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AGRICOLTURA E AMBIENTE: INFORMAZIONI E RISULTATI OTTENIBILI DALL’ATTIVITA’ DI MONITORAGGIO NAZIONALE UTILIZZANDO
COLONIE D’API (APIS MELLIFERA)
Marco Lodesani, Claudio Porrini, Franco Mutinelli, Laura Bortolotti, Fabio Sgolastra, Piotr Medrzycki
BeeNet: apicoltura e ambiente
BeeNet è un network per lo studio delle interazioni ape-
ambiente e per il monitoraggio della mortalità delle
colonie d’api
Attivato nel Settembre 2011, da Rete Rurale (Mipaaf),
scaduto a Dicembre 2013
Dal 2012 la rete BeeNet consiste in 303 apiari in tutte le
regioni italiane con circa 3000 colonie
Location of the monitoring units involved in the BeeNet project
Coordination centre
Apiary composed of 10 hives
Each monitoring unit is composed of five apiaries with ten beehives each managed by a referent person
The investigation aimed to:
Colony development and environment data collection
Nosema apis/Nosema ceranae
Deformed Wing Virus (DWV)
Acute Bee Paralysis Virus (ABPV)
Chronic Bee Paralysis Virus (CBPV)
Varroa infestation level
Beebread protein content
Beebread pesticide residues
BeeNet monitoring network
Colonies are visually inspected at 4 different time points: -1st, end of Winter (March); -2nd, Spring-Summer; -3rd, end of Summer-beginning of Autumn -4th, before wintering.
In each inspection several parameters of
each colony are considered:
health and nutritional condition, number of bees and brood, queen’s age, climate, land use
BeeNet monitoring network
Samples and analyses
At visit 1 (spring) and 3 (end summer), samples of beehive matrices are collected: beebread and live honey bees
Pathological Nosema, virus(3 type) and Varroa
Chemical and nutritional Pesticides (150) and row protein
SOSTANZA ATTIVA TECNICA ANALITICA
Acetamiprid LC-MS
Acibenzolar-S-Methyl GC-NPD
Acrinatrina GC-ECD
Alpha Endosulfan GC-ECD
Azoxystrobin LC-MS
Benalaxyl LC-MS
Beta Endosulfan GC-ECD
Bifenthrin GC-ECD
Bitertanol GC-NPD
Boscalid GC-ECD
Bromopropilato GC-ECD
Bupirimate GC-NPD
Captan GC-ECD
Carboxin GC-NPD
Chlormequatchlorid LC-MS
Chlorphenvinfos GC-ECD
Chlorpyrifos GC-NPD
Chlorpyrifos - Methyl GC-NPD
Clofentezin LC-MS
Clothianidin LC-MS
Coumaphos GC-ECD
Cyazofamid GC-ECD
Cymoxanil LC-MS
Cypermethrin GC-ECD
Cyproconazol LC-MS
Cyprodinil GC-NPD
Deltamethrin GC-ECD
Difenoconazol LC-MS
Diflubenzuron LC-MS
Dimethoat LC-MS
Dimethomorph Mixture LC-MS
Dithianon LC-MS
Dodemorph LC-MS
Endosulfan Sulfate GC-ECD
Esfenvalerate GC-ECD
Ethoprophos GC-NPD
Etofenprox LC-MS
Etridiazol GC-ECD
Femoxadon LC-MS
Fenamidone LC-MS
Fenamiphos GC-NPD
Fenarimol LC-MS
Fenazaquin LC-MS
Fenbuconazole LC-MS
Fenbutatin Oxide LC-MS
Fenhexamid LC-MS
Fenitrothion GC-NPD
Fenoxycarb LC-MS
Fenpropatrin GC-ECD
Kresoxim Methyl GC-ECD
Lambda - Cyhalothrin GC-ECD
Lambda - Cyhalothrin GC-ECD
Lufenuron GC-ECD
Metalaxyl LC-MS
Metamitron LC-MS
Methiocarb Sulfoxide GC-NPD
Methomyl LC-MS
Metrafenone GC-ECD
Myclobutanil GC-ECD
Nitempiran LC-MS
Oxadiazon GC-ECD
Oxamyl GC-NPD
Pencicuron LC-MS
Penconazolo GC-ECD
Phosmet GC-NPD
Piperonil Butossido LC-MS
Pirimicarb LC-MS
Pirimiphos Methyl GC-NPD
Procimidone GC-ECD
Procloraz LC-MS
Propamocarb LC-MS
Propiconazole GC-ECD
Pyraclostrobin LC-MS
Pyridaben LC-MS
Pyrimethanil LC-MS
Quinoxyfen GC-ECD
Rotenone LC-MS
Tebuconazole LC-MS
