook de ideale groeibodem is van verschillende plantpathogenen.

De onderzoeksvragen die hieruit voorvloeien zijn: welke aphiciden, bestrijdingsmiddelen gericht tegen

bladluizen, zijn compatibel met hommels en welke kunnen gebruikt worden in een

entomovectorsysteem? De compatibiliteit van de verschillende aphiciden werd nagegaan door middel

van een risicoanalyse. Vijf pesticiden (3 chemische en 2 microbiële aphiciden) werden gebruikt waarbij

één product in twee concentraties getest werd: Teppeki, Plenum, Pirimor, Botanigard 108, Botanigard

107 en Preferal. Van deze vijf werd dan bepaald welke potentieel toegepast kunnen worden in de

entomovectortechnologie.

In een eerste proef, namelijk een klassieke toxiciteitsproef, werden de letale en subletale effecten

onderzocht. De proef werd opgestart met microkolonies bestaande uit 5 werksters. Er waren vier

microkolonies per product met telkens een herhaling van de proef. Bij deze klassieke toxiciteitsproef

werden de hommels oraal blootgesteld aan de pesticiden via het suikerwater aan de “Maximum Field

Recommended Concentration” (MFRC). Op basis van de bekomen mortaliteit werden de 5 geteste

aphiciden ingedeeld als „zwak toxisch‟ (IOBC klasse 2), met uitzondering voor de hoogste concentraties

van Botanigard. Botanigard 108 (IOBC klasse 3) resulteerde in 55 ± 11% mortaliteit na 5 weken

blootstelling. Op vlak van subletale effecten hadden Botanigard 107( 32 ± 11 darren), Botanigard 10

8

(33 ± 1 darren) en Preferal (27 ± 1 darren) een reproductie die het dichtste bij de controlegroep lag maar

toch significant verschillend volgens de One-way Anova analyse met post hoc Tukey Kramer.

Blootstelling aan Plenum veroorzaakte een significante daling in de reproductie (10 ± 2 darren). De

toxiciteitsproef is een “worst case scenario” en daarom besluiten we op basis van deze resultaten dat alle

geteste aphiciden compatibel zijn met B. terrestris.

In een tweede proef, zijnde de foerageerproef, werd nagegaan of de vijf aphiciden een effect hadden op

het foerageergedrag van B. terrestris wanneer werksters oraal werden blootgesteld via het suikerwater

aan de MFRC van de verschillende aphiciden. Hiervoor werd een opstelling gemaakt waarbij twee

nestkasten, namelijk het nestcompartiment en het voedselcompartiment, met elkaar verbonden waren

9

door een 20 cm lange buis. Om voedsel te verzamelen moesten de werksters dus doorheen deze buis. De

resultaten van deze opstelling toonden aan dat er geen bijkomend effect is op mortaliteit/reproductie

wanneer werksters moeten foerageren voor hun voedsel. Daardoor kan men stellen dat de pesticiden

geen nadelige effecten veroorzaken bij hommels en dus gebruikt kunnen worden in combinatie met B.

terrestris.

Binnen de entomovectortechnologie wordt gebruik gemaakt van een poederformulering van het actief

ingrediënt om door de vector te laten verspreiden. Een tweede onderzoeksvraag die dient gesteld te

worden is: welke poederformulering van de vijf geteste aphiciden is geschikt om te gebruiken met B.

terrestris binnen deze technologie? Om dit na te gaan werd in het labo een nieuwe methode ontwikkeld,

namelijk de miniatuurdispenserproef. De proefopzet is als volgt: een nestcompartiment werd verbonden

met het voedselcompartiment door een miniatuurdispenser en door een 25 cm lange buis. Bij de

heenweg naar het voedselcompartiment wandelden de hommels door het poeder in de

miniatuurdispenser en bij de terugweg door de 25 cm lange buis vrij van poeder. De éénrichting werd

verzekerd door klepjes te voorzien op de doorgangen en door de uitgangen hoog te plaatsten en de

ingangen laag te plaatsten. Uit deze proef bleek dat blootstelling aan de poederformulering van alle

geteste chemische aphiciden resulteerde in een mortaliteit van 100% na 2 weken. De microbiële

aphiciden, Preferal en Botanigard 107, gaven een zwak toxisch effect (IOBC klasse 2) na 5 weken

blootstelling aan de poederformuleringen, Botanigard 108 resulteerde in een matig toxisch (IOBC klasse

3) effect op de werksters na 5 weken. Voor de subletale effecten resulteerde enkel Preferal in een

darrenproductie die niet significant (p>0.05) verschillend was met de negatieve controle groep.

Uit dit onderzoek kunnen we besluiten dat de MFRC van de vijf geteste aphiciden wanneer oraal

blootgesteld via het suikerwater, neveneffecten veroorzaakt op hommels. Ook toont de

miniatuurdispenserproef aan dat de poederformulering van de chemische aphiciden sterk toxisch is.

Hieruit besluiten we dat verdere optimalisatie van de poederformuleringen van biologische aphiciden

het potentieel gebruik van deze middelen binnen de entomovectortechnologie zal vergroten. Voor de

chemische aphiciden zal verder onderzoek bepalen of ze al dan niet gebruikt kunnen worden binnen de

entomovectortechnologie. In de huidige studie werden potentiële neveneffecten nagegaan in een

laboproef waarin de hommels beperkt konden vliegen. Deze factor speelt een niet onbelangrijke rol

aangezien hommels een deel van hun lading (poeder) verliezen gedurende hun vlucht naar het gewas.

Om een overschatting van de risico‟s te vermijden zouden risicoanalyses in de toekomst ook proeven

met vliegkooien of vrij vliegende hommels moeten beschouwen. Bovendien dient er ook opgemerkt te

worden dat de geteste poederformuleringen initieel niet ontwikkeld zijn voor gebruik binnen de

entomovectortechnologie waardoor verdere optimalisatie van de formulering kan leiden tot een

efficiëntere bestrijding van de pest aan een lagere concentratie van het product.

10

Doelstelling

Hommels zoals Bombus terrestsris worden in de land- en tuinbouw ingezet als bestuivers voor

economisch belangrijke gewassen zoals tomaten, paprika en aardbeien. Momenteel worden ze zelfs

commercieel gekweekt waardoor ze beschikbaar zijn gedurende het gehele jaar. Naast hun rol als

bestuiver werd gedurende de laatste 10 jaar hun rol onderzocht als vector voor de verspreiding van

biologische pesticiden binnen de entomovectortechnologie. Deze alternatieve milieuvriendelijke

methode maakt gebruik van bestuivers waaronder ook hommels om poederformuleringen van

biologische pesticiden doelgericht te transporteren naar het gewas.

Binnen de entomovectortechnologie gebeurt de blootstelling via poedervorm. Bladluizen werden

gekozen als targetorganisme omdat ze veel schade berokkenen aan gewassen. Ze laten honingdauw

achter op de plant welke een broedplaats is voor verschillende plantpathogenen en waardoor de vruchten

niet meer verkocht kunnen worden. Bladluispopulaties kunnen een explosieve groei hebben waardoor ze

moeilijk te controleren zijn. Het hoofddoel van dit onderzoek was de compatibiliteit van vijf aphiciden

(Preferal, Botanigard, Teppeki, Pirimor en Plenum) te evalueren met B. terrestris binnen de


Een eerste stap in dit onderzoek in het domein van de entomologie en ecotoxicologie bestaat erin om

mogelijke neveneffecten van aphiciden te onderzoeken op B. terrestris, waarbij letale en subletale

(reproductie en foerageergedrag) effecten onderzocht worden. Hiervoor werden microkolonies oraal

blootgesteld via het suikerwater aan de MFRC van de verschillende aphiciden.

Een tweede stap in dit onderzoek, is nagaan welke neveneffecten er ontstaan wanneer hommels

blootgesteld werden aan de poederfomulering van de vijf aphiciden in een miniatuurdispenserproef.

Deze proef heeft als doel een overzicht te geven van potentiële toepasbare aphiciden binnen de


11

Inleiding

12

1. De biologie van de hommel Bombus terrestris

1.1. Fylogenie van de hommel Bombus terrestris

Bombus terrestris (Linnaeus, 1758), de aardhommel kan als volgt fylogenetisch worden onderverdeeld:

Tabel 1 : Fylogenetische classificatie B. Terrestris.

Rijk: Animalia

Stam: Arthropoda

Onderstam: Hexapoda

Klasse: Insecta

Onderklasse: Pterygota

Superorde: Holometabola (Endopterygota)

Orde: Hymenoptera

Onderorde: Apocrita

Infra-orde: Aculeata

superfamilie: Apoidae

Familie: Apidae

Onderfamilie: Apinae

Geslacht: Bombus

Soort: B. terrestris Figuur 1:Tekening van het bandenpatroon van B. terrestis

(Bron: Albert de Wilde, 2001)

Hommels behoren tot de orde van de Hymenoptera (zie tabel 1), wat vliesvleugelig betekent. Dit slaat

op de vliezige relatief grote vleugels die deze insecten bezitten. De Hymenoptera bezitten twee paar

vleugels waarbij de voorvleugels steeds de grootste zijn. Het lichaam van deze insecten bestaat uit een

kop, een thorax en een abdomen. Hun monddelen zijn aangepast aan het kauwen door middel van goed

ontwikkelde mandibula. Sommige soorten hebben naast goed ontwikkelde monddelen ook een

proboscis waarmee ze vloeibare substanties kunnen opnemen zoals nectar. Hymenoptera bezitten

eveneens grote facetogen met 3 ocelli. De onderorde van de Apocrita heeft als kenmerk het voorkomen

van een wespentaille of propodeum gevormd door een of meer achterlijfsegmenten. Het abdomen is

opgedeeld in een mesosoma en een metasoma. De infra-orde waartoe hommels behoren, heet de

Aculeata. Ze vormen een groep door het kenmerk dat hun ovipositor een angel is geworden waarmee gif

gespoten kan worden. De Apidae vormen de groep van de bij-achtigen. Daarin kan men de soort B.

terrestris terugvinden waarmee alle experimenten in dit onderzoek werden uitgevoerd (zie figuur 1).

1.2 Levenscyclus kolonie

1.2.1. Nestinitiatie en kolonieontwikkeling

De levenscyclus van B. terrestris volgt een jaarlijks patroon waarbij het nest sterft in de herfst en de

bevruchte koningin overwintert in een schuilplaats. Eens de koningin in de lente ontwaakt uit haar

overwinteringsplaats (figuur 2E) start ze een nieuw nest op. Het succes van deze jaarlijkse cyclus hangt

af van het aantal beschikbare overwinteringsplaatsen, van de aanwezigheid van nestplaatsen om een

nieuwe kolonie op te starten en van de diversiteit en de densiteit van de omgevende flora (Kells &

13

Goulson, 2003; Goulson, 2006; Osborne et al, 2008). Bij B. terrestris, ontwaken de koninginnen,

afhankelijk van de temperatuur, uit hun winterslaap tussen eind februari en begin april. De eerste dagen

na de winterslaap foerageert de koningin voor nectar (energiebron) en pollen (eiwitbron voor de

ontwikkeling van de ovaria) (figuur 2A).Vervolgens zal ze op zoek gaan naar een ondergrondse

nestplaats om haar nest te stichten. (figuur 2, B) (Benton, 2006).

Vanaf dit moment start de kolonieontwikkeling (zie figuur 2C). Haar broed bestaat uit 8 tot 16 diploïde

eitjes waaruit de larven ontluiken na 4 dagen. De jonge larven worden gevoed met een mengsel van

nectar en pollen. De koningin houdt de temperatuur van het nest stabiel op 30°C door middel van haar

lichaamswarmte.

