Ograniczanie larw muchówek podczas wermikompostowania domowych odpadów organicznych w skrzynkach ekologicznych

18 M. GARCZYÑSKA, J. KOSTECKA

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE Vol. LXIII No 1/2012: 18–21 DOI: 10.2478/v10239-012-0005-4

WSTÊP

Odpady organiczne, to z jednej strony jeden z istot-nych czynników degraduj¹cych œrodowisko przyrod-nicze, a z drugiej cenny materia³ uzupe³niaj¹cy ¿yznoœæ gleb [Baran, Drozd 2004]. Wœród odpadów organicznych do przetworzenia w nawozy nadaj¹ siê tak¿e odpady kuchenne. Mo¿na je kompostowaæ, poddaæ fermentacji lub wermikompostowaniu [Jêdr-czak 2008; Rosik-Dulewska 2008; Kostecka 2009].

Stosowana w wermikulturach pó³nocnej Europy d¿d¿ownica kompostowa Eisenia fetida (Sav.) akcep-tuje zró¿nicowane cechy siedliska z odpadów organicz-nych. Charakteryzuje siê te¿ du¿¹ rozrodczoœci¹ i szyb-kim przetwarzaniem tych odpadów na wermikompost [Neuhauser i in. 1980; Dominguez 2004; Dominguez, Edwards 2004], co mo¿e przynieœæ wiele korzyœci eko-logicznych i ekonomicznych [Kostecka, Arend 2004]. Wygoda i komfort wermikompostowania on site, w d¿d¿ownicowych skrzynkach ekologicznych mog¹ byæ utrudnione przez pojawienie siê doros³ych form muchówek z rodziny Sciaridae i ich larw, konkuru-j¹cych z d¿d¿ownicami o odpad organiczny.

Celem opisanych badañ by³a obserwacja funkcjo-nowania d¿d¿ownicowych skrzynek ekologicznych i okreœlenie rozwoju populacji d¿d¿ownic E. fetida w kontakcie z ograniczaj¹cym wystêpowanie muchó-wek w skrzynkach ekologicznych, preparatem aliofi-lowym. Okreœlano tak¿e tempo wermikompostowa-nia i cechy wermikompostu z odpadów kuchennych.

MATERIA£ I METODY BADAÑ

Badania prowadzono w warunkach laboratoryj-nych wed³ug schematu przedstawionego w tabeli 1. D¿d¿ownice Eisenia fetida (Sav.) hodowano w skrzynkach ekologicznych o wymiarach 21x15x10 cm, utrzymuj¹c w nich sta³¹ wilgotnoœæ (ok. 70%) [PN- ISO 1998]. Temperatura w laboratorium wyno-si³a 20±50_{C. Do wszystkich pojemników} wprowadzo-no po 2 dm3 _{standardowej ziemi ogrodniczej} i odpa-dy organiczne wymienione w tabeli. Dla poprawie-nia warunków wermikompostowapoprawie-nia odpady zmie-szano z celuloz¹ [za Kostecka 2000]. Jej Ÿród³o sta-nowi³a rozdrobniona tektura (10 mm). Pojemniki po-MARIOLA GARCZYÑSKA, JOANNA KOSTECKA

Zak³ad Biologicznych Podstaw Rolnictwa i Edukacji Œrodowiskowej Wydzia³ Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski

OGRANICZANIE LARW MUCHÓWEK PODCZAS

WERMIKOMPOSTOWANIA DOMOWYCH ODPADÓW

ORGANICZNYCH W SKRZYNKACH EKOLOGICZNYCH

REDUCING DIPTERAN LARVAE DURING VERMICOMPOSTING

OF HOUSEHOLD ORGANIC WASTE IN ECOLOGICAL BOXES

Abstract: Vermicomposting of organic household waste on-site can give a number of ecological and economical benefits. If it

takes place in small containers – earthworm ecological boxes, the convenience and comfort of carrying out of this process may be at risk from the nuisance of appearance of larvae and adult forms of Diptera coming from Sciaridae family. In order to reduce them, aliophilic preparation was used effectively. The obtained vermicomposts were rich in plant nutrients, but highly saline.

