KNAW

Onderzoek

Knowledge Management of Pesticide Risks to Wild Pollinators for...

Pagina-navigatie:


Wijzig gegevens


Titel Knowledge Management of Pesticide Risks to Wild Pollinators for Sustainable Production of High-Value Crops in Brazil and Kenya
Looptijd 01 / 2010 - 12 / 2011
Status Afgesloten
Onderzoeknummer OND1343487

Samenvatting

Doel

Inleiding en kader

Het projectdoel is samenwerking van onderzoekers van Wageningen UR met onderzoekers in Kenia en Brazilië om risk-assessment tools voor (wilde) bestuivers te ontwikkelen voor de applicatie van pesticiden in belangrijke voedingsgewassen. Het project wordt gecoördineerd door de FAO.

Dierlijke bestuivers van gewassen zowel als wilde planten staan de laatste decennia sterk onder druk. De achteruitgang treft wilde bestuivers (bijen, vlinders, vliegen enz. ) maar ook de gehouden / geteelde bestuivers zoals honingbijen. Verreweg de belangrijkste groep van dierlijke bestuivers zijn de insecten, en binnen deze groep spelen de bijen een hoofdrol.

Een afname van de bestuivers is een reële bedreiging voor de biodiversiteit. Dat betreft de biodiversiteit van de bestuivers zelf, maar ook die van de afhankelijke (deze afhankelijkheid is wederzijds!) plantensoorten. Daarnaast kan het een groot effect hebben op de agro-biodiversiteit: het verlies van bepaalde bestuivers betekent onherroepelijk ook het verlies van de daarvan afhankelijke gewassen. Dat heeft direct gevolgen voor de voedselproductie en voedselzekerheid.

Recente toonaangevende publicaties lieten zien dat 76% van de wereldvoedselgewassen in meer of mindere mate afhankelijk zijn van dierlijke bestuivers (Klein et al., 2007). Met het verlies van (alle) bestuivers zou de wereldvoedselproductiewaarde met 10% verminderen (Gallai et al., 2009). Al klinkt 10% vermindering niet direct bedreigend, per 2050 moet de productie verdubbeld zijn (zie Versluis, Wageningen update 2009/4). Bovendien blijkt de achteruitgang vooral fruit, groenten, noten en genotmiddelen (koffie, cacao) te treffen waardoor mineralen- en vitaminengebrek zal ontstaan (Gallai et al, 2009).

Andere recente literatuur laat zien dat de afgelopen twee decennia de teelt van insectenbestuiving afhankelijke gewassen wereldwijd enorm is toegenomen (Johnson 2010, Aizen & Harder, 2009). Dit betekent dat zelfs zonder verlies van bestuivers er een bestuivingscrisis zit aan te komen. Daarop werd ook al gewezen door de Brazilianen van het Brazilian Pollinator Iniative in 1997 op de Sao Paulo conferentie, die resulteerde in de 'Sao Paulo Declaration on Pollinators' en de oprichting van het International Pollinator Iniative. Bovendien zorgt de toename van intensievere en grootschaliger teelten (Brazilië en Kenya hebben beide de intensivering en diversificatie tot speerpunt van hun landbouwbeleid gemaakt) ervoor dat bestuiving niet meer van nature en 'gratis' beschikbaar is, maar zal moeten worden ingezet met gehouden/geteelde bestuivers (Winfree, 2008). Geteelde bestuivers zijn er maar een paar, en het is hoogst onzeker, zelfs onwaarchijnlijk dat de meeste gewassen kunnen worden bestoven door deze bestuivers. Daarnaast, voor koffie werd aangetoond dat niet het aantal individuen van bestuivers, maar ook het aantal soorten dat aanwezig was bepalend was voor de zetting en opbrengst (Klein et al., 2007). Ook een onderzoek in Kenya (door een van de leden van ons projectteam) liet zien dat voor een aantal gewassen de (aanwezige) honingbijen voor minder dan 1% aan de opbrengst bijdroegen (Kasina et al., 2009). Dus mocht een bepaalde bestuiver de intensivering en schaalvergroting van zijn gewas niet kunnen volgen dan betekent dat het einde van dat gewas.

De oorzaken van de achteruitgang van bestuivers zijn vele en divers, maar de intensivering en schaalvergroting van de landbouw speelt een hoofdrol. (Winfree et al., 2009).

Daarnaast zijn het gebruik van pesticiden, de introductie van exotische soorten (soms invasieve) en de klimaatverandering belangrijke factoren.