Figuur 2: schematische voor stelling van de levenscyclus van B. terrestris. (Bron: Benton, 2006)

Hommels zijn holometabole insecten, de ontwikkeling van ei tot larve tot adult duurt 4 tot 5 weken

(Alford, 1975). Uit de eitjes ontluiken larven welke 4 stadia doorlopen (L1, L2, L3 en L4). Na ongeveer

2 weken spinnen de L4-larven een cocon waarin ze zich verpoppen. De metamorfose, de ontwikkeling

A

B C

D

E

Productie werksters

Kolonievorming

Darren sterven

Paring

Koningin overwintering

Koningin foerageert

Opladen van pollen

Nest initiatie

14

van pop tot adult, duurt 2 weken (Goulson, 2006). Na adult ontluiking hebben werksters een wit/zwart

bandenpatroon. Hun definitief kleurenpatroon (figuur 1) verkrijgen ze na 24 uur (Goulson, 2006).

1.2.2. Het omslagpunt

Het aantal werksters in het nest blijft toenemen totdat de drempelwaarde bereikt is. Bij B. terrestris ligt

deze tussen 100 tot 300 werksters (Thompson & Hunt, 1999; Goulson, 2006). Chemische communicatie

gebeurt vaak bij sociale insecten. Wanneer de drempelwaarde van de nestgrootte bereikt is, zal de

koningin stoppen met de productie van het sexferomoon waardoor de bouw van koninginnencellen stopt

en ook de eierstekontwikkeling van werksters afgeremd wordt hierdoor kunnen deze geen eitjes meer

leggen. Dit sexferomoon dat de koningin uitscheidt, beïnvloedt de productie van juveniel hormoon bij

de larven. Juveniel hormoon reguleert belangrijke processen zoals de groei en de metamorfose van de

larven. Door het blokkeren van juveniel hormoon, zullen koninginnen ontluiken uit diploïde eitjes in

plaats van werksters. Het nieuwe broed dat de koningin legt zal uitgroeien tot darren, aangezien

haploïde eitjes geproduceerd worden (Goulson, 2006).

1.2.3. Het competitiepunt

Dan start het competitiepunt. Vanaf nu legt de koningin minder regelmatig eitjes en zal ze conflict

ondervinden met de elitewerksters. De elitewerksters proberen zelf haploïde eitjes te leggen en plegen

eiroof op de eitjes van de koningin. Hierdoor kunnen ze meer genetisch verwante nakomelingen

verwerven, dit fenomeen wordt omschreven als kin-selectie (Bourke & Ratnieks, 2001). In de laatste

fase komen de darren en de nieuwe koninginnen uit. De darren verschijnen eerst en verlaten na enkele

dagen het nest. De darren foerageren voor voedsel waarbij ze op bepaalde plaatsen een feromoonspoor

achterlaten voor jonge koninginnen. De jonge koninginnen paren maar met één dar. Het sperma wordt

daarbij afgezet in de spermatheca zodat ze het in bewaring kunnen houden voor een nieuw nest in het

voorjaar. De darren sterven uit na de paarperiode en de jonge koninginnen gaan af en toe terug naar het

nest. Tussen eind augustus en begin september verlaten de jonge koninginnen definitief het nest en gaan

ze foerageren om voldoende vetreserves aan te leggen voor de winter waarna ze op zoek gaan naar een

overwinteringsplaats.

2. Economisch belang van de hommel

2.1 Foerageergedrag

Om te overleven foerageren hommels voor pollen en nectar. Dit doen ze van zonsopgang tot

zonsondergang, maar de weersomstandigheden (temperatuur, neerslag en lichtintensiteit) gaan de

foerageerintensiteit sterk beïnvloeden (Thompson & Hunt, 1999). Hommels zijn polylectisch, dat

betekent dat hommels foerageren op verschillende plantensoorten (Heinrich, 1979). De beslissing om

een bloem al dan niet te bezoeken wordt beïnvloed door zowel plant- als insectgerelateerde factoren.

Plantgerelateerde factoren zoals de bloemkleur is belangrijk voor het vinden van de bloemen en voor de

keuze van de bloemen. Van op afstand moet de kleur in contrast staan met de overheersende groene

kleur van de achtergrond. De keuze van de bloem zelf hangt af van de voorkeur in kleur en in het

15

aangeleerd proces om bloemen te vinden die rendabel zijn (Chittka et at, 1997; Gumbert 2000, Spaethe

et al, 2004; Simonds & Powright, 2004; Dyer et al, 2007). Andere belangrijke plantgerelateerde factoren

zijn de fluorescentie, de bloemmorfologie en de grootte van de bloem. Verschillende studies toonden

aan dat de detectie van kleine artificiële bloemen (diameter van 4 mm) 10 maal langer duurde (tijd) dan

artificiële bloemen van 28 mm (Cresswell & Galen, 1991; Shykoff et al, 1997; Spaethe et al, 2001; Ishii

et al, 2008). Naïeve B. terrestris werksters verkiezen tevens bloemen met een bilateraal patroon, dit

wordt geassocieerd als rendabel en een lage bezoektijd (West & Laverty, 1998; Rodriguez et al, 2004;

Goulson et al., 2007). Het foerageergedrag van hommels wordt ook sterk beïnvloed door bloemgeur

welke reeds in het nest werd aangeleerd wanneer een succesvolle foerageerster haar kropinhoud ledigt in

de suikerpotten (Molet et al, 2009). Ten slotte hebben een aantal studies aangetoond dat

bloemtemperatuur ook een rol kan spelen in de bloemvoorkeur van hommels. Zo zouden warmere

bloemen een metabolische beloning zijn ten opzichte van koudere bloemen waardoor ze ook meer

bezocht zouden worden (Seymour et al, 2003; Dyer et al, 2006; Sapir et al, 2006; Rands & Whitney,

2008).

Een insectgerelateerde factor die het foerageergedrag beïnvloedt, is de hommelgrootte. Grote werksters

zijn namelijk beter in het verzamelen van pollen terwijl kleinere exemplaren foerageren voor nectar

zoeken (Goulson et al, 2002). Daarnaast hebben verschillende studies aangetoond dat de tijd nodig om

een bloem te bezoeken korter is bij grotere hommels (Stout, 2000; Goulson et al, 2002), en dat grotere

hommels een beter leervermogen hebben wat verklaart waarom ze pollen verzamelen in plaats van

nectar (Riveros & Gronenberg, 2009), dat ze een beter zicht hebben door een grotere facetdiameter en

een lager aantal ommatidia (Spaethe & Chittka, 2003) en dat ze een beter reukvermogen hebben door de

aanwezigheid van een hogere densiteit van poriesensilla op de antennen (Chittka et al, 1999; Spaethe et

al, 2007). Tot slot hebben grotere hommels in verhouding kortere pootjes. Hierdoor verliezen ze minder

snel warmte en blijven ze langer actief dan hun kleinere soortgenoten (Heinrich, 1979; Peat et al, 2005).

Momenteel worden er 5 soorten hommels commercieel gekweekt namelijk; B terrestris, B.t.

canariensis, B. lucorum, B. ingitus, B. occidentalis en B. impatiens. De voornaamste soort is de

Euraziatische B. terrestris. Deze heeft een wijde distributie over geheel Europa, in de kuststreken van

Noord Afrika en in West en Centraal Azië. Deze wijde verspreiding is 1 van de redenen om deze soort

commercieel te kweken. Deze soort is tevens gekend voor de grote kolonies en kunnen zich goed

aanpassen in artificiële situaties. De wereldwijde verkoop van B. terrestris wordt geschat op 900 000

kolonies per jaar. Het gewas dat hommels het vaakst bestuiven zijn serretomaten. Verder bestuiven ze

pepers, aubergines, meloenen, watermeloenen, komkommers, aardbeien en enkele bessensoorten

(Velthuis & van Doorn, 2006)

2.2 De entomovectortechnologie

De term „entomovector‟ werd ontwikkeld door Hokkanen & Menzler-Hokkanen (2007). De

verschillende aspecten van de technologie werden recent besproken door Mommaerts et al (2011). Het

succes van de technologie is afhankelijk van verschillende factoren: de keuze van de vector, de

efficiëntie van het pesticide, het transport van het pesticide en de veiligheid voor mens en het milieu

(figuur 3). Het transport van het pesticide wordt beïnvloed door de veiligheid van het pesticide voor de

vector, door de efficiëntie van de formulering/draagstoffen en van de dispenser. Ieder onderdeel zal

hieronder kort besproken worden.

16

Figuur 3: Schematische voorstelling van de verschillende factoren welke het succes van de entomovectortechnologie bepalen.

(bron: Mommaerts et al. 2011)

Bij de keuze van de vector is het belangrijk dat het gewas efficiënt bezocht wordt door de vector

(Blacquière, 2005). Een overzicht van de verschillende gewassen met hun meest efficiënte bestuivers is

recent gepubliceerd door Goulson (2010) en Mommaerts et al. (2011). Tot op heden werden reeds 3

verschillende bestuivers gebruikt binnen de entomovectortechnologie: de honingbijen (Apis mellifera),

de hommels (Bombus terrestris en Bombus impatiens) en de metselbijen (Osmia cornuta). Het lage

aantal soorten dat als vector gebruikt wordt is gerelateerd met hun commerciële beschikbaarheid.

Bijvoorbeeld Osmia sp. zijn moeilijk te kweken, maar momenteel werden gestandaardiseerde protocols

ontwikkeld die dit mogelijk maken (Pitts-Singer, 2008; Sgolastra et al, 2010). Honingbijen en hommels

zijn het hele jaar door beschikbaar waardoor de bestuiving gesynchroniseerd kan worden met de

bloeiperiode van de gewassen. Tabel 2 geeft een overzicht van de voor- en nadelen van het gebruik

hommels en honingbijen als vector.

Tabel 2: Voor- en nadelen van hommels en honingbijen als vector.

Hommels Honingbijen Jaarlijkse koloniecyclus Nest heeft geen jaarlijkse cyclus Geen productie van producten die geconsumeerd

worden door de mens Productie van honing, propolis en koningenbrij;

producten die geconsumeerd worden door de mens en

onderworpen worden aan strenge controles Belangrijke bestuiver van verscheidene

glasteeltgewassen zoals tomaat Niet geschikt voor de bestuiving van lange-teelt

gewassen onder glas Actief bij slechtere weersomstandigheden; bijvoorbeeld

actief bij lagere temperaturen, 10°C Actief bij een temperatuur van 15 °C

Door het commercieel kweken van hommels

vormen pathogenen geen probleem

Inzetbaarheid als entomovector is beperkt door de

enorme sterfte van populaties wereldwijd

Koloniegrootte kan gekozen worden Koloniegrootte kan gekozen worden

Het is belangrijk het pestorganisme goed te kennen, de bladluizen worden in detail besproken onder 3.1.

