Blog

Kwestie rozpylania

Nowe badania przeprowadzone przez A&M University na Florydzie rzucają światło na automatyczne systemy rozpylania zapewniające kontrolę nad komarami w ogrodzie.

Opracowanie: James E. Cilek, Charles F. Hallmon i Reginald Johnson

Firmy i przemysł zajmujący się zwalczaniem insektów znacznie zwiększyły swoje zainteresowanie automatycznymi systemami rozpylania, których celem jest redukowanie liczby dorosłych komarów na terenach mieszkalnych.  Technologia ta zapoczątkowana została przez właścicieli domostw, którzy chcieli cieszyć się czasem spędzanym we własnych ogrodach bez narażania się na ataki komarów.

Typowy automatyczny system rozpylania składa się ze zbiornika połączonego gumowymi przewodami z wieloma pojedynczymi dyszami. Szereg ten podłączony jest do programowanej elektrycznej pompy, ustawionej na automatyczne rozpylanie środków owadobójczych zgodnie z wcześniej ustalonymi interwałami (zazwyczaj 30-45 sekund o świcie i zmierzchu, kiedy komary są najbardziej aktywne). Dysze rozmieszczone są zazwyczaj wzdłuż obwodu ogrodu oraz w innych miejscach, będących siedliskami komarów. Większość systemów stosuje najczęściej rozpuszczalną w wodzie synergistyczną mieszankę pyretryny.

Mimo iż większość ludzi zgadza się, co do faktu, iż takie płyny owadobójcze zabijają insekty na długi czas, ich efektywność w ograniczeniu populacji komarów jest niewystarczająca. Stan Floryda oraz lokalna wspólnota do spraw kontroli nad komarami zakwestionowały efektywność automatycznych systemów rozpylania, mających na celu walkę z dorosłymi komarami. Jako rezultat, rozpoczęto w 2007 roku badania nad oceną tych technologii, a zajął się tym Wydział Rolnictwa i Serwisu Klienta stanu Floryda. Sztuczny ogród badawczy wraz z systemem rozpylającym został stworzony w obrębie A&M University na Florydzie, na Wydziale Zdrowia Publicznego, Owadoznawstwa i Centrum Edukacji w Panama City, w celu  określenia działania płynów owadobójczych na komary w ustalonych warunkach.

Badania operacyjne

35-tygodniowe badania trwały od 22 marca do 16 listopada 2007. Oceniany był automatyczny system MistAway (Model Gen. 1.2, MistAway Systems, Houston, Texas), zainstalowany pierwotnie w trzech przydomowych ogrodach na  północnozachodniej Florydzie przez lokalną certyfikowaną firmę zajmującą się zwalczaniem szkodników. Firma ta wydzierżawiła właścicielom domostw system, zapewniając pełną kontrolę i konserwację, włącznie z uzupełnianiem płynów owadobójczych.

System MistAway jest ciągłym zapętlonym systemem, wykorzystującym gumowe przewody o średnicy 0,5cm, połączone z niekapiącymi dyszami #4023 Hago. Ogród, w którym przeprowadzane były badania był powierzchnią 55/85 stóp, dookoła całkowicie pokrytą systemem. Liczba dysz wynosiła od 26 do 43 na ogród, rozmieszczonych w odstępach 10 stóp. Dysze te umieszczone były ok 3-4 stopy nad ziemią i ustawione pod kątem 45 stopni. System aplikacji wyposażony był w 55 litrowy zbiornik, zawierający 0.05% roztwór Summerfrost (3% Al. Pyretryny, 6% Al. Piperonylowego Butanolu i 10% bicykloheptenowego dikarboksymidu [MGK 264]). Systemy były zaprogramowane na 45-sekundowy oprysk o świcie i kolejny o zmierzchu. Zgodnie z wytycznymi producenta, tempo przepływu w systemie wynosiło 1.4 uncji na minutę, przez dyszę 180 psi.

Panel urządzenia mógł także sprawdzać, czy właściciel domostwa nie używał systemu do innych płynów. Żadne dodatkowe użycie systemu nie było odnotowane podczas badań.  Każdy opryskiwany ogród miał swój nieopryskiwany odpowiednik w odległości minimum 100 stóp.

Populacje komarów we wszystkich ogrodach monitorowane były za pomocą pułapki ssącej ABC (Clarke Mosquito Products, Roselle, Illinois), zasilane przez żelowe baterie 6v. Wszystkie pułapki wyposażone były w przynętę w postaci dwutlenku węgla wydobywającego się z 20-funtowego sprężonego cylindra w tempie 500ml na minutę. Takie tempo uwalniania podobne jest do tego u dorosłych ssaków, niewiele większych od człowieka. Pułapki w opryskiwanych i nieopryskiwanych ogrodach zlokalizowane były w pobliżu tylnego obwodu. Dwudziestoczterogodzinne zbiory przeprowadzane były dwa razy w tygodniu i przyporządkowywane gatunkom.

