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

Cultural Map

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

Diffusion of the results Bulletins

http://www.reterurale.it/api

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

VN

T -

4V

NT

- 5

FV

G -

1F

VG

- 2

LG

R -

1L

GR

- 2

LG

R -

3E

MR

- 3

TS

C -

1T

SC

- 3

TS

C -

4T

SC

- 6

UM

B -

1U

MB

- 2

MR

C -

2L

ZO

- 1

LZ

O -

2L

ZO

- 3

AB

R -

2A

BR

- 3

ML

S -

2M

LS

- 3

CM

P -

2C

MP

- 4

PG

L -

1P

GL

- 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

2013 versus 2012

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.

Vespa velutina

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

Aethina tumida

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»

RINGRAZIAMENTI

• Referenti dei moduli BeeNet

• Apicoltori coinvolti nella rete e alle Associazioni Nazionali di settore

• Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali

Thank you for your attention