17

Het volgend aspect dat besproken moet worden is de acquisitie/transport van het pesticide naar het

doelwit, namelijk de bloemen. Huidige formuleringen zijn ontwikkeld om te spuiten en dus om een

efficiënte acquisitie/transport naar de bloemen te verkrijgen zullen draagstoffen toegevoegd worden aan

commercieel beschikbare poederformuleringen van pesticiden. Belangrijk hierbij is dat de activiteit en

houdbaarheid van de MCA niet beïnvloed worden. Binnen de entomovectortechnologie werden tot op

heden minerale (silicagels, kwarts, zeolieten, palygorskiet, illiet, talk, vermiculiet, kaolien,..) en

sedimentaire draagstoffen (zand, kalksteen, perliet,…) en polymeren (houtzaagsel of schilfers, humus,

compost, veen, voedingsbindmiddelen, granen, meel van de granen, zoetmiddelen, cellulose,

paraffine,…) gebruikt (Bernhard et al, 1998). De vector wordt geladen met de poederformulering van

het pesticide+draagstof door doorheen het product in een dispenser te lopen. Over de laatste 20 jaar

werd meerdere malen gerapporteerd over de ontwikkeling van verschillende dispensers die aan/in het

nest werden aangebracht. Volgens Mommaerts et al. (2011) moet een optimale dispenser voldoen aan 3

criteria, namelijk (i) de vector genoeg beladen met poeder, (i) niet interfereren met het foerageergedrag

en (iii) hervullen moet pas na minimum 1 dag gebeuren. De huidige dispensers kunnen in 2 klassen

opgedeeld worden: de one-way dispenser: de vector wandelt doorheen het poeder wanneer ze het nest

verlaat en terugkeert; en de two-way dispenser: de vector wandelt door enkel doorheen het poeder

wanneer ze het nest verlaat. Over het algemeen zijn one-way systemen zoals de SSP-dispenser (figuur 4)

minder geschikt voor gebruik binnen de entomovectortechnologie omdat ze resulteren in een lage

acquisitie van de vector met uitzondering van de “over-and-under oneway” dispenser van Yu & Sutton

(1997) (figuur 4) die leidt tot een efficiënte acquisitie van de hommels ( > 104 CFU/hommel). Voor de

“Gross” dispenser werd gemeld dat het pathogenen onderdrukte of dat er minder overleving van de

pestorganismen was (Gross et al, 1994). De “Houle” dispenser is een optimalisatie van de “Gross”

dispenser. Deze dispenser geeft een 4±2 x102 CFU/bij. Two-way dispensers (figuur 4) zoals de

“overlapping-passageway (OP) dispenser” (Maccagnani et al.,2005) en de “Mommaerts-dispenser”

(Mommaerts et al., 2010) resulteerden in een betere acquisitie dan de SSP-dispenser. De “Mommaerts-

dispenser” had naast een goede acquisitie (>104 CFU/hommel) ook geen effect op het foerageergedrag

en een herladingsinterval van 3 dagen.

18

Figuur 4 Overzicht van dispensers ontwikkeld voor B. inpatiens en B. terrestris met (a) one-way dispenser van Yu & Sutton

(1997) (b) one-way SSP (c) two-way OP, (d) two-way dispenser van Houle en (e) de Mommaerts-dispenser.

(bron:Mommaerts et al., 2011)

De belangrijkste redenen om de entomovector technologie te introduceren als strategie voor biologische

bestrijding zijn:

19

(i) het verminderen van de hoeveelheid synthetische pesticiden. Het voorkomt tevens de ontwikkeling

van resistentie van pestorganismen tegen veel gebruikte chemische pesticiden.

(ii) De veronderstelling dat de entomovector meer effect heeft dan besproeien berust op het idee dat de

producten op doellocaties afgezet worden, namelijk de bloemen.

3. Aphiciden

3.1. Bladluis als doelorganisme

Bladluizen (Hemiptera, Aphididae) zijn wereldwijd verantwoordelijk voor oogstverliezen. Bladluizen

zijn polyfage soorten met andere woorden ze richten zich niet op één specifieke plantensoort. Ze

verkiezen groeipunten zoals de toppen van jonge stengels met groeiend blad en bloemknoppen omdat de

sapstroom daar veel voedingstoffen bevat (Malais & Ravensberg, 2002). Deze insecten voeden zich

door middel van hun zuigende monddelen (stiletten) met floëemsap. Bij het aanprikken van planten

kunnen groeiremmingen ontstaan, wat uiteindelijk resulteert in het afvallen van aangetaste bladeren.

Deze reductie in de algemene fitness van de plant zal leiden tot een daling van de opbrengst (figuur 5).

Bladluizen produceren honingdauw dat een ideale broedplaats creëert voor verschillende

plantpathogenen zoals de roetdauwschimmel (Cladosporium sp.). De aanwezigheid van honingdauw op

de plant is ook verantwoordelijk voor een verminderde fotosynthese en kan leiden tot vergroeiingen van

de plant. Tot slot verspreiden bladluizen plantenvirussen wanneer ze met hun stilet het floëem

aanprikken, bijvoorbeeld het aardappel-y-virus bij tomaat (Malais & Ravensberg, 2002).

Figuur 5: van links naar rechts, (i) aantasting door toxische stoffen door bladluizen op paprika, (ii) bladaantasting door

virussen overgebracht door bladluizen, (iii) vervellingshuidjes op een tomatenplant, en (iv) misvormde groeipunten als

reactie op de aantasting van bladluizen. (Bron: Malias & Ravensberg, 2002)

Een reden voor hun succes is dat ze zich snel kunnen voortplanten. In de zomer doen ze aan

parthenogenese, dit is een vorm van ongeslachtelijke voortplanting (figuur 6). De maagdelijke vrouwtjes

baren levend ongeveer 40 tot 100 nakomelingen per individu; dit komt neer op 3 tot 10 per dag en dit

het gehele seizoen (Malais & Ravensberg, 2002).

20

Figuur 6: De levenscyclus van bladluizen zonder waardplantwisseling. De legende: a = stichter van de kolonie, b =

levendbarend vrouwtje (apteer), levendbarend vrouwtje (lente-migrant), d = levendbarend vrouwtje (zomer-migrant), e =

seksueel nageslacht producerende luis, f = alaat, g = eileggend vrouwtje, h = mannetje en i = ei . (Bron: Malais &

Ravensberg, 2002 naar Jones, 1942)

De huidige bestrijding van bladluizen is onvoldoende omdat: (i) bladluizen reeds resistentie ontwikkeld

hebben tegen verschillende chemische insecticiden, (ii) bespuitingen beperkt zijn omwille van residu‟s

van pesticiden, en (iii) bladluispopulaties een explosieve groei kennen doordat ze zich zowel

ongeslachtelijk als ongeslachtelijk kunnen voortplanten.

3.2. Werkingsmechanismen van aphiciden

Aphiciden zijn pesticiden die een soortspecifieke werking hebben op bladluizen. Tabel 3 geeft een

overzicht van de verschillende aphiciden: de actieve stof en de werking. Teppeki is een

waterdispergeerbaar granulaat waarvan 50% van het granulaat het actieve bestanddeel flonicamid bevat.

De werking van flonicamid is systemisch en translaminair. (Belchim, 2011). Het verstoort het

voedingspatroon van de bladluis waardoor de bladluis binnen het uur stopt met eten en uiteindelijk sterft

na 5 tot 7 dagen door uitdroging (Palmer et al, 2002; Staetz et al, 2006).

Pirimor is een waterdispergeerbaar granulaat dat 50% pirimicarb bevat als actief bestanddeel. Pirimicarb

heeft een contact-, translaminaire en dampwerking. Door de dampwerking worden de bladluizen die aan

de onderkant van de bladen schuilen, behandeld (Syngenta, 2011). De actieve stof pirimicarb werkt als

een inhibitor van acetylcholine-esterase. Dit enzym wordt gebruikt om de neurotransmitter acetylcholine

af te breken. Indien acetylcholine niet wordt afgebroken, geeft het een continu signaal naar de hersenen

toe. Dit veroorzaakt continue samentrekking van de spieren wat kan leiden tot de dood. Pirimicarb heeft

een hoge orale toxiciteit en is eveneens toxisch bij inademing door de dampwerking (EFSA, 2005)

Plenum is een insecticide dat door Syngenta geproduceerd wordt. Het werkt specifiek tegen bladluizen.

Er wordt aangeraden het product niet te gebruiken tijdens de vluchturen van bijen of hommels. Het is

21

net zoals de voorgaande chemische aphiciden een waterdispergeerbaar granulaat met 50% pymetrozine

als actief bestanddeel. Het product heeft een systemische en translaminaire werking. Wanneer de

werkzame stof door de plant wordt opgenomen, zal het schade aan de bladluisstilet veroorzaken. Dit

gebeurt enkele minuten na opname. De bladluis sterft een paar dagen later na uitdroging aangezien de

stilet beschadigd is en ze geen vocht meer kunnen opnemen (Syngenta, 2011).

Paecilomyces fumosoroseus (PreFeRal), heeft een entomopathogene werking die initieel ontwikkeld

werd voor de kaswittevlieg Het infecteert alle stadia van de kaswittevlieg en het wordt aangeduid als

niet schadelijk voor hommels. Aangezien het een biologisch insecticide is, is het succes ervan

afhankelijk van het klimaat. Het product werkt optimaal bij 26-28°C en een luchtvochtigheid van 80%

gedurende 12u per dag (Biobest, 2011). De schimmel, P. fumosoroseus groeit op arthropoden; wanneer

de sporen in contact komen met de gastheer penetreren ze de cuticula en groeien ze in het lichaam van

de gastheer waardoor het insect door nutriëntenverlies en beschadiging van weefsel binnen enkele dagen

sterft (Hashim & Ibrahim, 2003, EC, 2002).

Beauveria bassiana (BotaniGard) werkt als contactinsecticide. Het werkt tegen allerlei insecten en is

dus niet soortspecifiek, al wordt het veelal gebruikt voor de bestrijding van kaswittevlieg (Certis, 2011;

Kapongo, 2008). De sporen penetreren de cuticula van het insect, kiemen in de hemocoel waarna ze zich

verspreiden via de hemolymfe. Het insect sterft door verlies van nutriënten, beschadiging van weefsel en

afgifte van toxinen ( Wagner & Lewis, 2000).

Tabel 3: Gebruikte aphiciden weergegeven met hun actieve stof en hun werking

De aphiciden kunnen in veldcondities niet enkel toxische effecten hebben op bladluizen maar ook op

andere nuttige insecten.

Recent werden de neveneffecten van verschillende chemische insecticiden waaronder Pirimor en

Teppeki onderzocht op een belangrijke bladluispredator, de zweefvlieg Episyrhus balteatus (Moens et

al., 2011). Zij toonden aan dat Pirimor (pirimicarb), een hoge mortaliteit (100.0±0.0% larvale mortaliteit

bij MFRC) veroorzaakte op de larven van E. balteatus, terwijl Teppeki (flonicamid) zwak toxisch

(12.5±5.3) was voor de zweefvliegen. Deze blootstelling werd uitgevoerd door middel van het

contamineren van petriplaten en daarop de larven te plaatsen en de toxiciteitsproeven volgens het IOBC

protocol uit te voeren. Voor Pymetrozine (Plenum) was toxisch voor de parasitaire wesp Trichogramma

chilonis (Preetha et al, 2009).

Product Actieve stof Werking

Teppeki 50% flonicamid Systemisch & translaminair

Plenum 50% pymetrozine Systemisch & translaminair

Pirimor 50% pirimicarb Contact, translaminair & damp

Botanigard 3,7x1010

CFU/g Beauveria bassiana Contact

Preferal 2x109 CFU/g Paecilomyces fumosoroseus Contact

22

Microbiële aphiciden zoals B. bassiana en P. fumosoroseus veroorzaakten een hoge mortaliteit op

larven en poppen van B. terrestris wanneer er 10 conidia per individu voorzien werd (mortaliteit van

93% en 90% op de larven) maar waren veel minder schadelijk voor het adultstadium (Espinosa-Ortiz et

al., 2011).

3.3 Risico-analyse: hommels en pesticiden

Binnen de gewasbestuiving vervult B. terrestris een belangrijke rol. Het is daarom ook cruciaal dat

potentiële neveneffecten worden geëvalueerd. De meest kwetsbare hommels zijn de foerageersters. Zij

zijn namelijk verantwoordelijk voor het voedseltransport naar de kolonie.

Momenteel omvat een risicoschatting/analyse 4 niveaus (Besard, 2011; Kevan et al, 2007; Malone et al,

2000; Mommaerts et al, 2009; Thompson & Hunt, 1999; Mommaerts & Smagghe, 2011):

1) is er een risico?,

2) evaluatie van de letale toxiciteit voor de werksters

3) studie naar de subletale effecten op reproductie

4) analyse van de subletale effecten op het foerageergedrag en -activiteit van werksters

In het labo worden hommels blootgesteld aan een “worst case scenario” via het drinken van

gecontamineerd suikerwater. Vervolgens kan de test nog strenger gemaakt worden door de werksters te

laten foerageren voor hun voedsel. Er dient ook opgemerkt te worden dat risicoschattingen vaak gebruik

maken van toxiciteitdata op honingbijen om neveneffecten op hommels zoals B. terrestris te

voorspellen, maar recent hebben een aantal studies aangetoond dat extrapolatie niet steeds mogelijk is

(Mommaerts & Smagghe, 2011). Honingbijen zijn nauw verwant met hommels maar verschillen in

grootte, metabolisme, foerageergedrag, foerageeractiviteit en bloembezoek waardoor de blootstelling

ook verschillend is.

