I neonicotinoidi sono insetticidi di recente introduzione che agiscono sui recettori nicotinici dell'acetilcolina, usati sovente anche nella concia dei semi. Agiscono sia controllando insetti terricoli, sia come sistemici, proteggendo la pianta da altri fitofagi. Questi fitofarmaci sono stati inseriti tra le possibili cause di anomale morie di api (definite in America come CCD) durante i periodi di semina con semi conciati. La presenza di neonicotinoidi nella concia dei semi causa una dispersione nel suolo potenzialmente negativa per la pedofauna, che è importante per la prima degradazione della sostanza organica. Per valutare gli effetti di semi conciati con un neonicotinoide molto usato, Poncho® (clothianidin) sulle specie detritivore del suolo sono stati saggiati due bioindicatori edafici non target: Porcellio scaber Latr. (Crustacea, Oniscidea, Porcellionidae), ed Eisenia fetida Sav. (Annelida, Olichaeta, Lumbricidae). Due femmine e un maschio di P. scaber e cinque individui di E. fetida, sono stati posti, rispettivamente con 7 e con 4 ripetizioni, in vaschette di polietilene contenenti due suoli: naturale e standard, prescritto dall'OECD per test ecotossicologici su lombrichi. In ogni vaschetta è stato posto un seme di mais delle seguenti tesi: (semi alpha, conciati con Maxim-XL® (fungicida), Mesurol® (repellente per uccelli), Poncho® (insetticida a base di clothianidin); semi beta conciati Maxim-XL®; semi gamma, naturali senza concia. Per la valutazione dei possibili effetti del neonicotinoide e delle altre tesi sono stati condotti test idonei a rilevare mortalità, incremento ponderale e risposte comportamentali. Per questo tipo di risposte, con P. scaber sono stati misurati la velocità di reazione, mediante test di ribaltamento e di aggiramento ostacoli, e il livello di attività mediante test di pinzettamento, secondo la metodica messa a punto da Santagostino (Longhi, 1995). Per E. fetida è stato messo a punto un test di avoidance, volto ad osservare la distribuzione degli individui all'interno delle vaschette in funzione del seme utilizzato. Su P. scaber per tre settimane sono stati calcolati: percentuali di mortalità, valori medi di incremento ponderale, di tempo di ribaltamento, di aggiramento ostacoli e di risposta al pinzettamento. Per peso e risposta comportamentale sono anche state calcolate le percentuali degli individui suddivisi in 4 classi, create in funzione del tipo di test, per poter confrontare le risposte individuali tenendo conto dell'aumento della mortalità con il procedere dei rilevamenti. Per E. fetida; si sono considerate, durante due settimane, la mortalità e la distribuzione (%) degli individui in relazione alla posizione dei semi, mentre per le variazioni ponderali si è calcolato il valore medio. I risultati sono stati analizzati mediante test di Kruskal- Wallis. Per entrambi i bioindicatori si è riscontrata una differenza significativa tra i suoli. L'OECD non è risultato idoneo per gli Oniscidi; nella tesi con seme alpha e suolo naturale c'è stata una maggiore sopravvivenza degli individui più grandi, con minore incidenza del neonicotinoide rispetto alla massa corporea, mentre nelle tesi beta e gamma la mortalità non si è ritenuta legata a fattori di peso o di reattività. Per E. fetida è emersa una differenza statisticamente significativa solo nell'ultimo rilevamento della mortalità in alpha, ma con il test di avoidance si è potuta osservare una maggiore incidenza di mortalità nell'area vicino al se

