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Dans les agro-systèmes céréaliers la bonne santé des colonies d’abeilles domestiques et la durabilité économique des exploitations apicoles reposent principalement sur la disponibilité en ressources mellifères à proximité des colonies et sur l’absence de contamination dans leur alimentation ou leur environnement. Cette alimentation en nectar et pollen doit être abondante et diversifiée, à la fois à l’échelle du territoire et disponible tout au long de la saison de février à fin octobre. Une contamination extrêmement faible voire nulle de ces ressources limite le risque de l’exposition de ces insectes à des substances toxiques comme certains pesticides. Sous ces conditions, le territoire est en capacité de régénérer son potentiel de pollinisation, un service écosystèmique nécessaire pour assurer une production durable des cultures et un maintien des espaces semi-naturels. Si l’apiculteur peut lui-même intervenir sur son cheptel et ajuster ses pratiques pour atténuer les facteurs de mortalités et d’affaiblissement d’origine apicole, il ne maîtrise pas directement l’entretien des espaces fonciers. Son emprise sur l’environnement reste donc faible. En effet, la configuration des paysages, la répartition des espèces mellifères et le niveau d’exposition aux pesticides sont fortement dépendants des cultures et des pratiques agricoles gérées par les agriculteurs-cultivateurs. Pour tenter de décrire la situation et l’améliorer en faveur des colonies d’abeilles domestiques et plus généralement des insectes pollinisateurs, tout en visant la durabilité des exploitations agricoles, le projet « DEPHY-Abeille » a été lancé dans le cadre du programme de recherche Ecophyto DEPHY EXPE. Nous nous sommes intéressés à la conciliation d’objectifs multiples de production agricole, apicole et de préservation de la biodiversité d’insectes pollinisateurs, selon les principes de durabilité des systèmes. Avec un réseau de 9 exploitants agricoles volontaires, nous avons testé puis évalué deschangements de pratiques au sein de leurs itinéraires techniques. Ceux-ci visaient à favoriser l’expression de la flore adventice messicole des cultures comme ressource alimentaire complémentaire des insectes pollinisateurs dans les parcelles, tout en répondant aux objectifs Ecophyto de baisse de l’indice de fréquence de traitement (IFT) et à assurer une rentabilité économique pour l’exploitant.

Ce numéro est constitué d’articles de synthèse des projets DEPHY EXPE publiés à l’occasion du Colloque National DEPHY EXPE, qui s’est déroulé le 28 mai 2019 à l'Assemblée Permanente des Chambres d'Agriculture (Paris).; Dans les agro-systèmes céréaliers la bonne santé des colonies d’abeilles domestiques et la durabilitééconomique des exploitations apicoles reposent principalement sur la disponibilité en ressourcesmellifères à proximité des colonies et sur l’absence de contamination dans leur alimentation ou leurenvironnement. Cette alimentation en nectar et pollen doit être abondante et diversifiée, à la fois àl’échelle du territoire et disponible tout au long de la saison de février à fin octobre. Une contaminationextrêmement faible voire nulle de ces ressources limite le risque de l’exposition de ces insectes à dessubstances toxiques comme certains pesticides. Sous ces conditions, le territoire est en capacité derégénérer son potentiel de pollinisation, un service écosystèmique nécessaire pour assurer uneproduction durable des cultures et un maintien des espaces semi-naturels.Si l’apiculteur peut lui-même intervenir sur son cheptel et ajuster ses pratiques pour atténuer lesfacteurs de mortalités et d’affaiblissement d’origine apicole, il ne maîtrise pas directement l’entretien desespaces fonciers. Son emprise sur l’environnement reste donc faible. En effet, la configuration despaysages, la répartition des espèces mellifères et le niveau d’exposition aux pesticides sont fortementdépendants des cultures et des pratiques agricoles gérées par les agriculteurs-cultivateurs.Pour tenter de décrire la situation et l’améliorer en faveur des colonies d’abeilles domestiques et plusgénéralement des insectes pollinisateurs, tout en visant la durabilité des exploitations agricoles, leprojet « DEPHY-Abeille » a été lancé dans le cadre du programme de recherche Ecophyto DEPHYEXPE. Nous nous sommes intéressés à la conciliation d’objectifs multiples de production agricole,apicole et de préservation de la biodiversité d’insectes pollinisateurs, selon les principes de durabilitédes systèmes. Avec un réseau de 9 exploitants agricoles volontaires, nous avons testé puis évalué deschangements de pratiques au sein de leurs itinéraires techniques. Ceux-ci visaient à favoriserl’expression de la flore adventice messicole des cultures comme ressource alimentaire complémentairedes insectes pollinisateurs dans les parcelles, tout en répondant aux objectifs Ecophyto de baisse del’indice de fréquence de traitement (IFT) et à assurer une rentabilité économique pour l’exploitant.