De entomovectortechnologie is een nieuwe strategie om de pesticiden naar het gewas te transporteren

waardoor de hommelwerksters niet langer worden blootgesteld aan een oplossing van het pesticide maar

aan een poederformulering ervan. Om de effecten van de poederformulering op de hommels te

evalueren zal een nieuwe proefmethode ontwikkeld moeten worden die toelaat om letale en subletale

effecten te scoren.

23

Materiaal en methoden

24

1. Hommels

De hommels, Bombus terrestris die gebruikt werden in de experimenten waren afkomstig van Biobest

N.V. (Westerlo, België).

Gedurende de proefperiode werden hommels voorzien van pollen (hun eiwitbron) en suikerwater (hun

carbohydraatbron). Het commercieel suikerwater (50% siroop, BIOGLUC, Biobest N.V.) werd

aangeboden onder het nest, en de pollen (Soc. Coop. Apihurdes, Pinofranqueado – Càceres) werden

gekneed tot een bol en aangeboden in het nest (figuur 7).

Figuur 7: Een microkolonie opstelling met bovenaan het nest waar pollen worden gegeven en met onderaan het

suikerwatercompartiment (16 cm lang x 10 cm breed x 5.5 cm hoog). . Hommels zuigen het suikerwater op via een wiek. De

nestkast is zo ontworpen dat het past en vastgeklikt kan worden op het suikerwatercompartiment.

Voor alle toxiciteitsproeven werd er gebruik gemaakt van pas uitgekomen B. terrestris werksters. Deze

werden per 5 ondergebracht in een plastieken nestkast (15,5 cm lang x 15 cm breed x 10 cm hoog) en

vormden een microkolonie (figuur 7). Bovenaan de nestkast is er een opening voorzien waardoor

manipulaties worden uitgevoerd zoals het voorzien van pollen. Manipulatie van de hommels gebeurt

onder rood licht (golflengte 680 nm) omdat dit buiten hun gezichtsveld (340 nm -540 nm) valt.

Tijdens het experiment werden de nesten ondergebracht in een donkere klimaatkamer met

gestandaardiseerde laboratoriumcondities, 28-30°C en 60-70% relatieve vochtigheid.

25

Een microkolonie bevat 5 werksters van eenzelfde leeftijd. Na enkele dagen (2 tot 3 dagen) wordt 1

werkster dominant en ontwikkelde ze haar ovaria waardoor zij de enige is die eitjes legt. De andere

werksters zullen voor het broed zorgen. Na een week legt de dominante werkster haar onbevruchte eitjes

die dan na 3 tot 4 weken zullen ontwikkelen tot volwassen darren.

2. Proefopzet voor de risicoschatting van neveneffecten

2.1 Klassieke opstelling met orale blootstelling

Systemische pesticiden worden opgenomen door de plant, en kunnen via het xyleem-floëem transport

terecht komen in de nectar van bloemen, zijnde de energiebron van hommels. In de proefopzet werd

nectar vervangen door een suikerwateroplossing. Voor ieder chemisch aphicide werd de MFRC zoals

weergegeven in tabel 4 gemaakt in 2 liter suikerwater. Daarna werd het behandeld suikerwater verdeeld

over 4 suikerwatercompartimenten van 4 microkolonies. Voor de biologische aphiciden werd de MFRC

bereid in suikersiroop (72% suiker), vrij van hexanen, en aangelengd met milli-Q water tot een 50%-ige

suikeroplossing. Het behandeld suikerwater werd dan analoog als voor de chemische aphiciden verdeeld

over 4 nesten. In de negatieve controle werden de nesten blootgesteld aan onbehandeld suikerwater. Als

positieve controle werden de werksters ad libitum blootgesteld aan suikerwater behandeld met de

MFRC van imidacloprid (0.1%; 200 ppm). Alle behandelingen werden gevoed met onbehandelde

pollen. De pollenbollen werden 3 maal per week verwijderd uit de microkolonies en vervangen door

nieuwe pollen.

2.2 Foerageerproef: opstelling met orale blootstelling

Opname van voedsel gecontamineerd met pesticiden kan interfereren met het foerageergedrag van

hommels en kan nefast zijn voor het koloniesucces. Voor dit experiment werd gebruik gemaakt van 2

nestkasten, zijnde een microkolonie en een lege nestkast die met elkaar verbonden zijn door een 20 cm

lange buis met diameter van 1,5 cm. Bij de start van het experiment werd onbehandeld voedsel

(suikerwater en pollen) toegediend in nestkast A (figuur 8). Wanneer in compartiment A de eerste larven

verschijnen (na 2 weken) werd het voedsel verplaatst naar compartiment B. Na 2 dagen wanneer de

hommels de weg vlot van compartiment A naar B aflegden werd het onbehandeld suikerwater

vervangen door behandeld suikerwater. De suikerwaterbehandeling voor de verschillende aphiciden

werd uitgevoerd met de MFRC (zie 4.1.1). In de negatieve controlenesten werden werksters blootgesteld

aan onbehandeld suikerwater en in de positieve controlenesten aan suikerwater behandeld met

imidacloprid gedoseerd aan een verdunning 1/10.000 van de MFRC (20 ppb). Het suikerwater werd

wekelijks ververst en de onbehandelde pollen werden 3 maal per week ververst en vervangen door

nieuwe pollen zoals beschreven onder 2.1.

26

Figuur 8: Schematische voorstelling van de foerageerproef. Werksters stichten een nest in compartiment A en moeten zich

verplaatsten door de 20 cm-lange buis naar compartiment B om pollen en suikerwater te verzamelen.

2.3 Miniatuurdispenser: opstelling met blootstelling aan de poederformulering

Tijdens de miniatuurdispenserproef werden de hommels blootgesteld aan de poederformulering van de

aphiciden. De opstelling bestond uit twee nestkasten die in verbinding stonden via een

miniatuurdispenser (20 cm x 5 cm x 10 cm) en een buis van 25 cm (figuur 9). Bij de start van het

experiment werd onbehandeld voedsel (suikerwater en pollen) toegediend in nestkast A (figuur 9). Na 2

weken, wanneer in compartiment A de eerste larven aanwezig waren, werd het voedsel verplaatst naar

compartiment B. Na 2 dagen wanneer de hommels de weg vlot van compartiment A naar B aflegden

werd de miniatuurdispenser gevuld met 11 g poederformulering van het te testen aphicide. De

miniatuurdispensers werden om de 3 dagen gevuld met nieuw poeder. Op de bodem van de

miniatuurdispenser werd eerst ribkarton geplaatst om verplaatsing van het poeder door de hommels te

minimaliseren. Om de éénrichting te verzekeren doorheen de miniatuurdispenser was de ingang naar de

miniatuurdispenser laag in het nestcompartiment en de uitgang hoog in het voedselcompartiment en vice

versa voor de 25 cm-lange buis. Daarnaast werd ook iedere uitgang voorzien van een klepje.

Figuur 9: Schematische voorstelling van de miniatuurdispenserproef. Werksters stichten een nest in compartiment A en

moeten zich verplaatsten door de miniatuurdispenser om te foerageren voor suikerwater en keren terug naar het nest

(compartiment A) via de 25 cm-lange buis.

A

B 20 cm

A B

25 cm

27

2.4 Miniatuurdispenser: opstelling met blootstelling aan de poederformulering (herhaling chemische

aphiciden)

Een herhaling van deze proef werd uitgevoerd met alleen de chemische aphiciden. Enkele aanpassingen

moesten uitgevoerd worden om te voorkomen dat de wieken bevuild werden. Daarom werd de wiek

ververst om de 2 dagen. Op die manier kon nagegaan worden wat de overschatting aan toxiciteit was

door het bevuilen van de wiek. De opstelling en voorbereiding voor de blootstelling waren gelijkaardig

aan de eerste maal. De blootstelling liep 2 weken om na te gaan indien er een verschil was met de hoge

mortaliteit van de eerste maal.

3. Blootstelling aan aphiciden

In deze studie werden 3 chemische aphiciden: Teppeki, Pirimor en Plenum, en 2 microbiële aphiciden:

Preferal en Botanigard, getest op hun compatibiliteit met B. terrestris (tabel 4). Voor elk aphicide

werden 4 microkolonies opgestart bestaande uit 5 werksters van eenzelfde leeftijd. Parallel met de

aphicide behandeling werd er ook een reeks van 4 negatieve controlenesten en vier positieve

controlenesten opgestart. De effecten werden gedurende 7 weken gevolgd voor de orale blootstelling en

voor de poederformulering. De proeven werden 2 maal herhaald.

Voor de orale blootstelling via suikerwater werden de werksters blootgesteld aan de MFRC van de

verschillende aphiciden met uitzondering van Botanigard. Voor Botanigard werd de optimale

concentratie gebruikt zoals beschreven door Kapongo et al. (2008).

Voor de blootstelling aan de poederformulering (tabel 4) werd de kleefstof Maïzena toegevoegd aan de

bestaande poederformuleringen van de chemische aphiciden in een gewichtsverhouding van 1/1. Voor

de microbiële aphiciden werd de zelfde concentratie als bij de MFRC gebruikt maar dan omgezet naar

gram. Van de 110 g werd voor Preferal 11 g van het product toegevoegd, voor Botanigard 108 1,1 g en

voor Botanigard 107 werd er 0,11 g van het product toegevoegd

De poederformulering van de chemische aphiciden werd bekomen door in een mortier de korrels te

pletten tot poeder. Daarna werd het toegevoegd aan een mixer die het fijngemalen poeder mengde met

de kleefstof. De microbiële aphiciden, die reeds in poedervorm waren, werden in de mixer gebracht en

vervolgens met de kleefstof gemengd zodat de actieve stof gelijkmatig verdeeld was over de gehele

poederformulering.

28

Tabel 4: Overzicht van de 5 geteste aphiciden.: hun commerciële naam, type, actieve stof, producent, dosering van de aphiciden in het suikerwater en dosering van de

poederformulering

Product Type Actieve stof Producent Dosering

suikerwater

Dosering poederformulering

Teppeki Chemisch 50% flonicamid Ishihara Sangyo Kaisha Ltd 0,16 g/l 0,25g actieve stof/g met Maïzena

Plenum Chemisch 50% pymetrozine Syngenta 0,4g/l 0,25g actieve stof/g met Maïzena

Pirimor Chemisch 50% pirimicarb Syngenta 0,4g/l 0,25g actieve stof/g met Maïzena

Botanigard 108 Microbieel 3,7x10

10 CFU/g Beauveria bassiana Certis Europe 3,7x10

8 CFU/l 3,7x10

8 CFU/g met Maïzena

Botanigard 107 Microbieel 3,7x10

10 CFU/g Beauveria bassiana Certis Europe 3,7x10

7 CFU/l 3,7x10


Preferal Microbieel 2x109

CFU/g Paecilomyces fumosoroseus Biobest N.V., België 2x108 CFU/l 2x10


29

4. Dataverzameling en -verwerking

4.1. Orale blootstelling aan de MFRC

4.1.1 Waarneming

De microkolonies werden wekelijks gedurende een periode van 7 weken (waarvan 5 weken

blootstelling) opgevolgd en de waarnemingen werden genoteerd. De compatibiliteit van de verschillende

aphiciden met B. terrestris werd nagegaan op volledige organismen. Hiervoor werd de acute/chronische

toxiciteit (werkstermortaliteit) van de verschillende aphiciden geëvalueerd en werden de subletale

effecten op de reproductie gescoord. Effecten op de reproductie werden nagegaan door wekelijks de

nieuw verschenen darren te verwijderen uit de microkolonies. Werksters en darren werden

onderscheiden van elkaar op basis van hun morfologische eigenschappen.