Tebufenozide GC-ECD
Tebufenpirad LC-MS
Teflubenzuron LC-MS
Teflutrin LC-MS
Tepraloxydim LC-MS
Thiabendazole LC-MS
Thiacloprid LC-MS
Thiamethoxam LC-MS
Thiophanate Methyl LC-MS
Tolclofos Metile GC-ECD
Triadimenol LC-MS
Trifloxystrobin GC-ECD
Triflumuron LC-MS
Triticonazolo LC-MS
SOSTANZA ATTIVA TECNICA ANALITICA
List of active ingredients
The data observed are transmitted by referents person of the monitoring unit using software facilities for data-entry and shared via internet
All the collected data (analyses and inspection) are stored in a georeferred database
BeeNet monitoring network
2013 Results Nosema -N. ceranae was present in all Italian regions -N. apis or N. apis/N. ceranae co-infection were not detected
-Of more than 600 samples analyzed, 69,6% were positive for N. ceranae; 32% of them with >1 million spores
Virus (secondo semestre) DWV: 98,7% south, 100% centre, and 96,5% north 44,6% with more than 10 millions viral copies ABPV: 94,7% south, 70,4% centre, 41,1% north 5% with more than 10 millions viral copies CBPV 84,3% south, 71,1% centre, 56,7% north 2,5% with more than 10 million viral copies Varroa The average infestation level of Varroa destructor after the summer treatments was 1,5%, (1.8% in 2012)
Polline: % campioni positivi ai pesticidi
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90B
LZ
- 1
TR
N -
1P
MN
- 1
PM
N -
2P
MN
- 3
PM
N -
4P
MN
- 5
LM
B -
1L
MB
- 2
LM
B -
3L
MB
- 4
LM
B -
5V
NT
- 1
VN
T -
2V
NT
- 3
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T -
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NT
- 5
FV
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1F
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- 2
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1L
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- 2
LG
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3E
MR
- 3
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- 3
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4T
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- 6
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- 2
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ZO
- 1
LZ
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2A
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- 3
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S -
2M
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- 3
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MP
- 4
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L -
1P
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- 2
PG
L -
3B
SL
- 1
BS
L -
2S
CL
- 1
SC
L -
2S
CL
- 3
SR
D -
2S
RD
- 3
Pollen: % of pesticide positive samples
ACA
Acaricide (not included in other classes)
(e.g. Tebufenpyrad o Benzoximate )
CAR Carbamate
FUN Fungicide
HER Herbicide
IGR Insect Growth Regulator
NEO Neonicotinoid
NP Natural product (rotenone)
OP Organophosphate
PHE Phenylpyrazole
PYR Pyrethroid
SYN Synergist (piperonyl butoxide)
Chemical groups of a.i. found in BeeNet samples
Neonicotinoid - Imidacloprid (7), - Acetamiprid (6) - Thiametoxam, (2) between 0,006 and 0,99 mg/Kg. Acaricide/insecticide - Fluvalinate (31), Chlorphenvinfos (19),
Chlorpyrifos (16) Fungicide - Thiophanate Methyl e Fenamidone On average, 44% of the beebread samples results with residues.
