PSZCZELNICZE ZESZYTY NAUKOWE Rok XXXIX. Nr 2 1995 TOKSYCZNOŚĆ NAWOZÓW MINERALNYCH DLA PSZCZÓŁ W WARUNKACH LABORATORYJNYCH CZ. I. TOKSYCZNOŚĆ MOCZNIKA I SALETRY AMONOWEJ P a w e ł C h o r b i ri s k i, B a r b a r a T o m a s z e w s k a Wydział Weterynaryjny AR. Katedra Epizootiolegii i Klinika Chorób Zakaźnych, Pl. Grunwaldzki 45, 50-366 Wrocław Streszczenie W warunkach laboratoryjnych przeprowadzono badania nad toksycznością żołądkową dla pszczół mocznika i saletry amonowej. Doświadczalnym owadom podawano w syropie cukrowym 6 i 12% roztwory mocznika oraz l i 2 % roztwory saletry amonowej. Prowadzono również badania histologiczne. które wykazały zmiany w jelicie środkowym pszczół po spożyciu saletry amonowej, po 12 godzinach od momentu jej podania. Śmiertelność doświadczalnych pszczół była uzależniona od ilości spożytych nawozów w przeliczeniu na azot. Słowa kluczowe: pszczoła miodna, toksyczność. mocznik. saletra amonowa. WPROW ADZENIE Nawozy mineralne nie są uważane za substancje, które mogą stanowić zagrożenie dla pszczół, a w dostępnej literaturze spotyka się tylko skąpe informacje na temat ich szkodliwości (K o s t e c k i, L i P a 1969, G r o - m i s z 1980). Pewnym niebezpieczeństwem pszczół może być jednak pogłówne nawożenie lasów, łąk i pól uprawnych, kiedy zastosowane nawozy mineralne rozpuszczają się w kroplach rosy, deszczu i w tej formie mogą być pobierane przez pszczoły przynoszące wodę do ula. Możliwe jest również przynoszenie nawozów do ula w okresach niedoboru wody przy zastosowaniu do nawożenia ich wodnych roztworów. Mniej prawdopodobne wydaje się przedostawanie nawozów do nektaru lub pozostawanie na pylnikach kwiatów. Według G r o m i s z Z. (1980) problem zatruć pszczół nawozami mineralnymi był przedmiotem rozpraw sądowych o odszkodowanie. Celem badań było ustalenie w warunkach laboratoryjnych żołądkowej toksyczności dla pszczół mocznika /CO(NH 2 )2/ i saletry amonowej (NH 4 N0 3 ) oraz określenie ewentualnych zmian histologicznych w ich jelicie środkowym. 79
METODYKA Do badań użyto 6 i 12% roztwory mocznika oraz l i 2 % roztwory saletry amonowej w 50% syropie cukrowym. Grupy doświadczalne i kontrolne liczyły po 50 sztuk owadów. Pszczoły pochodziły z jednej rodziny. Użyte w doświadczeniu roztwory mocznika odpowiadają stężeniom stosowanym przy nawożeniu pogłównym zbóż (początek strzelania w źdźbło, strzelanie w źdźbło, do początku koszenia) (C z u b a 1990). Zastosowane w doświadczeniu stężenia saletry amonowej były niższe od wykorzystywanych w rolnictwie, ponieważ pszczoły nie pobierały syropu cukrowego zawierającego powyżej 4% saletry amonowej. Pszczoły grup doświadczalnych otrzymały jednorazowo syrop cukrowy z odpowiednią zawartością mocznika i saletry amonowej, który następnie usuwano po 12 godz. Przez pozostałe dni doświadczenia pszczoły te otrzymywały czysty syrop cukrowy i wodę. Pszczoły grup kontrolnych były karmione czystym syropem i wodą przez cały okres doświadczenia. Obserwacje prowadzono przez 10 dni. W badaniach uwzględniono zużycie pokarmu i wody na jedną pszczołę oraz notowano procent śmiertelności w grupach doświadczalnych i kontrolnych. W badaniach histologicznych jelita środkowego pszczół posłużono się techniką parafinowa stosując metodę H-E. Badania te wykonywano w następujących terminach od spożycia przez pszczoły pokarmu z nawozami: 12h, 24h, 48h, 96h. Do badań histologicznych pobierano po 15 osobników z każdej dodatkowo przygotowanej dla w/w terminów grupy doświadczalnej i kontrolnej. Wyniki doświadczenia opracowano statystycznie i przedstawiono w tabelach. Średni procent śmiertelności pszczół, odpowiadający spożyciu nawozów w wymienionych grupach, skorygowano według wzoru Abbota (L i P a i Ś I i ż Y ń s k i 1973). Analizę wariancji przeprowadzono za okres 4 dni doświadczenia dla mocznika i 10 dni dla saletry amonowej. WYNIKI BADAŃ W wyniku badań zaobserwowano, że stężenie