4.1.2 Grafieken

Voor de verschillende behandelingen werd de werkstermortaliteit en het effect op de reproductie

weergegeven in een grafiek (Microsoft Excel 2010).

4.1.3 Werkster mortaliteit

De data werd verkregen door wekelijks het aantal levende werksters te scoren. Per week werd de

mortaliteit van de verschillende behandelingen inclusief de controlegroepen weergegeven als een

percentage. Bijvoorbeeld 50% mortaliteit betekent dat 10 B. terrestris werksters stierven. Om rekening

te houden met de mortaliteit in de negatieve controlegroep werd de gecorrigeerde mortaliteit berekend

door gebruik te maken van de Schneider-Orelli formule:

Gecorrigeerde mortaliteit% = mortaliteit% bij behandeling – mortaliteit bij controle x 100

100% - mortaliteit% bij de controle

Vervolgens werden de verschillende pesticiden ingedeeld in toxiciteitsklassen voor “extended laboratory

testing” zoals beschreven door de “The International Organisation for Biological Control of Noxious

Animals and Plants” (IOBC) (zie tabel 5)

Tabel 5: Toxiciteitsklassen voor uitgebreide laboratoriumtesten, zoals voorgesteld door de IOBC Working Group “Pesticides

and benefical organisms” (Hassan, 1992)

Klasse IOBC grenzen Toxiciteit 1 < 25% Niet toxisch 2 25% - 50% Zwak toxisch 3 51% - 75% Matig toxisch 4 >75% Sterk toxisch

30

4.1.4 Darrenproductie

Het aantal darren geproduceerd in de 4 microkolonies tijdens de experimentele periode van 5 weken

blootstelling werd omgerekend naar een gemiddeld aantal darren met standaarddeviatie. Aangezien de

proef 2 maal herhaald werd, berekenden we het gemiddelde van het gemiddelde en de bijhorende

standaardfout (SEM). Vervolgens werden alle data gecontroleerd op hun normaal-verdeeld-zijn door

middel van een Kolmogorov-Smirnof test. Na bevestiging van normalisatie werd de significantie van de

bekomen gemiddelden nagegaan ten opzichte van de negatieve controle door een one-way ANOVA

gevolgd door een post-hoc Tukey-Kramer test (α=0.05) waardoor de behandelingen in groepen werden

ingedeeld die aangeduid werden met een verschillende letter. De statistische analyse werd uitgevoerd in

SPSS 16.0.

4.2. Blootstelling aan de poederformulering van pesticiden

4.2.1 Waarneming

De data werd verkregen via wekelijkse evaluatie en scoring beschreven onder 4.1.1.

4.2.2 Grafieken

Alle grafieken werden opgesteld zoals onder 4.1.2.

4.2.3 Werkster mortaliteit

Dit deel werd identiek behandeld als onder 4.1.3.

4.2.4 Darrenproductie

Dit deel werd identiek behandeld als onder 4.1.4.

5. Kwaliteitscontrole van de microbiële aphiciden

Om de activiteit van de verschillende biologische aphiciden (Preferal en Botanigard) na te gaan werd

een germinatieproef uitgevoerd. Van elk pesticide werd 1 g opgelost in 100 ml leidingswater waaraan

een druppel Tween werd toegevoegd. Per product werden 5 druppels van 100 µl gebracht op een

dekglaasje bedekt met microbiële agar De microbiële agar werd bereid in 50 ml milli-Q water en

vervolgens 20 minuten geautoclaveerd.

De dekglaasjes werden geïncubeerd in een petrischaal afgesloten met parafilm op 28°C en 60% relatieve

vochtigheid. Na 24 uur en 48 uur werd het aantal kiemende sporen (aanwezigheid van een kiembuis) per

100 sporen gescoord onder een lichtmicroscoop (vergroting 10x40). Dit werd 5 maal uitgevoerd om

daaruit een gemiddeld kiemgetal met standaarddeviatie te berekenen.

31

Resultaten

32

1. Kwaliteitscontrole van de microbiële preparaten

Om de kwaliteit van de microbiële preparaten te bepalen werd er een germinatieproef uitgevoerd. Voor

Preferal was het gemiddeld percentage gekiemde sporen 90±8% na 24 uur. Bij Botanigard was dit

slechts 30±11% na 24 uur en 84±11% na 48 uur. Hiermee wordt bevestigd dat de microbiële preparaten

gebruikt kunnen worden in verdere proeven en dat de bekomen effecten omwille van de toxiciteit van de

microbiële aphiciden zijn.

2. Toxiciteitsproeven: orale blootstelling

2.1 Klassieke toxiciteitsproef

Figuur 10 geeft een overzicht van het gemiddeld percentage werkstermortaliteit na orale bloostelling aan

de 5 verschillende aphiciden. Botanigard 107 en Preferal resulteerden respectievelijk in 43±2% en

45±8% werkstermortaliteit na 5 weken blootstelling (figuur 10) m.a.w beiden waren zwak toxisch

(IOBC klasse 2). Orale blootstelling aan een hogere concentratie Botanigard 108 veroorzaakte 55±11%

mortaliteit (IOBC klasse 3: matig toxisch). De 3 geteste chemische aphiciden werden geklasseerd als

zwak toxisch aangezien ze 39±11% mortaliteit (Teppeki), 34±19% mortaliteit (Pirimor) en 26±0%

mortaliteit (Plenum) veroorzaakten na 5 weken. De mortaliteit in de positieve controle (200 ppm

imidacloprid) bedroeg 100%.

Figuur 10: Gemiddeld percentage mortaliteit ± STDV, gecorrigeerd door gebruik van Schneider- Orelli formule van de 5

geteste aphiciden na 5 weken van orale blootstelling. De mortaliteit in de negatieve controle met onbehandeld suikerwater

bedroeg 5±0% en in de positieve controle met imidacloprid aan zijn MFRC (200 ppm) 100±0%. De cijfers 2 en 3 duiden de

verschillende IOBC toxiciteitsklassen aan.

0,0

25,0

50,0

75,0

100,0

Gem

iddel

de

gec

orr

igee

rde

wer

kst

erm

ort

alit

eit

(%

± S

TD

V)

(2) (2) (2) (2)

(2) (3)

33

De resultaten van de subletale effecten op de reproductie na 5 weken van blootstelling zijn weergegeven

in figuur 11. Hieruit blijkt dat de darrenproductie in de nesten blootgesteld aan de verschillende

aphiciden significant (p<0.05) lager was dan in de negatieve controlegroep (53±2 darren). Daarnaast is

ook duidelijk dat blootstelling aan biologische aphiciden resulteert in een intermediaire productie van

darren, terwijl de nesten blootgesteld aan de chemische aphiciden de laagste reproductie hebben (figuur

11).

Figuur 11: Effect op de gemiddelde darrenproductie na 5 weken van orale blootstelling aan de 5 geteste aphiciden. Data werd

geanalyseerd met ANOVA en resulteerde in 3 groepen (F=41,019; df=6,55; p<0,001). De gemiddelde waarden gevolgd door

een verschillende letter (A-C) zijn significant verschillend na een post-hoc Tukey-Kramer met α=0,05.

2.2. Foerageerproef

Figuur 12 geeft de gemiddelde werkstermortaliteit weer na 5 weken van orale blootstelling aan de

verschillende aphiciden via de foerageerproef. Hieruit blijkt dat enkel Botanigard 107 niet toxisch is,

14±12% mortaliteit (IOBC klasse 1). Alle andere aphiciden resulteerden in een zwakke toxiciteit (IOBC

klasse 2): Teppeki (50±12%), Pirimor (50±8%), Plenum (45±5%), Preferal (34±7%) en Botanigard 108

(41±2%). De positieve controle met imidacloprid aan 20 ppb resulteerde in 68±1 % mortaliteit na 5

weken van blootstelling.

0,0

20,0

40,0

60,0

Gem

idd

eld

e d

arre

n p

rod

uct

ie (

aan

tal

± S

EM

)

C C C

B B

B

A

34

Figuur 12: Gemiddeld percentage mortaliteit ± STDV gecorrigeerd door de Schneider –Orelli formule voor de 5

verschillende aphiciden na 5 weken van orale blootstelling. De mortaliteit in de negatieve controle met onbehandeld

suikerwater bedroeg 5±0% en in de positieve controle met imidacloprid aan 20 ppb 68±1%. De cijfers 1 tot 2 duiden de

verschillende IOBC toxiciteitsklassen aan.

Naast letale effecten werden ook de subletale effecten op de reproductie voor de vijf aphiciden

geëvalueerd (figuur 13). Voor alle geteste aphiciden is de darrenproductie significant (p<0.05) lager dan

in de negatieve controle groep met onbehandeld suikerwater (40±1 darren).

Figuur 13: Effect op de gemiddelde darrenproductie 5 weken van na orale blootstelling aan de 5 aphiciden. Data werden

geanalyseerd met ANOVA en resulteerde in 5 groepen (F=35,487; df=6,56; p<0,001). De gemiddelde waarden gevolgd door

een verschillende letter (A-E) zijn significant verschillend na een post-hoc Tukey-Kramer met α=0,05.

0

25

50

75

100

Gem

idd

eld

e gec

orr

igee

rde

wer

kst

erm

ort

alit

eit

(% ±

ST

DV

)

(2) (2) (2) (2) (2)

(1)

0

20

40

60

Gem

ild

del

de

dar

ren

pro

du

ctie

(aa

nta

l ±

SE

M)

CD DE E

B D BC

A

35

3.Toxiciteitsproeven: blootstelling aan een poederformulering via de

miniatuurdispenser

De resultaten van de letale effecten van de miniatuurdispenserproef worden weergeven in figuur 14. De

3 chemische pesticiden (Teppeki, Pirimor en Plenum) veroorzaken 100± 0% mortaliteit na 2 weken

(IOBC klasse 4). In vergelijking met de chemische aphiciden waren de biologische aphiciden minder

toxisch. Botanigard 107

en 108 en Preferal hadden een respectievelijke mortaliteit van 40±1% (IOBC

klasse 2) en 67±1% (IOBC klasse 3) en 25±1% (IOBC klasse 2) na 5 weken van blootstelling aan de

poederformulering.

Figuur 14 Gemiddeld percentage mortaliteit ± STDV gecorrigeerd door de Schneider- Orelli formule per aphicide na 5

weken van blootstelling aan de poederformulering. De mortaliteit in de negatieve controle bedroeg 17±2% en in de positieve

controle 100±0%. De cijfers 1 tot en met 4 duiden de verschillende IOBC toxiciteitsklassen aan.

Figuur 15 geeft de neveneffecten weer op darrenproductie na 5 weken van blootstelling aan de

poederformulering van de verschillende aphiciden. In de nesten blootgesteld aan de 3 chemische

aphiciden en aan Botanigard was de hoge werkstermortaliteit verantwoordelijk voor het verlies van

reproductie. Hier dient ook opgemerkt te worden dat er veel poeder meegedragen en afgezet werd op de

wieken (figuur 16).

0

25

50

75

100

week 1 week 2 week 3 week 4 week 5

Gem

idd

eld

e gec

orr

igee

rde

wer

kst

erm

ort

alit

eit

(% ±

ST

DV

)

Teppeki

Pirimor

Plenum

Botanigard 10^8

Botanigard 10^7

Preferal

(4)(4)(4)(3)(2)(2)

36

Figuur 15: Effect op de gemiddelde darrenproductie na 5 weken van blootstelling aan de poederformulering van de 5

aphiciden. Data werden geanalyseerd met ANOVA en resulteerden in 3 groepen (F=222,963; df=7,56; p<0.001). De

gemiddelde waarden gevolgd door een verschillende letter (A-C) zijn significant verschillend na een post-hoc Tukey-Kramer

met α=0.05.

Figuur 16: links; contaminatie van het nest door afzetting van poeder (Pirimor), rechts; wiek bevuild door poeder (Pirimor).

