Chemap Agro s.r.o.

Nejčastější rezidua pesticidů v medu a pylu z lokalit s intenzivním hospodařením

24. 09. 2019 Ing. Martina Stejskalová, Doc. Ing. Jan Kazda, CSc.; Česká zemědělská univerzita v Praze Ochrana obecně Zobrazeno 419x

Aplikace přípravků na ochranu rostlin je často nezbytnou součástí zemědělské výroby. Při jejich používání musíme mít na zřeteli ochranu životního prostředí, proto hledáme postupy, které umožní chránit před a účinky pesticidů necílové organizmy. Typickým zástupcem necílových organizmů, jsou opylovači. Zejména u včely medonosné, která jediná z více než čtyř set druhů včel u nás poskytuje i včelí produkty pro lidskou výživu, je nutné kontrolovat, v jaké míře se dostávají do kontaktu s pesticidy. Kontrola reziduí pesticidů ve včelích produktech - pylu a medu, chrání nejen včely, ale i nás jako konzumenty.

Agronutrition

Jedno včelstvo včely medonosné spotřebuje během roku několik desítek kilogramů medu, a také pylu, který je výhradním zdrojem bílkovin pro včely. Pyl ve velkém množství konzumují hlavně mladé včely krmící larvy (Lipinski, 2018). Potenciálně škodlivé následky mohou mít od určité koncentrace jednotlivé pesticidní molekuly, ale málo je známo o synergismu různých takových látek označovaných zjednodušeně jako pesticidní koktejl (Goulson, 2015). V medu i pylu byly tedy hledány účinné látky širokého spektra pesticidů. Ty mohou pocházet jednak z aktuální ochrany porostů v daném roce, ale i z běžné zátěže prostředí, tedy z kontaminace minulých let (Karis, 2017). To, že se ve výsledcích objevuje v průběhu let stále víc pesticidů, souvisí mj. s narůstající citlivostí analytických metod.

Analýzy medu a plástového pylu

V projektu jsme se zaměřili na podrobnou analýzu medu a plástového pylu z řady včelstev na 20 lokalitách v České republice s intenzivním hospodařením, kde je řepka významně zastoupena v doletu včelstev. Ze včelstev byly v letech 2016 a 2017 odebrány po odkvětu řepky (začátek června) vzorky autentického medu a plástů s pylovými zásobami. Vzorky byly analyzovány v Ústavu analýzy potravin a výživy na VŠCHT v Praze. Cílové látky byly extrahovány metodou QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective,Rugged, Safe) a stanoveny byly pomocí kapalinové chromatografie spolu s hmotnostně spektrometrickou detekcí, pro což byl využit kapalinový chromatograf Waters Acquity UPLC s hmotnostním detektorem Waters Xevo TQ-S; (US).

Výsledky

V jednotlivých vzorcích pylu a medu bylo zjištěno rozdílné množství reziduí různých přípravků na ochranu rostlin. Vzorky pylu a medu z jednoho úlu se často výrazně lišily v počtu zjištěných účinných látek. Rozdíly byly i mezi ročníky (tab. 1).

V roce 2016 bylo nalezeno v pylu 41 účinných látek a v medu 17 účinných látek, v roce 2017 v pylu 27 a v medu 15 účinných látek. Počet účinných látek v jednotlivých vzorcích výrazně kolísá.

V souhrnu obou let byly zjištěny 3 účinné látky v jednom vzorku pylu jako nejmenší množství, největší množství bylo v pylu 16 účinných látek. Nejčastěji bylo zjištěno v obou letech 5–8 účinných látek (graf 1, 3).

V medu bylo reziduí přípravků na ochranu rostlin méně. V některých vzorcích medu se vyskytla pouze jedna účinná látka, nejvíce bylo zjištěno 8 účinných látek. Nejčastěji bylo zjištěno v obou letech 0–4 účinných látek (graf 2, 4).

Hodnoty uvedené v grafech 1–4 a v tabulce 1 však nevypovídají o množství reziduí jednotlivých účinných látek.

Při hodnocení vlivu pesticidů na včely se za nejnebezpečnější skupinu považují insekticidy, protože jsou určeny k hubení hmyzu, a proto ohrožují včely nejvíce. Analýzy pylu a medu však dokazují, že včely se při hledání potravy setkávají s mnoha dalšími druhy chemických látek.

