Bron: Maandblad van de Vlaamse Imkersbond
Jaargang: 94
Jaar: 2008
Maand: Oktober
Auteurs: Pieter Van Nieuwenhuys
BIJEN ALS VLIEGENDE APOTHEKERS DEEL – 2
Honingbijen als vectoren van microbiële antagonisten
De honingbij (Apis mellifera) is wereldwijd de belangrijkste bestuivende soort geworden. Daarenboven zijn honingbijen onontbeerlijk voor een goede kwaliteit van de aardbeien (zie Kader 2).
Kader 2: Belang van honingbij bij de bestuiving van aardbeibloemen
Op wereldvlak zijn de bijen en hommels (Apoidea), met belangrijke vertegenwoordiger de honingbij, de belangrijkste bestuivende diergroep. Het pollen levert hen de nodige nutriënten, terwijl de nectar hen energie onder de vorm van koolhydraten verschaft.
Hun monddelen kunnen uitstekend nectar opnemen en hun beharing en poten zijn geadapteerd aan het verzamelen en vervoeren van stuifmeel.
Aardbeibloemen van hun kant hebben opvallende kroonbladeren en produceren zowel stuifmeel als nectar, zodat bijen gelokt worden.
Toenemende concurrentie van importaardbeien leidde in de Vlaamse aardbeiteelt tot gespecialiseerde jaarrond-teelt, waardoor er een grote en lange inzet nodig is van bestuivende bijenvolken.
Bijen zijn hierdoor belangrijker dan ooit, omdat alleen zij de teelttechnische optimalisatie kunnen opdrijven door de kwaliteit van perfect gezette aardbeien toe te voegen aan het productieproces.
De economische waarde van de honingbijbestuiving mag geschat worden op meer dan een vierde van de totale aardbei-opbrengst: het gemiddeld vruchtgewicht stijgt met 20 – 40 % bij bestuiving door honingbijen.
Troeven van honingbijen als vectoren
Een op maat geschreven preventieve behandeling van de aardbeibloemen tegen grijsrot kan een toediening van biologische agenten door honingbijen zijn.
Een honingbij gaat doelbewust op zoek naar aardbeibloemen van zodra bloemen ontluiken.
Bovendien wordt een bloem door het sequentieel rijpen van de stampers meerdere keren door (verschillende) bijen bezocht, zodat gedurende de bloeiperiode alle bloemen zo goed als onafgebroken voorzien kunnen worden van de microbiële antagonist in verse toestand.
Deze continue aanlevering van microbiële antagonisten in verse toestand op de aardbeibloemen is niet onbelangrijk. Dit kan een versterking betekenen voor een reeds bestaande antagonistpopulatie of een nieuwe poging tot kolonisatie in een eventueel beter kiemingsklimaat.
De manier waarop een antagonist op de bloemen aangebracht wordt, is eveneens een bepalende factor in het bestrijdingsverhaal.
Niet alleen bereiken spuittoepassingen niet alle bloemen, ook niet alle doelonderdelen van de bloem worden passend behandeld [13].
Bij spuittoepassing is het immers praktisch moeilijk haalbaar om alle meeldraden minutieus te bereiken.
Honingbijen kunnen dit probleem verhelpen: bij het verzamelen van nectar en stuifmeel op de bloem zwenken ze verschillende malen op de bloembodem in een rotatiepatroon waarbij herhaald contact van poten en andere lichaamsdelen met de bloemdelen gegarandeerd is [12].
Hierbij kunnen ze de microbiële antagonist onbewust deponeren op meeldraden, kroonbladeren en stampers.
Op die manier kunnen antagonisten doelgericht toegepast worden en kunnen verliezen van het bestrijdingsmiddel – zoals die bij spuittoepassingen plaatshebben door afvloeiing – vermeden worden.
Voor eenzelfde kost kunnen de bijen nu 2 taken vervullen, namelijk als bestuiver en als vector van microbiële antagonisten. Vanuit economisch standpunt is dit een bijkomend pluspunt.
