Studia magisterskie 2010/2011

ENTOMOLOGIA LEŚNA Wykład 1

Ochrona drewna

Drewno, jako pokarm owadów;

Drewno jest rozkładane na związki przyswajalne przez owady za pomocą:

• Enzymów zwłaszcza owadów,

• Enzymów wydzielanych przez symbiotyczne bakterie występujących w przewodzie pokarmowym owadów (bakteriami żywić się mogą żyjące w przewodzie pokarmowym pierwotniaki, a owady żywią się bakteriami i pierwotniakami);

• Grzyby żyjące w ektosymbiozie z owadami żyjącymi w drewnie;

Owady ksylofagiczne:

• Odżywiają się skrobią, cukrami i substancjami białkowymi, ale nie wykorzystują celulozy (błonnika):

  • Żyjące na drzewach żywych – rzemliki, przezierniki, trociniarki, trzyśniad kasztanowiak;

  • Żyjąc w drewnie martwym o małej wilgotności, ale o dużej zawartości skrobi i cukrów – bielasta część drewna, miazgowce, kapturnikowi, spuszczel pospolity;

Stosowanie w budownictwie drzew młodszych o większym udziale bielu zasobnego w składniki odżywcze, sprzyja licznemu występowaniu najgroźniejszych owadów zasiedlających drewno powietrznie suche (spuszczel domowy, kołatek);

XIV-XVII wiek więźby dachowe kościołów – usunięty biel, tylko twardziel łączona kołkami z twardzieli Db lub Jw;

Od XIX wieku – gorsza jakość drewna.

Owady, których larwy odżywiają się strzępkami symbiotycznych grzybów:

Zasiedlają surowiec drzewny i inne martwe drewno o wilgotności 30-40% - umożliwia rozwój grzybni;

Drwalniki, rozwiertki, wyrynniki, rytel, trzpienniki;

Odżywiają się grzybnią zasiedlającą chodniki to ambrozja – a odżywiając się w ten sposób owady to gatunki ambrozyjne;

Mykangia (mykandia) – samice przenoszą w nich zarodniki grzybów

Owady wykorzystujące celulozę – posiadają przewodzie pokarmowym mikroorganizmy;

Niektóre kózkowate, kołatkowate, termity (do 90% celulozy); endosymbioza owadów oraz mikroorganizmów;

Rodzaje uszkodzeń powodowanych przez owady w drewnie:

Stadium szkodliwe:

chodniki larwalne – w bok od korytarzy macierzystych zakończone kolebką poczwarkową;

chodniki macierzyste – niezmienny przekrój wzdłuż całej długości, drążone przez postać doskonałą w celu złożenia w nich jaj;

Głębokość występowania uszkodzeń:

Powierzchniowe – nie są uznawane za wadę;

Płytkie 2-50 mm od obwodu kłody – uszkodzenia techniczne w (przy?) trzyobwodowej części kłody;

Głębokie - >50 mm do kilkudziesięciu cm w głąb obniżenie wartości asortymentów lub uniemożliwienie ich użycia (jako opał);

Przegląd szkodników technicznych drewna

Rząd: chrząszcze – Coleoptera

Rodzina: drwionkowate – Lymexilidae

Rytel pospolity(Hylecoetus dermestoides) – Św, Bk, Brz – niekorowany surowiec, więc jaja mogą zimować w spękaniach/szczelinach kory

Drwionek okrętowiec (stare Db) – szkodliwy w składnicach Db;

Rodzina: Kózkowate – Cerambycidae

Wykarczak

Ścigi

Rzemliki

Żerdzianki

Paśniki

Rodzina: Kornikowate – Scolytidae

Drwalnik paskowany

Drwalnik bukowy

Rozwiertek nieparek (Xyleborus dispar)

Rodzina: Wyrynnikowate – Platypodidae

Rząd: Motyle

Rodzina: Trociniarkowate

Trociniarka czerwica

Rodzina: Przeziernikowate

Przeziernik osowiec

Rząd: Błonkoskrzydłe

Rodzina: Trzpiennikowate

Trzpiennik sosnowiec

Rodzina: Mrówkowate

Gmachówka pniowa

Miazgowce (Lictidae) – bielasta część drewna liściastego, głównie Db; rozwój w lesie oraz w pomieszczeniach zamkniętych;

Kapturnik ceglasty – głównie Db, bielasta część drewna;

Wykarczak sosnowy – drewno gatunków iglastych, pniaki i dolna część pnia, często zawlekany do budynków drewnianych;

Ściga matowa – Św, So; dobija drzewa osłabione; rzadka; płytko – biel;