użytych w doświadczeniu nawozów nie miało wpływu na wielkość spożycia skażonego pokarmu. Śmiertelność pszczół wyraźnie była uzależniona od dawki spożytego nawozu przypadającego na jedną pszczołę. Rozpiętość spożycia przez pszczoły doświadczalne pokarmu z nawozem była na tyle duża, że dla ujednolicenia wyników badań oraz ich zinterpretowania, spożycie to zostało przeliczone wg spożycia azotu zawartego w moczniku i saletrze amonowej i podane (w mg) na I pszczołę. Niezależnie od stężenia podanego nawozu wyodrębniono więc następujące grupy pszczół: dla mocznika 0,993(±0,166) mg N/pszcz., 1,517(±0,028) mg N/pszcz., 1,7(±0,055) mg N/pszcz. i dla saletry: 0,045(±0,004) mg N/pszcz., 0,056(±0) mg N/pszcz., 0,07(±0,OOI) mg N/pszcz. 80
Mocznik. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono znaczny wzrost śmiertelności pszczół po spożyciu pokarmu zawierającego mocznik. W grupie pszczół, które pobrały najwyższą dawkę (1,7 mg N/pszcz.), owady zginęły już w 4 dniu z objawami silnej biegunki. Pszczoły z grupy o naj niższym spożyciu (0,993 mg N/pszcz.) nie wykazały różnic w procencie śmiertelności w porównaniu z pszczołami grupy kontrolnej (tabela l). Uzyskane wyniki pozwoliły na wyznaczenie LD50mocznika wg metody Finney'a na 4 dzień doświadczenia (L i p a i Ś l i ż Y ń s k i 1973). Średnia dawka śmiertelna dla mocznika wyniosła 1,303 mg N/pszczołę, co odpowiada 2,832 mg mocznika/pszczołę. Pobranie pokarmu z mocznikiem spowodowało w grupie pszczół o naj mniejszym jego spożyciu zmniejszenie spożycia czystego syropu w kolejnych dniach doświadczenia w porównaniu z pszczołami z grup kontrolnych. Największy spadek spożycia wystąpił 3, 4 i 7 dnia doświadczenia. Nieznacznie natomiast wzrosło pobieranie wody i wzrost ten zaobserwowano I dnia oraz pomiędzy 5 a 7 dniem badań (tabela 2). Wyniki badań histologicznych uzyskane po 12h, 24h i 48h od momentu usunięcia z klatek pokarmu z mocznikiem nie pozwalają jednoznacznie określić zmian w przewodzie pokarmowym spowodowanych działaniem tego nawozu. Sałetra amonowa. Jednorazowe podanie saletry amonowej w stężeniach l i 2 % spowodowało zwiększoną śmiertelność badanych pszczół w grupach, które spożyły więcej niż 0,056 mg N/pszczołę. Dawka saletry w wysokości 0,045 mg N/pszczołę nie spowodowała istotnego wzrostu śmiertelności pszczół (tabela 3). Spożycie pokarmu cukrowego i wody w grupach doświadczalnych nie odbiegało od spożycia w grupach kontrolnych (tabela 4). Po spożyciu saletry amonowej (już w 12 godz.) pojawiają się zmiany w obrazie histologicznym jelita środkowego. Komórki nabłonka jelitowego ulegają skróceniu, zaokrąglają się i słabiej wybarwiają. Jądra tych komórek są powiększone i wykazują rozrzedzoną strukturę. Zachowane są jednak błony per ytroficzne. Na uwagę zasługuje fakt, że pszczoły nie pobierały roztworów saletry amonowej w stężeniu 4% i powyżej. W rolnictwie stosowane są wyższe stężenia saletry amonowej i wydaje się, że nie powinno następować w warunkach polowych zatrucie pszczół tym nawozem. 81
00 N Tabela I Śmiertelność pszczół po jednorazowym podaniu mocznika w syropie cukrowym (w %) Percent monality of bees after single application of the urea Grupy Groups Kontrola Control Liczba testowanych Dni doświadczenia - Days of experiment owadów Number of examined bees I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 300 0,5 l 1,5 2 3 3,5 4 5 5 5,5 0,993 350 O O 4 9 11,5 19 19,5 20,5 20,5 20,5 1,517 300 5 29 57 75* 100 - - - - - 1,7 250 6 47 95 100* - - - - - - Objaśnienia - Notes: Grupy zestawione wg spożycia mocznika w przeliczeniu na mg/n/pszczołę - Groups according to eonsumptlon of urea in mg/nrbee * - różnica statystycznie istotna - significant difference (o = 0,05)