S³owa kluczowe: wermikompostowanie, odpady kuchenne, Eisenia fetida, Sciaridae, preparat aliofilowy Key words: vermicomposting, household organic waste, Eisenia fetida, Sciaridae, aliophilic preparation

http://versitaopen.com/ssa oraz http://versita.com.ssa

19 OGRANICZANIE LARW MUCHÓWEK PODCZAS WERMIKOMPOSTOWANIA DOMOWYCH ODPADÓW ORGANICZNYCH ...

zostawiono w s¹siedztwie namno¿onych wczeœniej muchówek, a nastêpnie zasiedlono d¿d¿ownicami (50 osobników E. fetida – 40 dojrza³ych i 10 niedojrza-³ych), o znanej biomasie. Zapobiegaj¹c pojawianiu siê larw ziemiórkowatych, pod³o¿a skrzynek podle-wano co tydzieñ, 2% nastojem czosnku wg wskazañ Achremowicza [1995]. Przed kolejnymi aplikacjami tego preparatu, dynamikê rozwoju populacji d¿d¿ow-nic sprawdzano przez rêczn¹ segregacjê ca³ych objê-toœci badanych pojemników. Odnajdywane osobniki i kokony liczono i wa¿ono. Karmienia dokonano w ka¿dej „skrzynce” 4-krotnie.

Skutecznoœæ ograniczania larw muchówek zie-miórkowatych przez preparat aliofilowy sprawdzano regularnie metod¹ mokrego lejka, pobieraj¹c po trzy próbki (o objêtoœci 30 ml) pod³o¿a z ka¿dej skrzynki [Górny, Grüm 1981].

Na koñcu doœwiadczenia pobrano tak¿e próbki wermikompostu i oznaczono jego sk³ad: pH w wodzie okreœlano metod¹ potencjometryczn¹, a stê¿enie soli – metod¹ konduktometryczn¹ (w g NaCl×dm–3_). Zawartoœæ azotu ogólnego zbadano metod¹ Kjeldahla, a fosforu metod¹ wanadowo-molibdenow¹. Poziom potasu, wapnia i magnezu (mg×dm–3_{) analizowano} technik¹ ASA.

Uzyskane wyniki analizowano za pomoc¹ arku-sza kalkulacyjnego Excel, a obliczone dane

(zapre-zentowane jako œrednie ± odchylenie standardowe) porównywano metod¹ wariancji, pos³uguj¹c siê te-stem Tukeya i programem Statistica PL.

WYNIKI I ICH OMÓWIENIE

Skrzynka kompostowa by³a skuteczn¹ metod¹ na unieszkodliwianie organicznych odpadów kuchennych. Poniewa¿ nastój czosnku dodawano do pod³o¿y z od-padami organicznymi co tydzieñ (w celu niedopusz-czenia do namno¿enia siê larw ziemiórkowatych) [za Achremowicz 1995], wszystkie populacje d¿d¿ownic kontrolowano w tych samych odstêpach czasu. Stwier-dzono, ¿e tak czêste sprawdzanie nie by³o korzystne. Zarówno w pod³o¿ach badawczych jak i kontrolnych, d¿d¿ownice reagowa³y zak³óceniem rozmna¿ania przez ca³y okres czêstego sprawdzania ich populacji (rys. 1). Dopiero zmniejszenie czêstotliwoœci niepokojenia d¿d¿ownic pod koniec badañ, skutkowa³o gwa³townym przyrostem ich liczebnoœci. Œrednia populacja w skrzyn-kach kontrolnych liczy³a wtedy 80±20 osobników i by³a nieistotnie wiêksza od tej w skrzynkach z preparatem aliofilowym (78±18 osobniki; p>0,05). Podobnie kszta³-towa³a siê dynamika sumy biomasy d¿d¿ownic (w po-jemnikach kontrolnych – 30,658±7,602 g i w pojemni-kach z preparatem aliofilowym – 28,589±7,401g) (p>0,05) (rys. 2).

TABELA 1. Schemat doœwiadczenia TABLE 1. Plan of experiment

a k n y z r k S s r e n i a t n o C PMoedd³iou¿me DEa¿dtrh¿wowornmcise PTrrezearteabdaiwnaestoedspady 5 – 1 t a r a p e r P y w o li f o il a ci li h p o il A n o it a r a p e r p m d 2 o P 3_zeimi * j e z ci n d o r g o m d 2 t A 3_poritons * li o s n e d r a g f o e j c al u p o P E.feitda: j e n a n z o w ó k i n b o s o 0 5 o p ei s a m o i b f o n o it al u p o P E.feitda: f o sl a u d i v i d n i 0 5 t a E.feitdaof s s a m o i b n w o n k : h c a k z c o h c y ¿ u d o e c t ai s w u k i n m e j o p m y d ¿ a k W , a b el h c , u n o r a k a m o g e n a w o t o g k e t z s e r l m 0 5 1 o p l m 0 0 3 + k e ³ b a j i w ó k ai n m ei z z k e r ei b o * * )l m 0 0 9 m e z a r( y z o l u l e c j e n o i n b o r d z o r : h s e m e g r al f o t e n a n i r e n i a t n o c h c a e n I , d a e r b ,i n o r a c a m d el i o b f o s e u d i s e r f o l m 0 5 1 l m 0 0 3 + s el p p a d n a sl e e p o t a t o p * * )l m 0 0 9 l a t o t( e s o l u ll e c d e t u n i m m o c f o 0 1 – 6 al o rt n o K l o rt n o C