International audience; Chronic exposure of bees to sublethal dosages of neonicotinoids in pollen and nectar has been implicated in recent declines of bees, which led the European commission to ban the use of three neonicotinoids in bee-attractive crops. Nonetheless, several studies detected substantial levels of the neonicotinoid imidacloprid in oilseed rape, despite being only permitted for use on winter cereals and sugar beets. Neonicotinoids are highly persistent and relatively water-soluble. These properties ensure systemic protection of treated crops, but also facilitate transport by water and wind as well as the uptake by succeeding crops. It remains, however, elusive what conditions favor carryover from treated crops to insect-pollinated plants. Further studies assessing neonicotinoid levels in mass-flowering crops and their potential effects on bees are needed to inform the debate on a ban of all neonicotinoids and the pending decision on the approval of the currently restricted neonicotinoids, imidacloprid, clothianidin and thiamethoxam. Therefore, we repeatedly quantified neonicotinoid residues in nectar of oilseed rape flowers from 264 fields within a Long-Term Socio-Ecological Research (LTSER) site with documented land use. We detected four out of the five neonicotinoids that are approved for plant protection in the EU. Imidacloprid and thiacloprid were present in all four years of the study. Particularly imidacloprid varied widely in concentrations within and among years and showed large inter-annual differences in prevalence with about 5% of fields being positive in 2015 and over 90% in 2016. We found, however, little relation between neonicotinoid contamination and environmental factors, such as weather conditions, soil type or the cultivation of winter cereals in previous years, suggesting a diffuse contamination of the environment. Based on literature values on the acute and chronic toxicity of neonicotinoids as well as the foraging behavior of nectar foragers, we estimated the mortality risk of honeybees foraging predominantly on oilseed rape nectar and found a considerable threat for foragers at several of the sampled fields. We conclude that the EU moratorium has not entirely eliminated the risk for bees foraging on oilseed rape and that there is an urgent need to better understand the pathways of neonicotinoid spread in the environment.

National audience

International audience; Semi natural grasslands are considered as a vital habitat for wild pollinators, which in return contribute to preserve the floristic diversity of this environment. To study the interactions between pollinators and plants, flower-foraging insects were caught from beginning of May to end of July along three contrasted dairy farming systems in France. Sampling was carried out along six walking transects for each farming system. We developed and test in parallel a method based on DNA barcoding analysis, allowing a quick identification of the insect and its pollen load at the same time. The results from more than 1000 flower visitor insects support the idea that DNA metabarcoding provides accurate information about the plants-insects networks. We showed spatial and temporal variation between the 3 systems and also between the 18 grasslands. DNA barcoding that most of the collected insect carried more than two plant genera. It also pointed out sensitive issues, especially the necessity to build reliable international barcode databases.

International audience

La majorité des espèces cultivées en Europe nécessitent un service de pollinisation pour produire. Un important déclin des pollinisateurs est observé ces dernières décennies. Les populations d’abeilles domestiques, partie intégrante de l’agrobiodiversité, sont des bio-indicateurs sensibles de l’état de l’environnement agricole. Celles-ci sont aujourd’hui affectées par des mortalités importantes dont les principales causes habituellement évoquées sont les interactions entre pesticides et pathogènes. Cependant au sein de ces agropaysages, la perte de ressources trophiques contribue également à l’affaiblissement des colonies. Or, la diversité, la qualité et les quantités de ressources trophiques disponibles dans le paysage influencent également leur activité de ponte et leur dynamique de développement. Au regard d’un tel contexte, cette étude vise à analyser les interactions entre différents types de structures paysagères situées dans le département du Gers (32, France) et les stratégies de butinage de colonies d’abeilles domestiques. Elle questionne plus spécifiquement le rôle de la composante ligneuse dans l’apport de ressources polliniques, notamment en période de disette. L’approche méthodologique développée consiste (I) en une analyse de l’organisation spatiale de six mosaïques paysagères différenciées selon un gradient de présence de ligneux, (II) en un suivi phénologique et spatial des ressources floristiques d’intérêt pollinifère disponibles, (III) et en une analyse qualitative et quantitative des stratégies de butinage mises en oeuvre pour la collecte de pollen tout au long de la saison, à partir du suivi de 43 colonies équipées de trappes à pollen. Les résultats obtenus font état de la présence d’une grande diversité d’espèces floristiques d’intérêt pour l’abeille domestique en contexte agricole gersois, soit plus de 200 taxons. Les surfaces ligneuses et cultivées y sont fortement mobilisées pour la collecte de pollen. Elles représentent respectivement 22 % et 35 % des ressources accumulées en moyenne dans l’année, par échantillon, sur 24h. Les ligneux sont particulièrement recherchés en début (51 % en avril, 34 % en mai) et en fin de saison (87 % en octobre). En contexte paysager fermé, nous avons observé que la plus forte présence de ligneux génère un effet compensatoire lors de la première période de disette de juin. De plus la meilleure répartition spatio-temporelle de ces ressources se traduit par de plus faibles amplitudes quant aux quantités de pollen collectées tout au long de la saison, ce qui pourrait permettre une meilleure résilience des colonies.