Tahela 2 Spożycie pokarmu i wody przez pszczoły po jednorazowym podaniu mocznika (w JlI/pslt'zołę) Consumption of sugar sirup and water by bees after single application ot" the urea (in JlI/bee) Grupy Liczba testowanych owadów Groups Number ol' exarnined bees Kontrola Controł 300 0,993 350 1,517 300 1,7 250 Dni doświadczenia - Days of experiment I,., - 3 4 5 6 7 8 9 10 s 20 19 18 21 32 10 20 16 36 21 w s,., - 5 3 3 4 I 2 lo 7 6,.,,., 3 I 1* 5 7.0 9 9 -- 7 w 5 5 4 3 5 18 3 9 6 3 s 5 6 I 2* O - - - - - w 5 4 O 4 l - - - - - s 2 l I 0* - - - - - - w 4 5 5 O - - - - - - Objaśnienia - Notes: Grupy zestawione wg spożycia mocznika w przeliczeniu na mg/n/pszczołę - Groups according to eonsumptlon of urea in mg/n/bee s - syrop - sirup: w - woda - water 00 UJ
00 -ł>o Tabela 3 Śmiertelność pszczół po jednorazowym podaniu saletry amonowej w syropie cukrowym (w %) Percent mo rta lity of bees after single application of the ammonium salphate Grupy Groups Kontrola Control Liczba testowanych Dni doświadczenia - Days of experiment owadów Number of examined bees 1 2 3 4 5 6 7 g 9 10 300 O O 0,5 0,5 2,5 2,5 3 4 4,5 5 0,045 300 O 2 4 4 4 4 5 5 6 6 0,056 350 2 2 6 9 12 16 16 19 24 24* 0,Q7 250 O 2 10 10 12 14 14 14 14 14* Objaśnienia - Notes: Grupy zestawione wg spożycia saletry amonowej w przeliczeniu na mg/n/pszczołę Groups according to consumption of ammonium sulphate in mg/n/bee
Tabela 4 Spożycie pokarmu i wody przez pszczoły po jednorazowym podaniu saletry amonowej w syropie cukrowym (w /li/pszczołę) Consumption of sugar sirup and water by bees after single application of the ammonium sulphate (in /llfbee) Grupy Liczba testowanych owadów Groups Number of examined bees Dni doświadczenia - Days of experiment 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Kontrola Control 300 s 28 24 31 19 48 30 28 31 25 33 w 2 I 6 3 2 2 4 3 2 1 0,045 300 0,056 350 0,07 250 s 65 22 40 11 34 28 26 29 23 30 w 4 1 6 O 4 2 3 4 4 6 s 46 22 44 17 46 28 22 27 24 30 w 4 2 4 O 4 2 3 4 3 2 s 42 10 30 12 30 14 12 18 14 30 w 4 O 2 O O 2 2 4 4 O Objaśnienia - Notes: Grupy zestawione wg spożycia mocznika w przeliczeniu na mg/n/pszczołę - Groups according to consumption of ammonium sulphate s - syrop - sirup; w - woda - water 00 VI
WNIOSKI 1. Stosowany w nawożeniu pogł6wnym mocznik może być w swoich roboczych stężeniach przyczynił zatruć pszczół. 2. Używane w nawożeniu pogłównym stężenia saletry amonowej nie powinny powodować zatruć pszczół. 3. Spożywanie saletry amonowej przez pszczoły nie pozostaje bez wpływu na funkcjonowanie ich układu pokarmowego. LITERATURA c z u b a R. (1990) - Dolistne dokarmianie pszenicy ozimej i jarej. PWRiL. Warszawa. G r o m i s z Z. (1980) - Wstępne badania nad szkodliwością dla pszczół niektórych nawozów mineralnych. Pszczeln.Zesz: Nauk. 24:69-74. K II s t c c kir.. L i raj. (1969) - Zatrucia pszczół. PWRiL. Warszawa. L i p aj.. Ś I i ż Y ń s k i K. (1973) - Wskazówki metodyczne i terminologia do wyznaczania średniej dawki śmiertelnej (LD 50 ) w patologii owadów i toksykologii. Pr. Nauk.Inst. Oc/tr.Rośl.. I 5{ 1):59-83. TOXICITY 010' MINERAL FERTIlJZERS TO HONEY OEES UNI)ER LAOORATORY CONDlTIONS. PART I. TOXICITY 010' UREA AND AMMONIUM SUU'HATE P. C h O r h i ń S k i, O. T O UJ a s z e w s k a Summary The stomachic toxicity of two ammonium fertilizers, the urea and ammonium sulphatc was determined in laboratery tests. The cxperimental and eontrel groups wen: cornposed of 50 bees. The test insects werc treated once with 6% and 12% urea solution and l % and 2% ammoniurn sulphate solutron in 50% sugar syrup. The mortality «r bees and the intake of Iood and wata were deterrnined during 10 days of the experiment. Thc intake of ł. 7 mg urea/bees (recounted to nitrogen) caused bee mortality as early as on the 4th day of the experiment. The intake of 0.056 mg ammonium sulphate/bees caused significant increas in bee mortality. The histological tests showed changes in the rnidgut of the bees 12 hours atter ammonium sulphate application. In case of the urea, no such changes were observed. Keywords: honeybee, toxicity, urea, ammonium sulphate. 86