本研究は、生物音響を用いて測定した大豆における農薬散布のタイミングとミツバチの活動との関係を調査することを目的としました。分析では、農薬散布のタイミングに関わらず、ミツバチの活動、落葉、収量に影響を与えないことが示されました。しかし、ミツバチの活動は日中や大豆のピーク時により多く見られました。
この記事について
サマリー
要約
大豆(Glycine max (L.) Merr.)とミツバチは相互に利益のある関係にあり、蜜を交換して受粉のサービスを行い、種子の収量を高めることがあります。しかし、開花期に大豆に農薬を使用すると、ミツバチに害を及ぼし、その結果、受粉者による収量効果が減少する恐れがあります。本研究では、開花期の農薬散布がミツバチの採餌活動や大豆収量にどのように影響するかを検証し、散布時期(午前中頃vs. mid日)と開花期(R3—満開 vs. R5—開花の遅さ/終わり)に焦点を当て、未処理対照群と比較して調査しました。これを実現するために、2023年と2024年にオハイオ州中部で実験が行われ、大豆区画にピレスロイド殺虫剤(0.9%アルファシペルメトリン)とステロール生合成阻害殺菌剤(41.8%)の混合液をバックパックスプレーヤーで散布しました。ミツバチの活動は各区画に設置された音声録音機で監視され、機械学習ツール「buzzDetect」で分析されました。バイオアコースティック解析では、タイミングに関わらず農薬散布がミツバチの活動に影響を与えないことが示されました。大豆が開花のピークを迎えたR3成長段階では、花が少なかったR5成長段階に比べてミツバチの活動が有意に増加しました。ミツバチの活動は午前中よりも昼間の方が有意に多かった。農薬処理間で大豆の落葉や収量に有意な差は認められませんでした。これらの結果は、大豆の生育期や一日を通してミツバチの採餌がどのように変化するかを把握し、ミツバチへの曝露を最小限に抑えるための農薬散布の推奨に役立ちます。
概要
農薬の散布は農業システムで採餌を行う受粉者に影響を与えることがあります1,2,3。農薬の影響を少なくとも部分的に軽減することは、散布のタイミングを調整して受粉者への曝露を最小限に抑えることが可能です。花粉媒介者にとって有毒とされる農薬には、ミツバチが活動している時や花が咲いている時期の散布を禁止するラベルが付いています。この指針は米国EPAのガイドラインおよび大学のファクトシート4.5と整合しています。このラベルガイダンスに従うことで、ミツバチへの農薬散布のリスクを軽減できますが、どの植物の成長段階や特定の時間帯が最もミツバチの活動が活発かについての具体的なアドバイスは提供していません。さらに、ラベル言語の規制試験は単一農薬で行われており、農薬間の相乗相互作用は考慮していません。
「タンクミックス」とは、1回の施剤 に2種類以上の農薬を組み合わせることであり、農薬散布コストを削減し、重機材のフィールド間移動を最小限に抑えて土壌の締固まりを減らすために広く実践されています。しかし、これはミツバチにとって潜在的にリスクのある行為であり、ほとんどの農薬の組み合わせが標的でない生物への潜在的な影響について評価されていないためです。それにもかかわらず、タンクミキシングはひよこ豆10、パンプキン11、アーモンド12、大豆13、14など多くの栽培システムで広く使われています。
大豆は、ミツバチの健康に特に重要となる水槽混合農薬散布が重要な作物の一つです。ミツバチはしばしば大豆の花を採餌して蜜を求め、大豆は蜂蜜生産の主要な蜜源となります(15,16,17,18)。大豆は自家受粉性であるにもかかわらず、昆虫受粉によって収量が19,20,21と繰り返し増加することが示されています。大豆栽培者を対象とした調査では、葉面殺菌剤の約3分の1が葉面殺虫剤とタンク内で混合されていたことが分かりました。炭疽症、セルコスポラ葉枯萎病、フロッグアイリーフスポット病、大豆さび病などの一般的な病気を制御するために、大豆が完全に開花する時期に葉面殺菌剤を散布することが推奨されています。殺菌剤散布に殺虫剤を加えることは、多くの農家にとって、季節後半の節足動物害虫問題のリスクを減らし、作物を守るコスト効率の高い方法と見なしています。しかし、大豆の開花期に殺菌剤が添加されると、多様なミツバチやその他の非標的生物がリスクにさらされます。15,17,27。
特に懸念される殺菌剤と殺虫剤の混合物の一つは、ステロール生合成阻害(SBI)殺菌剤とピレスロイド系殺虫剤の組み合わせです。ピレスロイド系殺虫剤は、昆虫の神経インパルスを妨害するナトリウムチャネル調節剤です28。多くのピレスロイドはミツバチにとって非常に有毒です 29,30。SBI殺菌剤は、真菌細胞膜の形成に重要なシトクロムP450モノオキシゲナーゼ酵素(P450s)を阻害しますが、同時にミツバチのピレスロイドやその他の異種生物を代謝する毒性性P450も阻害することがあります31。SBI殺菌剤とピレスロイド系殺虫剤の組み合わせは、殺虫剤単独よりもミツバチやマルハナバチに対して毒性が高いことが示されています(32,33)。このため、タンク混合型ピレスロイド殺虫剤やSBI殺菌剤の使用は、ミツバチや他の花粉媒介者にとってリスクをもたらす可能性があります。
過去の研究では、特定のピレスロイド系殺虫剤でミツバチが忌避されることがあり、一部の ピレスロイドへの曝露がミツバチの活動を減少させることがあると報告されています。しかし、殺菌剤が殺虫剤と組み合わせることで忌避効果を隠す可能性があることも記録されています36。
生物音響学は、生物が発する音を通じて生物を研究する学問であり、農薬散布に反応してミツバチの活動が1日または成長期に変化するかどうかを評価する有望なアプローチを提供します。ミツバチが飛行中に発する独特の音であるブンブンという音をミツバチの活動の代理として用い、バイオアコースティックスは機械学習と効果的に組み合わせて、特定の地域で望ましい期間のミツバチの活動を評価できます。収集された音声データはミツバチの活動の解像度を向上させ、日々の採餌パターンを検証することを可能にします。さらに、これらの音声データは長期間にわたって調査することで、成長期間の活動傾向を見つけることができます。農薬をいつ使用するかの決定は、これら両方の尺度で行われます。バイオアコースティックスは、ミツバチの活動を監視し、狭い時間域内でミツバチの活動に関する疑問に答える情報豊富な方法を提供します。従来のスイープネットやパントラップ法と比べて、バイオアコースティックのアプローチは労働力が少なく、より長期間にわたる連続サンプリングが可能で、より大規模な研究現場への拡張性も高いです。バイオアコースティクスの応用の一つが、農地におけるミツバチ活動に対する農薬の影響の調査です。
ここでは、開花中に大豆に殺菌剤・殺虫剤混合液を散布した場合、ミツバチの活動や大豆収量に与える影響を明らかにする研究が行われます。使用された農薬は、SBIの殺菌剤であるプロピコナゾールとピレスロイド系殺虫剤であるアルファシパーメトリンを含む製剤でした。これら両方の農薬は、開花期に大豆に散布され、真菌病や大豆アブラムシ(Aphis glycines)を防除するために使用されることがあります。37,38。バイオアコースティック手法を用いて、この農薬の組み合わせを異なる時間帯(午前中または昼頃)や異なる大豆の成長段階(開花ピーク[R3]または遅咲[R5])に散布することで、ミツバチの活動に影響を与えるかどうかを調べました。ミツバチは大量に採餌し、昼間およびR3成長期に農薬散布による悪影響を最も受けやすいと予想されていました。
プロトコル
実験設計とプロット準備
この実験は2023年7月と2024年の8月初旬に実施されました。一般的に、オハイオ州の大豆の生育期はおおよそ4月から11月までです。2023年の栽培シーズン中に使用された植地は、オハイオ州のクリントン郡(39,488、-83,769)とユニオン郡(40,296、-83,283)でした。2024年の生育シーズン中に使用されたサイトは、オハイオ州クリントン郡(39,489、-83,762)、プリブル郡(39,893、-84,611)、リッキング郡(39,948、-82,501)に位置していました。
この実験は、大豆畑内の空間効果を制御するためにランダム化完全ブロック設計を用いました。各ブロック内には、特定の処理のために5区画が割り当てられていました。治療は2つの成長段階(R3およびR5)と2つの施布時期(午前中頃と昼間)、そして未治療の対照群を含みました。その結果、各区画内の区画に対して4回の農薬散布が行われました:午前中頃にR3、昼間にR3、午前中にR5に、昼にR5です。午前中頃または昼間の申請は約2時間以内の時間帯で行われ、午前中頃の応募はおおよそ午前10時頃、昼の応募は正午12時30分頃に集中していました。各区画内の5つの処理区画に加え、3つの区画が予備区画として指定され、大豆の生育や成長が悪い場合に処理区画に切り替えられるようになっています。大豆の植株段階は、ミネソタ大学エクステンション39が発行した段階ガイドの助けを借りて決定されました。
大豆区画の区画は約1.016m(40インチ)間隔で配置され、研究者がその間を容易に移動できるようになった。大豆の区画は1.9m×8.5m(0.0016ヘクタール;6.25フィート×28フィート)で、すべてのサイトで使用された大豆品種はパイオニアP35T155E(インディアナ州コルテバ)でした。各区画には6列が植えられ、間隔は38cm(15インチ)でした。種まき率は1ヘクタールあたり370,658粒(1エーカーあたり150,000粒)でした。実験に参加したミツバチはすべて地元の個体群でした。研究者による補助的なミツバチは一切追加されませんでした。著者らは実験現場近くに定止養蜂場や渡り養蜂場についての知識はありませんでした。実験に使用されたすべての材料は 材料表に記載されています。
農薬調製
使用された農薬はフィットネス殺菌剤(プロピコナゾール有効成分41.8%)とファスタックEC殺虫剤(アルファシペルメトリン有効成分10.9%)でした。殺虫剤散布量は、SBI殺菌剤が6 floz/ac(438.47 mL/ha)、ピレスロイド系殺虫剤が3.8 fl oz/ac(277.70 mL/ha)でした。散布用の殺虫剤を準備するために、SBI殺菌剤9.375mLとピレスロイド殺虫剤5.937mLを水と混合し、最終的なタンク混合液として3Lの容量にしました。混合物の準備中は耐化学手袋を着用しました。タンク内のSBI殺菌剤の最終濃度は1Lあたり3.125 mLでした。タンク内の最終ピレスロイド殺虫剤濃度は1.979 mL/Lでした。
農薬散布
この混合物は、各ブロック内の個別の大豆区画に、特注のハンドヘルドバックパックスプレーヤーを使って散布されました。農薬混合物は大豆樹冠の頂上で、時速5kmあたり~5kmの速度で散布されました。特定の処理に対して農薬散布を開始した後、すべての区画に散布されるまでに約10分かかりました。3リットルのタンクごとに、約0.027ヘクタールの面積を農薬混合物で覆うことができます。1ヘクタールあたりの噴霧量は約113リットルです。つまり、1区画あたりタンク混合気の~0.18Lが加えられました。風による農薬の流出を防ぐため、風の強い日には散布を避けました。農薬を散布する際は、長袖シャツと長ズボン、耐化学物質手袋、靴下と靴下、防護メガネなどの個人用防護具を着用しました。農薬申請終了後に過剰な農薬混合物があった場合、州環境管理局の勧告に従って処分されました。
レコーダーのセットアップ/使用方法
各区画の中央に音声録音機を最初の農薬散布の約24時間前に設置し、散布後は少なくとも24時間稼働させました。各適用日に12台のレコーダーが配備され、R3とR5の各時間帯グループ(午前中、昼間、コントロール)ごとに4台ずつ配置されました。
オーディオデータ処理
すべての音声録音は、機械学習ツール「buzzdetect」41 (https://github.com/OSU-Bee-Lab/buzzdetect で入手可能です)で処理されました。このツールは、昆虫の羽音を、車やコンバイン、飛行機など実験環境で頻繁に聞こえる他の音と区別できるように訓練されています。このプログラムでは、 Apis melliferaのブンブンと他のミツバチ種を区別することはできません。しかし、バズディテクトはブンブンという音を他の非ブンブンという昆虫の鳴き声と区別できますが、特定の音(主に夜間のコオロギの鳴き声など)は依然として識別が難しいです。BuzzDetectのより具体的な操作手順は以下の https://buzzdetect.readthedocs.io/en/latest/gui/ でご覧いただけます。音声解析の後、R42 を用いて1時間および8時間間隔内の検出率を計算しました。
落葉データ
脱葉評価は、実験に関与した各区画の10株の上部大豆樹冠の葉を視覚的に評価し、ネブラスカ大学拡張43の推奨に従い、すべての処理区画および未処理の対照区画を含みました。これらの評価は農薬散布から24時間後のR5成長期に行われました。
収量データ
大豆は収穫され、収量は区画コンバインと穀物計量システムを用いて1エーカーあたりブッシェル数で測定されました。収量測定値は水分13%に調整されました。区画はそれぞれ6列あり、収量測定のために収穫されたのは中央の4列のみでした。
統計解析
すべての統計はR42で実施されました。データは、lme4パッケージ44 による混合効果線形モデルまたはglmmTMBパッケージ45によるベータ回帰のいずれかで解析されました。BuzzDetectの生データは補足資料で入手可能です。本研究では主に3種類のデータを分析しました。農薬散布後1時間および8時間の平均ミツバチ活動データ、各区画の収量、R5成長段階で観察された大豆の落葉状況。
平均的なミツバチ活動は、8時間または1時間のウィンドウでミツバチのブンブンが陽性だった割合を計算することで得られました。1時間のウィンドウは農薬散布の急性効果を推定するためのものであり、8時間のウィンドウは急性および残留効果を推定するためのものです。アルファシペルメトリンの残留毒性データは利用できませんが、他のピレスロイドの残留毒性は初回投与から~8時間経過すると報告されています。ミツバチの活動の計算は割合であるため、活動の違いはRパッケージ「glmmTMB」を用いたベータ回帰分析を用いて分析されました。モデルは農薬散布後1時間または8時間の平均検出率と、処理区画と対照区画(「散布状態」)、大豆の成長段階、農薬散布時間、または成長段階や時間帯の相互作用期間を比較した場合の差異を調べました。処理済みプロットと対照プロットの比較は、1時間モデル式と8時間モデル式の両方で 「散布」された変数で参照されます。
1時間ウィンドウモデルでは、固定効果は「散布」状態、成長段階、時間帯、成長段階および時間帯の相互作用項でした。モデルには1年と1年、サイト別相互作用の項がランダム効果としてフィッティングされていました。完全なモデルの公式は以下の通りです:
(1)
可変検出率は、観察ウィンドウ全体に対して観察された平均ミツバチ検出数(この場合は1時間)を反映しています。 散布 された変数は、区画が農薬を散布されたか、未処理の対照区画かに対応します。変数 time_of_day は、検出が午前中頃以降か正午の農薬散布後に記録されたかに対応します。可変 段階は検出が捕捉された成長段階に対応します。
8時間ウィンドウモデルでは、固定効果は成長段階と「散布」状態でした。8時間モデルには夜間の昼間の散布時間が含まれており、午前中と昼間の散布時間の比較が不公平になります。これは、昼間の散布時間が、ミツバチが夜間に活動していないため、8時間の残留毒性を全て検査できないためです。これは8時間の時間帯の大きな部分を占めています。したがって、正午の適用はモデルから除外され、「 時間帯」 や 「時間帯:段階」 も含まれていました。用語の定義。このモデルの完全な公式は以下の通りです:
(2)
検出率、散布量、段階という変数は、この式では1時間の窓に用いられる式と同じ意味を持ちます。唯一の違いは、可変検出率が8時間のウィンドウで計算されている点です。収量データは混合効果線形モデルで分析されました。モデルは各区画あたりのブッシェル数と、処理による収量の変化を調べました。モデルの固定効果は治療であり、部位と年はランダム効果として当てはめられました。完全なモデル式は次のように表されます:
(3)
大豆の葉の落葉は、区画あたりの欠損葉面積の平均パーセンテージとして測定されました。混合効果線形モデルを用いて、農薬散布の時間帯が落葉率に与える影響を比較しました。モデルの固定効果は、区画が散布された時間帯でした。サイトと年はランダム効果として適合しました。完全なモデル公式は次の通りです:
(4)
本研究で使用されたすべてのプロトコルは補足ファイル1にまとめられています。
結果
活動
8時間ウィンドウモデル(図1A–B)では、大豆の成長段階(カイ二乗 =74.35、 P < 0.001、 df = 1)によってミツバチの活動に有意な差が見られ、農薬散布後8時間のR3期の平均検出率はR5期に比べて有意に高いことが示されました。対照群と混合水槽を投与した蜂の間で活動に有意な差は観察されませんでした(カイ二乗 =0.053、 P =0.82、 df = 1)。この分析の平均二乗誤差は0.00094でした。実験に関わるパラメータの分散は、 散布 =0.021、 段階 =0.041でした。
農薬散布後1時間の音声データの分析(図2A–B)では、大豆の段階(カイ二乗 =12.72、 P /<0.001、 df =1)と時間帯(カイ二乗 =9.97、 P =0.0016、 df =1)によるミツバチの活動に有意な差があることが明らかになりました。平均検出率はR3期でR5成長期よりも高かった。平均検出率は、午前中の散布時間の直後の1時間よりも高かった。農薬タンクの混合液を施布してもミツバチの活動に有意な差は認められませんでした(カイ二乗 =0.62、 P =0.43、 df =1)。時間帯と成長段階の相互作用項(カイ二乗 =2.52、 P = 0.11、 df = 1)では有意な差は認められませんでした。この分析の平均二乗誤差は0.00094でした。分析に関わるパラメータの分散推定値は、 散布 =0.027、 時間= 0.040、 ステージ =0.090、 時間帯:ステージ =0.14でした。
実験のすべての日を平均すると、音声検出は日々の検出率の傾向を示し、大豆の成長段階ごとに分けると違いがあります(図3)。両段階とも、検出率は~10:00で急速に増加し、~17:00で急激に低下します。しかし、この傾向はR3の成長段階でより顕著です。さらに、検出率はR3で約14分00秒のピークに達し、R5よりもはるかに高いです。
収量データ
収量データの分析(図4)では、処理ごとに大豆収量に差があることは示されませんでした。いかなる処理タイプでも大豆の収量に有意な差は認められませんでした(F = 0.16、 df = 4、90.86; P = 0.96)。
落葉
落葉データの分析(図5)では、農薬散布の時間帯に基づく落葉に有意な差は示されませんでした(F = 3.046, df = 2, 56; P = 0.055)。落葉率は一般的に低く(ほとんどの場合<5%)でした。
データの利用可能性:
グラフ作成や統計分析に使用されたすべての生データは補足資料セクションに含まれています。
図1:農薬散布後8時間の平均検出率分布。 (A) R3成長段階における農薬散布後8時間の平均検出率(10分ごとに分類)の分布。(B)R5成長期における農薬散布後8時間の平均検出率(10分単位で分類)の分布。対照群には農薬散布はありませんでした。どのグループ間にも統計的に有意な差はありません。すべてのボックスプロットは中央値線、上下四分位数(ボックスの上下)、およびウィスカー(最小と最大)を示します。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。
図2:農薬散布後1時間の平均検出率分布。(A) R3成長期における農薬散布後1時間の平均ミツバチ検出率(10分ごとに分類)の分布。対照群には農薬散布はありませんでした。(B)R5成長段階における農薬散布後1時間の平均ミツバチ検出率(10分ごとに分類)の分布。対照群には農薬散布はありませんでした。R3とR5の両方で、午前中頃と昼間で平均検出率に統計的に有意な差が見られました。すべてのボックスプロットは中央値線、上下四分位数(ボックスの上下)、およびウィスカー(最小と最大)を示します。この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。
図3:R3またはR5成長段階のすべてのオーディオレコーダーの平均検出率。 検出率(10分単位でビン分け)は、実験で使用されたすべてのオーディオレコーダーの平均値で、成長段階ごとに分けられました。クリケットの鳴き声によるバズ検出で偽陽性が夜間、特に午前4時30分頃に観察されました。各成長段階の曲線は重なってはいません。この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。
図4:各処理ごとに大豆1エーカーあたりの収量(ブッシェル数)。対照群には農薬散布はありませんでした。どのグループ間にも統計的に有意な差はありません。すべてのボックスプロットは平均線(黒い棒)、中央線、上下四分位数(ボックスの上下)、およびウィスカー(最小と最大)を示します。この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。
図5:R5成長段階で評価された落葉レベル。葉の落葉は、大豆の葉面積のうち欠けている割合で表され、R5成長段階における農薬散布のタイミングによって分類されました。対照群には農薬散布はありませんでした。どのグループ間にも統計的に有意な差はありません。すべてのボックスプロットは平均線(黒い棒)、中央線、上下四分位数(ボックスの上下)、およびウィスカー(最小と最大)を示します。この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。
補足ファイル1:実験を再現するために必要なプロトコルはこの文書に記載されています。 このファイルをダウンロードするには、こちらをクリックしてください。
ディスカッション
害虫の調査やIPMの枠組みに基づく農薬散布が推奨されますが、実験での農薬散布は予防的であり、害虫圧力に基づくのではなく、成長期の特定の時期にあらかじめ決められたスケジュールに従って行われました。本研究では、農薬散布後の収量や落葉は、害虫圧が経済的な閾値以下だったため影響を受けなかった可能性があります。ほとんどのケースで落葉率は<5%であり、これは大豆47の繁殖期における経済的損害15%を下回っています。予防的な殺虫剤・殺菌剤散布が大豆の収量やR5成長段階で観察された落葉量に明らかな影響は見られませんでした。これは、農薬散布が大豆の収量を維持せず、昆虫の草食を抑止しなかったことを示唆しています。しかし、害虫調査は行われておらず、落葉結果からこれらの畑で駆除すべき害虫がほとんどいなかったことが示唆されており、これは他の著者の発見と一致しています。同様に、他の著者22 も、昆虫圧がほとんどない場合にタンクミックス農薬散布が大豆の収量を増やさなかったという同様の結果を観察しました。これらの結果は、害虫圧が低い場合に殺菌剤を添加しても効果は限定的であることを示唆しています。したがって、特に予防的な用途では殺虫剤の添加は不要な費用となる可能性があります。
大豆中のミツバチの活動の代理として用いられたミツバチのブンブンという事例は、午前中や昼の散布、またはR3またはR5段階での殺虫剤・殺菌剤混合液の散布によっては影響を受けませんでした。さらに、農薬散布後の1時間および8時間の観察期間でもミツバチの活動減少は観察されませんでした。これは驚くべきことで、過去の研究ではピレスロイド系殺虫剤34の忌避効果が記録されています。これはピレスロイド系殺虫剤が殺菌剤と混同されたためかもしれません。これら2つの農薬クラスを組み合わせることで忌避性が低下することが以前から示されています。
この実験では、野外で遭遇したミツバチ(Apis mellifera)に対する農薬散布の潜在的なオフサイト影響は測定されていません。農薬がミツバチの活動に影響しなかったことは、これらの区画で採餌していたミツバチが農薬曝露の影響を受けなかったことを必ずしも示しているわけではありません。野外で採餌をしていたミツバチが農薬に遭遇し、採餌を続け、その後悪影響を及ぼした可能性があります。研究では、ミツバチに対するタンクミックス49およびピレスロイド殺虫剤30の悪影響が報告されています。ミツバチが悪影響を受けた可能性はありますが、この効果が野外活動の減少にはつながっていません。これは、ミツバチが野外で遭遇する一部の農薬や組み合わせに対して回避行動を示さないことを示唆しています。他のミツバチは大豆畑で見られ、マルハナバチや単独ミツバチなどが見られます15,17。これらのミツバチは、大豆の花を採餌している際に行われる農薬散布によって特に影響を受ける可能性が高いです。
この実験は、ミツバチが大豆畑で活動する時期についても明らかになりました。ミツバチはR3期の大豆盛期にR5期よりも活発に活動的であり、他の著者たちの結果と一致しています。さらに、データはミツバチが午前中よりも大豆でより活発に活動していることを示唆しています。この実験を通じて、1日および成長期中のミツバチの活動を高解像度で把握できるようになりました。これにより、大豆畑におけるミツバチの活動パターンが重要であり、農薬ラベル作成や散布推奨に重要となります。これらの結果は、農薬散布者はR3時や昼間に散布を避けるべきであり、ミツバチへの農薬曝露を減らすことを示唆しています。しかし、大豆農家は害虫の活動や経済的条件に基づいて必要時のみ葉面に殺虫剤を散布すべきです。
開示事項
すべての著者は利益相反を一切認めていません。
謝辞
著者たちは、畑の植え付け、管理、収穫にオハイオ州立大学のアレン・ガイヤー、フィールドワークの支援をしてくれたアーサー・ロドリゲス・デ・ソウザ、ジェームズ・アンダーウッド、アリソン・デイビス に感謝しています。この研究は、米国農務省国立食品農業研究所の農業・食品研究イニシアティブ(助成金番号2022-67019-36437)およびオハイオ州立大学食品・農業・環境科学部の内部助成金プログラム(プロジェクト#2023-013)によって資金提供されました。研究支援は、オハイオ州立大学食品・農業・環境科学部(オハイオ実験所)に割り当てられた州および連邦の資金によって提供されました(OHO01277;OHO01355-MRF)。
材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ½ in. (1 cm) ソフトパッキングフォーム | Uline | S-8350 | マイクの風防として機能するカバー、8 x 5 cmにカット |
| 1.75 mm PETG+ 3Dプリンターフィラメント - トゥルーレッド | Inland (Microcenter) | PETG+175FR1 | レコーダーカバーを作るためのフィラメント、花瓶モードで印刷、https://www.thingiverse.com/thing:7319146/filesを使用 |
| 4 ft. (1.2 m) フェンス用ステップインポスト | Fi-Shock (Tractor Supply Co.) | 3600956 | 音レコーダーを固定するための杭 |
| 6 in. (15 cm) 再利用可能なケーブルタイ | VELCRO | NA | レコーダーを杭に取り付けるため |
| AAA電池 | Procell | NA | ハンドヘルド音レコーダーの電源用 |
| ファスタックEC殺虫剤 | BASF Ag Products | EPA: 7969-298 | 実験全体で使用されるピレスロイド殺虫剤。 |
| フィットネス殺菌剤 | Loveland products, Inc. | EPA: 34704-1031 | 実験全体で使用されるステロール生合成阻害（SBI）殺菌剤。 |
| グレインゲージH2計量システム | HarvestMaster | NA | 研究区画から収穫データを収集するため |
| ハンドヘルド音レコーダー | Sony | ICD-PX370 | 実験全体で使用される音レコーダー。特に大豆畑での音声データの取得に使用。 |
| パイオニアP35T155E | Corteva | P35T155E | 実験全体で使用される大豆の品種。 |
| クアンタムコアプロットコンバイン | Wintersteiger | NA | 実験中の大豆の収穫に使用されるコンバイン。 |
| レインカバー | N/A | NA | 音レコーダーを雨から保護するため。https://www.thingiverse.com/thing:7319146で見つかる |
| ラバーバンド - 2 x 1⁄16 in. (127 x 1.6 mm)、#14 | Uline | S-14723 | フォームの風防をレコーダーに取り付けるため |
| SeedPro 360 | ALMACO | NA | 研究区画での大豆の種まき用 |
参考文献
- Raine, N. E., Rundlöf, M. Pesticide Exposure and Effects on Non-Apis Bees. Annual Review of Entomology. , (2024).
- Vanbergen, A. J. Initiative the IP. Threats to an ecosystem service: pressures on pollinators. Frontiers in Ecology and the Environment. , (2013).
- Zhao, G. P., Yang, F. W., Li, J. W., Xing, H. Z., Ren, F. Z., et al. Toxicities of Neonicotinoid-Containing Pesticide Mixtures on Nontarget Organisms. Environmental Toxicology and Chemistry. , (2020).
- Andrews, H., Rose, M. A. Ohio State University Extension. Protecting Pollinators While Using Pesticides. , (2018).
- U.S. Environmental Protection Agency’s Policy to Mitigate the Acute Risk to Bees from Pesticide Products. , United States Environmental Protection Agency. (2017).
- Lydy, M., Belden, J., Wheelock, C., Hammock, B., Denton, D. Challenges in Regulating Pesticide Mixtures. Ecology and Society. , (2004).
- Gandini, E. M. M., Costa, E. S. P., dos Santos, J. B., Soares, M. A., Barroso, G. M., et al. Compatibility of pesticides and/or fertilizers in tank mixtures. Journal of Cleaner Production. , (2020).
- Fishel, F. M. Tank-Mixing Pesticides without Disasters. EDIS. , (2020).
- Tosi, S., Sfeir, C., Carnesecchi, E., vanEngelsdorp, D., Chauzat, M. P. Lethal, sublethal, and combined effects of pesticides on bees: a meta-analysis and new risk assessment tools. Science of The Total Environment. , (2022).
- Pal, V., Singh, G., Dhaliwal, S. S. Effects of Sequential and Tank Mix Applications of Zinc, Iron and Nitrogen on Symbiotic Parameters, Productivity and Economics of Chickpea (Cicer arietinum L.) Under Field Conditions. J Soil Sci Plant Nutr. , (2023).
- Kammler, K. J., Walters, S. A., Young, B. G. Halosulfuron Tank Mixtures and Adjuvants for Weed Control in Pumpkin Production. , (2008).
- Shannon, B., Walker, E., Johnson, R. M. Toxicity of spray adjuvants and tank mix combinations used in almond orchards to adult honey bees (Apis mellifera). Journal of Economic Entomology. , (2023).
- Younesabadi, M., Das, T. K., Sharma, A. R. Effect of tillage and tank-mix herbicide application on weed management in soybean (Glycine max.). IJA. , (2013).
- Bruff, S. A., Shaw, D. R. Tank-mix Combinations for Weed Control in Stale Seedbed Soybean (Glycine max.). Weed Technology. , (2017).
- Gill, K. A., O’Neal, M. E. Survey of Soybean Insect Pollinators: Community Identification and Sampling Method Analysis. Environ Entomol. , (2015).
- Lin, C. H., Suresh, S., Matcham, E., Monagan, P., Curtis, H., et al. Soybean is a Common Nectar Source for Honey Bees (Hymenoptera: Apidae) in a Midwestern Agricultural Landscape. Journal of Economic Entomology. , (2022).
- Rondeau, S., Bosanac, L. F., Raine, N. E., Forrest, J. R. K. Wild bees and wasps (Hymenoptera) visiting soybean (Fabaceae) flowers in eastern Canada. The Canadian Entomologist. , (2025).
- Robacker, D. C., Flottum, P. K., Sammataro, D., Erickson, E. H. Effects of climatic and edaphic factors on soybean flowers and on the subsequent attractiveness of the plants to honey bees. Field Crops Research. , (1983).
- Blettler, D. C., Fagúndez, G. A., Caviglia, O. P. Contribution of honeybees to soybean yield. Apidologie. , (2018).
- Kengni, S. B., Tchuenguem Fohouo, F. N., Ngakou, A. Impact of the foraging activity of Apis mellifera adansonii Latreille (Hymenoptera: Apidae) and Bradyrhizobium fertilizer on pollination and yield components of Glycine max L. (Fabaceae) in the field. IJBR. , (2015).
- De O. Milfont, M., Rocha, E. E. M., Lima, A. O. N., Freitas, B. M. Higher soybean production using honeybee and wild pollinators, a sustainable alternative to pesticides and autopollination. Environ Chem Lett. , (2013).
- Ng, S. J., Lindsey, L. E., Michel, A. P., Dorrance, A. E. Effect of Mid-Season Foliar Fungicide and Foliar Insecticide Applied Alone and In-Combination on Soybean Yield. Crop, Forage & Turfgrass Management. , (2018).
- Hershman, D. E., Sikora, E. J., Giesler, L. J. Soybean Rust PIPE: Past, Present, and Future. Journal of Integrated Pest Management. , (2011).
- Swoboda, C., Pedersen, P. Effect of Fungicide on Soybean Growth and Yield. Agronomy Journal. , (2009).
- Akem, C. N. The effect of timing of fungicide applications on control of frogeye leaf spot and grain yield of soybeans. Eur J Plant Pathol. , (1995).
- Bueno, A. F., Panizzi, A. R., Hunt, T. E., Dourado, P. M., Pitta, R. M., et al. Challenges for Adoption of Integrated Pest Management (IPM): the Soybean Example. Neotrop Entomol. , (2021).
- St Clair, A. L., Dolezal, A. G., Cass, R. P., Hendriksma, H. P., Stein, D. S., et al. Insecticide application prevents honey bees from realizing benefits of native forage in an agricultural landscape. Sci Total Environ. , (2025).
- Mode of Action Classification. , Insecticide Resistance Action Committee. (2024).
- Kumar, G., Singh, S., Nagarajaiah, R. P. K. Detailed Review on Pesticidal Toxicity to Honey Bees and Its Management. Modern Beekeeping - Bases for Sustainable Production. , (2020).
- Liu, Q., He, Q., Zhang, S., Chai, Y., Gao, Q., et al. Toxic effects of detected pyrethroid pesticides on honeybee (Apis mellifera ligustica). Sci Rep. , (2022).
- Haas, J., Nauen, R. Pesticide risk assessment at the molecular level using honey bee cytochrome P450 enzymes: a complementary approach. Environ Int. , (2021).
- Iverson, A., Hale, C., Richardson, L., Miller, O., McArt, S. Synergistic effects of three sterol biosynthesis inhibiting fungicides on the toxicity of a pyrethroid and neonicotinoid insecticide to bumble bees. Apidologie. , (2019).
- Schuhmann, A., Schmid, A. P., Manzer, S., Schulte, J., Scheiner, R. Interaction of Insecticides and Fungicides in Bees. Frontiers in Insect Science. , (2022).
- Rieth, J. P., Levin, M. D. The repellent effect of two pyrethroid insecticides on the honey bee. Physiological Entomology. , (1988).
- Rieth, J. P., Levin, M. D. Repellency of Two Phenylacetate-Ester Pyrethroids to the Honeybee. Journal of Apicultural Research. , (1989).
- Thompson, H., Wilkins, S. Assessment of the synergy and repellency of pyrethroid/fungicide mixtures. Bulletin of Insectology. , (2003).
- Ekabote, S., Raj, P., Divyajyothi, U. In Vivo Bio-efficacy and Phytotoxicity of Propiconazole + Difenoconazole on Soybean. Chemical Science Review and Letters. , (2020).
- Hodgson, E. W., McCornack, B. P., Tilmon, K., Knodel, J. J. Management Recommendations for Soybean Aphid. J Integr Pest Manag. , (2012).
- Naeve, S. L. Soybean growth stage. , (2018).
- Forrester, K. C., Lin, C. H., Johnson, R. M. Measuring factors affecting honey bee attraction to soybeans using bioacoustics monitoring. Journal of Insect Science. , (2024).
- Hearon, L. E., Johnson, L. H. P., Underwood, J., Lin, C. H., Johnson, R. M. buzzdetect: an open-source deep learning tool for automated bioacoustic pollinator monitoring. J Insect Sci. , (2025).
- R Core Team. R: A Language and Environment for Statistical Computing. , (2024).
- Wright, R., McMechan, J. Estimating Soybean Leaf Defoliation. , (2017).
- Bates, D., Mächler, M., Bolker, B., Walker, S. Fitting Linear Mixed-Effects Models Using lme4. Journal of Statistical Software. , (2015).
- Brooks, M. E., Kristensen, K., Benthem, K. J. van, Magnusson, A., Berg, C. W., et al. glmmTMB Balances Speed and Flexibility Among Packages. The R Journal. , (2017).
- US EPA. Residual Time to 25% Bee Mortality (RT25) Data. , (2014).
- Hayashida, R., Hoback, W. W., de Freitas Bueno, A. A test of economic thresholds for soybeans exposed to stink bugs and defoliation. Crop Protection. , (2023).
- Zelaya Mejia, W. D., Tilmon, K., Ortez, O., Lindsey, L. E. Soybean yield was not influenced by foliar insecticide application. Crop, Forage & Turfgrass Management. , (2024).
- Wernecke, A., Frommberger, M., Forster, R., Pistorius, J. Lethal effects of various tank mixtures on honey bees. J Consum Prot Food Saf. , (2019).
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