Graf 1 Podíl vzorků s různým počtem účinných látek v pylu 2016
Graf 1 Podíl vzorků s různým počtem účinných látek v pylu 2016

Graf 2 Podíl vzorků s různým počtem účinných látek v medu 2016
Graf 2 Podíl vzorků s různým počtem účinných látek v medu 2016

Graf 3 Podíl vzorků s různým počtem účinných látek v pylu 2017
Graf 3 Podíl vzorků s různým počtem účinných látek v pylu 2017

Graf 4 Podíl vzorků s různým počtem účinných látek v medu 2017
 Graf 4 Podíl vzorků s různým počtem účinných látek v medu 2017

Zjištěné účinné látky

Ze 43 zjištěných účinných látek během let 2016 a 2017 bylo 13 látek (30 %) herbicidní povahy, 20 látek (47 %) fungicidní povahy, 6 látek (13 %) insekticidní povahy a v malém množství se vyskytly i akaricidy, léčiva, repelenty, a dokonce i nebezpečný konzervant potravin (celkem 10 %).

Většina zjištěných reziduí pesticidů byla zjištěna ve velmi malých hodnotách - setinách a někdy i v tisícinách mg/kg pylu nebo medu. Ve větším množství (desetiny mg/kg) se našly v pylu látky: klopyralid, thiakloprid, boskalid, dodine, tebukonazol, quiazalofop, chlorpyrifos. V medu bylo zjištěno větší množství pouze u acetamipridu v jednom vzorku v roce 2017.

Fungicidy

Ze všech skupin přípravků na ochranu rostlin se objevují v pylu i medu nejvíce fungicidy. V pylu jsou maximální výskyty až v 80 % vzorků pylu a až v 50 % vzorcích medu. V praxi se nejvíce používají fungicidní účinné látky ze skupin azolů a strobilurinů, které se v jarním období aplikují do obilnin a řepky. To jsou plodiny, které rostou na cca 65 % orné půdy v ČR. Ošetřeno je obvykle více než 95 % ploch těchto plodin. Všechny tyto látky nejsou z hlediska včel klasifikovány a mohou být aplikovány do porostů všech plodin bez omezení.

Varující je vysoký obsah účinné látky karbendazim (v medu až 42 % vzorků), která je metabolitem fungicidu benomylu. Koncentrace této látky však byla malá - max. 0,037 mg/kg. Tato látka byla v minulosti hojně používaným širokospektrálním fungicidem. V Evropské unii je tato látka několik let zakázána.

Stejně tak i v Německu, kde prováděli výzkum založený na rozboru rouskového pylu na rezidua pesticidů, našli ve všech letech a na všech stanovištích nejčastěji látky fungicidní povahy, a to více než z 50 %. Nejvíce alarmující byly nalezené hodnoty úč. l. boskalid 1 496 µg/kg vzorku (MLR = 50 µg/kg) a dimoxystrobin 576 µg/kg vzorku (MLR = 50 µg/kg) (Böhme et al., 2018).

Herbicidy

Herbicidy účinné proti dvouděložným plevelům se vyskytovaly většinou v pylu. Nejčastěji nalezenou účinnou látkou byl v roce 2016 pendimetalin, a to v 18 % vzorků a v roce 2017 stejná látka nalezená ve 35 % vzorků. V úlech byly nalezeny zejména herbicidy aplikované v jarním období především do řepy cukrové, kde se ošetřují vzcházející dvouděložné rostliny od děložních listů do 3–4 pravých listů. Tyto herbicidy mají dlouhé reziduální účinky a včely se mohou kontaminovat z kvetoucích plevelů na ošetřovaných plochách, protože tyto herbicidy na některé druhy plevelů nejsou účinné. Další možností je úlet těchto herbicidů na kvetoucí vytrvalé byliny, keře nebo stromy. Na těchto vzrostlých rostlinách se nemusí projevit viditelný herbicidní efekt, ale včely mohou být snadno kontaminované.

Velmi často se ve vzorcích vyskytovaly účinné látky herbicidů aplikovaných proti jednoděložným plevelům - graminicidy. Tyto látky se vyskytovaly jak ve vzorcích pylu, i ve vzorcích medu. V roce 2016 byl nejčastěji nalezenou účinnou látkou quizalofop, a to ve 24 % vzorků a v roce 2017 haloxyfop v 50 % vzorků. Ve vzorcích medu se našla každoročně pouze jedna účinná látka těchto herbicidů. V roce 2016 jí byl quizalofop, a to v 6 % vzorků a v roce 2017 fluazifop ve 20 % vzorků. Graminicidy jsou aplikovány na vzrostlé porosty rostlin, protože mají být přijímány velkou listovou plochou cílových trav. Traviny postupně odumřou, ale dvouděložné rostliny jsou prakticky nepoškozené. V tomto období v porostu může kvést již řada planých nebo plevelných dvouděložných rostlin, které jsou zdrojem kontaminace včel.