Objaœnienia – Explanations: * uniwersalne pod³o¿e do roœlin ozdobnych Floro-hum, pH 5,5–6,5; sk³ad: torf wysoki, torf niski, perlit, piasek, mikroelementy, nawóz mineralny NPK, ** po 75 ml na ka¿dy typ odpadu – co powodowa³o podanie resztek kuchennych w stosunku resztki : celuloza 2:1. *universal medium for ornamental plants Floro-hum, pH 5,5–6,5; composition: highmoor peat, lowmoor peat, pearlite, sand, microele-ments, mineral fertilizer NPK, **at 75 ml for each type of waste – which caused give kitchen residues in proportion residues : cellulose 2:1.

                      GDWDGDWH NRQWUROD FRQWURO  SUHSDUDW DOLRILORZ\ DOLRSKLOLF SUHSDUDWLRQ   RYSUNEK 1. Wp³yw preparatu aliofilowego na dynamikê zagêszczenia

E.  fetida [os.×pojemnik–1_{] [±SD]}

FIGURE 1. Influence of aliophilic preparation on dynamics of density of E.  fetida [ind.×container–1_{] [±SD]}

Liczebnoœæ –

Quantity

20 M. GARCZYÑSKA, J. KOSTECKA

Badania mog¹ wskazywaæ, ¿e osobniki dojrza³e E. fetida nie by³y wra¿liwe na nastój z czosnku. Ich œrednie zagêszczenie (kontrola: 46±3,6; pojemnik z preparatem aliofilowym 46±3,5 os./ poj.) oraz œrednia suma ich biomasy (26,902±5,838 g i 27,054 ±6,943 g) nie ró¿ni³y siê (p>0,05). Wra¿liwoœæ na obecnoœæ czosnku wykaza³y natomiast osobniki niedojrza³e. Na koñcu doœwiadczenia istotnie wiêcej osobników w tej klasie wiekowej odnaleziono w skrzynkach kontrol-nych (16±36); gdy w pojemnikach z preparatem alio-filowym by³o ich mniej (14±34; p<0,05). Istotne ró¿-nice dotyczy³y tak¿e sumy ich biomasy (kontrola: 3,346±4,017 g; pojemnik z preparatem aliofilowym 2,684±4,872 g; p<0,05). Czosnek mia³ równie¿ nega-tywny wp³yw na œredni¹ sumê biomasy 10 kokonów sk³adanych przez d¿d¿ownice (tab. 2).

Czosnek Allium sativum zawiera w swoim sk³a-dzie allicynê, która jest inhibitorem syntetazy ace-tylokoenzymu A i blokuje równie¿ syntezê kwasów ß-t³uszczowych, steroli i innych substancji. Ma silne dzia³anie negatywne na szkodniki roœlin i grzybobój-cze [Achremowicz 1995]. Czosnek zawiera te¿ ajo-en, ponadto zaliczane do fitoncydów lotne olejki ete-ryczne, które zawieraj¹ organiczne zwi¹zki siarko-we. S¹ to zwi¹zki silnie dra¿ni¹ce, szczególnie w for-mie nastoju. Mo¿na przypuszczaæ, ¿e na te substan-cje w preparacie aliofilowym mog³y negatywnie re-agowaæ bardziej wra¿liwe osobniki niedojrza³e d¿d¿ownic, a ujemne oddzia³ywanie na E. fetida roz-mna¿aj¹ce siê, skutkowa³o obni¿eniem biomasy ko-konów (5% w stosunku do kontroli).