50 different active ingredients were found:
Beebread pesticides content
Risultati parziali 1° semestre 2014 Analisi patologiche api primavera
• Positività ai virus:
DWV: 91,3% di cui 10,9% con più di 10 milioni di copie virali/ape;
ABPV: 59,4% di cui 0,9% con più di 10
milioni di copie virali/ape; CBPV: 37,6% di cui 4,1% con più di 10
milioni di copie virali/ape;
Positivi
Negativi
Risultati parziali 1° semestre 2014
Analisi dei pesticidi nel polline
152 campioni analizzati
63,1%
Insetticidi Fungicidi Acaricidi Erbicidi ecc
Descrizione Principio Attivo N° Campioni analizzati Valore minimo Valore massimo Valore medio
Acrinatrina 5 0.005 0.187 0.047
Azoxystrobin 2 0.015 0.02 0.018
Boscalid 4 0.008 0.038 0.017
Bromuconazole, sum of cis- and trans- isomers 1 0.01 0.01 0.01
Bupirimate 1 0.01 0.01 0.01
Buprofezin 3 0.006 0.162 0.058
Captan 1 0.057 0.057 0.057
Chlorphenvinfos 17 0.005 0.136 0.032
Chlorpyrifos 14 0.005 0.102 0.038
Chlorpyrifos - Methyl 3 0.069 0.27 0.144
Coumaphos 24 0.005 1.61 0.089
Cyprodinil 1 0.021 0.021 0.021
DDT, o.p' 2 0.01 0.015 0.013
DDT, p.p' 2 0.007 0.016 0.012
Difenconazole 3 0.008 0.013 0.011
Diflubenzuron 1 0.019 0.019 0.019
Dimethoate 5 0.005 0.009 0.007
Dimethomorph Mixture 21 0.005 0.093 0.026
Diuron 1 0.212 0.212 0.212
DMF (metabolite of Amitraz) 9 0.007 0.092 0.024
Dodine 4 0.061 0.844 0.323
Fenamidone 4 0.009 0.116 0.053
Fenarimol 1 0.147 0.147 0.147
Fenazaquin 2 0.006 0.013 0.01
Fludioxonil 6 0.01 0.288 0.1
Fluometuron 1 0.241 0.241 0.241
Fluvalinate 13 0.005 0.34 0.055
Heptachlor 1 0.015 0.015 0.015
Imidacloprid 1 0.064 0.064 0.064
Iprodione 1 0.147 0.147 0.147
Iprovalicarb 7 0.005 0.062 0.022
Lambda - Cyhalothrin 1 0.01 0.01 0.01
Pesticidi: 1° semestre
2014
Miscela di
fungicidi
n. campioni positivi
fungicida
erbicida
Descrizione Principio Attivo N° Campioni analizzati Valore minimo Valore massimo Valore medio
Metalaxyl 2 0.037 0.075 0.056
Metalaxyl-M 4 0.008 0.042 0.026
Metamitron 1 0.143 0.143 0.143
Methiocarb 10 0.039 0.056 0.048
Methoxyfenozide 1 0.008 0.008 0.008
Metolachlor-S 6 0.01 0.225 0.054
Myclobutanil 6 0.018 0.063 0.037
Penconazolo 2 0.005 0.01 0.008
Permethrin, sum of isomers 1 0.019 0.019 0.019
Piperonyl Butoxide 3 0.005 0.009 0.007
Pirimicarb 2 0.012 0.063 0.038
Prochloraz 1 0.114 0.114 0.114
Procimidone 1 0.005 0.005 0.005
Propamocarb 1 1.975 1.975 1.975
Propiconazole 1 0.081 0.081 0.081
Pyrimethanil 5 0.01 0.078 0.041
Rotenone 8 0.013 0.919 0.274
Tebuconazole 1 0.01 0.01 0.01
Terbuthylazine 8 0.005 0.121 0.033
Tetraconazole 1 0.01 0.01 0.01
Thiacloprid 1 0.011 0.011 0.011
Thiophanate Methyl 5 0.006 0.185 0.081
Trifloxystrobin 1 0.109 0.109 0.109
Triticonazolo 8 0.009 0.121 0.05
n. campioni positivi
fungicida
insetticida
Pesticidi: 1° semestre
2014
Erbicida mais
fungicida
Pollen
Number of pesticide residues per sample
0 1 2 3 4
Sa
mple
fre
que
ncy (
%)
0
20
40
60
80
100
84%
16%
Frequencies of numbers of different pesticides in bee bread (N=551). In the pie graph the percentage of the positive samples with more than one compound is in red.
