Czy możliwe jest zwalczanie szkodników o znaczeniu sanitarnym

Czy możliwe jest zwalczanie szkodników o znaczeniu sanitarnym


Prof. dr hab. Stanisław Ignatowicz

SGGW

Katedra Entomologii Stosowanej

Warszawa
Czy możliwe jest
zwalczanie szkodników
o znaczeniu sanitarnym
metodą ozonowania
pomieszczeń?
1
Plan wykładu
Najpierw omówimy
Układ oddechowy owadów, aby zrozumieć - jak działają
toksyczne gazy,
q
potem
q
Wrażliwość owadów na ozon,
Możliwości zastosowania ozonu w zwalczaniu owadów i
innych szkodników o znaczeniu sanitarnym.
q
2
Typowe szkodniki o znaczeniu sanitarnym
do zwalczania
3
Przetchlinki

Toksyczne gazy wnikają w
ciało owada poprzez
przetchlinki.

Przetchlinka - otwór w
nieprzepuszczalnej
powłoce owadów,
umożliwiający wymianę
gazową.
4
Przetchlinki
Owady mają 10 par przetchlinek: 2 pary na tułowiu, 8 par na odwłoku.
5
Tchawki mają budowę
segmentową.
6
Tchawki

W każdym segmencie są
rozgałęzienia poprzeczne,
podłużne, grzbietowe,
środkowe, brzuszne.

W czasie aktywności
owadów (chodzenie, lot)
następuje wymiana
powietrza w tchawkach.
Tchawki – sztywne rurki,
rozgałęziają się na drobne
tracheole (0.2-1.0 µm).
7
Tracheole

Tracheole - wypustki
dużych, gwiaździstych
komórek, które siecią
okrywają organy i tkanki
i w ten sposób
dostarczają im tlenu.
1 – tracheole; 2 – tchawki; 3 – spiralne zgrubienia
8
Tchawki - tracheole
Tlen z tchawek do tracheoli, a potem z tracheoli drogą dyfuzji
przedostaje się do tkanek.
9
Owady oddychają z przerwami


Chronią się przed O3
(utlenieniem organów
ciała), gdy przetchlinki
otwarte.
zamknięta
przetchlinka
Chronią się przed utratą
wody, gdy przetchlinki
otwarte.
10
Owady oddychają z przerwami

Przetchlinki zamykają się i
otwierają.
zamknięta
przetchlinka

Tlen z tracheoli drogą
dyfuzji przedostaje się do
tkanek.

Dwutlenek węgla jest
wydalany przez skórę.
11
Zamknięta przetchlinka gąsienicy
12
Pestycydy o działaniu oddechowym
Przedostają się do ciała
przez system oddechowy:

gazy (fumiganty),

pary cieczy,

sublimujące ciała stałe.
Z powietrzem dostają się do
tchawek, potem do krwi,
tkanek ciała, …
Blokują enzymy oddechowe;
paraliżują mięśnie obsługujące
przetchlinki.
13
Gdy czują gaz trujący – zamykają (!)
14
Gdy czują gaz trujący – udają martwe (!)
15
Udają martwe

Nie poruszają się – brak
innych czynności życiowych
= mniejsze
zapotrzebowanie na tlen.

Bez oddychania mogą
wytrzymać wiele godzin.

Szkodnik ulega „uśpieniu”
(narkoza); śmierć znacznie
później.

Właściwe stężenie gazu
C x T – stężenie gazu i czas
ekspozycji.
16
C x T = contans [wielkość stała]

Jeśli stężenie gazu
gwałtownie się obniży
(przedwcześnie
zakończony zabieg):

Szkodniki przebudzą się.

Nie otrzymają dawki
letalnej: zabieg
nieskuteczny.
17
Wpływ ozonu na owady
18
Brak wpływu ozonu w stężeniu
0,3 ppm przez 22-26 dni

przybyszka amerykańska,
Periplaneta americana

Nauphoela cinerea

mrówka ognista, Solenopsis
invicta
CxT
Levy R., Jouvenaz P., Cromroy H. L. 1974. Tolerance of three species of insects to prolonged
exposures to ozone. Environ. Entomol., 3 (1): 184-185
19
Doświadczenie z gryzkami

W stalowych binach z
13,600 kg pszenicy. Jeden
bin ozonowano, drugi –
kontrola.