                  GDWDGDWH SUHSDUDW DOLRILORZ\ DOLRSKLOLF SUHSDUDWLRQ kontrola control Biomasa – Biomass [g

] RYSUNEK 2. Wp³yw preparatu

aliofilowego na sumê biomasy

E.  fetida [g×pojemnik–1_][±SD]

FIGURE 2. Influence of aliophilic preparation on E.  fetida biomass [g×container–-1_][±SD]

TABELA 2. Œrednia biomasa 10 kokonów w zale¿noœci od obecnoœci preparatu z czosnku [g] TABLE 2. The average biomass of 10 coccons depending on the presence of garlic preparation

Objaœnienia – Explanations: a, b – zró¿nicowanie statystycznie istotne; a, b – differentiation statistically essential (p<0,01).

a t a D e t a D 21.01 28.01 04.02 11.02 18.02 04.03 08.05 ŒMreeadnnai al o rt n o K l o rt n o C 0±,01,40131 0±,01,70330 0±,01,70220 0±,01,60411 0±,01,50312 0±,01,60110 0±,01,60119 0±,01,6011a9 t a r a p e r P y w o li f o il a ci li h p o il A n o it a r a p e r p 3 3 1 , 0 0 2 0 , 0 ± 0±,01,90121 0±,01,60023 0±,01,50120 0±,01,40213 0±,01,50020 00,,104290b± 0±,01,5052b0

Zastosowany preparat aliofilowy by³ bardzo sku-teczny w ograniczaniu larw muchówek, redukuj¹c ich liczebnoœæ o 65% w porównaniu z kontrol¹.

Wykazane tendencje, dotycz¹ce zagêszczenia i biomasy d¿d¿ownic, nie wp³ywa³y na tempo przetwa-rzania odpadów organicznych (tab. 3). Wyproduko-wane z odpadów kuchennych wermikomposty by³y bogate w sk³adniki pokarmowe roœlin (tab. 4). Nie ró¿ni³y siê pod wzglêdem zawartoœci azotu azotano-wego, fosforu, potasu, wapnia i magnezu. Poniewa¿ zasolenie wermikompostów z odpadów kuchennych przekracza³o próg tolerancji dla roœlin, a zawartoœæ sk³adników pokarmowych by³a bardzo wysoka, wy-tworzone nawozy nale¿y rozcieñczyæ przy wprowa-dzaniu do pod³o¿y uprawowych roœlin.

TABELA 3. Wp³yw preparatu aliofilowego na tempo wermikom-postowania odpadów organicznych [ml×dzieñ–1_]

TABLE 3. Influence of aliophilic preparation on the rate of ver-micomposting of organic waste [ml×day–1_]

u t s o p m o k i m r e w ei n e z d o h c o P t s o p m o ci m r e v e h t f o n i g ir O A B w ó d a p d o h c y n ai b a r e z r p æ œ o t ê j b O s e t s a w d e t a e rt f o e m u l o V 619±195 705±57 il o rt n o k o d u k n u s o t s w æ œ o t ê j b O l o rt n o c o t n o si r a p m o c n i e m u l o V 113[%]

Objaœnienia – Explanations: A – kontrola, control; B – preparat aliofi-lowy, aliophilic preparation.

W warunkach prowadzonego doœwiadczenia, nie stwierdzono aby preparat aliofilowy mia³ negatywny wp³yw na zagêszczenie i sumê biomasy d¿d¿ownic

21 OGRANICZANIE LARW MUCHÓWEK PODCZAS WERMIKOMPOSTOWANIA DOMOWYCH ODPADÓW ORGANICZNYCH ...

wermikompostuj¹cych odpady organiczne, ale sam sposób jego aplikacji i czêste sprawdzanie stanu po-pulacji E. fetida zaburza³o rozmna¿anie d¿d¿ownic. Wobec potwierdzenia skutecznoœci w redukowaniu populacji muchówek przez ten naturalny preparat i brak wp³ywu na tempo wermikompostowania, w dal-szych badaniach warto ustaliæ zarówno wielkoœæ jego dawki, jak i sposób jej aplikacji do pod³o¿y skrzynki ekologicznej.

WNIOSKI

1. Kuchenny odpad organiczny mo¿na unieszkodli-wiaæ on site – w d¿d¿ownicowych skrzynkach eko-logicznych. Spowodowan¹ obecnoœci¹ muchówek uci¹¿liwoœæ prowadzenia skrzynki, mo¿na ograni-czaæ zastosowaniem preparatu aliofilowego. 2. Zastosowany preparat aliofilowy by³ skuteczny w

ograniczaniu larw muchówek. Jest preparatem na-turalnym i redukowa³ liczebnoœæ larw ziemiórko-watych o 65% w porównaniu z kontrol¹.

