Fachbereich Veterinärmedizin


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    Die Populationsdynamik der Bienenmilbe Varroa destructor (Anderson) bei Völkern von Apis mellifera unter besonderer Berücksichtigung der Reinvasion (2003)

    Art
    Hochschulschrift
    Autor
    Renz, Markus
    Quelle
    Berlin: Freie Universität Berlin, 2003 — 164 Seiten
    Kontakt
    Institut für Parasitologie und Tropenveterinärmedizin

    Robert-von-Ostertag-Str. 7-13
    Gebäude 35, 22, 23
    14163 Berlin
    +49 30 838 62310
    parasitologie@vetmed.fu-berlin.de

    Abstract / Zusammenfassung

    Knowledge of the population dynamics of Varroa is crucial for the establishment of concepts and methods aimed at reducing the impact of this mite on host honey bee colonies and for the evaluation of honey bee colony tolerance to Varroa. In previous studies, Varroa population dynamics was often evaluated by measuring the level of mite infestation in honey bee colonies at the start and again at the end of experiments and observations. Therefore, details of the seasonal course of infestation were not recorded. Furthermore, complications due to the exchange of mites between neighbouring colonies ("reinvasion") was neglected. The aim of this study was to record continuously the population dynamics of both Varroa mites and the host honey bee and to quantify the effects of mite reinvasion. I compared single colonies (no other colonies within bee flight distance) with grouped colonies (several colonies together at an apiary). Colonies started off with a defined number of Varroa mites. Almost all experimental colonies were kept either at a military training area or a research station, neither of which was accessible to other beekeepers. In all colonies, the numbers of adult honey bees and brood cells were evaluated every 3 weeks by the Liebefeld method and samples of bees and brood were analyzed for Varroa infestation. A total of 30 colonies was examined from March till October over a two year period (2000 and 2001). In some colonies, additional samples were taken during the winter months when honey bee brood was absent. Varroa population dynamics can be separated into two distinct phases: (i) an exponential "growth phase" up to the time of maximum infestation during August/ September; (ii) afterwards, between the time of maximum infestation and the start of the next spring season, the mite population decreased in accord with a decrease in the population of bees and brood ("decreasing phase"). Using an exponential function, I calculated average growth rates per 3-week interval of 1.93 (±0,21) for single colonies with undisturbed brood development. The exponential function (growth factor) was significantly correlated with the amount of worker brood during this time. Correspondingly, honey bee colonies with reduce brood development, caused by diseases or swarming, had a lower average growth factor of 1.55 (±0.23). Compared to the single colonies, group colonies that were exposed to Varroa mite reinvasion showed a higher average growth factor and a higher variance of the growth factor (2.16 ±0.54). However, these differences are not statistically significant. Crucial parameters for Varroa population dynamics are, therefore, the inital level of infestation, the growth factor, the amount of honey bee brood, the duration of the breeding period of the host when brood is available for parastising and the invasion of Varroa mites from other colonies. The invasion of Varroa mites was quantified simultaneously with the measurements of the mite and bee populations by the use of "monitor colonies". These colonies were kept at different distances from the infested group colonies (1m, 50m, 300m, 800m) and were treated continuously with acaricides to kill all invading mites. Invading mites fell onto boards at the bottom of each hive (bottom boards) which were examined at weekly intervals. Reinvasion occurred mainly during the period from August to October and depended on the invasion pressure from "donor colonies" and the distance from these donor colonies. Peaks of mite invasion corresponded to worker honey bee robbing activities of the monitor colonies. Under high invasion pressure (year 2000), more than 3,000 Varroa mites were counted in monitor colonies that were located within the apiary (distance from donor colonies = 1m). Under lower invasion pressure (year 2001), less than 200 mites were counted during the same time period. With increasing distance of the monitor colonies from the infested apiary (50m - 800m), the invasion rates were reduced to approximately 50%. Concerning colony pathogenesis due to mites, all experimental colonies with a maximum infestation level of more than 9,500 mites and a relative infestation of the adult bees of more than 40% at autumn died. From the results, the following recommendations for beekeeping practice can be derived: · Due to the exponential growth of the Varroa population in an individual colony, a low infestation level at the beginning of the honey bee season (spring) is crucial. This can be achieved by effective winter treatment. · The exponential course of mite growth also explains why even treatments with low efficacy could reduce significantly the maximum infestation level if they are carried out at the beginning of the season (spring). The removal of sealed drone brood is an example of such a treatment. · High invasion pressure should be avoided by early and blanket coverage