Μελέτη της εποχικής διακύμανσης των γαιοσκωλήκων σε διάφορα περιβάλλοντα, καλλιεργημένα ή μη και της επίδρασης διαφόρων τροφικών υποστρωμάτων στην ανάπτυξή τους

Abstract

The survey of the earthworm communities in situ proved that, in Eastern-Central Greece, there exist 27 earthworm species of totally 66 present in Greece. There is great differentiation between biotopes regarding species occurrence, species richness and population density. The comparison of three types of ecosystems showed that cultivated soils had the highest species richness per place, followed by the natural wetlands, though the undisturbed places had the lowest number of species. Α significant difference between cultivated and undisturbed places regarding species richness was detected. No significant differences were recorded between the above ecosystems regarding population densities, which fluctuated a lot within each ecosystem. The seasonal fluctuation of the earthworm densities were studied in two natural sites in Parnitha Mountain, οf which one was an area that had been stroke by a severe wild fire in 2007 and in vineyards cultivated under the conventional and organic systems in two places, Spata and Nemea, which have quite different climatic parameters. In Spata an abandoned vineyard was also sampled. The extraction method was the combination of collecting from the soil by digging up to 10 cm depth and hand sorting, followed by application of an aqueous suspension of mustard as irritant. The results revealed differences in species occurrence, densities and period of activity between places. In all places earthworms underwent an active period that coincided with the wet season and a resting one during which they aestivated which happened in the dry season. The aestivation period corresponded with the moisture deficit months in each area. In the mountain of Parnitha an additional period of inactivity during winter was detected, caused by prolonged snow coverage. The productive systems differed in species abundance, density and period of activity. The organic system had higher species abundance than the conventional in both places. The densities of the organic system were also significantly higher at least during the period of high activity. The abandoned vineyard in Spata had the highest density of this area, which was significantly superior from the conventional system. Subtle differences in the duration of the active period were detected between vineyards as a result of the different cultural practices in both areas. The earthworm populations in the burned sites in Parnitha have not recovered yet since 2007. The study of the effects of fertirrigation with Olive Mill Wastewaters (OMW) up to the dose of 80m3 ha-1, as indicated by the official instructions, on the earthworm species Octodrilus complanatus, which is the most common anecic Greek species (among total three), was conducted indoors in plastic boxes using natural soil from an olive orchard. The results showed a negligible mortality and a positive, non significant effect on body growth. The undesirable small but significant increases in soil electrical conductivity and total salts are expected to wane during the following period of rains. The parameters soil pH, soil carbonates, soil respiration rate, total soil nitrogen and its mineral forms were not affected significantly by OMW application in the presence of earthworms. For the study of the effects of various foods on the growth of the species O. complanatus several byproducts or residues from common agricultural activities were tested, namely, plain olive leaves or amended with OMW, plain ΟΜW, cotton ginning residues, lawn clippings, vine leaves, plain cow manure or amended with whey. The experiment was conducted indoors similarly to the fertirrigation trial. All the tested diets had the same positive influence on growth, except plain OMW which caused severe mortality and were excluded from the analysis. Cotton ginning residues induced the highest increase in mean body weight. The addition of a small quantity of OMW or whey in solid foods showed a positive though not significant influence. A suggestion for improving the fertirrigation of olive orchards with OMW in order to obtain the maximum benefit for the ecosystem and the fertility of the soil is to apply simultaneously various organic amendments in the soil.The changes in soil properties induced by any diet did not exceed the limits for optimum crop production. Presumably, all foods and their combinations can be used to nourish earthworm cultures or to increase the fertility of the soils without undesirable side effects.