Rezultaty badań operacyjnych

Trzema głównymi gatunkami komarów w zanikającej ilości, z wszystkich ogrodów były: czarny solny komar moczarowy (Ochlerotatus taeniorhynchus), Anopheles crucians i Culex salinarius. Podczas pierwszych trzech tygodni badań liczba komarów w opryskiwanych ogrodach była niższa w porównaniu z ogrodami nieopryskiwanymi, gdzie spadek wynosił od 71% do 98%. Od 27 kwietnia (tydzień 5) przez większość lata do 21 września (tydzień 26), populacje komarów relatywnie zmalały w związku z suchymi warunkami. Ciągłe i znaczne opady deszczu rozpoczęły się na nowo późnym wrześniem (tydzień 27), a wraz z nimi wzrost liczby komarów. Jako rezultat opadów, liczba komarów w sąsiedztwie znacznie wzrosła (począwszy od tygodnia 28), jednak w ogrodach opryskiwanych populacja szkodników pozostała relatywnie niska- spadek do 62%, podczas gdy w nieopryskiwanych ogrodach jedynie do 91%.

Badania w sztucznie wytworzonym ogrodzie

We wrześniu, w sztucznie stworzonych typowych ogrodach (15.2/22.9m) skonstruowanych na terenie Centrum Badań nad Zdrowiem Publicznym i Owadoznawstwem i Centrum Edukacyjnego, zamontowano klatki z ekranami cylindrycznymi do testów biologicznych nad komarami. Badania te rozpoczęte zostały w celu ustalenia głównej metody redukcji ilości komarów podczas badań operacyjnych. Ten sam model automatycznego systemu opryskującego (Gen 1.2 MistAway) zainstalowany został przez tę samą lokalną firmę zajmującą się walką z insektami. Obwód ogrodu otoczony został rurą PCV na wysokości 4 stóp w kształcie otwartego „U”, co pozwoliło na umieszczenie 18 dysz Hago w odległościach 10 stóp. 6 cali pod dyszami umieszczona została linia trzyzbiornikowych donic z krzewami mirtu (w sumie 85 roślin), aby symulować roślinną granicę podmiejskiego ogrodu.

Co najmniej 15 laboratoryjnie wyhodowanych pięcio- siedmiodniowych tygrysich komarów azjatyckich (Aedes albopictus)i południowych komarów domowych (Culex quinquefasciatus) umieszonych zostało w klatkach z ekranami cylindrycznymi. Dla każdego gatunku użyte zostały osobne klatki, zabezpieczone drewnianymi palami na wysokości ok 5 stóp od ziemi. Klatki ułożone zostały wewnątrz ogrodu na wzór siatki, zaczynając od odległości 10 stóp od dysz rozpylających (w sumie 42 klatki). Po rozmieszczeniu klatki wystawione zostały na 45-sekundowe działanie SummerFrost. 10 minut po oprysku (aby spray mógł dostać się w głąb obszaru), komary przeniesione zostały do jednej małej papierowej klatki, a po 24 godzinach sprawdzono efekty śmiertelne. Trzy nieopryskane klatki z każdym gatunkiem użyte były jako kontrola dla każdego z testów i poddane podobnym działaniom, jak klatki opryskiwane. Testy powtarzane były w cztery różne daty i przeprowadzane o zmierzchu.

Aby ustalić, czy pozostałe toksyny z opryskiwanej roślinności odegrały istotną rolę w badaniach operacyjnych, testy biologiczne nad wyciętymi z niej liśćmi przeprowadzone zostały później. Po 45-sekundowej aplikacji synergicznych pyretryn z dysz opryskujących, górne części 10 posadzonych w południowych częściach krzewów mirtu zostało wybranych jako przypadkowe próbki. Wybierane były tylko rośliny posadzone pod dyszami, aby zminimalizować zagrożenie nagłymi zmianami wiatru, powodującymi zbyt duży ruch podczas oprysku. 30 minut po oprysku, pojedyncze liście umieszczone zostały indywidualnie w szklanych zlewkach o pojemności 250ml i każdy z nich narażony został na działanie co najmniej 15 żeńskich laboratoryjnie wyhodowanych tygrysich komarów azjatyckich oraz komarów domowych w osobnych zlewkach. Śmiertelność zmierzona została po 24 godzinach. Nieopryskiwane liście mirtu użyte były jako kontrolki i obchodzono się z nimi podobnie, jak z opryskiwanymi. Testy powtórzone zostały w 7 różnych dni i oba gatunki sprawdzane były w tym samym czasie. Obszar liścia użyty w testach wynosił ok. 1.8in².

