Original article

Varroa destructor is the main culprit for the death and reduced populations of overwintered honey bee (Apis mellifera) colonies in Ontario, Canada^*

Varroa destructor est le principal responsable de la mort et de la réduction des populations de colonies d’abeilles (Apis mellifera) après hivernation en Ontario, Canada

Varroa destructor ist die Hauptursache für Winterverluste und für die Abnahme der Bienenpopulation in überwinternden Honigbienenvölkern in Ontario, Kanada

¹ Department of Environmental Biology, University of Guelph, Guelph, ON, Canada N1G 2W1
² Departamento de Esp. Prod. No Trad., FMVZ, UNAM, Cd. Universitaria, Mexico DF 04510, Mexico

Corresponding author: E. Guzmán-Novoa, eguzman@uoguelph.ca

Received: 16 March 2009
Revised: 24 July 2009
Accepted: 7 September 2009

Abstract

The relative effect of parasite levels, bee population size, and food reserves on winter mortality and post winter populations of honey bee colonies was estimated. More than 400 colonies were monitored throughout three seasons in Ontario, Canada. Most of the colonies were infested with varroa mites during the fall (75.7%), but only 27.9% and 6.1% tested positive to nosema disease and tracheal mites, respectively. Winter colony mortality was 27.2%, and when examined as a fraction of all morbidity factors, fall varroa mite infestations were the leading cause of colony mortality (associated to > 85% of colony deaths), followed by fall bee populations and food reserves. Varroa-infested colonies, with weak populations and low food reserves in the fall, significantly decreased spring colony populations, whereas varroa infestations and Nosema infections in the spring, significantly decreased bee populations by early summer. Overall, results suggest that varroa mites could be the main culprit for the death and reduced populations of overwintered honey bee colonies in northern climates.

Zusammenfassung

Der relative Effekt des Befallsgrades, der Volksstärke und der Futtervorräte auf die Überwinterungsverluste und die Auswinterungstärke von Honigbienenvölkern wurde abgeschätzt. Über 400 Bienenvölker in sechs verschiedenen Regionen in Ontario, Kanada, wurden im Herbst, Frühjahr und im Frühsommer kontrolliert. Die meisten Völker waren im Herbst mit Varroamilben befallen (75,7 %), aber nur 6,1 % and 27,2 % der Völker wurden positiv auf Tracheenmilben bzw. Nosemose getestet. Die Wintermortalität lag bei 27,2 %, wobei die überlebenden Völker etwa die Hälfte ihrer Bienen und Futtervorräte verloren hatten. Während der Varroabefall über den Winter abnahm, stieg der Nosemabefall um das 317-fache auf mehr als 3,1 Millionen Sporen pro Biene im Frühjahr an (Tab. I). Allerdings wurden keine Unterschiede im Nosemabefall zwischen zusammengebrochenen und überlebenden Bienenvölkern gefunden. Bienenvölker, die während des Winters eingegangen waren, hatten signifikant weniger Bienen und Futtervorräte sowie einen höheren Milbenbefall im vorherigen Herbst als überlebende Völker (P < 0,001; Tab. II). Bei den Mortalitätsraten gab es Unterschiede zwischen den sechs Regionen: Die drei Regionen mit der höchsten Mortalitätsrate waren signifikant stärker mit Varroamilben befallen als die drei Regionen mit den geringsten Verlusten (P < 0,0001). Wenn man die einzelnen Faktoren bzgl. ihrer Bedeutung für die Winterverluste beurteilt, so waren die meisten Völkerverluste mit dem Varroabefall korreliert ( > 85 %), gefolgt von der Bienenpopulation ( > 69 %) und den Futtervorräten ( > 67 %; Tab. III). Die Futtervorräte und die Bienenpopulation im Herbst waren signifikant positiv korreliert mit der Anzahl an bienenbesetzten Waben im Frühjahr, während der Varroabefall mit dieser Variablen negativ korreliert war (P < 0,0001). Auch zwischen der Bienenpopulation im Frühsommer und der Anzahl an bienenbesetzten Waben im Frühjahr gab es signifikant positive Korrelationen (P < 0,001). Der Frühjahrsbefall mit Varroamilben und der Nosemabefall waren dagegen negativ korreliert mit der Bienenpopulation im Sommer (P < 0,001).

Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass Varroamilben große und negative Auswirkungen auf die Überlebensrate von überwinternden Bienenvölkern haben. Darüber hinaus könnte eine Kombination von Varroabefall, Nosemabefall und schwachen Völkern die Frühjahrsentwicklung von Bienenvölkern in nördlichen Klimazonen signifikant beeinträchtigen. Diese Ergebnisse betonen die Bedeutung einer geringen Varroapopulation im Herbst verbunden mit der Einwinterung von gut gefütterten und starken Bienenvölkern.