Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Токсическое действие неоникотиноидов на медоносную пчелу (аналитический обзор литературы)
1.1. Интоксикация медоносной пчелы инсектицидами 10
1.2. Свойства и способы применения неоникотиноидов, обусловливающие контакты медоносной пчелы с токсикантами в агроценозах 12
1.3. Роль трофического фактора в проявлении контактов медоносной пчелы с инсектицидами на растениях агроценоза 15
1.4. Токсическое действие неоникотиноидов на медоносную пчелу 17
1.5. Опасность загрязнения инсектицидами продуктов пчеловодства 23
Заключение по обзору литературы 27
ГЛАВА 2. Материал и методы исследований
2.1. Краткая характеристика материала 30
2.2. Методы исследований 36
2.2.1. Методы определения токсичности инсектицидов для медоносной пчелы в лабораторных условиях 36
2.2.2 Определение степени опасности инсектицидов для медоносной пчелы в полевых условиях 41
ГЛАВА 3. Сравнительная токсичность неоникотиноидов для медоносной пчелы
3.1. Токсическое действие неоникотиноидов на медоносную пчелу при приеме инсектицидов с кормом 45
3.1.1. Токсичность неоникотиноидов для медоносной пчелы при однократном приеме инсектицидов с кормом 45
3.1.2. Токсичность неоникотиноидов для медоносной пчелы при многократном приеме инсектицидов с кормом 51
3.1.3. Токсичность неоникотиноидов для медоносной пчелы в зависимости от количественно-временных темпов приема их с кормом 55
3.2. Токсическое действие неоникотиноидов на медоносную пчелу при проникновении их в организм через покровы тела насекомых. 58
3.2.1. Токсичность неоникотиноидов для медоносной пчелы при аппликации инсектицидов на тергиты груди насекомых .58
3.2.2. Токсичность неоникотиноидов для медоносной пчелы при контакте насекомых с обработанной инсектицидом поверхностью 62
3.2.3. Токсичность неоникотиноидов в зависимости от места их проникновения в организм насекомых через покровы тела 67
3.3. Токсичность неоникотиноидов как фактор их степени опасности для медоносной пчелы в агроценозе 72
ГЛАВА 4. Степень опасности неоникотиноидов для медоносной пчелы в условиях полевого агроценоза
4.1. Степень опасности ацетамиприда 79
4.2. Степень опасности тиаклоприда 87
4.3. Степень опасности имидаклоприда 94
4.4. Степень опасности тиаметоксама 100
ГЛАВА 5. Опасность загрязнения неоникотиноидами продуктов пчеловодства
5.1. Способность медоносной пчелы переносить неоникотиноиды с кормом в гнездо 107
5.2. Транслокация неоникотиноидов в генеративные органы растений... 113
ГЛАВА 6. Обоснование мероприятий по разобщению медоносной пчелы с неоникотиноидами в агроценозе 117
Выводы 125
Рекомендации производству 128
Список литературы 129
Приложения 151
- Роль трофического фактора в проявлении контактов медоносной пчелы с инсектицидами на растениях агроценоза
- Методы определения токсичности инсектицидов для медоносной пчелы в лабораторных условиях
- Токсичность неоникотиноидов для медоносной пчелы при многократном приеме инсектицидов с кормом
- Способность медоносной пчелы переносить неоникотиноиды с кормом в гнездо
Введение к работе
Актуальность темы. На современном этапе развития химическою метода защиты растений от вредных членистоногих неоникотинонды являются сравнительно повой, быстро развивающейся и перспективной группой инсектицидов.
Несомненные достоинства присущие неоникотинондам, тем не менее, не гарантируют полностью безопасное их применение в отношении такого полезного компонента агробиоценозов, каким являются насекомые-опылители. Поэтому не случайно изучением различных аспектов токсического действия этих инсектицидов на медоносную пчелу и другие виды пчелиных занимаются исследователи в различных странах мира. Несмотря на это, к началу наших исследований в отечественной и доступной иностранной литературе сведения, характеризующие токсическое действие ацетамипрнда, имидак-лоприда, тпаметоксама и тиаклоприда в отношении медоносной пчелы были весьма ограниченными. Некоторые исследования, посвященные данному вопросу, носили фрагментарный характер. Результаты ряда исследований, выполненные различными авторами, с использованием оригинальных методик и биообъектов были в значительной мере противоречивыми.