The neonicotinoids are newly introduced pesticides that block nicotinic acetylcholine receptors, also often used in tanning of the seeds. They act both by controlling soil-borne insects, both as a systemic, protecting the plant from other pests. These pesticides have been included among the possible causes of abnormal deaths of bees (CCD in U.S.) during the periods of sowing seeds tanned. The presence of neonicotinoid in the tanning of the seeds causes a dispersion potentially negative for the soil fauna, important for the decomposition process of organic matter. To evaluate the effects of seeds tanned with a widely used neonicotinoid, Poncho ® (clothianidin) on scavenging species in the soil, two edaphic not-target bioindicators: Porcellio scaber Latr. (Crustacea, Oniscidea, Porcellionidae), and Eisenia fetida Sav. (Annelida, Olichaeta, Lumbricidae) were tested. Two females and one male of P. scaber and five individuals of E. fetida, were placed, with seven and four replications respectively, in polyethylene food trays containing two soils: natural, and standard as prescribed by the OECD for ecotoxicological tests on earthworms. In each tray a corn seed of the following theses was placed: alpha seeds, tanned with Maxim-XL ® (fungicide), Mesurol ® (repellent to birds), and clothianidin; beta seeds, tanned with Maxim -XL ®; gamma, no tanned seeds. To evaluate the possible effects of neonicotinoid and the other theses on bioindicators, tests have been carried out to detect mortality, weight changes and behavioral responses. With regard to this type of response, with P. scaber for three weeks were measured the rate of reaction, by testing the time of tipping and obstacle avoidance, and the level of activity by a test of crushing by tweezers, according to the method developed by Santagostino (Longhi, 1995. For E. fetida, a test of avoidance has been carried out to observe the distribution of individuals inside the trays as a function of the seed placed. Mortality and distribution (%) of individuals were considered during two weeks, with regard to the position of the seeds, while changes in weight were calculated by the average value. For weight and behavioral response the percentage of both P. scaber and E. fetida divided into four classes are also calculated. The classes have been created according to the type of test, in order to compare the individual responses taking account of increased mortality with the progress of the surveys. The results were analyzed by Kruskal- Wallis. For both the bioindicators a significant difference between the two types of soil was assessed. The OECD soil was not suitable for P. scaber; in the thesis with alpha seeds and natural soil there was a higher survival of larger individuals, so with a lower percentage of neonicotinoid compared to body mass, while in the beta and gamma the trend in mortality was almost identical in different weight classes. A statistically significant difference emerged between the mortality of E. fetida in alpha and that of the other groups; effects of toxicity have emerged from the avoidance test.

EFFETTI DI SEMI DI MAIS CONCIATI CON NEONICOTINOIDE CLOTHIANIDIN (PONCHO) SU SPECIE BIOINDICATRICI EDAFICHE NON-TARGET, Porcellio scaber LATR. ED Eisenia fetida SAV.