L'agriculture moderne est impliquée dans la baisse de la biodiversité et des pollinisateurs. Il a été montré que l'agriculture biologique augmente le nombre d’espèces dans l’environnement. Il est également bien établi que les insectes pollinisateurs et les abeilles sauvages en particulier, bénéficient largement de l'agriculture biologique, dont plusieurs aspects pourraient leur être bénéfiques. A ce titre, les abeilles mellifères par exemple, pourraient bénéficier de l'absence de pesticides synthétiques, épargnées par les empoisonnements mais aussi bénéficiant de l'augmentation de la diversité et la densité des adventices des plantes cultivées. Les différences de choix des cultures et la quantité d'éléments semi-naturels pourraient également être responsables de variations de performances dans les populations d’abeilles. Toutefois, le bénéfice de l’agriculture biologique sur l’abeille mellifère, le plus important pollinisateur des cultures, n’est pas encore très clair.. Elles peuvent réagir différemment des abeilles sauvages en raison de leur comportement alimentaire distinct. Les abeilles mellifères se nourrissent sur de plus grandes distances et emmagasinent de plus grandes réserves de nourriture dans leurs ruches, ca qui peut aussi les rendre moins vulnérables aux pénuries spatiales et temporelles dans la disponibilité des fleurs. Contrairement aux abeilles sauvages, les abeilles butinent aussi plus intensément dans les cultures oléagineuses, lesquelles sont justement moins cultivées dans les systèmes de culture biologique. Néanmoins, les abeilles visitent également une grande variété de fleurs, en particulier pendant la période de disette entre la floraison de colza et de tournesol. A ce moment où les demandes de pollen sont maximales pendant que les ressources sont minimes, les colonies pourraient bénéficier de ressources florales plus abondantes et plus régulières dans les champs en culture biologique. Afin d'identifier les effets de la pratique de l'agriculture sur les colonies d'abeilles, nous avons suivi les performances de colonies et l’assolement autour des ruches. Depuis 2008, 50 colonies ont été placés chaque année dans 10 emplacements différents au sein d'un grand site de recherche au long terme de 450 km2, dont l’assolement général et les localisations des parcelles biologiques ont été enregistrées chaque année. Les réserves alimentaires, la production de couvain et la taille de la population adulte de ces colonies ont été documentées toutes les deux semaines pendant la saison apicole. Cela nous a permis d'évaluer, (i) comment les colonies d’abeilles répondent à l'agriculture biologique, (ii) à quelle échelle spatiale les réponses sont les plus fortes, et (iii) quelle est la proportion de champs en culture biologiques dans le paysage nécessaire pour observer un effet sur les performances des colonies d'abeilles. Nous avons effectivement observé des effets positifs de l'agriculture biologique au cours de la période de disette. A cette époque, les réserves de miel en particulier étaient plus importantes dans les colonies à proximité de cultures biologiques . Cette association positive peut être vérifiée à différentes échelles spatiales, mais est plus fortement visible au-delà de 2000m., Modern farming has been implicated in both biodiversity losses and pollinator declines. Organic farming was shown to increase species richness. It is well established that insect pollinators, such as wild bees, benefit largely from organic farming. Several aspects of organic farming might be beneficial to bees. For instance, bees might benefit from the ban of synthetic pesticides through fewer poisonings and through increased and continuous weed diversity. Differences in crop choice and the amount of semi-natural elements might also be responsible for differences in bee population performances. However it remains unclear whether the most important crop pollinator – the European honeybee – profits from organic farming. Honeybees may respond differently to organic farming due to their distinct foraging behavior. They forage over larger distances and keep larger food reserves in their hives. This may make them less susceptible to spatial and temporal shortages in flower availability. In contrast to wild bees, honeybees forage also more intensively on mass-flowering oilseed crops that are not commonly grown in organic farmland. Nevertheless, honeybees also depend on a wide variety of flowers. In particular during the critical dearth period between the blooms of rapeseed and sunflower, where pollen demands are maximal while resources are minimal, honeybees may benefit from more abundant floral resources in organic farmland. In order to identify effects of the farming practice on honeybee colonies, we monitored both the performance of colonies and the land use in their surroundings. Since 2008, 50 colonies were placed each year in 10 different locations within a 450 km2 large Long Term Research site of which the land cover and the agricultural management practice was recorded twice per year. Food reserves, brood production and adult population size of these colonies, were recorded every two weeks during the beekeeping season. This enabled us to assess, (i) how honeybee colonies respond to organic farming, (ii) at what spatial scale responses are the greatest and (iii) what proportion of organic farmland in the landscape is required to observe an effect on honeybee colony performance. We observed positive effects of organic farming during the dearth period. At this period, particularly the honey reserves were larger in colonies exposed to organic farmland. This positive association could be seen at various spatial scales, but most strongly at a large one (>2000 m).

Le rôle de la composante ligneuse dans l'apport de ressources trophiques aux colonies d'abeilles domestiques [i]Apis mellifera L.[/i] en contexte paysager agricole (Gers, 32). 5. Journées de la Recherche Apicole

National audience; De nombreux pays, dont la France, ont subi d’énormes pertes d’abeilles ces dernières années, pendant la saison apicole ou après l’hivernage. De nombreux facteurs sont mis en causes : l’utilisation excessive de pesticides, la prolifération de parasites et de prédateurs mais également la diminution des ressources florales essentielles à leur alimentation. L’intensification de la filière agricole a conduit à la simplification et l’homogénéisation de notre environnement, privant les abeilles de nombreuses ressources florales, justement à la période où les populations sont les plus importantes. Cette étude menée en Poitou-Charentes à l’INRA du Magneraud et au CNRS de Chizé souhaite rendre compte de la disponibilité des ressources florales sur la saison d’élevage et de l’impact de ces ressources sur les réserves de miel des colonies d’abeilles. Les résultats de cette analyse mettent en avant l’importance des ressources florales alternatives telles que les prairies, les bois et les adventices . Ces ressources sont protégées par les mesures agro environnementales visant à promouvoir la durabilité de l’apiculture.

National audience; Au cours des cinquante dernières années, les paysages agricoles ont été profondément modifiés en réponse à une intensification des pratiques agricoles. En a résulté une perte d’habitats semi-naturels et une érosion de la biodiversité appauvrissant la disponibilité en ressources florales, l’unique ressource alimentaire des abeilles. Bien qu’un tiers à la moitié des cheptels apicoles – Apis mellifera – soit perdu chaque hiver en Europe et en Amérique du Nord, il n’y a toujours aucune étude démontrant un lien de causalité entre le manque de ressources florales disponibles en saison et les pertes de colonies d’abeilles après l’hivernage. Notre étude récemment publiée dans la revue Journal of Applied Ecology (Requier et al. 2017), vise à combler ce manque.