3. Wermikomposty wyprodukowane z unieszkodli-wianych odpadów organicznych by³y bogate w sk³adniki pokarmowe, ale ich zasolenie

przekra-TABELA 4. Cechy uzyskanych wermikompostów (sk³adniki oznaczane w œwie¿ej masie, przy wilgotnoœci 70%)

TABLE 4. Characteristic of produced vermicompost (components determined in fresh mass at humidity of 70%)

* za – acc. [Koñczak-Konarkowska 2009]. d a ³ k s i y h c e C w ó t s o p m o k i m r e w ci t si r e t c a r a h C s n o it i s o p m o c d n a st s o p m o ci m r e v f o ei n e z d o h c o P u t s o p m o k i m r e w e h t f o n i g ir O t s o p m o ci m r e v y n l a m y t p O n il œ o r al d m o i z o p * w ó k i n d a ³ k s r o f l a m it p O l e v el st n al p * st n ei rt u n f o al o rt n o k l o rt n o c apriloepfliaorwaty ci li h p o il a n o it a r a p e r p H n i – w H p 2O 6,1±0,2 5,9±0,3 6,0–7,5 il o s ei n e ¿ ê t S n o it a rt n e c n o c tl a S l C a N g ( × md –3₎ 0 , 1 ± 4 , 5 4,8±0,5 ok.1,0 O N -N ₃( × mmgd –3₎ g m ( P × md –3₎ g m ( K × md –3₎ g m ( a C × md –3₎ g m ( g M × md –3₎ 9 8 ± 0 8 8 6 6 ± 5 4 3 8 9 1 ± 4 1 4 1 1 5 3 ± 4 2 1 2 7 6 ± 9 7 2 2 9 ± 1 7 8 5 4 ± 4 3 3 4 9 2 ± 6 8 3 1 9 9 1 ± 8 3 1 2 3 5 ± 3 9 2 0 2 1 – 0 5 0 8 – 0 4 0 5 2 – 5 2 1 0 0 0 2 – 0 0 0 1 0 2 1 – 0 6

cza³o próg tolerancji dla roœlin. Dlatego wytwo-rzone nawozy nale¿y rozcieñczyæ przed wprowa-dzaniem do pod³o¿y uprawowych.

LITERATURA

ACHREMOWICZ J. 1995. Badania nowych aficydów pocho-dzenia roœlinnego. Pestycydy. 4: 27–36.

BARAN S., DROZD J. 2004. Komposty z odpadów komunal-nych, produkcja, wykorzystanie i wp³yw na œrodowisko.

PTSH. Wroc³aw: 7–27.

DOMINGUEZ J. 2004. State-of-the-art and new perspectives on vermicomposting research. [W:] CA Edwards (ed.) Earthworm Ecology. CRC Press UC: 401–424.

DOMINGUEZ J., EDWARDS C.A. 2004. Vermicomposting or-ganic wastes: A review. [W:] Soil Zoology for Sustain Deve-lopment in the 21st _{Century. S.H. Shakir Hanna and W.Z.A.}

Mikhall (eds). Cairo: 369–395.

GÓRNY M., GRÜM L. 1981. Metody stosowane w zoologii gle-by. PWN. Warszawa.

JÊDRCZAK A. 2008. Biologiczne przetwarzanie odpadów. Wyd. Nauk. PWN.

KOÑCZAK-KONARKOWSKA B. 2009. KSCHR w Warszawie, OSCHR w Gorzowie Wielkopolskim: 69 ss.

KOSTECKA J. 2000. Badania nad wermikompostowaniem od-padów organicznych. Zesz. Nauk. AR Kraków. Rozprawy. 268: 1–88.

KOSTECKA J. 2009. Selected aspects of the significance of ear-thworms in the context of sustainable waste management. [In:] Contemporary Problems of Management and Environmental Protection. W. S¹dej (ed.) Sevages and waste materials in envi-ronment. Olsztyn: 153–171.

KOSTECKA J, AREND A. 2004. Rozwa¿ania na temat uwarun-kowañ rozwoju wermikultury w warunkach polskich. Zesz.

Probl. Post. Nauk. Roln. 498: 127–134.

NEUHAUSER E.F, HARTENSTEIN R., KAPLAN D.L. 1980. Growth of the earthworm Eisenia foetida in relation to popu-lation density and food rationing. Oikos. 35: 93–98. PN-ISO 1998. Soil quality. Effect of pollutants on earthworms

(Eisenia fetida). Part 2: Determination of effects on repro-duction. No 11268-2. Geneva. Switzerland.

ROSIK-DULEWSKA C. 2008. Podstawy gospodarki odpadami. Wyd. Nauk. PWN. Warszawa.

Dr hab. Joanna Kostecka, prof. UR Zak³ad Biologicznych Podstaw Rolnictwa i Edukacji Œrodowiskowej

Uniwersytet Rzeszowski ul. M. Æwikliñskiej 2 35-959 Rzeszów

e-mail: jkosteck@univ.rzeszow.pl