Residuen van pesticiden werden teruggevonden in grote getale in alle matrices van het honingbijenvolk (bijen, broed, honing, stuifmeel, propolis, was) in grote onderzoeken in Frankrijk (Chauzat et al, 2006, 2009), Duitsland (Anonymous, 2008) en de Verenigde Staten (Mullin et al., 2010). Het is tot dusver echter niet aangetoond dat deze residuen verband hielden met de sterfte van bijenvolken.

Er is veel minder bekend over de blootstelling en gevoeligheid van andere bestuivers dan honingbijen. Twee factoren zijn van belang:

1. wilde bijen hebben een heel andere levenscyclus en heel ander foerageergedrag dan honingbijen. Daardoor kan de blootstelling aan pesticiden in het gewas ook sterk verschillen.
2. de gevoeligheid zou sterk kunnen verschillen. Dat kan verband houden met de lichaamsgrootte, maar ook kunnen er specifieke verschillen zijn. Tot dusverre wordt er gemakshalve van uitgegaan dat de verzamelde gegevens over toxiciteit voor honingbijen ook toegepast kunnen worden voor andere bestuivers. Let wel: bij andere niet-doel organsimen wordt voor de toetsing altijd uitgegaan van het gevoeligste organisme.

Onlangs werd een analyse gepubliceerd over een groot aantal studies waaruit bleek dat het gebruik van pesticiden een negatief effect had op de biodiversiteit van een paar diergroepen (Geiger et al., 2009). In Italië werd een negatief verband beschreven tussen de biodiversiteit van wilde bestuivers en het pesticidengebruik (Britain et al., 2009).

Doel/vragen:

1. Welke procedures kunnen worden gebruikt om pesticiden risico's voor wilde bestuivers, rekening houdend met hun biologie en gedrag in het gewas, vast te stellen in ontwikkelende landen met toenemende tuinbouw productiesystemen?
2. Wat zijn de optimale strategiën om de rsisico's van pesticiden voor wilde bestuivers te managen in duurzame teelten van 'high value' gewassen in Brazilië en Kenya?
3. Welk beleid kan worden voorgesteld om wilde bestuivers te beschermen tegen pesticiden risisco's in agro-ecosystemen?

Werkwijze

1. Voorbereidende fase en Workshop: State of the art en Workplan
2. Samenwerkingsonderzoek om risiscobeoordelingsinstrumenten voor pesticiden voor wilde bestuivers te ontwikkelen, uitgevoerd door de partners in Kenya en Brazilië en onder begeleiding van de onderzoekers van WUR, en geco-ordineerd door de FAO.
. Ring test met verschillende (lokale) bestuivers en honingbijen
. Soort-gevoeligheidsverdeling (species sensitivity distribution)
. Capaciteit wordt opgebouwd door de gezamenlijke ringtest en door korte intensieve discussies met de lokale partners ter plekke.
3. De ontwikkelde procedures en methoden zullen worden beschreven in draft handleidingen en beleids notities.
4. Op basis van twee case studies van high value crops in beide landen zal het projectteam draft strategiën voorstellen om pesticidenrisico's voor wilde bestuivers te voorkomen en te beheersen. Beleidsvoorstellen om de methoden te implementeren zullen worden gedaan.
5. Uitgebreid projectvoorstel: middenlange en lange termijn:
. Het ontwikkelen van een generiek risiscobeoordelingsmodel voor wilde bestuivers (bijen)
. Concept guidelines voor maatregelen ter vermijding van risico's (gebaseerd op oordeel van deskundigen)
. Bewustwording (diverse niveaus)
Evaluatie: Het betreft hier een pilot project dat geëvalueerd wordt op relevantie en toepasbaarheid door de FAO.

Resultaten

Producten:


. rapport van de startworkshop,
. werkplannen voor fase 2 voor Kenya and Brazilië, meteen na de workshop in mei,
. drie landspecifieke eindrapporten aan het eind van het jaar,
. share site voor het project,
. projectvoorstel voor verder onderzoek (korte en lange termijn)

Publicaties bij dit project zijn beschikbaar via deze Link

Samenvatting (EN)