Understanding how anthropogenic landscape alteration affects populations of ecologically- and economically-important insect pollinators has never been more pressing. In this context, the assessment of landscape quality typically relies on spatial distribution studies, but, whether habitatrestoration techniques actually improve the health of targeted pollinator populations remains obscure. This gap could be filled by a comprehensive understanding of how gradients of landscape quality influence pollinator physiology. We therefore used this approach for honey bees (Apis mellifera) to test whether landscape patterns can shape bee health. We focused on the pre-wintering period since abnormally high winter colony losses have often been observed. By exposing colonies to different landscapes, enriched in melliferous catch crops and surrounded by semi-natural habitats, we found that bee physiology (i.e. fat body mass and level of vitellogenin) was significantly improved by the presence of flowering catch crops. Catch crop presence was associated with a significant increase in pollen diet diversity. The influence of semi-natural habitats on bee health was even stronger. Vitellogenin level was in turn significantly linked to higher overwintering survival. Therefore, our experimental study, combining landscape ecology and bee physiology, offers an exciting proof-of-concept for directly identifying stressful or suitable landscapes and promoting efficient pollinator conservation.

Understanding how anthropogenic landscape alteration affects populations of ecologically- and economically-important insect pollinators has never been more pressing. In this context, the assessment of landscape quality typically relies on spatial distribution studies, but, whether habitat-restoration techniques actually improve the health of targeted pollinator populations remains obscure. This gap could be filled by a comprehensive understanding of how gradients of landscape quality influence pollinator physiology. We therefore used this approach for honey bees (Apis mellifera) to test whether landscape patterns can shape bee health. We focused on the pre-wintering period since abnormally high winter colony losses have often been observed. By exposing colonies to different landscapes, enriched in melliferous catch crops and surrounded by semi-natural habitats, we found that bee physiology (i.e. fat body mass and level of vitellogenin) was significantly improved by the presence of flowering catch crops. Catch crop presence was associated with a significant increase in pollen diet diversity. The influence of semi-natural habitats on bee health was even stronger. Vitellogenin level was in turn significantly linked to higher overwintering survival. Therefore, our experimental study, combining landscape ecology and bee physiology, offers an exciting proof-of-concept for directly identifying stressful or suitable landscapes and promoting efficient pollinator conservation.

Intervention présentée aux Journées de l'AFPF, "Les légumineuses fourragères et prairiales : quoi de neuf ?", les 21 et 22 mars 2016; Legumes play an essential role in ecosystems because of their ability to fix atmospheric N; N fixation is largely carried out by leguminous forage species. However, legumes also have other ecological benefits and can contribute to protein autonomy in livestock systems. The amount of N fixed varies across species and depends on growing conditions but can reach 300 kg N/(ha.year) for legumes such as lucerne and red clover. Such N, whose production does not require fossil fuels, is also at very little risk of leaching (some leaching can occur when cover crops are turned under). Perennial legumes can enhance biodiversity (e.g., of grassland plants, soil microflora, insects, and insectivorous animals) and provide nest sites. In short, they promote the persistance of low-input grassland systems and maintain ecosystem diversity at the landscape level.; Les légumineuses sont une composante essentielle des écosystèmes par leur capacité à fixer l'azote atmosphérique et donc à être une source d'azote pour les écosystèmes (variable selon les espèces et les conditions de culture ; elle peut atteindre 300 kg N/(ha.an) pour une luzerne ou un trèfle violet). Cet azote présente l'avantage d'être produit sans utilisation de combustibles fossiles. Dans le contexte des plantes fourragères, sur lesquelles se focalise cet article, les légumineuses permettent de maintenir des écosystèmes prairiaux à bas niveaux d'intrants qui ont en conséquence des pertes d'azote réactif (NH3, N2O, NO3-) limitées vers l'environnement. Des risques demeurent toutefois en cas d'exploitation intensive, ainsi qu'au moment du retournement des prairies contenant des légumineuses, où de grandes quantités d'azote sont alors libérées par la décomposition des matières organiques très dégradables qu'elles contiennent (résidus, fèces).Contribuant à la diversification des systèmes de culture, les légumineuses ont également un ensemble d'effets positifs sur la biodiversité à différents niveaux. Elles stimulent la microflore du sol et les prairies permanentes, qui contiennent généralement des légumineuses et ont habituellement une flore riche. Les légumineuses favorisent de manière générale les populations d'insectes et par conséquent les animaux insectivores, en particulier les oiseaux. Les légumineuses pluriannuelles constituent des refuges pour la nidification de certaines espèces d'oiseaux, pour l'alimentation d'insectes, d'oiseaux et de mammifères. Tous ces effets contribuent à la biodiversité générale à l'échelle du paysage.Les légumineuses prairiales présentent donc un faisceau convergent d'effets positifs pour l'environnement, agissant tant sur le changement climatique, la pollution des eaux et de l'air que sur la biodiversité. Les principaux effets sont sans doute de favoriser la pérennité d'écosystèmes prairiaux à bas niveaux d'intrants et de maintenir la diversité des écosystèmes à l'échelle du paysage.

Co-construction de systèmes céréaliers favorables aux insectes pollinisateurs dans un réseau d'agriculteurs expérimentateurs : 1ère année d'expérimentation DEPHY-Abeille. 4. Journées de la Recherche Apicole