Совершенно очевидно, что для разработки рациональных п эффективных мероприятий, обеспечивающих безопасное использование инсектицидов группы неоннкотппоидов в системе защиты растений, а также медоносной пчелы на опылении энтомофильных культур и медосборе необходимы достаточно полные сведения о характере и особенностях их токсического действия на насекомых данного вида.
Исходя из выше изложенного, целью настоящей работы было изучение токсичности и степени опасности инсектицидов группы иеоникогиноидов для медоносной пчелы для обоснования рациональных и эффективных мероприятий, обеспечивающих предотвращение контактов насекомых данного вида с токсикантами в полевых агроценозах.
В соответствии с поставленной целью в настоящих исследованиях необходимо было решить следующие задачи:
Выявить закономерности токсического действия иеоникогиноидов на медоносную пчелу в пределах эффективных доз и концентраций при введении их в организм с кормом и через покровы тела насекомых.
Определить токсикологические параметры неоиикотиноидов для медоносной пчелы при различных путях введення и количественно-временных темпах поступления их в организм насекомых.
Определить степень проявления и продолжительность токсической активности неоннкотппоидов для медоносной пчелы в полевом агроценозе.
Установить возможность транслокации имидаклоприда п тпаметоксама в генеративные органы энтомофильных растений при обработке этими инсектицидами семенного материала.
Выявить возможность заноса пчелами-сборщицами неоннкотппоидов с кормом в гнездо и изучить влияние такого корма на жизнедеятельность насекомых.
6. Дать бнотоксикологическое и экономическое обоснование мероприятии по эффективному и рациональному разобщению медоносной пчелы с не-оникошноидамм в агроценозе при использовании их для защиты растений.
Научная новизна. Впервые выявлены общие тенденции и специфичность в токсической активности неоникотиноидов при различных путях и количественно-временных темпах введения их в организм медоносной пчелы.
Определены токсикологические параметры среднелетальных доз (СД5о) и концентраций (СК50), максимально переносимых доз (СДо) и концентраций (СКц), а также абсолютно смертельных доз (СД99,9) и концентраций (СК<»,>)) неоникотиноидов при кишечном и контактном действии на медоносную пчелу.
Существенно расширены представления об уровне и особенностях проявления репеллеитного эффекта отдельных представителей неоникотиноидов в отношении медоносной пчелы.
Выявлена зависимость продолжительности и интенсивности контактов пчел-сборщиц с неоиикотиноидами на растениях и степень опасности интоксикации насекомых в условиях полевого агроценоза от их токсических свойств, норм расхода, периода ожидания после применения препаратов и способа воздействия на опылителей.
Выявлена потенциальная способность пчел-сборщиц в заносе инсектицидов группы неоникотиноидов с кормом в гнездо. Установлен максимальный уровень содержания каждого токсиканта в корме, который пчелы-сборщицы способны заносить в гнездо.
Уточнена возможность транслокащш имидаклоприда в цветки подсолнечника, а тиаметоксама в цветки рапса и загрязнения ими нектара и пыльцы при обработке инсектицидами семян этих культур перед посевом в рекомендуемых нормах расхода для защиты растений от вредных организмов.
Практическая значимость результатов диссертации:
дана комплексная токсикологическая оценка инсектицидов группы неоникотиноидов для медоносной пчелы;
обоснованы практические рекомендации по безопасному использованию инсектицидов группы неоникотиноидов при защите сельскохозяйственных культур с учетом их уровня опасности для медоносной пчелы;
- обоснованы пространственно-временные параметры и тактика меро
приятий разобщения медоносной пчелы с инсектицидами в агроцепозах.
Апробации результатов работы. Основные положения диссертации доложены на Международной научно- практической конференции «Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства» (Воронеж, ВГАУ, 22 -24 октября 2007 г.); межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых «Достижения молодых ученых - будущее в развитии АПК» (Воронеж, ВГАУ, 30-31 октября 2007 г.); научной и учебно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Воронежского государственного аграрного университета имени К.Д. Глинки (март 2009 г); Всероссийской научно-
практической конференции «Инновационные технологии и технические средства для АПК (Воронеж, ВГАУ, 12-13 мая 2009г.)
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 7 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 156 страницах машинописи, содержит 23 таблицы, 17 рисунков. Список литературы включает 191 наименование, в том числе 109 - на иностранных языках.
Положения диссертации, выносимые па защиту:
Уровень токсической активности неоникотинондов для медоносной пчелы зависит от строения молекулы соединений, пути проникновения и количественно-временных темпов введения их в организм.