De pijlen duiden aan waar het poeder zich situeert op het nest en op de wiek.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

Teppeki Pirimor Plenum Preferal Botanigard10^8

Botanigard10^7

controle

gem

idd

eld

e d

arre

np

roduct

ie

(aa

nta

l ±

SE

M)

C C C

B B

A A

37

4. Miniatuurdispenser: opstelling met blootstelling aan de poederformulering

(herhaling chemische aphiciden)

Omwille van de hoge mortaliteit bij de miniatuurdispenserproef werd een bijkomend experiment

uitgevoerd waarbij de wieken vervangen werden om de 2 dagen. Figuur 17 toont dat de chemische

aphiciden nog steeds sterk toxisch zijn (klasse 4, IOBC)

Figuur 17: Gemiddeld percentage mortaliteit ± STDV gecorrigeerd door de Schneider- Orelli formule per aphicide na 2

weken blootstelling aan de poederformulering van de aphiciden. De mortaliteit in de negatieve controle (Maïzena) bedroeg

15±2% en in de positieve controle (Kaolien) 100±0%. De cijfers 4 duiden de verschillende IOBC toxiciteitsklassen aan.

0

25

50

75

100

Teppeki Pyrimor Plenum

Gem

idd

eld

e gec

orr

igee

rde

wer

kst

erm

ort

alit

eit

(% ±

ST

DV

)

(4) (4) (4)

38

Discussie

en suggesties voor

verder onderzoek

39

1. Letale en subletale neveneffecten na orale blootstelling

Onderstaande tabel 6 geeft een samenvatting van de bekomen resultaten met de klassieke

toxiciteitsproef en met de foerageerproef.

Tabel 6: Overzicht van de bekomen werkstermortaliteit en darrenproductie vergeleken met de controlegroep (100%) in de

klassieke toxiciteitsproef en in de foerageerproef.

Klassieke toxiciteitsproef Foerageerproef

Mortaliteit Darren Mortaliteit Darren

Aphiciden IOBC klasse % tov controle IOBC klasse % tov controle

Teppeki 2 32 2 40

Pirimor 2 26 2 35

Plenum 2 19 2 18

Preferal 2 51 2 60

Botanigard 108 3 62 2 38

Botanigard 107 2 62 2 50

1.1. Letale effecten op de hommels

Op basis van de mortaliteit bekomen in de twee proeven, blijkt dat alle aphiciden soortspecifiek zijn. Er

is een effect op de hommels maar dit effect is zwak toxisch (met uitzondering van Botanigard 108;

IOBC, klasse 3) in de klassieke toxiciteitsproef. In de foerageerproef werden alle microbiële aphiciden

geklasseerd als zwak toxisch. De chemische aphiciden veroorzaken zowel in de klassieke

toxiciteitsproef als de foerageerproef een mortaliteit die zwak toxisch is.

De resultaten van de microbiële aphiciden zijn in overeenstemming met de studies van Sterk et al.

(1995), Mommaerts et al. (2008;2009) en Kapongo et al. (2008). Deze studies toonden al aan dat de

microbiële aphiciden compatibel zijn met hommels wanneer men ze oraal blootstelt aan de aphiciden.

Blootstelling aan de MFRC via besproeiing van de chemische pesticiden Teppeki, Pirimor en Plenum

werd reeds door eerdere studies gerapporteerd als niet/zwak toxisch (Fanigliulo et al, 2009; Thompson,

2001). In de studie van Fanigliulo et al (2009) werd 14 dagen na behandeling door middel van

besproeiing van de gewassen aan het MFRC geen enkele dode adult gevonden. Echter werd vastgesteld

dat de pollenopslag significant lager was dan bij de controlegroep.

Men kan stellen dat op dit punt van de risicoanalyse alle gebruikte aphiciden in het experiment

compatibel zijn met hommels. De aphiciden kunnen verspoten worden op de gewassen zonder dat er

grote mortaliteit optreedt. Door vergelijking van de klassieke toxiciteitsproef met de foerageerproef kan

men waarnemen dat de microbiële en de chemische aphiciden geen hogere mortaliteit veroorzaken

40

wanneer het element van foerageren aan de toxiciteitsproeven werd toegevoegd. Er ontstaat geen

verhoogde mortaliteit door het foerageren.

1.2. Subletale neveneffecten

De andere aspecten van de risicoanalyse evalueren subletale effecten op reproductie en op het

foerageergedrag. De klassieke toxiciteitsproef maakt gebruik van een eenvoudige nestkast met

eenvoudige toegang tot suikerwater en pollen. De hommels moeten geen energie verbruiken om te

foerageren want alles ligt in de nabijheid van het nest. Voor de risicoanalyse geeft deze proef enkel de

letale effecten en de subletale effecten op vlak van reproductie. Deze proef geeft een duidelijk beeld

over de direct zichtbare effecten. Echter zijn andere aspecten van een risicoanalyse ook belangrijk te

beschouwen. De foerageerproef geeft aan wat de subletale effecten op foerageergedrag zijn. Het

verruimt de resultaten van de klassieke toxiciteitsproeven ook omdat de combinatie van de toxiciteit en

het verbruik van energie in acht neemt, wat een extra stressfactor voor de hommels is. Door het

vergelijken van beide proeven kan men vaststellen of de extra stressfactor meer letale of subletale

effecten teweegbrengt.

De subletale effecten tonen aan dat alle microbiële aphiciden een effect hebben op de darrenproductie en

dit zowel in de klassieke toxiciteitsproef als in de foerageerproef. In de foerageerproef ontstaat een

gemiddeld genomen daling van 15% in darrenproductie, dit komt door de toxische werking van de

aphiciden, die versterkt wordt door de extra stressfactor van het foerageren. Mommaerts et al. (2009)

ondervonden al dat deze daling niet komt door mortaliteit van de werksters want die is gelijkaardig aan

die van de klassieke toxiciteitsproeven maar doordat het foerageren extra energie kost. Dit resulteerde

volgens het onderzoek van Mommaerts et al. (2009) ook in een verminderd aantal suikerbekers. Het

eerste wat lijdt onder de verminderde activiteit in het foerageren zijn de nakomelingen (Heinrich, 1979).

Adulten leven voornamelijk op het suikerwater en de larven hebben voornamelijk pollen nodig (Ribeiro

et al, 1996; Génissel et al, 2002; Tasei & Aupinel, 2008a,b).

De subletale effecten op de reproductie zijn gelijkaardig in beide proeven voor de chemische aphiciden.

Hieruit kan men besluiten dat er geen bijkomende effecten zijn wanneer de factor foerageren beschouwd

wordt in de proefopzet. Toch kan het zijn dat foerageren extra energie vergt waardoor een hogere

toxiciteit van de aphiciden ontstaat, dit leidt dan tot meer subletale neveneffecten.

Uit deze proeven kan men stellen dat het effect op de reproductie ligt en niet op de mogelijkheid om te

foerageren gezien de mortaliteit van de werksters er niet door beïnvloed wordt. Doordat er geen effect

op foerageergedrag vastgesteld werd, konden de 5 aphiciden in de miniatuurdispenserproef getest

worden.

41

2. Letale en subletale neveneffecten na blootstelling poederformulering

Onderstaande tabel 7 geeft een samenvatting van de resultaten bekomen met de

miniatuurdispenserproef.

Tabel 7: Overzicht van de bekomen werkstermortaliteit en darrenproductie vergeleken met de controlegroep (100%) in de

miniatuurdispenserproef

Miniatuurdispenserproef

Mortaliteit Darren

Aphiciden IOBC klasse % tov controle

Teppeki 4 0

Pirimor 4 0

Plenum 4 0

Preferal 2 100

Botanigard 108 3 10

Botanigard 107 2 29

2.1 Letale effecten

De mortaliteit van de microbiële aphiciden valt na 5 weken blootstelling in de categorie zwak toxisch

voor Preferal en de laagste concentratie van Botanigard. Dit is een erg goed resultaat en lijkt

veelbelovend te zijn voor de toepassing van deze aphiciden in de entomovectortechnologie. De hoogste

concentratie van Botanigard geeft een matig toxisch effect. Dit betekent dat het belangrijk is dat de

concentratie nauwlettend gekozen wordt. Door het juiste evenwicht te kiezen tussen welke concentratie

van het actieve bestanddeel in de poederformulering komt, kan zowel de bladluis efficiënt bestreden

worden en ondervindt de vector geen nadelige effecten. Kapongo et al. (2008) testten 3 verschillende

concentraties van B. bassiana op B. impatiens. Een lage concentratie van 9x109, een middelhoge van

6,24x1010

en een hoge van 2x1011

conidia per gram poeder. Het bleek dat hoe hoger de concentratie

was, hoe meer hommels er stierven. Voor de laagste concentratie van B. bassiana was er een sterfte van

54% en een mortaliteit van 73% bij de hoge concentratie van de aphicide. Desondanks deze hoge

mortaliteit werden goede resultaten geboekt in het onderdrukken van de bladluispopulaties. Kapongo et

al (2008) concludeerden net zoals deze studie dat B. bassiana geschikt is voor entomovectoring.

Bij de chemische aphiciden trad er een 100% mortaliteit op na 2 weken van blootstelling. Deze hoge

toxiciteit kan deels verklaard worden door het feit dat de poederformulering niet voorbestemd is om te

gebruiken binnen de entomovectortechnologie. De huidige formulering is zo ontworpen om opgelost te

worden in water om te verspuiten op het gewas. De toxiciteitsproeven via orale blootstelling tonen aan

dat de chemische aphiciden compatibel zijn met hommels. Daarom zijn we er ook van overtuigd dat

mits optimalisatie van de poederformulering, deze aphiciden toegepast kunnen worden binnen de

entomovectortechnologie. Voorbeelden van biologische pesticiden die geoptimaliseerd werden voor

entomovectoring, zijn Prestop-Mix en Binab-T-vector. Verder kan er nog een deel van de toxiciteit

verklaard worden door het feit dat de hommels weinig moeten vliegen om te foerageren. Volgens

Mommaerts et al. (2010) verliezen hommels (B. terrestris) 80 tot 90% van hun lading waardoor de

huidige proefmethodiek een overschatting van de toxiciteit kan geven. Dezelfde proefmethode

42

resulteerde ook in het bevuilen van de wieken/nest door de werksters welke ook kan bijdragen tot de

hoge werkstermortaliteit. Bij herhaling van de proef maar met verversen van de wieken werd echter

eenzelfde hoge mortaliteit waargenomen als voorheen. Op basis van deze waarnemingen kan uitgesloten

worden dat het fenomeen op zich van het bevuilen van de wieken/nest met poeder oorzaak is van de

hoge mortaliteit.

2.2 Subletale effecten

Bij de biologische aphiciden, had Preferal een normale nestopbouw aangezien de darrenproductie niet

significant (p>0,05) verschillend was van de controlegroep. Botanigard 108 en 10

7 hebben een normale

nestopstart, maar de productie van darren daalde met een toename in blootstellingstijd.

Figuur 18: Overzicht van de nestopbouw wanneer microkolonies gedurende 5 weken blootgesteld werden aan de

poederformulering van (a) van Maïzena.; (b) Preferal+Maïzena (verhouding 1/10), en (c) Botanigard 107+Maïzena

(verhouding 1/100) in de miniatuurdispenserproef.

Over de reproductie van de chemische aphiciden kan er niets gezegd worden aangezien alle werksters al

dood waren in een vroege fase van de nestopstart.

3. Gebruik in entomovectoring

Door een stapsgewijze aanpak van de studie werden meerdere opstellingen gebruikt om de toepassing

van de verschillende aphiciden binnen de entomovectortechnologie te testen in het laboratorium.

Het verschil tussen de foerageerproef en de miniatuurdispenser ligt aan de manier van blootstelling.