L’évaluation du potentiel des colonies d’abeilles reste aujourd’hui un sujet complexe et fastidieux. Leur appréciation est pourtant généralement recherchée et mise en œuvre par chaque apiculteur mais reste globalement subjective. Une méthode de diagnostic rigoureuse, simple et rapide, accomplie à des dates déterminantes, serait alors d’une grande utilité pour déterminer quelles colonies sont susceptibles de réaliser une récolte de miel généreuse. Dans cette optique, ce travail s’est focalisé sur le lien entre la taille du couvain et la quantité de miel généré par les colonies. L’objectif est de déterminer un outil de prédiction à des moments clefs, à partir de ces deux variables. Un jeu de données conséquent et fiable sur des colonies d’abeilles domestiques a été analysé à partir du dispositif ECOBEE, implanté sur un territoire d’étude caractérisé par une agriculture céréalière intensive. Ce type d’environnement fournit aux abeilles deux importants flux de nectar : les miellées de colza et tournesol. En l’absence de la floraison de ces 2 cultures, les colonies ont peu de ressources florales à leur disposition. L’axe principal de travail a été d’étudier la relation entre le poids des réserves maximum de miel tournesol et l’évolution de la superficie du couvain précédant cette miellée. Ce travail a mis en évidence la période à laquelle la corrélation entre ces deux variables est la plus forte. Cet intervalle se situe entre 45 jours à 31 jours avant la date correspondant au poids maximum : durant ce laps de temps, plus la superficie du couvain est importante, plus la récolte en miel de tournesol est élevée. Cette date clé se situe autour du 14 au 25 juin, soit durant la période de faibles ressources florales (période de disette). La mesure de la superficie telle qu’elle est réalisée sur le dispositif ECOBEE est fastidieuse pour un apiculteur. Afin de rendre cette estimation accessible à tous, une méthode simple et rapide d’utilisation a été mise en place pour évaluer la superficie du couvain. Pour cela, cette mesure a été simplifiée par le nombre de cadres présentant du couvain (présence / absence). Une colonie nécessite au minimum 7 cadres de couvain de 45 à 31 jours avant la miellée pour espérer une récolte pour l’apiculteur. Les principales conclusions de cette étude démontrent que, sur le territoire étudié, cette prédiction est d’autant plus fiable lorsqu’elle est réalisée au niveau du rucher. Par conséquent, à partir du nombre de cadres de couvain total du rucher à la période clef, l’apiculteur sera en capacité de faire une prédiction de la quantité totale de miel selon une courbe de tendance définie dans cette étude. Le simple comptage du nombre de cadres de couvain à une période défini est encore insuffisant pour évaluer la santé et la force des colonies. Ce type de diagnostic est une première étape et demande à être prolongé par la prise en compte d’autres facteurs. Son originalité réside dans la prise en compte totale des colonies d’un rucher et doit permettre à l’apiculteur d’anticiper et de réagir à temps afin de préserver son cheptel.

Espèce mutualiste et polylectique, l’abeille domestique est impliquée dans le processus de pollinisation de nombreuses plantes à fleurs sauvages et cultivées. En contrepartie, elle profite de la floraison de ces plantes pour l’acquisition de ressources polliniques et nectarifères (Pouvreau, 2004). Elle interagit avec une multitude de composantes paysagères et d’espèces floristiques (Odoux et al., 2012). Pourtant, on constate depuis une vingtaine d’années une forte diminution des populations d’abeilles domestiques et sauvages (Potts et al., 2010). Celle-ci reste encore inexpliquée sur bien des aspects. L’ampleur ainsi que le nombre de pays touchés par ce phénomène inquiètent (ibid.). Outre les difficultés concernant l’alimentation et le poids économique du service rendu par la pollinisation (Gallai et al., 2009), c’est un large pan du fonctionnement général des écosystèmes qui semble fragilisé. Les études les plus récentes ne permettent que d’augurer une synergie entre plusieurs causes (Van Engelsdorp, et Meixner, 2010 ; Di Prisco et al., 2013). Parmi elles, l’organisation du paysage (composition et structure) n’est pas immédiatement suspectée comme élément central et n’apparaît pas comme facteur aussi déterminant que le varroa, les maladies parasitaires ou de manière plus prégnante, l’utilisation des pesticides et fongicides en agriculture (graines enrobées, pratiques d’épandage, etc.). En effet, comme l’indique l’étude bibliométrique de Requier (2013), réalisée à partir de 1538 publications parues entre 1975 et 2013, les causes de dépérissement et ou de mortalité des colonies d’abeilles domestiques les plus analysées portent à plus de 61 % sur les effets liés aux parasites et pathogènes (Fig.1). 31 % seulement interrogent les répercussions liées aux stress environnementaux. Parmi elles seules 44 % étudient les impacts liés à la structure et à la composition du paysage (pertes d’habitats et ressources trophiques). Moins encore questionnent le rôle de la composante ligneuse (bois, bosquets, haies, arbres isolés, etc.), rare élément pérenne du paysage, pour l’apport de ressources trophiques aux colonies.

National audience

Durant les 50 dernières années, l’intensification agricole a profondément modifié la physionomie des paysages en Europe. Pour satisfaire les demandes croissantes des populations humaines, les systèmes de grandes cultures produisent aujourd’hui des céréales, maïs et autres oléagineux sur des surfaces de plus en plus étendues, au détriment de la diversité des variétés culturales locales et des habitats semi-naturels comme les prairies et réseaux bocagers. Comme beaucoup d’autres organismes, les abeilles sont affectées par ces changements environnementaux. Bien que les cultures à floraison massive, telles que le colza ou le tournesol, offrent des ressources florales très abondantes pour les abeilles, leur floraison reste temporaire et limitée dans le temps. En conséquence, les apiculteurs ont désormais recours à des transhumances et au nourrissage artificiel pour faire face aux périodes de disette saisonnière récurrentes dans ces zones de grandes cultures. En outre, la diversité des abeilles sauvages est érodée et l’efficacité des mesures de compensation agro-environnementales destinées à semer des mélanges floraux reste à démontrer. Nous proposons ici une revue des travaux de recherche récents entrepris par l’UMT PrADE pour documenter l’écologie de l’alimentation des abeilles et caractériser leurs interactions avec les surfaces cultivées et naturelles dans un système de grandes cultures., Honeybee and wild bee foraging ecology in open field agroecosystems Over the past 50 years, agricultural intensification has led to drastic changes in land cover structure and composition in Europe. To meet the increasing demands of human populations, modern open field crop systems have increased the amount and size of cereal, maize and oilseed crop fields at the expense of the diversity of local crop varieties and of semi-natural habitats like pastures, hedgerows and forested areas. Like many other organisms, bees are affected by those environmental changes. Although the socalled mass-flowering crops such as oilseed rape and sunflower provide bees with locally abundant and attractive floral resources, their blooming only covers short periods of time. Professional beekeepers now have to cope with recurrent seasonal food shortage periods, and resort to transhumance and artificial feeding to limit honeybee colony losses. In the meantime, non-managed wild bee species are threatened, and many doubts persist about the effectiveness of floral resource enhancements as agroenvironmental schemes to protect their diversity. We provide here a review of the recent research carried out by the UMT PrADE to document the bee foraging ecology and their interactions with cropped and natural areas in an open field agrosystem.

Pour réaliser un inventaire complet des bleuets et coquelicots dans une zone d'étude, notre équipe informatique a développé un outil autonome et simple d’utilisation. Géo-Poppy permet la saisie de données spatialisées « au champ » dans des zones qui ne sont pas toujours couvertes par une connexion web (gsm/wifi). La synchronisation des données à notre système d’information centralisé est ensuite réalisée « au bureau » de retour de campagne d’inventaire. Notre besoin était de concevoir un système qui simplifie et fiabilise l’intégration des données de terrain. Géo-Poppy s’appuie sur deux composantes. L’une est matérielle et utilise des nano-ordinateurs peu onéreux, nommés « Raspberry Pi ». La seconde est logicielle, embarquant sur ces machines les SIG qui sont déjà en production pour l’Unité Entomologie. Dans cet article, nous détaillerons les éléments techniques nécessaires à la mise en oeuvre de ce système.

En 2012, l’UMT PrADE a publié une étude dans laquelle le vol de retour à la ruche de 650 butineuses marquées d'une micropuce électronique RFID a été enregistré, et dont certaines ont été expérimentalement exposées à une faible dose de thiaméthoxam (la substance active des pesticides Cruiser® et Cruiser OSR®) utilisé en protection des cultures. Cette molécule, même administrée à une faible dose n’entraînant pas d’effet direct sur la survie, provoque la disparition des butineuses. En conditions habituelles de butinage, ce phénomène peut aboutir à un taux de mortalité deux à trois fois supérieur chez les butineuses intoxiquées. Il s’ensuivit des controverses sur l’approche scientifique (réalisme des doses, prédiction des effets sur la colonie par un modèle) et sur l’interprétation des résultats (généricité des effets) qui a motivé la réalisation d’une série de travaux pour tenter de les lever une à une. Cette épopée nous a amené à combler de nombreuses lacunes de connaissances sur la modulation des effets toxiques selon le contexte paysager, climatique ou sanitaire des abeilles. Toujours grâce au dispositif RFID, nous avons confirmé pour la première fois l’impact d’un insecticide néonicotinoïde sur la survie des ouvrières en conditions réelles d’exposition au champ., In 2012, colleagues of UMT PrADE tagged 650 free-ranging honeybees with tiny radio-frequency identification (RFID), microships that were glued to each bee’s thorax. This device allowed the researchers to track the bees as they came and went from their hives after an oral exposure to sublethal dose of the insecticide thiamethoxam (active ingredient of Cruiser® and Cruiser OSR®). Compared to the non-exposed bees, the treated bees were about two to three times more likely to die while away from their nests. This study was related to controversy as regards the scientific methodology (fieldrealistic doses, predictive model for colonial effects) and the generalization of results in real conditions. This controversy was a true motivation for our scientific investigation to address the lack of knowledge on the modulation of insecticide effects according to landscape, weather or sanitary status of bees. Using also the RFID device, we confirmed that field exposure to neonicotinoid accelerated the disappearance of bees.

Apis mellifera is subdivided into at least 26 physiologically, behaviourally and morphologically distinct subspecies. As an agronomical species of interest, the natural distribution of honeybee subspecies has been disturbed for many decades by beekeeping activities, particularly because of international trade of honeybees. These movements were particularly amplified this last decade due to livestock rebuilding to counter the effects of colony losses. An interesting assumption is that current honeybee declines observed in European apiaries can be caused by commercial and European trades of honeybees by (i) the introduction (for their apicultural traits) of non- adapted and artificially maintained colonies, and (ii) the spread of allochtone and invasive pathogens carried by allochtones bees. Genetic surveys have demonstrated that some populations of honeybee subspecies are adapted to local climate and flora. Those populations thus constitute particularly interesting populations to study and preserve in a context of sustainable beekeeping. BEEHOPE, our BioDIVERSA ERANET funded project, is to set up, according to a North/South gradient, genetic conservatories of original naturally distributed honeybee populations. These honeybee conservation areas will have as missions: (i) to characterize the genetic and eco-ethologic diversity of honeybees from the West-Mediterranean lineage, (ii) to preserve the genetic diversity of those populations, (iii) to constitute a reserve of diversity usable by the honeybee industry and by beekeepers, (iv) to study the impact of the domesticated honeybee in the maintenance of local floristic diversity, and (v) to be able to use the honeybee as a bio-collector and as a biological indicator of environmental quality.

Renforcer la ressource alimentaire pour les abeilles mellifères : exemple de l'intérêt des cultures intermédiaires mellifères (CIM) en période de préhivernage des colonies en zone de grandes cultures. 3. Journées de la Recherche Apicole

La diversité du pollen a un impact sur la résistance aux stress: pesticides, pathogènes, famine, sous-population. (...)

Depuis un million d’années l’abeille s’organise pour accumuler des réserves de nourriture et se reproduire. Elle le fait de différentes façons suivant les contrées où elle se trouve, au point de se singulariser parfois en sous-espèces. Elle a bien su faire tout ça sans les hommes, mais voilà que ces derniers pèsent lourd aujourd’hui sur la planète, au point qu’ils entretiennent et gèrent maintenant la quasi-totalité des représentants d’Apis mellifera dans certaines parties du Monde. Les abeilles qui vivent hors des ruches en Europe sont rares aujourd’hui. Une étude avait mesuré il y a peu, une moyenne de seulement 2 colonies « sauvages » par km² en Allemagne dans une région de parc naturel, contre 12 en Afrique du Sud. Leur survie à l’état naturel dans les pays industrialisés est-elle menacée ?

Pollen resources may become a constraint for the honey bee in cereal farming agrosystems and thus influence honey bee colony development. This survey intended to increase knowledge on bee ecology in order to understand how farming systems can provide bee forage throughout the year. We conducted a one year study to investigate the flower range exploited in an agrarian environment in western France, the physico-chemical composition of honey bee collected pollen, the territorial biodiversity visited by the bee at different periods, and the relationships between these three datasets. Palynological analyses showed the importance of maize among crop pollens, and that of weeds during the food shortage period. Pollen protein varied from 16% to 29%, and lipids from 7% to 24%. The contribution of different habitats to pollen harvest was from crops (62%), woods (32%), grasslands (4%) and gardens (1%)., Les ressources polliniques influencent le développement des abeilles, ont un impact sur leur santé et peuvent devenir une contrainte pour les colonies dans les agrosystèmes intensifs. Notre étude s’est focalisée sur le choix des abeilles dans un environnement céréalier du centre-ouest de la France où la flore est liée aux pratiques agricoles avec des successions de périodes d’abondance et de disette.Nous avons exploré i) l’ensemble des espèces florales, ii) la composition physico-chimique du pollen récolté par les abeilles, iii) la biodiversité territoriale et les relations entre ces trois jeux de données.Les analyses palynologiques ont montré l’importance du maïs parmi les pollens de culture, et celui des adventices pendant la période de disette. Les teneurs en protéines ont varié de 16 % à 29 % et les lipides de 7 % à 24 %. La contribution des différents habitats à la récolte de pollen a été de 62 % pour les surfaces cultivées, 32 % pour les bois, 4 % pour les prairies et 1 % pour les jardins.L’interaction entre les différents habitats permet de compenser les périodes de disette. Les plantes adventices sont une source de pollen importante, en particulier pendant la période d’inter-culture, et doivent être considérées lors de l’estimation du paysage à nourrir les pollinisateurs.

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Depuis toujours le monde n’a cessé de changer et les territoires occupés par les hommes n’ont cessé d’évoluer en fonction de la place qu’ils ont besoin pour vivre comme de la façon dont ils produisent leur nourriture. En ces jours où l’essor de la mondialisation permet à l’homme moderne de manger des tomates en hiver ou des amandes californiennes à bon marché, voilà que des signes de dysfonctionnement apparaissent du côté de l’environnement et que les abeilles subissent de grandes difficultés. La faute « à » la société ?

The farming systems strongly intensified over the past 50 years, which led to a homogenization of agrosystems, now accounting for a high proportion of total land cover (e.g. 46% in France and 61% in the Poitou-Charentes French region). Mechanization of agricultural practices and increasing of inputs i.e. agrochemicals, resulted in losses in biodiversity in agricultural lands. While rapeseed and sunflower have favoured the development of beekeeping in cereal medium by providing almost 70% of the total production of honey, beekeepers tend to desert these intensive cereal territories in favour of more diversified areas, richer in ressources. In parallel, beekeeping sustainability in farming landscapes is currently threatened, and beekeepers changed theirs activities by more intensive practices in order to compensate for colony losses and decreasing honey yields. Consequently, honeybees faced hazard gradient depending to the location of apiary. In this context, the choice of hive locations for honey production and honeybee conservation in intensive agrosystems remains a central issue. In the suite of this study, we will answer three important questions : - What are the influences of agricultural pressures on the dynamics of honeybees? - Is there a spatial structure in the dynamics of the honeybees? - Spatial structures of both agricultural practices and dynamic of honeybees are they correlated?

National audience

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Agro-ecosystems are the major habitat of honey bee colonies in countries concerned by the colony losses. Floral resources in farming landscapes are not continuous and may result in periods of food shortage. Biodiversity in general, weeds and plants in particular, are declining in farmland habitats while several studies have shown their importance in bee health, e.g. through supplying food. The availability of nectar in the environment is not constant and depends on environmental conditions as well. The melliferous potential of flower taxa can be assessed by measuring the nectar secretion with the capillary method. Some species are known as excellent nectar producers while others are considered as secondary nectar providers. Crops can also become a major food source for bees, depending on agronomic interest expressed by farmers.From a large database covering around 50 years of observations within the same region, which can be considered a long-term study, we review studies concerning herbaceous species in agricultural habitats using the same method of capillary assessment. Based on the results on some species regarding the nectar production per flower and its concentration in sugar, we calculated the sugar production for each species. This survey aims at highlighting the variability encountered for some species and the relevance of this assessment potential for honey. The introduction of some new species in crops is a valuable way to enhance biodiversity and nectar providing in a farming landscape. The sugar production is one of the best means to classify the melliferous value of species candidates. Our work may offer new perspectives to improve agricultural habitats for honey bees and some information necessary for the implementation of the best management practices of various habitats.