Степень проявления токсических эффектов неоникотинондов на медоносную пчелу в агроценозе определяется уровнем токсичности соединений, способом их воздействия на насекомых, периодом ожидания после применения препарата, а также нормой расхода действующего вещества.
Рациональная и эффективная тактика пространственно-временного разобщения медоносной пчелы с неоникотиноидами на растениях в агроценозе на основе установленных сроков ожидания, дифференцированных по видам инсектицидов, нх нормам расхода, срокам и способам применения.
Роль трофического фактора в проявлении контактов медоносной пчелы с инсектицидами на растениях агроценоза
Эти и другие положительные свойства неоникотиноидов, в том числе достаточно быстрая биодеградация в почве и растениях (Карякина и соавт., 2004; Привезенцев, Юзихин, 2004) позволили сделать их современным компонентом систем интегрированной защиты растений (Сухорученко, Новожилов, 2004; Новожилов и соавт., 2005).
Однако несомненные достоинства неоникотиноидов не позволяют, гарантировано обеспечить безопасное их применение в отношении полезных насекомых-опылителей в агробиоценозах. В этой связи с момента открытия новых соединений исследователями достаточно активно изучаются физио-лого-биохимические и токсикологические аспекты возможного проявления токсических эффектов неоникотиноидов на медоносную пчелу и другие виды пчелиных.
На существование проблемы и степень ее актуальности указывают объективные факторы — назначение и условия применения неоникотиноидов. В каталогах пестицидов и агрохимикатов, разрешенных для применения на территории Российской Федерации в 2006, 2007, 2008 и 2009 гг. зарегистрированы инсектицидные препараты, применение которых рекомендовано для ограничения численности и вредоносности фитофагов с колюще-сосущим и грызущим ротовым аппаратом в агроценозах полевых, садовых культур и культур защищенного грунта. Использование неоникотиноидов в защитных мероприятиях против вредных фитофагов в период вегетации культур, несомненно, сопряжено с большой вероятностью осуществления контактов медоносной пчелы с токсикантами и возможностью проявления токсического влияния на них. Это обусловлено рядом биотических и абиотических факторов.
Роль трофического фактора в осуществлении контактов медоносной пчелы с инсектицидами на растениях агроценоза Одним из важнейших факторов определяющих возникновение контактов медоносной пчелы с токсикантами в агробиоценозах является трофическая связь ее с энтомофильными растениями, на которых насекомые добывают нектар и пыльцу и без которых они практически существовать не могут.
Как источник корма энтомофильные растения представляют интерес для медоносной пчелы только в стадии цветения. Активная деятельность опылителей данного вида на растениях в этот период вызывает необходимость не применять инсектициды для защиты культур. Тем не менее, даже отказ от химических обработок массивов энтомофильных растений, находящихся в стадии цветения, не исключает полностью возможность контакта медоносной пчелы с химическими средствами защиты растений.
Осваивая большие площади посевов и насаждений с целью отыскания и сбора корма, очень часто, в массивах обработанных инсектицидами растений, насекомые контактируют с цветущими сорняками, а иногда и сопутствующими экземплярами культурных растений, которые являются хорошими нектароносами и/или пыльценосами. В условиях Центрального Черноземья для медоносной пчелы в качестве источника нектара и/или пыльцы как установлено (Илларионов, 1996), представляют интерес: горчица полевая (Sinapis arvensis L.); редька дикая (Raphanus raphanistrium L.); бодяк полевой (Cirsium arvense L.); осот полевой (Sonchus arvensis L.); одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.); крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris L.); пикульник обыкновенный (Galeopsis tetrahit L.); сурепка обыкновенная (Bar-barea vulgaris R.Br.); дымянка лекарственная (Fumaria officinalis L.); яснотка пурпуровая (Lamium purpureum L.); различные виды вероники (Veronica spp.); вика четырех семенная (Vicia tetrasperma L.) (Schreb.).
Все эти виды сорных растений в стадии цветения в агроценозе исполняют роль связующего звена между применяемым для защиты растений химическим препаратом и медоносной пчелой. При таких обстоятельствах существует очень высокая вероятность осуществления прямых контактов медоносной пчелы с токсикантом и возможность негативного влияния его на опылителей данного вида. Это же подтверждают и данные аналитических материалов ряда исследователей. С.С. Назаров (1967), J. F. Anderson, W. Glowa, (1984), Z. Gromisz, (1982, 1984) отмечали, что интоксикация пчелиных семей часто происходила в результате применения инсектицидов для защиты леса, сахарной свеклы, зерновых культур, картофеля, гороха, кукурузы и других культур, основной массив растений которых совершенно не представлял интереса для медоносной пчелы как источник корма.