Antagonistenoverdracht in grootschalige serreproef
Microbiële antagonistenoverdracht door honingbijen is een meerstappenproces dat het creëren, het transport en de depositie van de antagonist omvat.
Verschillende factoren kunnen het proces beïnvloeden: poederformulering, poederautomaat, bijenvliegactiviteit, gewas en weervariabelen.
Er werd gebruik gemaakt van de schimmel Trichoderma die commercieel beschikbaar is in poedervorm (Trianum-P®, Koppert Biological Systems, 109 sporen/g product).
Ook moest een zogenaamde dispenser, i.e. een poederautomaat, ontwikkeld worden. Dit is een apparaatje dat aan de ingang van een bijenkast bevestigd kan worden en waarin het antagonistenpoeder gedeponeerd wordt.
Honingbijen komen dan in aanraking met het antagonistenpoeder wanneer ze bij het verlaten van de bijenkast doorheen de dispenser kruipen om daarna naar de aardbeibloemen te vliegen en het poeder er achter te laten.
Er werden 2 dispensertypes ontwikkeld (Fig. 6), telkens steunend op het tweerichtingsprincipe: bijen die de dispenser verlaten en doorheen het poeder kruipen, volgen een andere weg dan deze die de dispenser weer binnenvliegen.
Het dispensertype 1 heeft een 1-richtingsval aan de ingang en een kleine uitvliegopening aan de voorkant, terwijl dispensertype 2 geen 1-richtingsval heeft, maar een grotere uitvliegopening aan de zijkant.
Fig. 7 toont de grote uitvliegopening bij dispensertype 2, een honingbij bij het verlaten van de dispenser en binnenkomende bijen langs de afgescheiden ingangsroute.
Dispensertype 2 bleek meest geschikt voor antagonistenoverdracht, omdat de vliegactiviteit (= het aantal uitvliegende bijen per minuut) en de antagonistenoverdracht op de bloemen (= kve, kolonievormende eenheden/bloem) het grootst bleek dat type (Fig. 8, 9).
Bij de grootschalige serreproef bleken de aardbeien in de behandeling met bijenoverdracht van het Trichodermapoeder minder aangetast door Botrytis dan deze behandeld met een Trichoderma-spuitbehandeling (Fig. 10a).
De verwachting dat honingbijen doeltreffende vectoren waren, werd dus ingelost. Opmerkelijk feit is dat aardbeien van de Serratia-spuitbehandeling nog beter beschermd waren in vergelijking met de Trichoderma-behandeling via bijenoverdracht.
In navolging hiervan werd Serratia succesvol als een poeder geformuleerd. De effectiviteit van dit bacteriepoeder via honingbijenoverdracht kan in de toekomst onderzocht worden.
Een curiosum is de vaststelling dat het gemiddeld aantal gevormde bloemen per aardbeiplant negatief beïnvloed werd door de spuitbehandelingen in vergelijking met de niet-geïnfecteerde controle, terwijl er meer bloemen geproduceerd werden in de honingbijenoverdracht-behandeling (Fig. 10b).
Besluit
Spuitbehandelingen met fungiciden of microbiële organismen zijn ontoereikend en werken door het bevochtigen van de bloemen zelfs Botrytis-infecties in de hand.
Bovendien is een volledige spuitbedekking praktisch onhaalbaar. Als alternatief kunnen honingbijen ingezet worden om antagonistenpoeder naar de bloemen te verspreiden.
Deze bestrijdingsstrategie is als preventieve maatregel een realiseerbare optie voor telers om Botrytis-vruchtrot met een minimaal gebruik van fungiciden onder controle te houden.
Referenties
1. Mertely, J.C., Mackenzie, S.J. & Legard, D.E. (2002) Timing of fungicide applications for Botrytis cinerea based on development stage of strawberry flowers and fruit. Plant Disease 86, 1019-1024.