Szkodniki umieszczono w
binach na 1-, 2-, 3- i 4 dni.

Stężenia ozonu: 0, 25, 50 i
70 ppmv.
20
Ozon przeciwko gryzkom

Przy stęż. 70 ppmv był b.
skuteczny przeciw
samicom Liposcelis
bostrychophila i Liposcelis
paeta już po 1 dniu.

Ozon nie był skuteczny
przeciw jajom nawet po 4
dniach ekspozycji.
Liposcelis bostrychophila
21
Roztocze kurzu domowego (kurzolubki)

Mała komora (50 cm3) z
40–60 żywymi
kurzolubkami (temp. 25°C,
R.H.=75%).

Ozon w stęż. 0.19–10.62%
(v/v).

Im wyższe stęż., tym
szybsza śmierć roztoczy.
Jae-Hyuk Hari et al. 2006. Killing Effect of Ozone on House Dust Mites, the Major Indoor
Allergen of Allergic Disease. J. Intern. Ozone Assoc., 28 (3):191-196.
22
Roztocze kurzu domowego

Im wyższe stęż., tym
szybsza śmierć roztoczy.

Liniowa zależność
między wartością C x T
a (%) śmiertelnością
roztoczy.

Wartość C xT
potrzebna do uzyskania
100% śmiertelności
roztoczy - 400 mgJae-Hyuk Hari et al. 2006. Killing Effect of Ozone on House Dust Mites, the Major Indoor
min/L.
Allergen of Allergic Disease. J. Intern. Ozone Assoc., 28 (3):191-196.
23
Pluskwa domowa

Śmiertelność 100%
uzyskano po 150 min
przy 1800 ppm ozonu.

Śmiertelność 100%
uzyskano po 48 h przy 80
ppm ozonu + 1% H2O2.
24
http://blog.bedbugcentral.com
Company – ‘Cooper Pest Solutions’, 2008

„None of the treatments were effective (no
mortality was observed). Based upon our
observations we have signifcant concerns regarding the
ability to generate, and hold high enough concentrations
of ozone, to achieve mortality within a structure. There
are additional concerns regarding the ability of ozone to
effectively penetrate all of the environments used as
harborages by bed bugs. At the current time we
do not view ozone as a viable alternative for
treatment of structures infested with bed
bugs.”
25
Z prób frmy ‘Cooper Pest Solutions’, 2008

„Żaden zabieg nie był skuteczny (nie
zaobserwowano śmiertelności). Na podstawie
naszych obserwacji mamy duże wątpliwości, czy możliwe
jest wytworzenie i utrzymanie wystarczająco wysokich
stężeń ozonu, aby uzyskać śmiertelność pluskiew w
pomieszczeniu. Są dodatkowe wątpliwości dotyczące
możliwości penetracji ozonu we wszystkie miejsca, które
służą pluskwie za kryjówki. Obecnie nie uważamy
ozonu jako istotnego zamiennika służącego
do zwalczania pluskwy zasiedlającej
obiekty.”
26
Barciak większy
460-920 mg O3/m3

Młode gąsienice i
osobniki dorosłe b.
wrażliwe – kilka h.

Najbardziej odporne:
jaja – 48 h.
Możliwa dezynsekcja plastrów pszczelich
27
Barciak większy
215-430 ppm

Młode gąsienice i
osobniki dorosłe b.
wrażliwe – kilka h.

