Tilbake til søkeresultatene

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling

Effects of Neonicotinoids and Temperature on Crop Pollination

Alternativ tittel: Effekter av neonikotinoider og temperatur på landbrukspollinering

Tildelt: kr 10,3 mill.

I NEOPOLL studerer vi «ikke-dødelige» effekter av plantevernmiddelet clothianidin på humler, en viktig gruppe pollinatorer. Det er få studier som har kvantifisert effekten av neonikotinoider (gruppen plantevernmidler som clothianidin tilhører) under feltrealistiske forhold (doser og værforhold). Studier har vist at både klima/vær og pesticider kan ha negativ effekt på humler, men effekten av begge sammen har tidligere aldri blitt studert. Vi har gjennomført ett laboratorieeksperiment for å undersøke hvordan læring, blomstersøk og blomsterbehandling påvirkes av ulike eksponeringsdoser. Eksperimentet har blitt utført under to temperaturer, 12°C og 28°C, for å se om temperatur påvirker effekten av pesticideksponeringen. Vår hypotese var at den negative effekten av eksponering er større ved lavere temperaturer, når humlene opplever temperaturstress. Data fra eksperimentet er foreløpig ikke analysert. I relasjon til dette arbeidet har Malin Røyset Aarønes analysert akkumulering av clothianidin i eksponerte humler og vist at akkumulering foregår i både hodet og kroppen til humlearbeidere. Hun fant ingen effekt på reproduksjon eller dødelighet, men det faktum at clothianidin akkumulerer tyder på at «ikke-dødelige» effekter er mulig, og at en lengre eksponeringsperiode enn det vi brukte i våre eksperimenter kan ha negative effekter. I samarbeid med NIVA har vi utviklet laboratorieprosedyrer for å analysere clothianidin-eksponering fra nektar og clothianidin akkumulering i humle-honning, larver og arbeidere. Disse resultatene er publisert i masteroppgaven til Aarønes, som nå også har blitt publisert det vitenskapelige tidsskriftet Environmental Toxicology and Chemistry. Vi har også utført ett semi-naturlig eksperiment hvor vi har undersøkt på humlenes matsankingsatferd. Humlebol har blitt kronisk eksponert for to ikke-dødelige doser av clothianidin og senere gitt lov til å fly ut og sanke mat i naturlig vegetasjon. Ved hjelp av et egenprodusert kamerasystem har vi så målt hvor lang tid de bruker på å sanke mat. I dette eksperimentet fant vi heller ingen effekt av eksponering på reproduksjon og dødelighet, noe som viser at vi har brukt «ikke-dødelige» doser. Det vi fant var at humlene bruker lengre tid på å sanke mat når de eksponeres for clothianidin, men at effekten varierte med temperaturen humlene opplevde. Kontrollhumlene (ikke eksponerte) brukte ca. like lang tid på å sanke mat, samme hvilken temperatur det var. Eksponerte humler derimot, brukte lengre tid på å sanke mat, jo kaldere det var, og effekten var sterkere ved høyere doser. Disse resultatene er en del av masteroppgaven til Pawel Kolano som også er publisert som vitenskapelig artikkel i en special issue i Journal of Pollination Ecology. Vi har videre gjennomført en rekke eksperimenter i Reading, i samarbeid med våre kolleger ved University of Reading. Her ble humler eksponert for ulike doser av clothianidin og flupyradifurone under ulike temperaturforhold. Humlebolenes utvikling har blitt analysert og publisert i masteroppgaven til Nora Kildebo. Vi fant at effekten av flupyradifurone på bolutvikling (antall arbeidere ved eksperimentets slutt) var lavere for flupyradifurone, men at effekten av flupyradifurone var temperaturavhengig. Bol eksponert for lave doser flupyradifurone hadde lavere vekst ved høye temperaturer, men høyere vekst ved lave temperaturer, sammenlignet med kontroll-bol (ikke eksponerte). For bol eksponert for høye doser flupyradifurone var mønsteret motsatt; høyere vekst ved høye temperaturer og lavere vekst ved lave temperaturer. Bol eksponert for høye doser av clothianidin hadde lavere vekst enn kontroll-bol uansett temperatur.

I forbindelse med våre møter hvor Mattilsynet har vært invitert har vi presentert resultater som viser tydelig at de negative effektene av sprøytemidler avhenger av temperaturforhold, da særlig at effektene kan være større under lave temperaturer. Vi håper at disse resultatene blir tatt inn i risikovurderingene av plantevernmidler, slik at de faktiske effektene, under Norske forhold, blir lagt til grunn.

In this project we will investigate how the neonicotinoid clothianidin affect bumblebee behaviour, colony development and ultimately pollination service. First, we will use indoor flight cages to monitor individual behaviour (learning and foraging efficacy) under different exposure to clothianidin. The colonies will be fed sugar solution with increasing concentrations of clothianidin. We will repeat our experiments under different temperature regimes to better understand how the focal pesticide affects bumblebee behaviour under different climatic conditions. In the same colonies we will monitor colony development, i.e. production and mortality of larvae and workers) Second, we will construct a setup where the bumblebees are kept indoors but allowed to forage out in the open. Also here the exposure to clothianidin will be given through sugar solution. We will monitor foraging efficacy by weighing individual bumblebees as they leave the colony and as they return. We will also measure the weight of the entire colony, accounting for the number of workers and larvae present. Third, to get a better understanding of how clothianidin might affect pollination service and ultimately crop yield, we will conduct a semi-field experiment by use of large pollination exclusion cages. Oilseed rape will be grown from treated and untreated seeds and bumblebees will be allowed to forage on them. We will monitor visitation frequencies to assess effects on pollination and count pods and seeds per pod as well as plant yield to assess effects on crop production. Finally we will address the environmental risk assessment (ERA), which is composed of both an exposure and an effects assessment, targeting the link from observed exposure and accumulation from the plants to the bumblebees, and to the observed mortality and more importantly sub-lethal behavioural effects, including pollination.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Budsjettformål:

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling