02.08.2005

Forschung Projekte

Effekte von Bt-Mais auf Blüten besuchende Insekten und räuberische Spinnen

(2001 – 2004) Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL); Institut für Pflanzenschutz, Freising

Thema

Sowohl die Insekten als auch Spinnen haben wichtige Funktionen im Agrarökosystem. Das Hauptziel des Projektes war daher, den Einfluss von Bt-Mais bzw. Bt-Maispollen auf Blüten besuchende, flugfähige Insekten und räuberische Spinnen der Krautschicht zu untersuchen.

• Viele Fluginsekten sind nützliche Bestäuber. Auch wenn Mais selbst durch Wind bestäubt wird, dient sein Pollen doch auch als Nahrung für verschiedene Insektenarten. Möglicherweise sind einzelne Insektenarten, darunter auch Nützlinge wie z.B. Blattlausräuber, gegenüber Bt-Präparaten oder von der Maispflanze produziertem Bt-Toxin empfindlich.
• Spinnen spielen eine wichtige Rolle bei der biologischen Reduzierung von Schadinsekten. Radnetzspinnen kommen in Berührung mit dem Bt-Toxin über die an ihren Beutetieren haftenden Pollen. Außerdem erneuern sie zum Beutefang häufig ihr Netz, wobei sie das alte Netz recyceln, d.h. auffressen. Dabei im Netz befindliche Partikel wie z.B. Pollenkörner werden mitgefressen.

Auch der Einfluss des Bt-Maises auf die Wechselwirkungen zwischen Pollen sammelnden Fluginsekten und den Spinnen sollte verfolgt werden.

Ein weiteres Ziel war es, eine wissenschaftlich begründete Auswahl von „Indikator-Tieren“ zu treffen, die bei der Risikoabschätzung gentechnisch veränderter Pflanzen und der Entwicklung eines Monitoring berücksichtigt werden müssen.

Zusammenfassung

Über drei Jahre wurde das Vorkommen von Spinnen in Maisfeldern erfasst. Im Bt-Mais wurden im Vergleich zur nicht-transgenen Kontrolle im ersten Jahr weniger, im zweiten gleich viel und im dritten mehr Spinnen gezählt. Bt-Mais kann demnach einen Einfluss auf die Spinnenpopulationen haben, die Stärke bzw. die Richtung des Effektes scheint aber durch zusätzliche, noch unbekannte (Umwelt-)Faktoren bestimmt zu werden.

Die Menge des Pollens in Spinnennetzen nahm mit Entfernung zum Maisfeld deutlich ab. Bei Regen wurde allgemein weniger Pollen gefunden.

Je nach Spinnenart können am Maisfeldrand in Netzen bis zu 40 Prozent der Beute Pollen sammelnde Bienen sein. Bei geringer Blütendichte am Feldrand verschwand der Anteil an Bienen im Beutespektrum nahezu.

In Laborversuchen zeigten drei Radnetzspinnenarten nach Aufnahme von Bt-Toxin, Bt-Maispollen und/oder von Bienen mit Bt-Maispollentracht keine negativen Effekte.

Versuchsbeschreibung

Freiland:

Erfassung von Blütenbesuchern und Spinnen. In Bt-Maisfeldern an drei Standorten in Bayern (je zwei Hektar, von Mai bis September 2001-2003) wurden Blüten besuchende Fluginsekten und Spinnen der Krautschicht (d.h. auf den Pflanzen lebend) erfasst.

Spinnen wurden 2001 sowohl mit „Klopfschirmen“, Akkusaugern, Stammeklektoren (=Trichter mit Fanggefäß) als auch durch Entnahme ganzer Pflanzen gesammelt.

Seit 2002 wurden die Spinnen nur noch mit Akkusaugern erfasst, da sich dies als die effektivste Sammelmethode erwies.