Большинство инсектицидных препаратов неоникотиноидной группы рекомендованы и используются для ограничения численности и вредоносности фитофагов способом опрыскивания растений в период их вегетации. Это, несомненно, сопряжено с большой возможностью осуществления контактов медоносной пчелы с токсикантами на растениях агроценозов.
Достаточно высокая вероятность интоксикации медоносной пчелы существует при сносе воздушным потоком токсиканта за пределы обрабатываемой площади в сторону энтомофильных растений, на которых в это время работают опылители. Исследования, выполненные в 2001 г. M.Greatti et al. (2003) показали возможность распространения имидаклоприда в воздухе и на растительность в процессе сева пневматической сеялкой обработанного этим инсектицидом семенного материала. Препарат обнаружен не только на бумажных фильтрах выходящего воздуха, но и на соцветиях и листьях растений произраставших вблизи засеваемых полей.
Не исключается возможность непосредственного попадания насекомых под химическую обработку, когда защищаемые инсектицидом растения располагаются на пути перелета опылителей к цветущим энтомофильным растениям.
Методы определения токсичности инсектицидов для медоносной пчелы в лабораторных условиях
Особи, у которых в течение первых 15 минут после приема корма с инсектицидом не наблюдалось отрыгивания (рвоты), переводили из трубочек в энтомологический садок, давали по 2 мл чистого сахарного сиропа в восковую мисочку каждого садка и вели наблюдение.
В лабораторных опытах использовали энтомологические садки для наблюдения за насекомыми. Садки готовили из целлофановой пленки одноразового применения (рисунок 3). 2. Методом per os ad libitum - многократного свободного приема группой из 10 насекомых в течение 24 часов 1 мл 50% -го раствора сахарного сиропа, содержащего инсектицид в заданной концентрации. Насекомых, отобранных с помощью эксгаустера, сразу же переводили в целлофановые садки, на дно которых предварительно приклеивали по одному кусочку воскового сота из 8-10 ячеек. Спустя 20-30 минут в ячейки каждого сота давали необходимый объем корма с заданной концентрацией инсектицида. Садки закрывали марлей и вели наблюдение. Через 24 часа в сотики для корма давали чистый сироп. В обоих случаях контрольное насекомые получали соответствующее количество корма, не содержащего инсектицид. Токсичность инсектицидов для насекомых при контактном действии изучали также двумя методами: 1. Методом аппликации (application, topical) - нанесения заданной дозы препарата в растворе ацетона на тергиты груди насекомых.
Отобранных для опыта насекомых сразу переводили в мешочек из капроновой сетки, а из мешочка каждую отдельную особь помещали в стеклянные трубочки. Затем, держа трубочку в правой руке, открывали ее с того конца, куда насекомое направлено брюшком, предварительно опустив этот конец трубочки на поверхность стекла, примерно под углом 45. При выходе пчелы из трубочки ее удерживали левой рукой за крылья и с помощью отка-либрованного микрокапилляра наносили 2 мкл (0,002 мл) ацетонового раствора препарата на тергиты труди насекомого. Сразу после нанесения раствора насекомое переводили в садок, вносили туда корм в восковую мисочку, закрывали садки марлей и вели наблюдение. 2. Методом deposit test - контакта насекомых с обработанной инсектицидом поверхностью. В качестве обрабатываемой поверхности использовали диски целлофановой пленки диаметром 30 см.
Ацетоновый раствор инсектицида в объеме 2 мл наносили на диск, за исключением его края размером 2 см, с помощью стеклянного лабораторного опрыскивателя-дозаметра с использованием сжатого воздуха от воздуходувки. Чистым ацетоном обрабатывали контрольные диски. После испарения ацетона из дисков готовили энтомологические садки обработанной поверхностью внутрь. Опытных и контрольных насекомых помещали в соответствующие садки, давали им в мисочках чистый корм, садки закрывали марлей и ставили для наблюдения. Опытные и контрольные насекомые во всех опытах содержались при температуре +24-25С. В каждом опыте испытывали 5-7 доз или концентраций инсектицида в 3-кратной повторности каждая. В повторности - 10 насекомых. Наблюдения за состоянием насекомых вели в течение 48 ч, отмечая гибель особей через 3, 6, 24 и 48 ч.