treatment of all colonies. Otherwise there is a risk of reinvasion of mites even from distant colonies in late summer and autumn. · The critical factors for Varroa population dynamics, as defined above, have to be taken into account in selecting forVarroa-tolerant honey bee colonies Deutsch: Die Kenntnis der Varroa-Populationsentwicklung ist ein entscheidendes Kriterium, um effektive Bekämpfungskonzepte zu entwickeln und Bienenvölker hinsichtlich ihrer Varroatose-Toleranz zu beurteilen. In bisherigen Untersuchungen wurde die Populations-dynamik häufig nur anhand des Ausgangs- und Endbefalls im Verlauf einer Beobachtungs-periode beurteilt, so dass Details im saisonalen Verlauf icht erfasst wurden. Zudem wurden Wechselwirkungen durch den Austausch von Milben zwischen nebeneinander stehenden Bienenvölkern ("Reinvasion") vernachlässigt. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Varroa-Populationsdynamik in Verbindung mit der Entwicklung des Wirtsbienenvolkes kontinuierlich zu erfassen und gleichzeitig Effekte durch Milben-Eintrag zu quantifizieren. Dazu wurden Bienenvölker mit definiertem Varroa-Ausgangsbefall als isoliert stehende Einzelvölker (außerhalb des Bienen-Flugradius von benachbarten Völkern) mit Gruppen-völkern (mehrere Völker nebeneinander auf einem Bienenstand) verglichen. Fast alle Völker befanden sich auf dem, für Imker nicht zugänglichen, Gelände eines Truppenübungsplatzes und einer Versuchsstation auf der Schwäbischen Alb. Der saisonale Varroa-Befallsverlauf (März bis Oktober) wurde in den Jahren 2000 und 2001 bei insgesamt 30 Versuchsvölkern durch regelmäßige Populationsschätzungen nach der Liebefelder Methode sowie durch Bienen- und Brutprobenentnahmen in 3-wöchigen Abständen erfasst. Bei einigen Völkern wurde über zusätzliche Probenentnahmen die Varroa-Befallsentwicklung in den brutfreien Wintermonaten verfolgt. Die Varroa-Populationsdynamik konnte klar in zwei Phasen eingeteilt werden. Bis zu einem Maximalbefall, dessen Zeitpunkt meist im August/September liegt, verlief der Populations-anstieg exponentiell ("Wachstumsphase"). Danach sank die Milbenpopulation bis zum nächsten Frühjahr nahezu proportional zur Abnahme der Population des Wirts-bienenvolkes wieder ab ("Abnahmephase"). Aus der Exponentialfunktion errechnete ich bei Einzelvölkern mit ungestörter Brutentwicklung für die Wachstumsphase eine durchschnittliche Zunahme der Milbenpopulation pro 3-Wochen-Intervall von 1,93 (±0,21). Dieser Vermehrungsfaktor war signifikant mit dem Umfang der Arbeiterinnenbrut in diesem Zeitraum korreliert. Dementsprechend wiesen auch Bienenvölker mit reduzierter Brutentwicklung, bedingt durch Krankheiten oder Schwarmabgang, mit durchschnittlich 1,55 (±0,23) einen deutlich niedrigeren mittleren Vermehrungsfaktor auf. Im Vergleich zu den Einzelvölkern zeigten die Gruppenvölker, bei denen ein Austausch von Varroa-Milben stattfinden konnte, einen höheren durchschnittlichen Vermehrungsfaktor und eine höhere Variation zwischen den Völkern (2,16 ±0,54). Allerdings sind diese Unterschiede statistisch nicht signifikant. Kritische Parameter für die Varroa-Populationsdynamik sind demnach der Ausgangsbefall, der Vermehrungsfaktor, der Brutumfang, die Dauer der Brutperiode und der Milbeneintrag von außen. Der Eintrag von Varroa-Milben wurde im selben Zeitraum wie die Populationsmessungen über sogenannte "Monitorvölker" quantifiziert. Diese Völker wurden in unterschiedlichen Abständen zu den infizierten Gruppenvölkern aufgestellt (1m, 50m, 300m und 800m) und mit Akariziden dauerbehandelt, um die eingetragenen Milben abzutöten. Diese Milben fielen in Bodeneinlagen, die in einwöchigen Abständen kontrolliert wurden. Reinvasion findet demnach hauptsächlich im Zeitraum August bis Oktober statt und ist vom Befallsdruck der "Spendervölker" und der Entfernung von diesen Völkern abhängig. Peaks im Milbeneintrag gingen dabei mit Räuberei bei stark befallenen Völkern einher. Bei starkem Befallsdruck (Untersuchungsjahr 2000) wurden zwischen Juni und Oktober über 3.000 Varroa-Milben in die Monitorvölker direkt am Bienenstand (1m) eingetragen. Bei geringerem Befallsdruck (Untersuchungsjahr 2001) wurden im gleichen Zeitraum weniger als 200 Milben eingetragen. Mit steigender Entfernung der Monitorvölker vom befallenen Bienenstand (50m - 800m) nahm der Milbeneintrag auf etwa die Hälfte ab. Hinsichtlich der Pathogenese bleibt festzuhalten, dass all diejenigen Versuchsvölker eingegangen sind, die im Jahresverlauf einen Maximalbefall von 9.500 Varroa-Milben bzw. einen prozentualer Bienenbefall von 40% im Herbst überschritten. Aus den Ergebnissen lassen sich folgende Empfehlungen für die imkerliche Praxis ableiten: · Aufgrund des exponentiellen Wachstums der Varroa-Population ist ein niedriger Ausgangsbefall zu Beginn der Saison von sehr großer Bedeutung. Dies kann durch eine effektive Winterbehandlung erreicht werden. · Die exponentielle Wachstumscharakteristik verdeutlicht, dass auch Bekämpfungs- maßnahmen mit geringem Wirkungsgrad den Maximalbefall erheblich senken können, wenn sie zu Beginn der Saison durchgeführt werden. Ein Beispiel hierfür ist die Drohnenbrutentnahme im Frühjahr. · Ein hoher Varroa-Befallsdruck muss durch rechtzeitige und flächendeckende Bekämpfung vermieden werden, da es ansonsten ab Spätsommer auch über größere Entfernungen zu Milben-Reinvasion kommt. · Die hier definierten Stellglieder für die Varroa-Populationsdynamik müssen bei der Selektion Varroa-toleranter Bienenvölker berücksichtigt werden.