Paśnik niszczyciel – głównie stare Db; drewno w lesie oraz na składnicach;

Żerdzianka sosnówka – So, gatunek nizinny, ciepłolubny, drewno obumierające, osłabione i ścięte, miejsca nasłonecznione; niszczy żerdzie;

Drwalnik paskowany – iglaste, okorowane i nieokorowane, larwy żywią się grzybnią symbiotycznego grzyba Trichosporium ferruginosum; chodniki do 10 cm w głąb; larwy w pniach drzew żyjących;

Rzemlik topolowiec – dolna część pnia Tp, opada żywe, nieosłabione drzewa, które mogą zamierać ->zagrożenie dla plantacji Tp;

Kozioróg dębowiec

Trociniarka czerwica – różne gatunki liściaste; 1 rok między korą, a drewnem, potem w drewnie, chodniki ciemne, dł. do 1 m, silnie niszczą drewno;

Gmachówka pniowa – Św, głównie góry północno-wschodniej Polski; nie żywi się drewnem, zasiedla drzewa zniszczone przez grzyby;

Zwalczanie owadów w pniach drzew żywych:

Metoda mechaniczna – druty w chodnikach

Metoda chemiczna (nikotyno idy) – obecnie zarzucona, brak preparatów – wtrysk pierścieni środka na dolne części pnia, środek wnika do wewnątrz (tylko gatunki liściaste, iglaste mają za grubą, nieprzepuszczalną korę);

Ochrona surowca okrzesanego:

Hylotechniczna

1. Drzewa żywe – odpowiedni skład gatunkowy, unikanie monokultur, staranne trzebieże, usuwanie drzew osłabionych, wiatro- i śniegołomy usuwane wiosną (przed 15.04), uszkodzone latem – usuwane niezwłocznie;

2. Należyta „higiena lasu” – martwe i opanowane usuwać poza obręb lasu;

3. Właściwa pora ścinki (początek X – koniec III -> drewno może leżeć), po 15.04 drewno okorowane w lesie, pozyskane latem natychmiast wywieźć lub okorować -> pozostawiać maksymalnie przez 2-3 dni;

Pozostawianie drewna martwego daje zbyt wiele możliwości rozwoju szkodników wtórnych, takich jak np. Drwalnik paskowany.

Właściwe postępowanie na składnicach leśnych:

1. Drewno okrągłe w jak najciaśniejszych/ścisłych stosach;

2. Zasiedlone i niezasiedlone składować oddzielnie;

3. Zatapiać lub deszczować na dużych mygłach (od IV do VIII);

4. Stosowanie środków chemicznych w lasach niecertyfikowanych (zgodnie z zasadami OL);

Szybkie przecieranie drewna jako zabieg ochronny

1. Chroni przed zasiedlenie przez Rytla, Drwalniki i Rozwiertki; a także jest zabiegiem zwlaczającym.

2. Zmniejsza wilgotność i uniemożliwia rozwój grzybów – pod dachem by nie mokło;

Chemiczne zabezpieczenie drewna

Sprzedane może być przez nabywcę; stosowanie różnych środków ochrony

Korzystniejsze od korowania – drewno nie pęka z przesychania w tak dużym stopniu;

Środki ochrony roślin a środki biobójcze

Środki ochrony roślin – przepisy ustawy o ochronie roślin i liczne ograniczenia związane z ochroną środowiska;

Środki ochrony drewna, zwierząt, człowieka podlegają przepisom ustawy o produktach biobójczych – mniej rygorystyczne ograniczenia;

Ustawa z dn. 13 września 2002 r. o produktach biobójczych (Dz.Ust. z 2002 r. Nr 175, poz. 1433), np. zawierają pyretroidy zabronione w OL.

Przygotowanie trwałej składnicy (przeciwko drwalnikom)

• Usunąć warstwę ziemi do głębokości 10 cm – wysypać w to miejsce żwir;

• Ewentualnie wybetonować powierzchnię;

• Jeżeli to zaniedbamy, to należy corocznie spryskać glebę insektycydami;

Owady rozwijające się w drewnie zabudowanym

Dzielimy na kilka grup w zależności od stanu drewna

Grupa I

Rozwój w drewnie powietrznie suchym

Spuszczel pospolity

Kołatek domowy

Wyschlik grzebykorożny

Spuszczel pospolity – jest ciepłolubny, więźby dachowe (do 1 m wysokości), szkielet ścian i ganków, drewniane budowle zewnętrzne (np. altanki)

Kołatek – wymaga umiarkowanej temperatury i większej wilgotności powietrza, niszczy deski i legary podłogowe pod piwnicami i drewno w ogóle w pomieszczeniach piwnicznych

przy ogrzewaniu piecem kaflowym doskonały rozwój;