Fluginsekten wurden mit Hilfe von so genannten Malaisefallen gefangen. Das sind zeltartig aufgestellte Tüllstoffwände, in die flugaktive Insekten geraten und bei dem Versuch nach oben auszuweichen über dem Zeltgiebel in ein Fangglas gelangen. Die Falle hat eine Länge von mehreren Metern und fängt äußerst ergiebig.

Die Ergebnisse wurden mit denen von Feldern isogener Mais-Linien verglichen.

Pollenmenge und Beute in Radnetzen. Mit Hilfe von Radnetzen, die von Radnetzspinnen im Labor in vorgefertigte Rahmen gebaut wurden, wurde die Wirkungsentfernung des Maispollens in Feldrändern untersucht. Die Radnetze wurden außerdem auf die darin enthaltene Beute hin ausgewertet.

Labor:

Versuche mit Bt-Maispollen und Spinnen. Im Labor wurde auf die Radnetze Bt-Maispollen aufgebracht und dessen Wirkung auf die Spinnen analysiert (Mortalität, Lebensdauer, Gewichtszunahme und Entwicklungsgeschwindigkeit sowie verschiedene Netzbauparameter).

Fütterungsversuche mit Kreuzspinne und Bienen. Zur Klärung der Wechselwirkungen zwischen Netzspinnen und Pollen sammelnden Fluginsekten wurden im Labor Fütterungsversuche (am Beispiel Kreuzspinne/Biene) durchgeführt.

Ergebnisse

Freiland

Erfassung von Blütenbesuchern und Spinnen. Insgesamt wurden im Untersuchungszeitraum 50 verschiedene Spinnenarten nachgewiesen (33 Arten in Maisfeldern, 42 Arten in Feldrändern). Im Freiland waren die Spinnenzahlen im Jahr 2001 in Bt-Maisfeldern und angrenzenden Feldrändern signifikant niedriger, 2002 war kein Unterschied zwischen Bt-Flächen und Kontrollflächen zu erkennen, und 2003 waren in Bt-Maisfeldern mehr Spinnen zu finden. Der Anbau von Bt-Mais kann demnach einen Einfluss auf die Spinnenpopulationen haben, die Stärke bzw. die Richtung des Effektes scheint aber durch zusätzliche, noch unbekannte (Umwelt-)Faktoren bestimmt zu werden.

Pollenmenge und Beute in Radnetzen. Die Verteilung des Pollens in den Maisfeldern wurde ermittelt. Dazu wurden Radnetze einen Tag im und außerhalb des Feldes aufgestellt und anschließend ausgewertet. Die Pollenzahl schwankte abhängig von der Netzfläche, der Nähe zum Pollen sowie von der Entfernung zum Feld. Radnetze im Maisfeld enthielten am meisten Pollen (Maximalwert = 7130 Pollenkörner im Netz), während die Menge in Radnetzen in zehn Meter Entfernung um ein Vielfaches geringer ist (maximal 1644 Pollenkörner). Zusätzlich wurden mit Vaseline beschichtete Glas-Objektträger zur Erfassung der Pollendeposition ausgelegt. Dabei zeigte sich, dass der Pollen mit der Entfernung zum Feld abnimmt. An Regentagen ist unabhängig von der Entfernung deutlich weniger Pollen „unterwegs“.

Am Maisfeldrand können in Netzen der Wespenspinne bis zu 40 Prozent der Beute Pollen sammelnde Bienen sein. Der Anteil an Pollensammlern in der Beute von Gartenkreuzspinnen war beträchtlich niedriger. Bei geringer Blütendichte am Feldrand ging jedoch der Anteil an Bienen im Beutespektrum beider Spinnenarten auf nahe null zurück.

Labor

Versuche mit Bt-Maispollen und Spinnen. In Laborversuchen hatte die Konsumierung von Bt-Toxin, Bt-Maispollen und/oder von Bienen mit Bt-Maispollentracht keinen negativen Effekt auf die Sterberate, Überlebensdauer, Gewichtszunahme, Reaktion auf Beute und Netzparameter von drei Radnetzspinnenarten (Streifenkreuzspinne, Gartenkreuzspinne, Wespenspinne).