BUNINO, DAVIDE
2010/2011

Abstract

The neonicotinoids are newly introduced pesticides that block nicotinic acetylcholine receptors, also often used in tanning of the seeds. They act both by controlling soil-borne insects, both as a systemic, protecting the plant from other pests. These pesticides have been included among the possible causes of abnormal deaths of bees (CCD in U.S.) during the periods of sowing seeds tanned. The presence of neonicotinoid in the tanning of the seeds causes a dispersion potentially negative for the soil fauna, important for the decomposition process of organic matter. To evaluate the effects of seeds tanned with a widely used neonicotinoid, Poncho ® (clothianidin) on scavenging species in the soil, two edaphic not-target bioindicators: Porcellio scaber Latr. (Crustacea, Oniscidea, Porcellionidae), and Eisenia fetida Sav. (Annelida, Olichaeta, Lumbricidae) were tested. Two females and one male of P. scaber and five individuals of E. fetida, were placed, with seven and four replications respectively, in polyethylene food trays containing two soils: natural, and standard as prescribed by the OECD for ecotoxicological tests on earthworms. In each tray a corn seed of the following theses was placed: alpha seeds, tanned with Maxim-XL ® (fungicide), Mesurol ® (repellent to birds), and clothianidin; beta seeds, tanned with Maxim -XL ®; gamma, no tanned seeds. To evaluate the possible effects of neonicotinoid and the other theses on bioindicators, tests have been carried out to detect mortality, weight changes and behavioral responses. With regard to this type of response, with P. scaber for three weeks were measured the rate of reaction, by testing the time of tipping and obstacle avoidance, and the level of activity by a test of crushing by tweezers, according to the method developed by Santagostino (Longhi, 1995. For E. fetida, a test of avoidance has been carried out to observe the distribution of individuals inside the trays as a function of the seed placed. Mortality and distribution (%) of individuals were considered during two weeks, with regard to the position of the seeds, while changes in weight were calculated by the average value. For weight and behavioral response the percentage of both P. scaber and E. fetida divided into four classes are also calculated. The classes have been created according to the type of test, in order to compare the individual responses taking account of increased mortality with the progress of the surveys. The results were analyzed by Kruskal- Wallis. For both the bioindicators a significant difference between the two types of soil was assessed. The OECD soil was not suitable for P. scaber; in the thesis with alpha seeds and natural soil there was a higher survival of larger individuals, so with a lower percentage of neonicotinoid compared to body mass, while in the beta and gamma the trend in mortality was almost identical in different weight classes. A statistically significant difference emerged between the mortality of E. fetida in alpha and that of the other groups; effects of toxicity have emerged from the avoidance test.
ITA
I neonicotinoidi sono insetticidi di recente introduzione che agiscono sui recettori nicotinici dell'acetilcolina, usati sovente anche nella concia dei semi. Agiscono sia controllando insetti terricoli, sia come sistemici, proteggendo la pianta da altri fitofagi. Questi fitofarmaci sono stati inseriti tra le possibili cause di anomale morie di api (definite in America come CCD) durante i periodi di semina con semi conciati. La presenza di neonicotinoidi nella concia dei semi causa una dispersione nel suolo potenzialmente negativa per la pedofauna, che è importante per la prima degradazione della sostanza organica. Per valutare gli effetti di semi conciati con un neonicotinoide molto usato, Poncho® (clothianidin) sulle specie detritivore del suolo sono stati saggiati due bioindicatori edafici non target: Porcellio scaber Latr. (Crustacea, Oniscidea, Porcellionidae), ed Eisenia fetida Sav. (Annelida, Olichaeta, Lumbricidae). Due femmine e un maschio di P. scaber e cinque individui di E. fetida, sono stati posti, rispettivamente con 7 e con 4 ripetizioni, in vaschette di polietilene contenenti due suoli: naturale e standard, prescritto dall'OECD per test ecotossicologici su lombrichi. In ogni vaschetta è stato posto un seme di mais delle seguenti tesi: (semi alpha, conciati con Maxim-XL® (fungicida), Mesurol® (repellente per uccelli), Poncho® (insetticida a base di clothianidin); semi beta conciati Maxim-XL®; semi gamma, naturali senza concia. Per la valutazione dei possibili effetti del neonicotinoide e delle altre tesi sono stati condotti test idonei a rilevare mortalità, incremento ponderale e risposte comportamentali. Per questo tipo di risposte, con P. scaber sono stati misurati la velocità di reazione, mediante test di ribaltamento e di aggiramento ostacoli, e il livello di attività mediante test di pinzettamento, secondo la metodica messa a punto da Santagostino (Longhi, 1995). Per E. fetida è stato messo a punto un test di avoidance, volto ad osservare la distribuzione degli individui all'interno delle vaschette in funzione del seme utilizzato. Su P. scaber per tre settimane sono stati calcolati: percentuali di mortalità, valori medi di incremento ponderale, di tempo di ribaltamento, di aggiramento ostacoli e di risposta al pinzettamento. Per peso e risposta comportamentale sono anche state calcolate le percentuali degli individui suddivisi in 4 classi, create in funzione del tipo di test, per poter confrontare le risposte individuali tenendo conto dell'aumento della mortalità con il procedere dei rilevamenti. Per E. fetida; si sono considerate, durante due settimane, la mortalità e la distribuzione (%) degli individui in relazione alla posizione dei semi, mentre per le variazioni ponderali si è calcolato il valore medio. I risultati sono stati analizzati mediante test di Kruskal- Wallis. Per entrambi i bioindicatori si è riscontrata una differenza significativa tra i suoli. L'OECD non è risultato idoneo per gli Oniscidi; nella tesi con seme alpha e suolo naturale c'è stata una maggiore sopravvivenza degli individui più grandi, con minore incidenza del neonicotinoide rispetto alla massa corporea, mentre nelle tesi beta e gamma la mortalità non si è ritenuta legata a fattori di peso o di reattività. Per E. fetida è emersa una differenza statisticamente significativa solo nell'ultimo rilevamento della mortalità in alpha, ma con il test di avoidance si è potuta osservare una maggiore incidenza di mortalità nell'area vicino al se
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