Wyschlik – zwłaszcza drewno DB i Bk – klepki podłogowe;

Grupa II

Żerowanie rozpoczynają w drewnie zawilgoconym i nadpsutym przez grzyby, mogą kończyć rozwój w suchym drewnie <20% wilgotności;

Tykotek pstry – Db, zwłaszcza architektura użytkowa

Grupa III

Rozwój w drewnie zawilgoconym i zagrzybionym

Kołatek uparty

Zmorsznik czerwony – iglaste

Borodziej cieśla – So

Rozwój wyłącznie tam, gdzie dochodzi do zawilgocenia drewna i opanowania przez grzyby – blisko ziemi np. altany, także wkopane w ziemię słupy

Wilgotność powyżej 20% umożliwia rozwój grzybów powodujących brunatną zgniliznę drewna i umożliwia występowanie owadów na niej żerujących.

Grupa IV

Rozwój wyłącznie w niekorowanym drewnie

Zagwoździk fioletowy – iglaste, dobija osłabione, 10 cm w głąb chodniki w budynkach na połaciach dachowych – usunąć korę.

Grupa V

Owady wprowadzone do budynków z materiałem zasiedlonym w lesie lub na składnicy (nie zasiedlają samodzielnie)

Wykarczak sosnowiec

Trzpienniki

Podsumowanie:

Grupa I i II są najgroźniejsze, bo niszczą drewno przez szereg pokoleń – dobrze się rozwijają w budynkach – nie dają się wyeliminować poprzez profilaktykę budowlaną

Najgroźniejsze: spuszczel pospolity i kołatek domowy – występują pospolicie i czynią największe szkody.

Wykład 2.

Ochrona drewna

Ochrona jakości drzew rosnących:

• Ochrona przed skrzywieniem strzałek w uprawach

Szeliniak sosnowiec

Zgryzienia

Uszkodzenia pączków szczytowych So przez zwójkę, olsza – kryto ryjek olchowy

• Ochrona przed uszkodzeniem strzał w młodnikach

Spałowanie

Zwójki sosnowe

Topola – rzemlik topolowiec i przeziernik Osowiec

• Drzewa starsze

Odpowiednio niski wiek rębności

Odpowiednio częste trzebieże

Częściowe zachowanie higieny lasu

Ochrona po ścięciu:

Odpowiednio szybki wywóz /korowanie

Składnice w odpowiedniej odległości do lasu – minimum 3 km

Odpowiednie przygotowanie powierzchni składnicy

Odpowiednie składowanie drewna

Czynna ochrona – zatapianie, deszczowanie, chemia

Jak najszybsze przetarcie drewna

Ochrona drewna przetartego, budowlanego

Składowanie umożliwiające przeschnięcie

Impregnacja chemią

Ochrona drewna zabudowanego, częściowo zasiedlonego

Niszczenie wysoką temperaturą

Gazowanie drewna

Impregnacja już w budowli

Ochrona cennych wyrobów z drewna

Wysoka temperatura (min. 45 stopni Celsjusza)

Mikrofale

Gazowanie

Promieniowanie γ (gamma) – bomba kobaltowa

Zastrzyki ze środków impregnujących

Metody nasycania drewna impregnatami

1. Bezciśnieniowe

   1. Smarowanie – minimum 2 razy nanosimy preparat na powierzchnię, drugie nałożenie po wchłonięciu się preparatu (po ok. 2h) głębsze wnikanie w drewno wilgotne, im więcej naniesień tym głębsza penetracja (2-4 mm w biel So); jest to metoda najprostsza i najczęściej stosowana.

   2. Opryskiwanie impregnatem – wykorzystuje się różnego rodzaju opryskiwacze ręczne lub motorowe, zasady nanoszenia cieczy i głębokość jej wnikania są podobne jak przy smarowaniu; większe zużycie cieczy roboczej.

Zalety:

Szybsze nanoszenie, na kilka metrów bez stosowania drabiny, możliwość dotarcia cieczy roboczej do szczelin, które są niedostępne dla pędzla; wygodne zabezpieczenie więźby dachowej.

1. Kąpiele w impregnatach w basenach betonowych lub prowizorycznych (dół wyłożony folią)

   • Zimna krótkotrwała – zanurzamy drewno od 30 s do 2-3 h, w temperaturze otoczenia; odpowiednia jakość preparatu w temp. 20° C; głębokość nasycenia drewna jest równa głębokości smarowania; skutecznie chroni drewno w tartakach przed sinizną (nawet całe sztaple) – nawet cienka warstwa uniemożliwia kiełkowanie zarodników.