Rezultaty w sztucznym ogrodzie

Na śmiertelność komarów w klatkach spowodowaną aplikacją płynu owadobójczego wpływ miała ich odległość od dysz opryskujących: wśród komarów umiejscowionych dalej od dysz odnotowano mniejszą śmiertelność niż wśród tych, umieszczonych bliżej. Największa śmiertelność komarów obu gatunków zanotowana została 10 i 20 stóp od dysz. Uogólniając, tygrysie komary azjatyckie okazały się bardziej podatne na wpływ synergicznych pyretryn, w porównaniu z południowymi komarami domowymi. Fakt ten potwierdził się również, jeśli chodzi o śmiertelność tygrysich komarów azjatyckich zetkniętych z opryskanymi liśćmi, która była większa niż w przypadku komarów domowych, jednak zdecydowanie mniejsza w porównaniu z testami biologicznymi w klatkach.

Dodatkowe refleksje

Po pierwsze, spadek ilości komarów w ogrodzie z systemem MistAway osiągnięty został głównie dzięki bezpośredniej ekspozycji szkodników na działanie sprayu. Poziom kontroli nad insektami nie był słaby, a zmieniał się znacznie, na co wpływ miała prawdopodobnie liczba komarów w populacji oraz zachowanie kropel sprayu opryskujących cel (w tym wypadku komary). Średnia wielkość kropki płynów eliminujących komary, aplikowana przez sprzęt przyziemny na Florydzie wynosi ok 15µm. (To zostało ustalone dla nas wcześniej przez dr. Jonathana Hornby z Wydziału Kontroli nad Komarami w Lee County). Dlatego też im większy rozmiar, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że kropla pozostanie niezmieniona w zetknięciu z słupem powietrza i zdolna będzie do uderzenia w latający obiekt.

Bardzo niewiele pozostałości toksycznych (<25%)pojawiło się w wypadku komarów zetkniętych z liśćmi z górnych partii po oprysku, więc nie była to główna metoda kontroli nad komarami w ogrodach. Typowa średnia wielkość kropli podczas rozpylania pozostałości, zakładając delikatny oprysk wynosi pomiędzy 100 a 200µm. Mówiąc prościej, mniejsza kropla z dyszy rozpylającej Hago nie była w stanie zaaplikować wystarczającej ilości płynu owadobójczego na liście, aby wytworzyć toksyczny efekt. Spraye do roślin powszechnie używane są w wymiarze większym niż 1.4 oz/min/dysza w naszych badaniach.  Co więcej, testy biologiczne liści wyciętych z środkowych i dolnych części roślin pokazały zerową śmiertelność komarów. Oczywistym jest fakt, że siła sprayu i rozmiar kropli z dysz wpłynęły na owe rezultaty.

Kilka tematów działań podjętych zostało w związku z automatycznymi systemami oprysku do zwalczania dorosłych komarów. Częsta aplikacja płynów owadobójczych bez monitorowania ilości lokalnych komarów jest niezgodna z obecnymi działaniami IPM w kwestii kontroli nad szkodnikami, c musi zostać rozwiązane. Profesjonalne towarzystwa entomologiczne, takie jak Amerykańskie Stowarzyszenie Kontroli nad Komarami, stworzyły dokumenty przedstawiające stanowisko w sprawie automatycznie zaprogramowanych czasowo systemów opryskowych przeciw komarom (AMCA 2008). Przedsiębiorstwa powiązane ze skutkami chemicznego naruszania przyległych nieopryskiwanych terenów, zagwarantowały dogłębniejsze badania, aby systemy te mogły stać się bardziej powszechne na zamieszkałych terenach.

Podsumowując, zintegrowane podejście do wszechstronnej walki z komarami musi zostać zapewnione przez firmy zajmujące się kontrolą nad szkodnikami, jeśli przedsiębiorstwa te chcą zapewnić swoim klientom efektywne i stałe obniżenie ilości komarów. Klienci powinni też zostać wyposażeni w wiedzę na temat usuwania sąsiadujących z posesją siedlisk komarów. Należy jednak pamiętać, że bliskość naturalnych wylęgarni komarów (np. sąsiedztwo wody) i w efekcie migracje dorosłych osobników na tereny ogrodów itd., zaburzą w końcu poziom redukcji zapewniany przez każdy system opryskujący.

Od autorów: Częściowy udział w kosztach powyższych badań miał stan Floryda. Wydział Rolnictwa i Obsługi Konsumenta.  Autorzy pragną podziękować: Arrow Pest Service, Panama City, Fla. za umożliwienie dostępu do posiadłości, na których zainstalowane były systemy MistAway oraz za pomoc w instalacji systemu użytego podczas badań w zewnętrznym sztucznym ogrodzie.

Dr James E. Cilek jest profesorem entomologii na Uniwersytecie A&M na Florydzie. Charles F. Hallmon jest starszym naukowcem-biologiem, a Reginald Johnson to technik laboratoryjny w tym samym instytucie. Dr Cilek osiągalny jest pod adresem e-mail: jcilek@giemedia.com.