Hommels moeten door de poederformulering wandelen, wat een effect kan hebben op hun mobiliteit. De

hommel heeft nooit 100% van het poeder verloren dus ze dragen steeds een deel mee dat dan afgezet

wordt op het nest. Daardoor treden enkele problemen op zoals de overschatting van de toxiciteit omwille

van de poederafzettingen op het nest. De proeven van Pettis et al. (2004) toonden aan dat met het

gebruik van poederformuleringen er poeder aanwezig is op de broedcellen van honingbijen als ze hun

broed verplaatsen, en dat het effect ook afhankelijk is van het soort poeder. Indien men een kleefstof

kiest, moet men rekening houden dat het niet toxisch is en dat het de hommels niet aanzet tot overmatig

poetsgedrag van hun lichaam. Bijvoorbeeld talk beïnvloedt honingbijbroed doordat het mortaliteit van

de larven veroorzaakt (Pettis et al, 2004). Het is tevens meer irriterend waardoor de honingbijen meer

poetsen (Israel & Boland, 1993) dan met bloem. Kevan et al. (2008) rapporteerden een daling van 50%

van het poetsgedrag wanneer honingbijen werden blootgesteld aan bloem. In de huidige experiment

werd overmatige blootstelling aan de poederformulering vermeden door de éénrichting in de

miniatuurdispenser door de positie van de in- en uitgangen en de aanwezigheid van klepjes op de

43

uitgangen. Ondanks deze aanpassing waren alle werksters dood na 2 weken van blootstelling aan de

poederformulering van de chemische pesticiden. Ook de bijkomende proef waarbij de wieken om de 2

dagen ververst werden bevestigde de hoge werkstermortaliteit. Hieruit besluiten we dat de

poederformulering van de chemische aphiciden verder geoptimaliseerd moet worden vooraleer gebruik

binnen de entomovectortechnologie kan worden overwogen. Tevens kan gesteld worden dat de

technologie die in deze studie ontwikkeld werd om de entomovectoring in het laboratorium na te

bootsen succesvol was. De two-way dispenser met verlaagde ingang en verhoogde uitgang en met

klepjes op de uitgangen is bruikbaar om de neveneffecten van de biologische aphiciden te testen.

4. Verder onderzoek

Deze studie toont aan dat microbiële pesticiden toepasbaar zijn binnen een entomovectorsysteem in de

strijd tegen pestinsecten zoals bladluizen. Dit potentieel om pestinsecten te bestrijden werd reeds

bevestigd door andere studies met B. bassiana (Al-mazra‟awi et al., 2006; Kapongo et al., 2008).

Om een beter beeld krijgen van de toepassingsmogelijkheden van huidige pesticideformuleringen

zouden toekomstige studies zich moeten concentreren op de concentratie van het pesticide, maar hier

dient dan de efficiëntie t.o.v. de plantpathogeen/pest insect nagegaan te worden. Daarnaast zouden

toekomstige risico-analyses ook studies moeten beschouwen waarbij de vector vrij kan vliegen.

Mommaerts et al. (2010) rapporteerden namelijk dat 80-90% van de lading verloren gaat na een vlucht

van 60 s. Dit ladingsverlies zou wel eens kunnen resulteren in een daling van de negatieve effecten

(werkstermortaliteit en darrenproductie) welke we waargenomen hebben in deze studie. Tenslotte

moeten er ook proeven op semi-veld niveau uitgevoerd worden om eventuele andere neveneffecten te

evalueren zoals bijvoorbeeld het effect van de aanwezigheid van een poederformulering in de bloem op

het bloembezoek door de vector.

44

Conclusie

De 5 pesticiden Teppeki, Pirimor, Plenum, Preferal en Botanigard zijn compatibel met B. terrestris. De

risicoanalyse van de pesticiden was gebaseerd op een zeer strenge toxiciteitsproef door middel van

contaminatie van het suikerwater. Uit de risicoanalyse blijkt dat de geteste aphiciden zwakke letale

effecten veroorzaken op B. terrestris. Daarnaast werden ook subletale effecten waargenomen op de

reproductie en op het foerageergedrag. Hier was duidelijk dat de chemische aphiciden een sterkere

daling veroorzaakten van de darrenproductie dan de biologische aphiciden en dat er geen bijkomend

effect kon worden waargenomen wanneer de factor foerageren ingesloten werd in de test. Algemeen kan

men dus stellen dat de geteste aphiciden soortspecifiek genoeg zijn om ze te gebruiken op velden waar

hommels de bestuiving verzorgen.

Op vlak van de entomovectortechnologie zijn er in de toekomst toepassingen mogelijk voor Preferal en

Botanigard. Blootstelling aan de poedervorm van Preferal en Botanigard 107 was zwak toxisch en enkel

Botanigard veroorzaakte een reductie in het aantal geproduceerde darren. Toch zou verdere

optimalisatie van de formulering/concentratie kunnen resulteren in een daling van de neveneffecten.

Voor de chemische aphiciden bleek uit de verschillende proefopzetten dat ze niet geschikt zijn voor de

entomovectortechnologie met de huidige productformulering. Toch moeten deze resultaten genuanceerd

worden aangezien alle testen onder zeer strenge omstandigheden getest werden. Door aanpassing van

bijvoorbeeld de concentratie is hun gebruik misschien toch mogelijk, maar hier dient dan nagegaan te

worden of de bladluizen nog efficiënt bestreden worden. Om een beter inzicht te krijgen in de potentie

van het gebruik van deze aphiciden is het daarom ook aangewezen om proeven uit te voeren met vrij-

vliegende hommels in vliegkooien.

45

Referenties

Artikels

Alford D.V., (1975) Bumblebees. Davis- Pointer Limited, London

Al-mazra‟awi MS, Shipp JL, Broadbent AB, Kevan PG (2006) Biological control of Lygus lineolaris

(Hemiptera: Miridae) and Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae) by Bombus

impatiens (Hymenoptera: Apidae) vectored Beauveria bassiana in greenhouse sweet pepper.

Biological Control 37:89–97

Benton T., (2006) Bumblebees, HarperCollins Publishers, London, pp 580

Bernhard K., Holloway P.J., Burges H.D., (1998) Appendix I: a catalogue of formulation additives:

function, nomenclature, properties and suppliers. In: Burges H.D (eds) Formulation of Microbial

biopesticides: beneficial microorganisms, nematodes and seed treatments

Besard L., Mommaerts V., Abdu-Alla G., Smagghe G., (2011) Lethal and sublethal assessment

supports a more benign profile of spinetoram compared with spinosad in the bumblebee Bombus

terrestris Pest Management Science; DOI 10.1002/ps.2093

Besard L., Mommaerts V., Vandeven J., Cuvelier X., Sterk G., Smagghe G., (2010) Compatibility of

tradional and novel acaricides with bumblebees ( Bombus terrestris): a first laboratory assessment

of toxicity and sublethal effect. Pest Management Science; 66:786-793

Bilu A., Dag A., Elad Y., Shafir S., (2004) Honey bee dispersal of biocontrol agents: an evaluation

of dispensing devices. Biocontrol Science Technology 14:607–617

Blacquière T., (2005) the use of pollinators as disseminators of crop protection agents. DIARP

workshop 26-27 September 2005, Praktijkonderzoek Plant & Omgeving, Bijen, Wageningen, The

Netherlands

Butt T.M., Copping L.G., (2000) Fungal biological control agents. Pesticide Outlook 11: 186-191

Bourke A.F.G., Ratnieks F.L.W., (2001) Kin-selected conflict in the bumblebee Bombus terrestris

(Hymenoptera: Apidae) Proceedings of the Royal society of London Series B 268:347-355

Chittka L., Williams N.M., Rasmussen H., Thomson J.D., (1999) Navigation without vision:

bumblebee orientation in complete darkness. Proceedings of the Royal Society London B 266: 45-50

Cresswell J.E., Galen C., (1991) Frequency-dependent selection and adaptive surfaces for floral

character combinations. The pollination of polemium-viscosum. American Naturalist 138: 1342-

1353

Desneux N., Decourtye A., Delpuech J.M., (2007) The sublethal effects of pesticides on beneficial

arthopods. Annual Reviews Entomology 52: 81-106

46

Dryer A.G., Withney H.M., Arnold S.E.J., Glover B.J, Chittka L., (2007) Mutations pertubing petal

cell shape and anthocyanin synthesis influences bumblebee perception of Atirrhinum majus flower

colour. Athropod Plant interact 1: 45-55

European commission, (2002) Review report for the active substance Paecilomyces fumosoroseus

(Apopka strain 97, PFR 97 or CG 170, ATCC20874), Finalised in the Standing Committee on Plant

Health at its meeting on 27 April 2001 in view of the inclusion of Paecilomyces fumosoroseus (Apopka

strain 97, PFR 97 or CG 170, ATCC20874) in Annex I of Directive 91/414/EEC

EFSA, (2005) Conclusion regarding the peer review of the pesticide risk assessment of the active

substance pirimicarb, EFSA Scientific Report 43, 1-76

Espinosa-Ortiz G.E., Lara-Reyna J.; Otero-Colina G.; Alatorre-Rosas R., Valdez-Carrasco J., (2011)

Susceptibility of larval, pupal and adult honeybees to isolates of Beauveria bassiana (Bals.) Vuill.,

Metarhizium anisopliae (Sorokin) AND Paecilomyces fumosoroseus (Wize) ,Interciencia: 36, 2: 148-

152

Fanigliulo A, Filì V, Pacella R, Comes S, Crescenzi A (2009) Teppeki, selective insecticide about

Bombus terrestris. Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences;74(2):407-10

Génissel A., Aupinel P., Bressac C., Tasei J.N., Chevrier C., (2002) Influence of pollen origin on

performance of Bombus terrestris micro-colonies. Entomologia Experimentalis et Applicata 104: 329-

336

Goulson D., (2006) Bumblebees: their behaviour and ecology. Oxford University Press, Oxford, 235p

Goulson D., (2010) Bumblebees behaviour, ecology and conservation. Oxford University Press,

Oxford, 317p

Goulson D., Cruise J.L Sparrow K.R., Harris A.J., Park K.J., Tinsley M.C., Gilburn A.S., (2007)

Choosing rewarding flowers; perceptual limitations and innate preferences influence decision

making in bumblebees and honeybees. Behavioural Ecological Sociobiology 61: 1523-1529

Gross H.R., Hamm J.J., Carpenter J.E., (1994) Design and application of a hive-mounted device that

uses honeybees (Hymenoptera: Apidae) to disseminate Heliothis nuclear polyhedrosis virus.

Biological control 23: 492-501

Goulson D., Peat J., Stout J.C., Tucker J., Darvill B., Derwent L.C., Hughes W.O.H., (2002) Can

alloethism in workers of the bumblebee, Bombus terrestris, be explained in terms of foraging

efficiency. Animal Behaviour 64: 123-130

Gumbert A., (2000) Color choices by bumblebees (Bombus terrestris): innate preferences and

generalization after learning. Behavioral ecology and Sociobiology 48: 36-43

Hassan S.A., (1992) Guidelines for testing the effects on beneficial organisms: description of test

methods. IOBC/WPRS Bulletin 15(3):186p

47

Hashim N., Ibrahim Y.B., (2003) Efficacy of Entomopathogenic Fungi, Paecilomyces fumosoroseus,

Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae var. majus Against Crocidolomia binotalis

(Lepidoptera; Pyralidae). Pertanika Journal of Tropical Agricultural Science , 26 (2). pp. 103-108.

