Bazı İnsektisitlerin Bombus terrestris L. Kast Gruplarının Besin Tüketimine Etkisinin Belirlenmesi

Abstract

Tarımsal zararlılara karşı kullanılan pestisitlerin hedef canlıların dışında tozlaşma için önemli olan Bombus terrestris L. (Apidae: Hymenoptera) gibi canlılara da olumsuz etkileri olabilmektedir. Bu çalışmada, son yıllarda yeni nesil insektisitler olarak sunulan Terpenoid içerikli QRD 460 TBQ 152.3 g/ l (Requiem® EC, BAYER) ve Flupyradifurone (Sivanto® SL 200, BAYER)’in tavsiye edilen arazi kullanım dozları, bu dozların yarısı ve iki katının B. terrestris’in işçi, ana ve erkek arı kast gruplarının besin tüketimine olan etkileri besin maruziyeti sağlanarak araştırılmıştır. Çalışma sonuçlarına göre, arı kast grupları arasında flupyradifurone 60 ve 120 mg/l su dozlarına maruz kalan bireylerin kontrol grubuna göre daha az besin tükettikleri, kastlar arasında ana ve erkek arıların, işçi arılara göre daha az ve anlamlı derecede farklı besin tüketimi gerçekleştirdikleri belirlenmiştir. Terpenoid içerikli QRD 460 TBQ’nin farklı dozlarının uygulandığı deneylerde ise kastların besin tüketimleri arasında anlamlı bir farklılık saptanmamasına rağmen, kontrol grubuna göre daha az besin tükettikleri belirlenmiştir. Terpenoid içerikli Requiem’in B. terrestris’in tüm kastlarının beslenmesini flupyradifurone içerikli Sivanto’ya göre daha az etkilediği, ana arıların Requiem’in yüksek doz uygulamasından işçi ve erkek bireylere göre daha az besin tükettiği belirlenmiştir. Flupyradifurone’nin genel olarak uygulanan tüm dozlarda işçi, ana ve erkek arı kast gruplarında beslenmede azalmaya neden olduğu saptanmıştır.

Keywords

• Bombus
• Flupyradifurone
• Pestisit
• Terpenoid
• Yan etki

Supporting Institution

Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

2023 - YL1. - 0193

Ethical Statement

Makale yazarları aralarında herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.

Thanks

Bu çalışma Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalında Yaşar Çetin tarafından sunulan Yüksek Lisans tezinin tamamından üretilmiştir. Çalışma, Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından ‘2023-YL1-0193 no’lu proje ile desteklenmiştir. Makale yazarları Prof. Dr. Ali Kemal BİRGÜCÜ (Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü)’ye araştırmaya katkılarından dolayı teşekkür etmektedir.

Determination of the Effects of Some Insecticides on Food Consumption of Bombus terrestris L. Caste Groups

Abstract

Pesticides can have negatively effect on pollinating organisms such as Bombus terrestris L. (Apidae: Hymenoptera). This study was conducted to determine the effects of terpenoid-containing QRD 460 TBQ 152.3 g/l (Requiem® EC, BAYER) and flupyradifurone (Sivanto® SL 200, BAYER) at the recommended field application dose, half the dose, and double the dose on food consumption of B. terrestris queen, worker, and male caste groups through dietary exposure. The results showed that individuals exposed to flupyradifurone at doses of 60 and 120 ml/100 l water consumed less food in the bee caste groups compared to the control. Also, queen and male bees consumed significantly less food than workers. In experiments where different doses of QRD 460 TBQ containing terpenoids were applied, it was found that although there was no significant difference in the food consumption of the castes, they consumed less food compared to the control group. Consequently, it was observed that at elevated doses of both insecticides, food consumption among queen bees was less impacted compared to that of male and worker bees. The application of Requiem, at a particular dosage, exerted minimal influence on food consumption among queen bees. The findings indicated that Sivanto induced a decline in feeding behaviour among B. terrestris caste groups at all doses administered, in contrast to the effects of Requiem.