Ve vzorcích medu se z herbicidních látek vyskytla nejvíce účinná látka klopyralid (12 % vzorků v roce 2016 a 30 % vzorků v roce 2017). V některých vzorcích byla tato látka zjištěna v relativně velkých koncentracích. Tato látka se obvykle aplikuje společně s látkou pikloram (12 % vzorků v roce 2016 a 25 % vzorků medu v roce 2017). Tato kombinace se používá při jarním opravném zásahu proti plevelům v ozimé řepce. V této době se již mohou v porostu objevit již kvetoucí plevele nebo může dojít ke kontaminaci kvetoucích keřů nebo stromů v okolí polí.

Všechny uvedené herbicidy nejsou klasifikovány z hlediska nebezpečnosti pro včely, a proto je pěstitelé mohou aplikovat bez omezení.

Insekticidy

Ze skupiny insekticidů se v pylu a medu objevily zástupci pouze 4 insekticidů, a to je nejméně ze všech významných skupin přípravků na ochranu rostlin. V současnosti je většina insekticidů klasifikována jako nebezpečná nebo zvláště nebezpečná pro včely a jejich aplikace je tím výrazně omezena na kvetoucí porosty navštěvované opylovači.

Rezidua pyretroidů jsou zastoupena ve vzorcích minimálně, protože jsou v přírodě relativně rychle rozložitelné. V současné době jsou většinou klasifikovány jako pro včely nebezpečné nebo zvláště nebezpečné, a proto jsou omezeně pěstiteli aplikovány. Nebezpečí kontaminace může hrozit také od neprofesionálních uživatelů, protože jsou prodávány často v maloobchodním balení v běžné prodejní síti.

Účinná látka chlorpyrifos se vyskytuje ve velkém množství vzorků pylu (až 53 %), ale ve vzorcích medu nebyla nalezena. Množství chlorpyrifosu v pylu bylo velmi rozdílné v jednotlivých vzorcích, většinou nízké, pouze ve 3 vzorcích během dvou let bylo vyšší než 0,1 mg/kg pylu. Tato látka je klasifikována jako pro včely zvláště nebezpečná, nesmí se tedy aplikovat do kvetoucích porostů a podléhá hlášení včelařům. Nejčastěji je aplikována na jaře do porostů řepky proti jarním škůdcům až na 80 % zaseté plochy. Přípravek není systémový, ale má dlouhé reziduální účinky. Stanley et al. (2015) uvádí, že pro včely je úč. l. chlorpyrifos silně toxická a její rychlé účinkování může až zamezit doletu včel zpět do úlu. Nález reziduí je možno vysvětlit jeho dlouhou reziduální účinností, velmi častým používáním na velkých plochách nebo i porušením závazných podmínek pro aplikaci.

Velmi problematická jsou rezidua neonikotinoidů: thiaklopridu a acetamipridu. Zejména thiakloprid se vyskytoval až v 95 % vzorků pylu a ve 100 % vzorků medu. Rovněž množství bylo poměrně velké, v mnoha vzorcích se pohybovalo mezi 0,1–0,2 mg/kg pylu nebo medu. Acetamipridu bylo zjištěno výrazně méně a pouze ve 3 vzorcích v obou letech překročili hodnoty 0,1 mg/kg. Tyto látky jsou záměrně aplikovány pěstiteli do kvetoucích porostů všech plodin, zejména řepky, protože uvedené neonikotinoidy nejsou klasifikovány z hlediska toxicity pro včely a není za ně prakticky náhrada. Velmi často se používají i při neprofesionální aplikaci, protože jsou prodávány v maloobchodním balení. Skutečně tyto látky nevykazují přímou toxicitu pro včely, ale přibývají studie o nepříznivém vlivu jejich reziduí na všechna vývojová stadia včel v úlu. Subletální nežádoucí účinky neonikotinoidů na včely byly popsány v laboratorních studiích (Aliouane et al., 2009, Laurino et al., 2011, Schneider et al. 2012). Celosvětové monitorování reziduí neonikotinoidů ukázalo také acetamiprid (účinnou látku Mospilanu 20 SP) ve velkém množství vzorků medu z Evropy, Asie a Jižní Ameriky (Mitchell et al., 2017).