ISSN 1511-3701

Heinrich B., (1979) Bumblebee economics. Havard University Press, Cambrigde, Massachusetts, 245p

Hokkanen H.M.T., Menzler- Hokkanen I., (2007) Use of honeybees in the biological control of plant

disease. Bulletin of Entomological Research 37: A62-A63

Hynes R.K;, Boyetchko S.M., (2006) Research initiatives in the art and science of biopesticide

formulations. Soil Biology & Biochemistry 38: 845-849

Ishii H.S., Hirabayashi Y., Kudo G., (1993) Combined effects of inflorescence architecture, display

size, plant density and empty flowers on bumble bee behaviour: experimental study with artificial

inflorenscences. Oecologia 156:341-350

Israel M.S., Boland G.J., (1993) Influence of formulation on efficacy of honet bees to transmit

biological controls for management of Sclerotinia stem rot of Canola. Canadian Journal Plant

Pathology 14:244

Jones M.G., (1942) A description of Aphis (Doralis) rumicis and the comparison with Aphis

(Doralis) fabae. Bulletin of entomological research 33:5-20

Kapongo J.P., Shipp L., Kevan P., Broadbent B., (2008) Optimal concentration of Beauveria bassiana

vectored by bumble bees in relation to pest and bee mortality in greenhouse tomato and sweet

pepper. BioControl 53:797–812

Kells A.R., Goulson D., (2003) Preferred nesting sites of bumblebee queens (Hymenoptera:

Apidae) in agroecosystems in the UK. Biological conservation 109:165-174

Kevan P.G., Al-Mazra‟awi M.S., Sutton J.C., Tam L., Boland G., Broadbent B., Thomson S.V., Brewer

G.J., (2003) Using pollinators to deliver biological control agent against crop pests. In R. A.

Downer. J. C. Mueninghoff. & G. C. Volgas (Eds.). Pesticideforrnulations and delivery systems:

Meeting the challenges of the current crop protection industry (148-152). West Conshohocken. PA:

American Society for Testing and Materials International.

Kevan P.G., Kapongo J-P, Al-mazra‟awi M., Shipp L., (2008) Honey bees, bumble bees and

biocontrol. In: James R.R., Pitts-singer T., (eds.) Bee Pollination in Agriculture Ecosystems, Oxford

University Press, New York, pp 65-79

Kevan P.G., Straver W.A., Offer M;, Laverty T.M., (1991) Pollination of greenhouse tomatoes by

bumble bees in Ontario. Proceedings of Entomology Society of Ontaria 122:15-19

Kevan P.G., Sutton J., Shipp L, (2007) Pollinators as vectors of biocontrol agents - the B52 story. In

Vincent C., Goettel M., lazarovits G (eds) Biological control: a global perspective- case studies from

around the world. CABI Publishing, UK, pp 319-327

48

Kovach J., Petzoldt R., Harman G.E., (2000) Use of honeybees and bumble bees to discriminate

Trichoderma 1295-22 to strawberries for Botrytis control. Biological Control 18: 235-242

Maccagnani B., Mocioni M., Ladurner E., Gullino M.L., Maini S., (2005) Investigation of hive-

mounted devices for the dissemination of microbiological preparations by Bombus terrestris.

Bulletin of Insectology 58:3-8

Malais M.H., Ravensberg W.J., (2002) Kennen en herkennen – levenswijzen van kasplagen en hun

natuurlijke vijanden. Koppert Biological Systems, tweede herziene druk

Malone LA, Burgess EPJ, Stephanovic D and Gatehouse HS, (2000) Effects of four protease

inhibitors on the survival of worker bumblebees Bombus terrestris L. Apidologie 31:25–39

Moens, J; De Clercq P.; Tirry L (2011) Side effects of pesticides on the larvae of the hoverfly

Episyrphus balteatus in the laboratory. Phytoparasitica 39, 1:1-9, DOI: 10.1007/s12600-010-0127-3

Molet M., Chittka L., Raine N.E., (2009) How floral odours are learned inside the bumblebee

(Bombus terrestris) nest. Naturwissenschaften 96: 213-219

Mommaerts V., Platteau G., Boulet J., Sterk G., Smagghe G., (2008) Trichoderma-based biological

control agents are compatible with the pollinator Bombus terrestris: a laboratory study. Biological

Control 46:463-466

Mommaerts V., Put K., Smagghe G., (2011) Bombus terrestris as pollinator-and-vector to supress

Botrytis cinerea in greenhouse strawberry Pest Management Science DOI 10.1002/ps.2147

Mommaerts V., Put K., Van deven J., Jans K., Sterk G., Hoffman L., et al (2010) Development of a

new evaluation for microbiological control agents and evaluation of dissemination by bumblebees

in greenhouse strawberries. Pest Management Science 66:1199-1207

Mommaerts V., Reynders S., Boulet J., Besard L., Sterk G., Smagghe G., (2010) Risk assessment for

side-effects of neonicotionids against bumblebees with and without impairing foraging behavior,

Ecotoxicology 19:207-215

Mommaerts V., Smagghe G, Side-effects of pesticides on the pollinator Bombus: an overview. In:

"Pesticides in the Modern World / Book 5", ISBN 978-953-307-457-3, in druk, 2011.

Mommaerts V., Sterk G., Hofmann L., Smagghe G., (2009) A laboratory evaluation to determine the

compatibility of microbiological control agents with the pollinator Bombus terrestris. Pest

Management Science 65:949-955

Ngugi H.K., Scherm H., (2006) Biology of flower-infecting fungi. Annual Review of Phytopathology

44:261-282

Osborne J.L., Martin A.P., Shortall C.R., Todd A.D., Goulson D., Knight M.E., Hale R.J., Sanderson

R.A., (2008) Quantifying and comparing bumblebee nest densities in gardens and countryside

habitats. Journal of Applied Ecology 45:784-792

49

Palmer C.L., Cashion G.J., Cramer G.C., and Novosel K.M., (2002) Flonicamid: A new active

ingredient to control foliar insect pests on ornamental plants, FMC Corporation, Specialty Products

Business, 1735 Market St, Philadelphia, PA, (2) TruGreen Chemlawn, 135 Winter Road, Delaware, OH

Peat J., Goulson D., (2005) Effects of experience and weather on foraging efficiency and pollen

versus nectar collection in the bumblebee, Bombus terrestris. Behavioral Ecology and Sociobiology

58: 152-156

Peng G., Sutton J.C., Kevan P.G., (1992) Effectiveness of honeybees for applying the biocontrol

agent Gliocladium rosea to strawberry flowers to supress Botrytis cinerea Canadian Journal of Plant

Pathology 14: 117-129

Pettis J.S., Kochansky J., Feldlaufer M.F., (2004) Larval Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae)

mortality after topical application of antibiotics and dusts. Journal of Economic Entomology 97:

171-176

Pitts-singer T.L., (2008) Past and present management of alfalfa bees In: James R.R., Pitts-Singer T

(eds.) Bee pollination in agriculture ecosystems, Oxford University Press, New York, pp 105-122

Preetha G.; Stanley J.; Suresh S., Kuttalam S.; Samiyappan R., (2009) Toxicity of selected insecticides

to Trichogramma chilonis: Assessing their safety in the rice ecosystem. Phytoparasitica 37,3: 209-

215 DOI: 10.1007/s12600-009-0031-x

Rands S.A., Withney H.M., (2008) Floral temperature and optimal foraging: Is heat a feasible

floral rewardd for pollinators? PloS One 3: 1-7

Ribeiro M., Duchateau M.J., Velthuis H.H.W., (1996) Comparison of the effects of two kinds of

commercially available pollen on colony development and queen production in the bumblebee

Bombus terrestris L. (Hymenoptera: Apidae). Apidologie 27: 133-144

Riveros A.J., Gronenberg W., (2009) Olfactory learning and memory in the bumblebee Bombus

occidentalis. Naturwissenschaften 96: 851-856

Rodriguez I., Gumbert A., de Ibarra N.H., Kunze J., Giurfa M., (2004) Symmetry is the eye of the

beeholder: innate preference for bilaterale symmetry in flower-naïve bumblebees.

Naturwissenschaften 91:374-377

Röseler P.-F., (1985) A technique for year-round rearing of Bombus terrestris (Apidae, Bombini)

colonies in captivity. Apidologie 16(2):165-170

Sapir Y., Shmida A., Ne‟ewan G., (2006) Morning floral heat as a reward to the pollinators of the

Oncocyclus irises. Oecologia 147: 53-59

Seymour R.S., White C.R., Giberneau M., (2003) Heat reward for insect pollinators. Nature 426:

243-244

50

Sgolastra F., Bosch J., Molowny-Horas R., Maini S., Kemp W.P., (2010) Effect of temperature regime

on diapause intensity in an adult-wintering Hymenopteran with obligate diapause. Journal of

Insect Physiology 56:185-194

Shafir S, Dag A, Bilu A, Abu-Toamy M, Elad Y (2006) Honeybee dispersal of the biocontrol agent

and Trichoderma harzianum T39: effectiveness in suppressing Botrytis cinerea on strawberry

under field conditions. European Journal of Plant Pathology 116:119-128

Shykoff A., Bucheli E., Kaltz O, (1997) Anther smut disease in Dianthus silvester

(Caryophyllaceae): natural selection on floral traits. Evolution 51: 383-392

Simonds V., Powright M.S., (2004) How do bumblebees first find flowers? Unlearned approach

responses and habituation. Animal Behaviour 67: 379-386

Spaethe J., Brockmann A., Halbig C., Tautz J., (2007) Size determines antennal sensitivity and

behavioural threshold to odors in bumblebee workers. Naturwissenschaften 94:733-739

Spaethe J., Chittka L., (2003) Interindividual variation of eye optics and single object resolution in

bumblebees. Journal of Experimental Biology 206:3447-3453

Spaethe J, Tautz J, Chittka L (2001) Visual constraints in foraging bumblebees: flower size and

color affect search time and flight behaviour. Proceedings of the National Academy of Sciences of the

United States of America 98:3898–3903

Staetz C., Black B., Hayashi J., Kinne L., Kelly G., Treacy K., and Joost H.. (2006) Flonicamid - A

novel mode of action for piercing sucking insects. Belt cotton conferences FMC Corporation, Box 8,

Princeton, NJ 08543

Sterk, G., Bolkmans K., De Jonghe R., De Wael L., and Vermeulen J. (1995) Side-effects of PreFeRal

WG (Paecilomyces fumosoroseus (Wize) Brown and Smith, strain Apopka 97), on Bombus

terrestris. Mededelingen van de Faculteit Landbouwkundige en Toegepaste Biologische

Wetenschappen, Universiteit Gent 60 (3a): 713-717

Stout J.C., (2000) Does size matter? Bumblebee behaviour and the pollination of Cystisus scoparius

L. (Fabaceae) Apidologie 31: 129-139

Tasei J.N., Aupinel P., (2008a) Validation of a method using queenless Bombus terrestris micro-

colonies for testing the nutritive value of commercial pollen mixes by comparison with queenright

colonies. Journal of Economic Entomology 101: 1737-1742

Tasei J.N., Aupinel P., (2008b) Nutritive value of 15 single pollens and pollen mixes tested on larvae

produced by bumblebee workers (Bombus terrestris, Hymenoptera: Apidae). Apidologie 39:397-

409,

Thompson H.M., (2001) Assessing the exposure and toxicity of pesticides to bumblebees (Bombus

sp.) Apidologie 32, 305–321 305

51

Thompson H.M., Hunt L.V., (1999) Extrapolating from honeybees to bumblebees in pesticide risk

assessment Ecotoxicology 8(3): 147-166

Velthuis H.H.W., van Doorn A., (2006) A century of advances in bumblebee domestication and the

economic and environmental aspects of its commercialization for pollination Apidologie 37:421-

451

Wagner B.L. and Lewis L.C. (2000) Colonization of corn, Zea mays, by the entomopathogenic

fungus Beauveria bassiana, Applied and Environmental Microbiology, p. 3468-3473, Vol. 66, No. 8

Yu H., Sutton J.C., (1997) Effectiveness of bumblebees and honeybees for delivering inoculum of

Gliocladium roseum to raspberry flowers to control Botrytris cinerea. Biological Control 10:113-122

Websites

Albert De Wilde 2011, foto‟s: [http://www.ahw.me/indexhommel.html]

Belchim 2011, informatie over Teppeki: [http://www.belchim.com]

Biobest 2011, informatie over Preferal: [http://www.biobest.be]

Certis 2011, informatie over Botanigard: [http://www.certiseurope.nl]

Syngenta 2011, informatie over Plenum en Pirimor: [http://www.syngenta.be]

Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen Academiejaar 2010...

Documents

Transcript of Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen Academiejaar 2010...