Najbardziej odporne:
jaja – 48 h.
1 ppm = 2,14 mg O3/m3
28
Light brown apple moth (Epiphyas
postvittana)
Polifagiczna zwójkówka australijska. Obiekt kwarantannowy w USA.
29
Epiphyas postvittana, ozon przez 24 h, 7oC
Śmiertelność
poczwarek po 810 dniach po
zabiegu
Stężenie ozonu
(ppm)
Jaja
Śmiertelność
poczwarek po 2-3
dniach po zabiegu
Kontrola
60.8
1.0
6.0
50
100
500
1000
2000
72.6
77.0
100.0
100.0
100.0
19.3
74.2
100.0
99.8
100.0
98.0
99.8
100.0
100.0
100.0
30
Epiphyas postvittana, ozon przez 24 h, 7oC

LC99.9 dla jaj – 1091
ppm;

LC99.9 dla
poczwarek po 2
dniach po zabiegu –
274 ppm.
31
Epiphyas postvittana, ozon przez 24 h, 7oC
32
Wpływ ozonu na muchy

Jaja, larwy, poczwarki i dorosłe
Musca domestica, Stomoxys calcitrans
i Drosophila melanogaster poddano
wysokim stężeniom ozonu przez 19
godzin.

Ozon nieznacznie hamuje wylęg
larw z jaj (o 15-17%); bez wpływu
na jaja Drosophila.

Bez wpływu na larwy i poczwarki.
Musca domestica
R. Levy, Y.J. Chiu, H.L. Cromroy (1972). Effects of ozone on three species of Diptera. Environmental
Entomology 1 (5), 608-611.
33
Wpływ
ozonu
na wylęgi
muchy
W podobnym
czasie

larw, ich linienie,
przepoczwarczanie,
pojawianie się dorosłych w
zabiegu i kontroli.

Brak wpływu ozonu na
przebieg rozwoju.

Ozonowanie dorosłych
stymulowało składanie jaj , a
Bolimuszka,
w wyniku: znaczne
Stomoxys calcitrans
zwiększenie liczby jaj i wzrost
liczebności
owadów
R. Levy, Y.J. Chiu, H.L. Cromroy (1972). Effects of ozone on three species of Diptera. Environmental
Entomology 1 (5), 608-611.
potomnych w porównaniu z
34
600 ppm
Kuczman
Culicoides variipennis

96% śmiertelności po 30
min.

100% śmiertelności po 60
min.
35
Mrówki (robotnice), 10.000 ppm (1%)
Czas ekspozycji
(godz.)
% śmiertelności
Kontrola
5.2
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
8.0
16.0
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
36
Skórnik kolczatek, 10.000 ppm
Czas ekspozycji
(godz.)
Młode larwy
Larwy wyrośnięte
Kontrola
0
1.5
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
8.0
98.5
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
17.1
79.1
98.9
99.2
100.0
100.0
100.0
37
Przybyszka amerykańska, 10.000 ppm
Owady, w tym karaczany, są bardzo
odporne na toksyczne działanie ozonu.
Czas ekspozycji
(godz.)
Stadia młodociane
Osobniki dorosłe
Kontrola
0
4.8
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
8.0
91.0
96.1
99.1
100.0
100.0
100.0
87.8
95.2
100.0
100.0
100.0
100.0
38
Rozkruszek drobny, 10.000 ppm
Czas ekspozycji
(godz.)
% śmiertelności
Kontrola
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
8.0
83.6
93.1
97.7
98.5
99.1
99.5
100.0
39
Wrażliwość owadów na podwyższone
stężenie ozonu w powietrzu

gatunku szkodnika,

stadium rozwojowego,

wilgotności,

temperatury,

stężenie ozonu w powietrzu,

wydajność generatora (l/h),

czas ekspozycji,

C x T,

O2/CO2 w powietrzu,

…
40
Możliwe jest stosowanie średnich stężeń przez
dłuższy okres czasu (kilka dni)
LETALNE:

Stężenie 200-500 ppm
przez kilka godzin.

Stężenie 25-50 ppm
przez kilka dni.
Dwutlenek węgla stymuluje
otwieranie się przetchlinek.

Może ozon + CO2 da efekt
synergizmu?
41
Największe zastosowanie w
przechowalnictwie zbóż

Zboża są w silosach
przechowywane latami
(miesiącami).

Zabieg z zastosowaniem
ozonu w stężeniu <50 ppm
przez kilka dni (tygodni).