   • Zimna długotrwała – kilka godzin do kilku dni w temperaturze otoczenia; przesycenie drewna na 1-3 cm; jest dobrze nasycone niezależnie do swojej początkowej wilgotności (środki solowe)

   • Gorąco – zimna – najskuteczniejsza metoda do wykonania chałupniczego – zabezpieczenie słupów, ambon, części mostów, ogrodzeń i innych elementów zakopanych w ziemię, silnie zagrożonych przez owady i grzyby; wykon – metalowa beczka ze środkiem na ogniu 60 - 90°C, drewno zanurzamy na 2-4 h; nagrzanie powoduje ujście części powietrza, gdy drewno pozostaje zanurzone, powoli oziębiający się preparat głęboko w nie wnika, by wniknął jeszcze głębiej można ustawić drugą beczkę z zimnym preparatem i przenieść do niego drewno po 2-4 h i zostawić aż do ostygnięcia; głębokość wnikania 2-3 cm, czasem zabezpieczona może być część bielasta na całej grubości.

1. Dyfuzyjne – działają na zasadzie dyfuzji preparatu wodorozcieńczalnego (sodowy) do wilgotnego drewna; nanoszony jest w postaci silnie skoncentrowanego preparatu, w drewnie mokrym od razu się rozpuszcza, w suchym pozostaje nierozpuszczone aż do momentu ewentualnego zwilgotnienia.

   1. Pastowanie impregnatowe – gęsta pasta nanoszona jest na drewno we wnętrzu budynków, nie mogą to być powierzchnie narażone na opady deszczu, bo preparat zostałby spłukany.

   2. Bandażowanie (też solowe) – szczególnie do drewna narażonego na opady; bandaż to płótno nasycone pastą grzybo – i owadobójczą z zewnątrz ochrona z folii; owijamy na kilkanaście miesięcy aż do zużycia pasty; gdy drewno nie jest wystawione na opady należy je specjalnie nawilżać; można w ten sposób zabezpieczyć wszelkiego rodzaju wkopane w ziemię elementy drewniane, ale w pobliżu miejsca ich wkopania w grunt – nieestetyczne!

   3. Kołkowanie – w belkach nawierca się otwory o średnicy 1 cm, tak głęboko aby dno było oddalone od przeciwnej strony belki o 2 cm, odległość między pionowymi szeregami otworów powinna być 4 cm, a w szeregu 30 cm; zalewamy insektycydem 3 – 5 razy, można tez je wypełnić raz preparatem w postaci sypkiej soli lub pasty – jeżeli okresowo drewno się zawilgaca, po zakończeniu zatykamy otwory kołkami; otwory mogą obniżyć wytrzymałość belek – minimalizację powoduje wiercenie otworów poziomych, z boku, w środku przekroju belek; można też w belkach stropowych wykonać otwory od góry, a następnie czopować je kołkami; b. skuteczna metoda zwalczania owadów w więźbie dachowej i w belkach stropowych; zaleca się ociosywanie powierzchni zniszczonej przez szkodnika.

   4. Zastrzyki – strzykawki z preparatem o małym stężeniu – wielokrotne stosowanie zabiegu jest konieczne – duża pracochłonność; płyn do igieł podawany jest grawitacyjnie lub pod ciśnieniem; po zabiegu szczelnie osłonić – filia na 48 h(koniec zanurzony w wodzie); metoda stosowana przy zabytkach; może być niebezpieczeństwem chemicznym na powłoki malarskie – dlatego nie stosować preparatów rozpuszczalnikowych, również pęcznienie drewna jest szkodliwe – pękanie powłok malarskich.

2. Metody przemysłowe (ciśnieniowe) – w komorach ciśnieniowych (autoklaw) – zmienne cieśninie w komorze z impregnatem, drewno o niskiej wilgotności (<28%), o dużym nasyceniu powietrzem, by móc manipulować ciśnieniem, czasem wykorzystywane jest podciśnienie i próżnia.

Wypieranie soków – dłużyce nieokorowane – szczelne gumowe kołpaki na czołach; impregnat pod ciśnieniem zastępuje soki z drewnem, 6 – 12 dni, b. skuteczna na świeżo ścięte drewno;

Impregnaty muszą posiadać dokumenty dopuszczenia do stosowania w budownictwie, jednak praktyka wskazuje, że:

Skuteczność jest różna, o czym nie informuje producent – istnieje konieczność podawania orientacyjnego działania skutecznego ; środki wchodzą też w reakcje z gazem propan butan, co daje długotrwały smród; nie są również badane na alergiczne oddziaływania na człowieka, ekotoksyczność czy mutagenność.