Honeybee diet surveys need accurate knowledge of pollen supplies. Our studies concern the flora contribution in different landscape environments based on pollen loads collected in our experimental apiaries throughout the year, and require a large number of time consuming microscopic analyses. Knowledge of bee pollen diet focuses first on identifying the major resources that are related to land use, especially in cropping systems. Rare species are not necessarily sought in this process. While referring to previous studies, we aimed to reduce the counted pollen grains in order to reduce the time spent on each sample. For this, counts on whole transects were compared with alternative methods of counting by sub-sampling, using the Louveaux palynological method (1978). For each pellet sample, a drop from a homogenized suspension was dried, degreased and mounted onto a slide in gelatinized glycerine. The counting was achieved using a digital camera fitted to a microscope. The study was carried out in two phases. Phase 1 : Test of slides homogeneity, carried out on a 10-slide set with one replication. For each slide we compared the exhaustive count of each taxa present in the whole transect to those present in each quarter. Phase 2 : Search for an alternative counting method. Work was carried out on the first 6 samples with replications studied in the previous phase retaining exactly the same transects but counting only one microscopic field in three, then four, and finally one in five. Data analysis was carried out using the Chi-square test on species > 5%. Phase1 showed a good homogeneity of the slides in particular for the 2nd and 3rd quarters of the transect. In phase2, the comparison of alternative counting methods to the full transect method verified the linearity of the counting results. Suitable results were given by the reading mode "one in three". The accuracy of this method in particular for samples containing big pollen grains, e.g. Zea mais, distributed differently on the slide was improved. This task consisted of a general review of their number along the transect in order to establish the exact proportion. In conclusion we propose a method of palynological analysis which is adapted to the predominant species visited by honeybees for their pollen diet.

ECOBEE : un dispositif d'observation des abeilles en milieu ouvert. 2. Journées de la Recherche Apicole

Jusqu’à ce jour, seuls des acides gras de synthèse testés individuellement avaient montré une action antibactérienne vis-à-vis de la loque. Notre étude montre que les lipides extraits et les acides gras obtenus à partir des pollens ont aussi une action antibactérienne à des degrés variables selon l‘origine botanique, la nature et les proportions des constituants lipidiques. Les pollens qui ont donné les meilleures performances sur la bactérie responsable de la loque sont les pollens représentés majoritairement par le coquelicot, cornouiller et tournesol. Le moins performant a été celui représenté par l’aubépine. L’analyse physico chimique des pollens est complexe, en particulier pour l’extraction des lipides et nécessite de récupérer des composés intacts pour évaluer par la suite leurs propriétés. Nos tests larvaires n’ont pas montré d’effet protecteur des extraits, qui se sont même plutôt montrés toxiques. Les performances des abeilles adultes soumises à un pathogène en présence d’extraits lipidiques de pollen n’ont pas été supérieures aux témoins. De même, nous n’avons pas observé d’influence de la diversité florale sur un indicateur de défenses immunitaires.

Nous avons recensé près de 200 espèces d'abeilles dans la zone atelier Plaine et Val de Sèvre en Poitou-Charentes. Les abeilles sauvages tirent leur alimentation des plantes sauvages présentes dans les prairies, les bordures de routes et de champs. Entre la floraison du colza et du tournesol, les abeilles mellifères se concentrent sur de rares surfaces en fleurs. Les ressources en pollen sont alors insuffisamment abondantes pour maintenir la taille des populations à leur pic et assurer la durabilité des activités apicoles. Dans la plaine céréalière, l'abeille mellifère et l'apiculture sont aujourd'hui tributaires des deux cultures oléagineuses, colza et tournesol, dont le nectar et le pollen peuvent être de surcroît contaminés par des pesticides. Les mesures agro-écologiques en faveur des abeilles consistent à réduire l'usage des pesticides pour assurer la qualité de ces ressources alimentaires, tout en régularisant l'apport en nectar et en pollen dans le temps. La culture de plantes, telles que la luzerne ou d'autres légumineuses, installées plus durablement dans les systèmes agricoles, présente le triple avantage de convenir à de nombreuses espèces d'abeilles, de nécessiter peu de fertilisants et de pesticides, et de permettre une commercialisation de fourrages ou de graines. Nos propositions consistent à diversifier la rotation des cultures des agriculteurs et à constituer un maillage fleuri dans le paysage dont la qualité de l'offre en nectar et pollen doit être protégée par des pratiques agricoles adaptées (réduction de l'usage de pesticides, fauches tardives). Les mesures proposées induisent une réduction de la marge économique chez l'agriculteur comparée à celle des itinéraires techniques actuels., We identified nearly 200 species of bees in the workshop area of Val de Sèvre in Poitou-Charentes. Wild bees collect their diet from wild plants present in the prairies, the edges of roads and fields. Between flowering rapeseed and sunflowers, bees focus on rare flower surfaces. Pollen resources are not sufficiently abundant to maintain the size of populations at their peak and the sustainability of the apiculture activities. In the cereal plain, the honey bee and beekeeping depend today on two crops, rapeseed and sunflower, including nectar and pollen which can be furthermore contaminated with pesticides. Agro-ecological measures for bees are to reduce the use of pesticides to ensure the quality of these food resources, while regulating the intake of nectar and pollen in time.The cultivation of plants, such as alfalfa or other legumes, installed more permanently in agricultural systems, presents the triple advantage to be suitable for many species of bees, to require little fertilizer and pesticides, and to allow production of fodder or seeds. Our proposals are to diversify the rotation of crops by farmers and to form a flower network in the landscape in which the quality of nectar and pollen supply must be protected by suitable farming practices (pesticide use reduction, late mowing). The proposed measures induce a reduction in the economic margin for the farmer compared to current technical managements.