Możliwa recyrkulacja ozonu
przez masę zboża (JSystem).
42
Zastosowanie ozonu na owady
w pomieszczeniach?
43
Zastosowania ozonu w dezynsekcji
Zastosowania pomocnicze:

Repelent owadów

Zakłócenie
komunikowania się
owadów

Maskowanie pokarmu
44
Repelent owadów

W pomieszczeniu z
odpadami i wokół niego
zawsze mniej much, gdy
był systematycznie
ozonowany.
45
Zakłócenie komunikowania się owadów
Ozon niszczy feromony

płciowe,

ścieżkowe,

alarmowe,

inne.
Zakłóca komunikowania się
owadów.
46
Maskowanie pokarmu

Szkodnik nie znajduje
produktu.

Samica omacnicy
spichrzanki składa jaja w
miejsca, które nie
dostarczą pokarmu jej
larwom.

…
47
Zachowanie się karaczanów

Węchem karaczan
znajduje pokarm, a potem
drogę do kryjówki.

Ozon niszczy zapachy nie
tylko pokarmu, ale też
ślady prowadzące do
kryjówki.
48
Zachowanie się karaczanów

Karaczany nie opuszczą
swojej kryjówki, jeśli nie
wyczuwają ‘drogi
powrotnej’.

Nie opuszczą też wtedy,
gdy nie wyczuwają
zapachu pokarmu.
49
Inne zastosowania ozonu w dezynsekcji

Usunięcie zastosowanego
produktu biobójczego po
wykonaniu skutecznego
zabiegu.

Usunięcie pozostałości z
rozkładu produktu
biobójczego.
50
Zastosowanie ozonu w celu
usunięcia dzikich zwierząt
51
Usuwanie dzikich zwierząt z obiektów

Wokół ozonowanego
pomieszczenia na odpady
brak aktywności
szczurów, ptaków i much.

Zapachowo mniej
atrakcyjne
pomieszczenie.
52
Usuwanie gryzoni z obiektów

Gryzonie bardzo wrażliwe na ozon.

Można je wypłoszyć ozonem z trudno dostępnych
miejsc.
Harbison B. 2002. Using ozone to control pests. Pest Control Technology online, 27.09.2002.
53
Usuwanie dzikich zwierząt z obiektów

Skunks bardzo wrażliwy
na ozon.

Udane wypłoszenie
skunksa z budowanego
domu.

Udane usunięcie zapachu,
jaki po sobie pozostawił.
Harbison B. 2002. Using ozone to control pests. Pest Control Technology online, 27.09.2002.
54
WNIOSKI
Wrażliwe:

wirusy,

bakterie,

grzyby.
Tolerują ozon:

roztocze,

owady.
55
Ozonowanie – jedna z metod
integrowanego zwalczania organizmów
szkodliwych


Nie jest możliwe
uzyskanie w krótkim
czasie (T) wysokiej
śmiertelności owadów i
roztoczy przy
zastosowaniu niskich
stężeń ozonu (C).
Ozon w zabiegach
dezynsekcji ma
ograniczone
zastosowanie.
CxT=
contans
56
Ozonowanie – jedna z metod
integrowanego zwalczania organizmów
szkodliwych


Ozonowanie może być
jednym z elementów IPM.
Potrzeba dalszych badań i
prób.
IPM
Generator ozonu powinien być elementem wyposażenia każdej frmy DDD.
57
Tym bardziej, że …
Zabieg gazowania z
zastosowaniem ozonu:

przyjazny środowisku,

zabieg akceptowany w
produkcji ekologicznej.
58
Literatura

Beard R. L. 1965. Observations on house fies in high-ozone
environments. Ann. Entomol. Soc. Amer., 58 (3): 404-405.

Harbison B. 2002. Using ozone to control pests. Pest Control
Technology online, 27.09.2002.

Jae-Hyuk Hari et al. 2006. Killing Effect of Ozone on House Dust
Mites, the Major Indoor Allergen of Allergic Disease. J. Intern. Ozone
Assoc., 28 (3):191-196.

Levy R., Chiu Y. J., Cromroy H. L. 1972. Effects of ozone on three
species of Diptera. Environmental Entomology 1 (5): 608-611.

Levy R., Jouvenaz P., Cromroy H. L. 1974. Tolerance of three species
of insects to prolonged exposures to ozone. Environ. Entomol., 3 (1):
184-185.
59
Dziękuję bardzo za uwagę!
60