Ciekłe środki ochrony drewna:

• Solowe – środki zawierające związki boru, miedzioorganiczne, czwartorzędowe związki amonowe; najczęściej występują jako wodne roztwory, powodują pęcznienie i skurcz impregnowanego drewna, mogą je barwić; słabo wnikają w suche drewno, dobrze w wilgotne; stosunkowo trwałe w drewnie; często mają właściwości ogniochronne (kwas borny);

• Impregnaty olejowe i olejowo – rozpuszczalnikowe – ciecze gotowe bez rozcieńczania, dobrze wnikają w suche drewno, źle w drewno wilgotne zwłaszcza Św i Jd; zwiększają palność drewna; krótsze zabezpieczenie od solnych; uwalniają się toksyny szkodliwe dla organizmów żywych; popularne dla podkładów kolejowych, słupów elektrycznych, mostów drewnianych (najpospolitszy olej kreozotowy – b. trwały nawet w kontaktach z ziemią i b. toksyczny zarówno dla owadów jak i grzybów;

• Zawierające rozpuszczalniki organiczne – coraz popularniejsze; rozpuszczalnikiem jest benzyna lakowa, substancje czynne to pyretroidy (ochrona roślin); dezynsekcja drewna, zwalczanie owadów; meble wyroby zabytkowe; środki kontaktowe i żołądkowe, niezbyt trwałe;

• Dekoracyjno – ochronne – zawierają dekoracyjne pigmenty barwiące drewno , nie zawsze zawierają biocydy; b. płytko wnikają; zabezpieczają drewno przed składaniem jaj; np. Drewnochron;

• Emulsje – insektycydy, które z wodą tworzą emulsje (zawiesina o mlecznej barwie); stosowane poza gospodarką leśną do ochrony przed zasiedleniem przez owady surowca w korze lub bez kory; działanie w dużym stopniu zależy od temperatury, latem około 10 dni, w chłodniejsze okresy nawet kilka tygodni;

• Ogniochronne;

Ogółem w Polsce > 4000 preparatów biobójczych.

Gazowe środki ochrony drewna

Reaktywne dla owadów i ludzi toksyczne

Nierelatywne są nietoksyczne, ale za to duszące;

Zabytki, księgozbiory, rękopisy, meble i inne wyroby, jednorazowe działanie, nie działają długotrwale;

Gazy reaktywne

Zalety:

Szybkie i skuteczne, dobrze wnikają w drewno

Nie powodują zmiany wymiarów drewna i nie zwiększają jego palności

Mniej pracochłonne od impregnacji

Wady:

Nie zabezpieczają przed ponownym zasiedleniem

Mogą reagować z powłokami malarskimi i niektórymi stopami metali

Toksyczne – dlatego stosowane przez wyspecjalizowane firmy

Cyjanowodór, fosforowodór, bromek metylu, tlenek etylenu

Efektywność gazów

Stężenie gazu x czas działania = toksyczność gazu

Przez podniesienie temperatury o 10°C zwiększamy dwukrotnie toksyczność, nie wpływa temperatura na zmianę toksyczności poniżej 8°C – obniżony metabolizm, słabe oddychanie, najbardziej wrażliwe są młode larwy owadów, najmniej poczwarki i owady dorosłe.

Gazy niereaktywne

Zalety;

Nietoksyczne, bezpieczne dla środowiska, niepalne

Nie wpływają na powłoki malarskie i metalowe części mebli

Wady:

Bardzo powolne, wielotygodniowe działanie, konieczność stosowania bardzo szczelnych komór i urządzeń pochłaniających tlen

Azot, argon, CO₂ (niedotlenienie owadów – faza doświadczeń)

Wykorzystanie wysokiej temperatury

Gorące powietrze – larwy owadzie giną przy temperaturze 46°C; powietrze o temperaturze 80 - 110°C wprowadza się w przestrzeń poddasza – więźba dachowa:

Urządzenie do pomiaru temperatury umieszczone w środku najgrubszej belki drewnianej, rejestruje osiągnięcie temperatury niszczącej owady;

Po 6 – 8 h (nagrzewnica lub podmuch gorącego powietrza) rozpyla się dodatkowo chemiczne środki ochrony drewna.

Mikrofale

Silne nagrzewanie w b. krótkim czasie ciał owadów i otaczającego je drewna poprzez tarcie cząsteczek wody w drewnie w szybkozmiennym polu elektrycznym;

Różna wrażliwo owadów, ale ogólnie dobre rezultaty dezynfekcji i dezynsekcji;

Jest to jednak skomplikowane urządzenie, potencjalnie niebezpieczne dl a obsługi.