2. Holz, G., Coertze, 5. & Williamson, B. (2004) The ecology of Botrytis on plant surfaces. In: Botrtytis: Biology, Pathology and Control. (Ed. by Elad, Y., Williamson, B., Tydzynski, P. & Delen, N.), p. 9-27. Kluwer Academic Press, Dordrecht.
3. Maas, J.L. (1984) Compendium of strawberry diseases. Ed. by Kluwer Academics.
4. Elad, Y. (1996) Mechanisms involved in the biologica) control of Botrytis cinerex incited diseases. European Journal of Plant Pathology 102, 719-732.
5. Bhatt, D.D. & Vaughan, E.K. (1962) Preliminary investigations on biological control of gray mold (Botrytis cinerea) of strawberries. Plant disease reporter 46, 342-347.
6. Nobre, S.A.M., Maffia, L.A., Mizubuti, E.S.G., Cota, L.V. & Dias, A.P.S. (2005) Selection of Clonostachys rosea isolates from Brazilian ecosystems effective in controlling Botrytis cinerea. Biological Control 34, 132-143.
7. Boff, P., Kohl, J., Gertagh, M. & De Kraker, J. (2002a) Biocontrol of grey mould by Ulocladium atrum applied at different flower and fruit stages of strawberry. Biocontrol 47, 193-206.
8. Boff, P., Kohl, J., Jansen, M., Horsten, P.J., Lombaers-Van der Plas, C. & Gerlagh, M. (2002b) Biologica) control of gray mold with Ulocladium atrum in annual strawberry crops. Plant Disease 86, 220-224.
9. Francés, J., Bonaterra, A., Moreno, M.C., Cabrefiga, J., Badosa, E. & Montesinos, E. (2006) Pathogen aggressiveness and postharvest biocontrol efficiency in Pantoea agglomerans. Postharvest Biology and Technology 39, 299-307
10. Guetsky, R., Shtienberg, D., Elad, Y., Fischer, E. & Dinoor, A. (2002) Improving biological control by combining biocontrol agents each with several mechanisms of disease suppression. Phytopathology 92, 976985.
11. Buiger, M.A., Ellis, M.A. & Madden, L.V. (1987) Influence of temperature and wetness duration on infection of strawberry flowers by Botrytis cinerea and disease incidence of fruit originating from infected flowers. Phytopathology 77, 1225-1230.
12. Sutton, J.C. & Peng, G. (1993) Biocontrol of Botrytis cinerea in strawberry leaves. Phytopathology 83, 615621.
13. Swadling, I.R. & Jeffries, P. (1996) Isolation of microbial antagonists for biocontrol of grey mould disease of strawberries. Biocontrol Science and Technology 6, 125-136.
14. Sutton, J.C., Li, D.W., Peng, G., Yu, H., Zhang, P.G. & Valdebenitosanhueza, R.M. (1997) Gliocladium roseum – a versatile adversary of Botrytis cinerea in crops. Plant Disease 81, 316-328.
De auteur
Pieter Van Nieuwenhuyse promoveerde als bio-ingenieur in het land- en bosbeheer in 2006 aan de UGent. De titel van zijn proefschrift was “Honingbij (Apis mell(era L.) als vector van microbiële antagonisten ter bestrijding van schimmelziektes bij aardbei” met prof. dr. ir. Monica Hdfte en prof. dr. Frans Jacobs als promotoren. e-mail: pieter.vannieuwenhuyse@ugent.be
Dankwoord
Dit onderzoek was niet mogelijk geweest zonder hulp van talrijke mensen. Dit proefschrift werd uitgevoerd in de Laboratoria voor Fytopathologie (Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen en voor Zodfysiologie (Faculteit Wetenschappen), i.s.m. het POVLT te Beitem-Rumbeke.
De auteur dankt daarom zijn promotoren en de betrokken mensen van deze verschillende diensten voor de enthousiaste en kritische begeleiding. Ook Koppert Biologica) Systems en de dienst PPO Bijen Wageningen moeten in de hulde betrokken worden voor de praktische medewerking.