Vysokého podílu dosáhla účinná látka tau-fluvalinát zejména v pylu (až 53 % vzorků), obvykle však v malém množství. Tomuto podílu neodpovídá jejich použití jako insekticidu v polních podmínkách, ale tento akaricid je používán i jako léčivo pro včely proti roztoči Varroa destructor. V malém množství se v pylu a medu v roce 2016 objevily i další akaricidy používané jako léčiva včel.

Při odbourávání reziduí hraje hlavní roli přítomnost kyslíku, vody a zásadní je nestabilita na světle (na světle je poločas rozkladu v řádu hodin, ve tmě až v řádu let). Díky tomu mohou rezidua neonikotinoidů přetrvávat v přirozených zásobách potravy včelstva. Zásoby medu i plástového pylu jsou díky vysokému obsahu monosacharidů redukčním prostředím. Jelikož med obsahuje velmi nízký celkový obsah vody (15–20 %) a plástový pyl navíc enzymaticky spotřebovává kyslík ze svého okolí, tak dochází k jeho stabilizaci, ale také ke stabilizaci reziduí cizorodých látek včetně neonikotinoidů (Titěra a Kamler, 2013).

Zdroje reziduí pesticidů

Při porovnání spotřeby účinných látek a velikosti ošetřené plochy (tab. 2) a obsahu reziduí v pylu a medu (tab. 1) bylo zjištěno, že některé účinné látky se dostávají do pylu a medu častěji, než odpovídá jejich použití. Thiakloprid se vyskytoval výrazně nejčastěji ve vzorcích pylu i medu, přestože byla ošetřená plocha výrazně nižší než např. u tebukonazolu. Rovněž účinné látky boscalid a azoxystrobin se vyskytovaly v pylu a medu častěji, než by se dalo předpokládat z hlediska použití. Tebukonazol se pravděpodobně přenáší do úlů méně snadno, přestože je aplikován na velkou plochu. Lze předpokládat, že tau-fluvalinát se v úlech vyskytoval spíše z léčiva, protože jeho použití v polních podmínkách je ve srovnání s dalšími účinnými látkami minimální. Titěra (2017) však tvrdí, že při dodržení aplikace léčiva s touto účinnou látkou podle příbalové informace, v pylu či medu ke vzniku reziduí z léčení dojít nemůže.

Rezidua pesticidů se však do úlu mohou dostat i z jiných než zemědělsky obhospodářovávaných ploch. Podle Českého hydrometeorologického ústavu se vyskytují rezidua pesticidů v České republice jak v podzemních, tak i v povrchových vodách. Včely si tedy mohou přinést do úlu i kontaminovanou vodu těmito látkami. V roce 2017 bylo ve vzorcích povrchových vod nalezeno až 22 látek v jednom vzorku, kde v jednom vzorku až 8 z nich překročilo limit. Azoxystrobin a tebukonazol (nadlimitní nález) a chlorpyrifos (podlimitní nález). Tyto účinné látky fungicidní a insekticidní povahy byly v povrchových vodách nalezeny obdobně jako ve včelích produktech (Český hydrometeorologický ústav, 2018).

Tab. 1: Účinné látky nalezené ve vzorcích medu a pylu v letech 2016 a 2017

Účinná látka

Biologická funkce

V kolika % vzorků byla úč. l. nalezena

pyl 2016

med 2016

pyl 2017

med 2017

Acetamiprid

insekticid

18

6

35

35

Akrinatrin

léčivo pro včely

6

/

5

/

Azoxystrobin

fungicid

71

36

80

50

Bixafen

fungicid

6

/

/

/

Boskalid

fungicid

41

36

60

45

Cyprokonazol

fungicid

47

6

35

10

Deltametrin

insekticid

6

/

/

/

Dimoxystrobin

fungicid

29

42

45

45

Dodin

fungicid

6

/

/

/

Ethofumesat

herbicid

6

/

5

/

Fenmedifam

herbicid

6

/

5

/

Fluazifop

herbicid (graminicid)

18

/

25

20

Fluopyram

fungicid

29

/

35

10

Haloxyfop

herbicid (graminicid)

6

/

50

/

Hexachlorobenzen

fungicid

6

/

/

/

Hexythiazox

akaricid

6

/

/

/

Chlorpyrifos

insekticid

53

/

40

/

Iprovalikarb

fungicid

6

/

/

/

Karbendazim

fungicid (neregistrovaný)

24

42

5

30

Klopyralid

herbicid

12

12

/

30

Lenacil

herbicid

6

/

5

/

Metamitron

herbicid

12

/

5

/

Metoxyfenozide

insekticid (neregistrovaný)