Фумигантную токсичность инсектицидов для медоносной пчелы изучали статическим методом. Для этого брали диски из целлофановой пленки диаметром 30 см. В центре каждого из них выделяли круг диаметром 10 см и на него наносили с помощью лабораторного опрыскивателя-дозиметра 1 мл ацетонового раствора инсектицида из расчета максимально рекомендуемой нормы расхода действующего вещества для ограничения численности вредных организмов. После испарения ацетона на обработанную инсектицидом поверхность пленки укладывали синтетическую сетку диаметром 12 см и размером ячеек 1,5 х 1,5 мм с приклеенной мисочкой для корма. Из дисков затем изготавливали энтомологические садки. В каждый из них помещали по 10 насекомых, давали им чистый корм в мисочки, закравали садки ватными пробками вели наблюдение. Наличие сетки в садках исключала возможность контакта насекомых с инсектицидом на поверхности пленки и позволяла подвергать воздействию насекомых только парами токсиканта. Результаты токсикологических исследований обрабатывали вариационно - статистическим методом (Павлов, 1981). Исследования по изучению степени опасности для медоносной пчелы проводили на посевах цветущей фацелии (Facelia tanacefolia Benth.) в открытых полевых условиях и ограниченном для лета насекомых пространстве - полевых изоляторах. Изоляторы (опытный и контрольный) каждый длиной 5 м, шириной -2 м, высотой - 2,5 м, обтянутые мелкой синтетической сеткой, устанавливали на участке цветущей фацелии (рисунок 4).
За сутки до начала опыта под изоляторы помещали по одному отводку пчел силой 4-5 улочек, чтобы дать возможность пчелам-сборщицам адаптироваться к работе на цветках растений, находящихся под изолятором. Перед опрыскиванием растений инсектицидом, накануне вечером, летки ульев закрывали. Обработку препаратами проводили с помощью ручного опрыскивателя «Дезинфаль». Нормы расхода инсектицидов были в пределах рекомендуемых величин для ограничения численности вредителей растений (в пересчете на площадь под изолятором). Норма расхода жидкости из расчета 250 л/га. В контрольном изоляторе растения обрабатывали чистой водой. Затем открывали летки ульев и вели тщательное наблюдение за численностью насекомых на соцветиях растений, отмечали время появления особей с признаками интоксикации, устанавливали место гибели пчел.
Токсичность неоникотиноидов для медоносной пчелы при многократном приеме инсектицидов с кормом
Анализ найденных числовых значений эффективных доз показывает, что инсектициды обладают достаточно выраженной токсической активностью для медоносной пчелы при проникновении их в организм с кормом. При этом нитрозамещенные соединения существенно отличаются между собой по уровню их токсичности для медоносной пчелы. Наибольшей токсической активностью обладает имидаклоприд. По сравнению с имидаклопридом уровень токсичности второго нитрозамещенного неоникотиноида - тиаметокса-ма, примерно, на порядок достоверно ниже по всему интервалу эффективных доз. Имидаклоприд и тиаметоксам не отличались по токсичности от эталона -фипронила по всему диапазону эффективных доз.
Цианзамещенные неоникотиноидов были существенно менее токсичными для медоносной пчелы, по сравнению с нитрозамещенными соединениями. В наших исследованиях не установлено достоверных различий в уровне токсической активности между ацетамипридом и тиаклопридом для медоносной пчелы при кишечном действии. Цианзамещенные были менее токсичными для медоносной пчелы, чем эталон по всему диапазону эффективных доз.
Сравнивая наши данные с результатами исследований, опубликованными в научной литературе, следует отметить, что при кишечном действии они существенно отличаются. Это может быть обусловлено неодинаковой чувствительностью отдельных рас медоносной пчелы, взятых в исследование различными авторами. Медоносная пчела карпатской расы, которая использовалась в качестве тест-объекта в наших исследованиях, оказалась более чувствительной, чем расы пчел в исследованиях других авторов работ. Так, S.Suchail et al. (2000) установили, что СД5о имидаклоприда для медоносной пчелы среднеевропейского подвида (Apis mellifera mellifera L.) при индивидуальном однократном введении насекомым корма с токсикантом составила 4,8 мкг д.в./особь. По сравнению с нашими данными различия в чувствительности насекомых двух подвидов по этому показателю превышают 1000 раз. В опытах же Л.Ф. Соловьевой (2004) среднелетальная доза для медоносной пчелы породного типа «Приокский» установлена на уровне 0,06 мкг д.в./особь, что более чем на порядок различает эти подвиды насекомых по чувствительности к токсиканту.