Keywords

• Bombus spp.
• Flupyradifurone
• Pesticide
• Side effect
• Terpenoid

Project Number

2023 - YL1. - 0193

References

1. Barbosa, W. F., De Meyer, L., Guedes, R. N. C., & Smagghe, G. (2015). Lethal and sublethal effects of azadirachtin on the bumblebee Bombus terrestris (Hymenoptera: Apidae). Ecotoxicology, 24, 130-142.
2. Baron, G. L., Raine, N. E., & Brown, M. J. (2017). General and species-specific impacts of a neonicotinoid insecticide on the ovary development and feeding of wild bumblebee queens. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 284(1854), 20170123.https://doi.org/10.1098/rspb.2017.0123
3. Boff, S., & Ayasse, M. (2024). Exposure to sublethal concentration of flupyradifurone alters sexual behavior and cuticular hydrocarbon profile in Heriades truncorum, an oligolectic solitary bee. Insect Science, 31(3), 859-869. https://doi.org/10.1111/1744-7917.13268
4. Borum, A. E. (2020). Bal arılarında sosyal ve bireysel bağışıklık. Uludağ Arıcılık Dergisi, 20(2), 232-256.
5. Carreck, N. (2014). Are we beginning to understand worldwide colony losses? Bee World, 91(1), 20-21. https://doi.org/10.1080/0005772X.2014.11417581
6. Chakrabarti, P., Carlson, E. A., Lucas, H. M., Melathopoulos, A. P., & Sagili, R. R. (2020). Field rates of Sivanto™ (flupyradifurone) and Transform® (sulfoxaflor) increase oxidative stress and induce apoptosis in honey bees (Apis mellifera L.). Plos Qne, 15(5), e0233033.
7. Çakıcı, Ö., Uysal, M., Demirözer, O., & Gösterit, A. (2023a). Effects of thiamethoxam on brain structure of Bombus terrestris (Hymenoptera: Apidae) workers. Chemosphere, 338, 139595.
8. Demirözer, O., Uzun, A., & Gösterit, A. (2022). Lethal and sublethal effects of different biopesticides on Bombus terrestris (Hymenoptera: Apidae). Apidologie, 53(2), 24. https://doi.org/10.1007/s13592-022-00933-6