Introduction & Frame work Animal pollinators of crops as well as wild plants are under treat world wide. The decline concerns both wild and kept pollinators like honey bees. By far the most important animal pollinators are the insects, among which the largest role is that of the bees. A decline of pollinators is a real treat for biodiversity (of the pollinating insects as well as the (inter-) depending pollinated plants species), for agro-biodiversity (possible loss of pollinators implicates inevitably loss of depending crop species) and for food supply and food security. Recent publications showed that 76% of our world food crops depend more or less upon pollination by animals (Klein et al., 2007), and that with the loss of animal pollinators the world value of food would decrease with 10% (Gallai et al., 2009. More serious than losing 'just'10% is the observation that our food parcel would strongly impoverish by losing most of the vegetables, fruits, nuts and stimulant crops (coffee, cacao), resulting in mineral and vitamin deficiencies (Gallai et al, 2009). Recent literature shows that the two last decades the cultivation of insect pollinator dependent crops has risen strongly (Johnson 2010, Aizen & Harder, 2009). This means that even without losing pollinators a pollination crisis is approaching. Moreover, increased large scale production of high value crops might induce a change from pollinators that are present for granted, to the necessary application of managed pollinators (Winfree, 2008). Managed pollinators are only a few, and it is not certain whether most crops can be pollinated by these few. It was shown for Coffee that yield was greatly increased with increasing pollinator diversity (not abundance) (Klein et al., 2007), and a study in Kenya showed that honeybees although present only contributed less than 1% to the pollination of certain crops (Kasina et al., 2009). Thus in case a pollinator cannot follow the intensification step nor be substituted for by another pollinator this might result in loss of that crop. Causes for the decline of pollinators are multiple and divers, but the intensification and increase of scale of agriculture, resulting in habitat loss and disturbance plays a dominant role (Winfree et al., 2009). In addition the use of pesticides, the introduction of exotic (invasive) species due to globalization and climate change may be important factors. Pesticides have been found in enormous diversity in all kind of matrices of the bee hive (bees, brood, pollen stores, honey, wax, propolis) in large studies in France (Chauzat et al, 2006, 2009), Germany (Anonymous, 2008) and the USA (Mullin et al., 2010). Sofar it has not been proven that these residues have played a role in the losses of honey bee colonies. Far less is known about the exposure and sensitivity of other pollinators than honeybees. Two factors are important: wild pollinators have quite different life histories and foraging habits than honeybees, which might affect their exposure rates to pesticides in a crop, and secondly: they might have quite different sensitivities to pesticides per sé, related to body sizes but also because of specific traits. Hardly anything is known about both aspects. Until now it is generally presumed that toxicity data obtained with European honeybees are applicable for pesticide risk assessment for all pollinating insects. In contrast: to assess risks for other (beneficial) non-target organisms the most sensitive species is chosen as the assessment organism. Recently a few studies carried out on large field scales showed the negative effects of pesticide use on biodiversity of a few animal groups (Geiger et al., 2009). Also for wild pollinators a relationship was demonstrated (Britain et al., 2009). Aim: What procedures can be used to assess pesticide (both chemical and biological) toxicity risks to wild pollinators, recognizing their distribution and resource use patterns in agro ecosystems, in developing countries with expanding horticultural production systems? What are the optimum strategies for managing pesticide risks to wild pollinators in sustainable production of high value crops in Brazil and Kenya? What policies can be proposed to protect wild pollinators from pesticide risks in agro ecosystems? Research objectives: Preparatory phase and workshop: State of the art and Workplan Collaborative research on developing assessment tools for pesticide risks to wild pollinators will be carried out by partner institutions in Kenya and Brazil, supervised by researchers at Wageningen UR and coordinated by FAO: Ring testing different pollinators and honeybees species sensitivity distribution Capacity will be built through short intensive discussions with local partners on site. Procedures and tools developed will be described in draft manuals and policy briefs. On the basis of two case studies of high value crops in each of these countries, the research collaborators will propose draft strategies for managing pesticide risks to wild pollinators, and policies that would enable the strategies to be put into place. Full project proposal: mid term and long term: Develop a generic risk assessment model for wild pollinators (bees) Draft guidelines for mitigation measures (based on expert consultation) Raise awareness Results and products: Products: report of the kick-off workshop, workplans for phase 2 for Kenya and Brazil, immediately after the workshop in May, three final country specific reports at the end of the year, share site for the project, work plan for future (short term and longer term) research Results: building of a project team (from three countries + FAO), identification of the main pollinators for the two pilot cops, provisional risk assessment for the two pilot crops, identification of knowledge gaps in the risk assessment, provisional pesticide risk reduction strategy.

Betrokken organisaties

Betrokken personen

Onderzoeker Dr. I. Koomen
Onderzoeker Dr.ir. I. Roessink
Onderzoeker J.J.M. van der Steen
Projectleider Dr. T. Blacquière

Bovenliggende onderzoeksactiviteit(en)


Omhoog
Ga terug naar de inhoud
Ga terug naar de site navigatie