Различный уровень чувствительности отдельных подвидов медоносной пчелы к имидаклоприду по нашему мнению, возможно, обусловлен существующими особенностями детоксикации и выведения инсектицида и его метаболитов из организма соответствующего подвида насекомых. Сравнить уровень токсичности по другим инсектицидам не представляется возможным из-за отсутствия таких сведений в научной литературе. В естественных условиях, как известно, медоносная пчела употребляет корм в необходимом количестве по потребности. Поэтому для нас представлял большой практический интерес выявить токсическую активность инсектицидов при многократном употреблении корма с токсикантом. Независимо от вида производных неоникотиноидов отмечены практически равные темпы процесса токсикодинамики у медоносной пчелы через 3 и даже шесть часов после начала приема насекомыми корма с инсектицидом. Несколько меньший темп токсического эффекта имидаклоприда по сравнению с тиаметоксамом, который наблюдали в этот период, возможно, обусловлен проявлением антифидантного эффекта имидаклоприда на насекомых. В последующие часы первых суток опыта по мере употребления корма с инсектицидом отмечен дальнейший рост смертности насекомых, но темпы токси-кодинамики заметно снизились и составляли по отдельным препаратам за каждые 3 часа от 0 до 3 - 8 %. По сравнению с однократным приемом инсектицидов с кормом установлены более высокие темпы смертности насекомых в вариантах с имидаклопридом и ацетамипридом в течение вторых суток опытов. С учетом полученных в опытах данных по токсикодинамике были определены параметры доз неоникотиноидов для медоносной пчелы при многократном приеме инсектицидов с кормом (таблица 2). Установлено, что достаточно активными в токсическом отношении для медоносной пчелы проявили себя представители нитрозамещенных неоникотиноидов. При этом уровень токсичности имидаклоприда, как и при однократном приеме инсектицида с Таблица 2 - Токсикологические параметры эффективных концентраций неоникотиноидов для медоносной пчелы при многократном приеме их с коркормом был достоверно выше, чем тиаметоксама по всему интервалу эффективных концентраций. Имидаклоприд не отличался по токсичности от фи-пронила только в зоне абсолютно смертельных концентраций. Тиаметоксам по своим токсикологическим параметрам был достаточно близок в зоне среднелетальных концентраций к фипронилу. Существенные отличия в чувствительности насекомых выявлены в зоне максимально переносимых концентраций имидаклоприда и тиаметоксама по сравнению с фипронилом. Аналогичная закономерность в проявлении уровня токсичности имидаклоприда по сравнению с фипронилом была установлена в зоне среднелетальных концентраций. В аналогичных условиях эксперимента Л.Ф.Соловьева (2004) установила, что среднелетальная доза имидаклоприда для медоносной пчелы породного типа «Приокский» составила в пределах 0,0004 — 0,0006 % д.в. Таким образом, и при многократном приеме насекомыми токсиканта с кормом уровень токсической активности имидаклоприда для медоносной пчелы породного типа «Приокский» оказался на порядок ниже, чем для карпатской расы. Как известно, для ограничения численности фитофагов сельскохозяйственных культур имидаклоприд применяется в концентрациях, составляющих в зависимости от нормы расхода инсектицида, от 0,04 до 0,12 % д. в. Из этого следует очевидный факт многократного превышения производственных концентраций токсиканта не только над максимально переносимой, но и среднелетальной, а также и абсолютно смертельной концентрациями инсектицида, установленными для медоносной пчелы.
В идентичных условиях эксперимента менее токсичным оказался тиаме-токсам. Тем не менее, как и в случае с имидаклопридом, величины производственных концентраций, в которых применяется тиаметоксам для ограничения численности вредных насекомых (0,006-0,08 % д.в.) многократно превышают эффективные концентрации инсектицида для медоносной пчелы.
Способность медоносной пчелы переносить неоникотиноиды с кормом в гнездо
Одним из недостатков химического метода защиты растений является существующая потенциальная возможность загрязнения получаемой продукции растениеводства пестицидами, применяемыми для ограничения численности вредных организмов. В этом плане не исключением является и продукция пчеловодства, и в частности, собираемая пчелами с растений пыльца, нектар, прополис.