Cocktail of pesticides
In most of the scientific experiments, only one pesticide at a time is used. Multiple exposure to pesticides (including substances used in bee medication) is an established fact and potential additive and cumulative effects have to be considered in future studies;
2009
Chemical Class
ACA CAR FUN HER IGR NEO NP OP PHE PYR SYN
% p
ositiv
e s
am
ple
s
0
10
20
30
40
2010
Chemical Class
ACA CAR FUN HER IGR NEO NP OP PHE PYR SYN
% p
ositiv
e s
am
ple
s
0
10
20
30
40
2012
Chemical Class
ACA CAR FUN HER IGR NEO NP OP PHE PYR SYN
% p
ositiv
e s
am
ple
s
0
10
20
30
40
2011
Chemical Class
ACA CAR FUN HER IGR NEO NP OP PHE PYR SYN
% p
ositiv
e s
am
ple
s
0
10
20
30
40
Residui nel polline dei favi
“…we found an increased probability of Nosema infection in bees that consumed pollen with a higher fungicide load.
Probability of Nosema infection increased with fungicide load in consumed pollen. The curve shows the predicted probability of Nosema infection.
Quattro livelli di rischio e, quindi d’indagine (riprendendo i codici colore del triage, urgenza di pronto soccorso) -Area rossa: in questa area sono stati collocati i comuni delle aree di confine di Liguria e Piemonte già interessati dagli avvistamenti, soprattutto in provincia di Imperia e nella parte meridionale della provincia di Cuneo; -Area gialla: copre le provincie limitrofe a nord e ad est dell’area rossa che potranno verosimilmente essere – se non lo sono già ora – interessate al fenomeno nei prossimi mesi; -Area verde: localizzata nei corridoi di trasmissione delle merci: assi viari Piemonte-Veneto, via Emilia e autostrade da Piacenza a Firenze (A1) e Ancona(A14) e via Aurelia (litorale e prima entroterra toscano); -Area Bianca: resto dell’Italia, che probabilmente non sarà interessata, almeno nel breve periodo, al fenomeno invasivo.
Probabile espansione di Vespa velutina
Probabili “corridoi” di trasmissione dell’insetto verso altre regioni non necessariamente limitrofe a quelle dei primi avvistamenti, in considerazione della velocità di espansione di questa specie invasiva che è risultata essere, in Francia, di circa 100 km all’anno, arrivando a interessare oltre il 75% del territorio nazionale.
Rete BeeNet
Risultati
La presenza di Unità di monitoraggio ambientale collocate nella molteplicità degli ambienti (rurali, urbani, boschivi ecc), caratterizzanti le varie realtà territoriali regionali;
Conferma della diffuzione enzootica del parassita N. ceranae in Italia, con medio/bassi livelli di infestazione;
Investigazione sistematica dei livelli d’infezione dei principali virus delle api (DWV, ABPV, CBPV) e dei livelli di infestazione da varroa;
Conoscenza del contributo proteico/nutrizionale del polline contenuto nei favi e del livello di contaminazione da pesticidi;
Contributo alla quantificazione delle perdite annuali (all’invenamento e allo svernamento) di alveari a alla comprensione del fenomeno;
Creazione di un database relativo ai parametri di sviluppo
delle colonie e al loro stato di salute;
La presenza del servizio SPIA attivo su tutto il territorio nazionale per interventi in campo, prelievo campioni e investigazioni epidemiologiche nel caso di mortalità di api e di colonie.
CRITICITA? • Novembre 2013: Incontro al Mipaaf (RRN) per il proseguimento del
progetto BeeNet con inserimento della Vespa velutina • Dicembre 2013: invio proposta • Dicembre 2013-Marzo 2014: rimpallo proposte • 10/4/2014: trasmissione della richiesta finale per rimodulazione e
finanziamento «Progetto ponte» BeeNet • 18/4/2014: richiesta Mipaaf di nuovi tagli • Fine Aprile: reinvio nuova proposta • 16/6/2014 Comunicazione di approvazione della convenzione CRA-
Mipaaf approvata con D.M. 11/6/2014 • 1/9/2014: comunicazione di registrazione da parte dell’Ufficio
Contabilità e Bilancio • 9/9/2014: richiesta di ritiro della convenzione: invio al CRA sede
centrale • 16/9/2014: trasmissione della convenzione al CRA-API per
registrazione della convenzione • 17/9/2014: Registrazione all’agenzia delle Entrate sede di Bologna • 18/9/2014: richiesta di inserimento in Bilancio al CRA del progetto
«BeeNet ponte»