6

/

/

/

Metolachlor

herbicid (graminicid)

12

/

/

/

Myklobutanil

fungicid

6

/

/

/

o-fenylfenol

konzervant potravin

12

/

/

/

Pendimetalin

herbicid

18

/

35

/

Permetrin

repelent, humánní léčivo

12

/

/

/

Pikloram

herbicid

12

12

/

25

Pikoxystrobin

fungicid

12

/

10

5

Prochloraz

fungicid

24

18

20

/

Propikonazol

fungicid

24

6

15

/

Prothiokonazol

fungicid

29

6

35

/

Quizalofop

herbicid (graminicid)

24

6

35

/

Spiroxamin

fungicid

6

/

30

/

Tau-fluvalinát

insekticid, léčivo pro včely

53

6

50

5

Tebukonazol

fungicid

59

12

70

15

Terbutylazin

herbicid

12

/

5

/

Tetrakonazol

fungicid

6

/

/

/

Thiakloprid

insekticid

88

100

95

90

Thiofanát-metyl

fungicid

18

6

5

10

Fenpropimorf

fungicid

/

/

5

/

Fenbutatin-oxide

akaricid

/

6

/

/

Pozn.: / = nenalezeno

Tab. 2: Spotřeba účinných látek a jimi ošetřená plocha v České republice

Účinná látka

*Spotřeba v roce 2016

(kg, l)

*Ošetřená plocha

(tis. ha)

** Spotřeba v roce 2017
(kg, l)

** Ošetřená plocha

(tis. ha)

Plodiny s největší spotřebou

Acetamiprid

3 453

19

3 715

21

olejninyl

Azoxystrobin

49 291

49

48 897

49

obilniny, olejniny

Boskalid

19 033

31

23 611

39

olejniny

Chlorpyrifos

155 888

259

129 579

216

olejniny

Prothiokonazol

40 183

40

43 536

43

obilniny

Tau-fluvalinát

832

4

832

4

olejniny

Tebukonazol

165 093

165

171 219

171

obilniny, olejniny

Thiakloprid

25 972

87

29 277

98

olejniny

Pozn.:
* = eagri.cz/public/web/file/537721/celek_2016_CZ.pdf
** = eagri.cz/public/web/file/587990/celek_2017_CZ.pdf

Závěr

Intenzivní pěstování řepky je spojeno s použitím přípravků na ochranu rostlin. V krajině musíme též počítat se zátěží z minulosti. Dostupné laboratorní metody umožňují nacházet a kvantifikovat rezidua pesticidů v zemědělské produkci.

V medu a pylu bylo nalezeno 43 různých účinných látek, přičemž v jednom vzorku pylu jich bylo detekováno až 16.

Nejčastěji nalezeným pesticidem v pylu i v medu byl thiakloprid. Aktuálně nalezená množství nepředstavují hygienické riziko, ale je třeba se tomuto problému dále věnovat.

Výzkum chceme zaměřit též na objasnění, jak správnou agrotechnikou přispět k odbourávání reziduí látek používaných v ochraně rostlin.

Plástev se zásobami pylu
Plástev se zásobami pylu

Včela medonosná opylující porost slunečnice
Včela medonosná opylující porost slunečnice

Včela medonosná opylující porost řepky
Včela medonosná opylující porost řepky

Včely medonosné na plástu v úlu
Včely medonosné na plástu v úlu

Práce vznikla s finanční podporou projektu IGA PEF 2019-2020 Monitoring a modelování trofické aktivity včel.

Literatura je k dispozici u autorů.

Související články

Choroby a škůdci kostivalu

27. 09. 2019 Doc. Ing. Ivana Šafránková, Ph.D.; Mendelova univerzita v Brně Ochrana obecně Zobrazeno 252x

Aktuální přehled ochrany polních plodin - září, říjen a listopad 2019

24. 09. 2019 Ing. Josef Gall; Týn nad Bečvou Ochrana obecně Zobrazeno 589x

Testování účinnosti vybraných přípravků na ochranu rostlin v maloparcelkových pokusech

03. 09. 2019 Ing. Štěpánka Radová, Ph.D., Ing. Martin Dolének; Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Ochrana obecně Zobrazeno 374x

Aktuální přehled ochrany zahrad, sadů a vinic - srpen a září 2019

16. 08. 2019 Ing. Josef Gall; Týn nad Bečvou Ochrana obecně Zobrazeno 572x

Další články v kategorii Ochrana obecně

detail