Выявление факторов, определяющих этот негативный процесс, представляется весьма актуальным. Вопрос о возможности поступления современных инсектицидов группы неоникотиноидов в гнездо медоносной пчелы практически не изучен. Поэтому настоящее исследование посвящено раскрытию потенциальной способности медоносной пчелы переносить неонико-тиноидные инсектициды с углеводным кормом в гнездо.
Исследования выполняли в полевых условиях методом дрессировки насекомых на источник корма и индивидуального маркирования пчел-сборщиц (Назаров, 1972; Илларионов, 1999). Для этого из взятых для опыта пчелиных семей в период слабого естественного выделения нектара растениями отбирали до 50 пчел-сборщиц и помещали в энтомологический садок, в котором выдерживали их в течение 1 часа без корма. По истечении этого срока насекомых относили к месту расположения кормушки с 50 % раствором сахарного сиропа, которая была удалена от гнезда на расстояние 500 м (расстояние продуктивного лёта пчел). Пчелам давали успокоиться, после чего их осторожно выпускали на кормушку. Многие пчелы, выходя из садка, размещались по краю кормушки, брали корм и переносили его в гнездо, мобилизуя других особей семьи на источник корма. После установления стабильного лёта насекомых на кормушку с чистым кормом рядом устанавливали кормушки с сиропом, содержащим определенную концентрацию изучаемого инсектицида. С целью контроля насекомых, переносивших корм с инсектицидом в гнездо, их индивидуально маркировали нитрокраской во время приема корма (рисунок 17).
Маркированных насекомых учитывали как у кормушки, так и у улья. Каждая концентрация инсектицида изучалась в трехкратной повторности.
Установлено, что устойчивое фуражирование пчел-сборщиц на источник корма, содержавшего 50 % раствор сахарного сиропа, устанавливалось в течение 0,5 - 1,0 часа. Насекомые после набора в медовые зобики корма, возвращались в гнездо. Как правило, каждая пчела - сборщица, занятая этой работой, делала 5-6, а некоторые до 8-ми посещений источника корма за весь период опыта.
Фуражировочная активность насекомых, а также максимальный уровень содержания инсектицидов в корме, который они способны переносить в гнездо во многом зависели от наличия, количественного содержания инсектицида в корме и токсических свойств химического соединения.
Для всех исследованных инсектицидов четко прослеживается закономерность обратной связи фуражировочной активности насекомых от количественного содержания действующего вещества химического соединения в корме и уровня его токсической активности (таблица 20).При наличии одновременно чистого корма (без добавления инсектицида) и содержащего инсектицид насекомые отдавали предпочтение корму без инсектицида.
Независимо от вида действующего вещества инсектицида его содержание в корме в концентрациях, не превышающих максимально переносимые насекомыми данного вида (СКо), вызывало, по сравнению с контролем, заметное снижение активности переноса пчелами корма в гнездо. При этом содержание в корме действующего вещества нитрозамещенных или цианзамещенных не-оникотиноидов имело существенное влияние на проявление фуражировочной активности насекомых на источник корма.
Двукратное увеличение концентрации любого из нитрозамещенных инсектицидов в корме по сравнению с максимально переносимой концентрацией приводило к тому, что такой корм могли принимать только отдельные особи семьи, но эти насекомые не приносили набранный корм в гнездо, поскольку они не возвращались в улей. Аналогичная ситуация наблюдалась в опытах с циан-замещенными неоникотиноидов с той лишь разницей, что концентрация инсектицидов в корме в этом случае была в два раза ниже, чем максимально переносимая. Дальнейшее увеличение концентрации инсектицидов в корме приводило к антифидантному эффекту, при котором насекомые практически не посещали кормушки с таким кормом.
Многократные отличия в уровне максимально переносимой концентрации насекомыми в отношении отдельных инсектицидов определили и предельный уровень содержания каждого токсиканта в корме, заносимого пчелами в гнездо.
При содержании действующего вещества в корме в максимально переносимой концентрации и ниже не вызывало гибели насекомых, принимавших участие в переносе такого корма в гнездо. Наблюдениями также отмечено, что отмеченные нитрокраской в период опыта пчелы-сборщицы продолжали нормальную деятельность в семьях длительное время после окончания эксперимента.