9. Çakıcı, Ö., Uysal, M., Demirözer, O., & Gösterit, A. (2023b). Sublethal effects of thiamethoxam on immune system cells in the workers of Bombus terrestris (Hymenoptera: Apidae). Environmental Science and Pollution Research, 30(37), 87424-87432. https://doi.org/ 10.1007/s11356-023-28654-y
10. Farder-Gomes, C. F., Saravanan, M., Martinez, L. C., Plata-Rueda, A., Zanuncio, J. C., & Serrão, J. E. (2022). Azadirachtin-based biopesticide affects the respiration and digestion in Anticarsia gemmatalis caterpillars. Toxin Reviews, 41(2), 466-475. https://doi.org/10.1080/15569543.2021.1892764
11. Gill, R. J., Ramos-Rodriguez, O., & Raine, N. E. (2012). Combined pesticide exposure severely affects individual-and colony-level traits in bees. Nature, 491(7422), 105-108. https://doi.org/10.1038/nature11585
12. Goulson, D. (2013). An overview of the environmental risks posed by neonicotinoid insecticides. Journal of Applied Ecology, 50(4), 977-987. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12111
13. Gösterit, A., & Gürel, F. (2010). Bombus arıları ve bitkisel üretim açısından önemleri. Arıcılık Araştırma Dergisi, 4, 9-12.
14. Gösterit, A., & Gürel, F. (2018). The role of commercially produced bumblebees in good agricultural practices. Animal Science, 61(1), 201-204.
15. Hristov, P., Neov, B., Shumkova, R., & Palova, N. (2020). Significance of apoidea as main pollinators. ecological and economic impact and implications for human nutrition. Diversity, 12(7), 280.
16. Karahan, A., Gül, A., Kutlu, M. A., & Karaca, İ. (2017). Thiamethoxam’ın yaban arısı (Vespa sp.) üzerine etkisi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(Ek 1), 221-227.
17. Klein, A. M., Vaissière, B. E., Cane, J. H., Steffan-Dewenter, I., Cunningham, S. A., Kremen, C., & Tscharntke, T. (2007). Importance of pollinators in changing landscapes for world crops. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 274(1608), 303-313.
18. Luo, P., Qin, D., Wu, H., Zheng, Q., Zhao, W., Ye, C., Shen, S., Huang, S., Cheng, D., & Zhang, Z. (2023). Azadirachtin affected the intestinal structure and microbiota of adult Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae) while controlling Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). Journal of Pest Science, 96(3), 973-988. https://doi.org/10.1007/s10340-023-01597-6
19. Mommaerts, V., & Smagghe, G. (2011). Side-effects of pesticides on the pollinator Bombus: an overview. In Pesticides in the Modern World – Pests Control and Pesticides Exposure and Toxicity Assessment. (pp. 507-552)
20. Nafiu, B., Dong, H., & Mustapha, S. (2014). Biological control of insect pests in West Africa: a review. International Journal of Applied Research and Technology, 3(9), 39-45.
21. Paspati, A., Karakosta, E., Balanza, V., Rodríguez-Gómez, A., Grávalos, C., Cifuentes, D., Koukaki, A., Stavrakaki, M., Roditakis, E., & Bielza, P. (2023). Effects of novel and commercial phytochemicals on beneficial arthropods. Crop Protection, 174, 106381.https://doi.org/10.1016/j.cropro.2023.106381
22. Shojaei, S. H., Hosseini, S. J. F., Mirdamadi, M., & Zamanizadeh, H. R. (2013). Investigating barriers to adoption of integrated pest management technologies in Iran. Annals of Biological Research, 4(1), 39-42.
23. Simon-Delso, N., Amaral-Rogers, V., Belzunces, L. P., Bonmatin, J.-M., Chagnon, M., Downs, C., Furlan, L., Gibbons, D. W., Giorio, C., & Girolami, V. (2015). Systemic insecticides (neonicotinoids and fipronil): trends, uses, mode of action and metabolites. Environmental Science and Pollution Research, 22, 5-34. https://doi.org/10.1007/s11356-014-3470-y
24. Thompson, H. M., Wilkins, S., Harkin, S., Milner, S., & Walters, K. F. (2015). Neonicotinoids and bumblebees (Bombus terrestris): effects on nectar consumption in individual workers. Pest Management Science, 71(7), 946-950.
25. Tong, L., Nieh, J. C., & Tosi, S. (2019). Combined nutritional stress and a new systemic pesticide (flupyradifurone, Sivanto®) reduce bee survival, food consumption, flight success, and thermoregulation. Chemosphere, 237, 124408. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124408
26. Williams, G. R., Troxler, A., Retschnig, G., Roth, K., Yañez, O., Shutler, D., Neumann, P., & Gauthier, L. (2015). Neonicotinoid pesticides severely affect honey bee queens. Scientific Reports, 5(1), 14621.
27. Wu-Smart, J., & Spivak, M. (2016). Sub-lethal effects of dietary neonicotinoid insecticide exposure on honey bee queen fecundity and colony development. Scientific Reports, 6(1), 32108. https://doi.org/10.1038/srep32108
28. Zhang, J., Wang, Z., Wen, P., Qu, Y., Tan, K., & Nieh, J. C. (2018). The reluctant visitor: A terpenoid in toxic nectar can reduce olfactory learning and memory in Asian honey bees. Journal of Experimental Biology, 221(5), jeb168344. https://doi.org/10.1242/jeb.168344