Η διερεύνηση των κοινοτήτων των γαιοσκωλήκων στο ύπαιθρο έδειξε ότι στην Κεντρική-Ανατολική Ελλάδα εξακριβωμένα υπήρχαν εγκατεστημένοι πληθυσμοί από 27 είδη γαιοσκωλήκων, επί συνόλου 66 καταγεγραμμένων ελληνικών ειδών. Υπήρχε μεγάλη παραλλακτικότητα μεταξύ των περιοχών που εξετάσθηκαν ως προς τα είδη που περιλαμβάνουν, τον πλούτο ειδών και την πυκνότητα. Τον μεγαλύτερο αριθμό ειδών ανά περιοχή τον συναντήσαμε στα καλλιεργούμενα οικοσυστήματα, ακολουθούμενα από τους υγροτόπους, ενώ οι αδιατάρακτες περιοχές είχαν το χαμηλότερο αριθμό. Τα καλλιεργούμενα εδάφη διέφεραν σημαντικά από τα αδιατάρακτα. Οι παραπάνω τύποι οικοσυστημάτων δεν διέφεραν σημαντικά ως προς τις πληθυσμιακές πυκνότητες των γαιοσκωλήκων, οι οποίες κυμαίνονται σε μεγάλο εύρος μέσα σε κάθε οικοσύστημα. Η διερεύνηση των μεταβολών των πληθυσμών γαιοσκωλήκων μέσα στον ετήσιο κύκλο έγινε σε δύο φυσικά πεδία στην Πάρνηθα, εκ των οποίων το ένα αποτελούσε περιοχή πληγείσα από την πυρκαγιά του 2007 και σε καλλιεργούμενα με αμπέλι εδάφη κατά το βιολογικό και συμβατικό σύστημα παραγωγής στα Σπάτα και τη Νεμέα. Τα αποτελέσματα διαφώτισαν κάποιες πλευρές της οικολογίας των γαιοσκωλήκων και αποκάλυψαν τη σημασία που έχουν τα ζώα αυτά για την ανακύκλωση της οργανικής ύλης, τη θρέψη των φυτών και τη λειτουργικότητα του εδαφικού υποστρώματος. Υιοθετήθηκε η μικτή μέθοδος εξαγωγής από το έδαφος που συνίσταται σε σκάψιμο ως 10 εκατοστά και επί τόπου διαλογή, ακολουθούμενο από εφαρμογή ερεθιστικού υδατικού αιωρήματος μουστάρδας. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας, οι πληθυσμοί παραλλάσουν ως προς τα είδη, την πληθυσμιακή πυκνότητα και την εποχή ενεργού παρουσίας ανάλογα με την περιοχή. Σε κάθε περίπτωση οι γαιοσκώληκες ήταν δραστήριοι κατά την υγρή, ύφυγρη και υπόξηρη εποχή, ενώ κατά τη ξηρή και υπέρξηρη οι πληθυσμοί μηδενίζονταν, ώστε η περίοδος αδράνειας να ταυτίζεται με την περίοδο ελλείμματος υγρασίας κάθε περιοχής. Αν το έδαφος δεχόταν άφθονο πότισμα, οι γαιοσκώληκες παρουσίαζαν μικρή ενεργή δραστηριότητα και κατά τους θερινούς μήνες. Στην Πάρνηθα, όπου μελετήθηκαν οι πληθυσμοί σε υψόμετρο ανώτερο των 1.000 μέτρων, βρέθηκε ότι υπάρχει ένας επιπλέον παράγοντας διακοπής της ενεργού δραστηριότητας των γαιοσκωλήκων κατά τον ετήσιο κύκλο, η παρατεταμένη χιονοκάλυψη που συμβαίνει την περίοδο του χειμώνα. Το παραπάνω πρότυπο μεταβολών εξυπηρετεί την ανακύκλωση των φυτικών υπολειμμάτων που είναι παρόντα κατά την φθινοπωρινή και χειμερινή εποχή και διασφαλίζει την τροφοδοσία των ριζών με θρεπτικά στοιχεία. Σε καθεμία από τις περιοχές αμπελοκαλλιέργειας παρατηρήθηκε διαφορά μεταξύ των συστημάτων παραγωγής ως προς τον πλούτο των ειδών, τους πληθυσμούς και την περίοδο δραστηριότητας. Το βιολογικό σύστημα ανέπτυξε μεγαλύτερο αριθμό ειδών από το συμβατικό και στις δύο περιοχές και έλαβε υψηλότερη πληθυσμιακή πυκνότητα, τουλάχιστον κατά την περίοδο της μέγιστης δραστηριότητας. Στα Σπάτα το βιολογικό σύστημα είχε βραχύτερη περίοδο δραστηριότητας από το συμβατικό λόγω της έλλειψης ελέγχου της φυσικής ζιζανιοχλωρίδας με αρνητική συνέπεια στο υδατικό ισοζύγιο του εδάφους, ενώ στη Νεμέα το συμβατικό είχε μεγαλύτερη αδράνεια λόγω περιορισμένης άρδευσης και εντατικότερης καλλιέργειας. Το φυσικό – εγκαταλελειμμένο έδαφος αμπελώνα στα Σπάτα υπερτερούσε ως προς τους πληθυσμούς από το συμβατικό στην ίδια περιοχή και είχε αριθμητικά μεγαλύτερες πυκνότητες από το βιολογικό, ανέπτυξε δε μικρότερη περίοδο δραστηριότητας λόγω μειωμένης υδατικής επάρκειας. Οι πληθυσμοί σε περιοχές της Πάρνηθας που επλήγησαν από την πυρκαγιά του 2007 δεν έχουν αποκατασταθεί ακόμα.Η μελέτη των επιδράσεων της υδρολίπανσης με Υγρά Απόβλητα Ελαιουργείων (ΥΑΕ) στους γαιοσκώληκες του είδους Octodrilus complanatus, που είναι το κύριο ανοδικό είδος της Ελλάδας (επί συνόλου τριών), έγινε σε πειραματικά δοχεία σε εσωτερικό χώρο χρησιμοποιώντας ως υπόστρωμα φυσικό έδαφος από ελαιώνα. Η θνησιμότητα ήταν μηδενική και η απόκριση στην ανάπτυξη των γαιοσκωλήκων ήταν θετική μέχρι την μέγιστη επιτρεπόμενη δόση (80m3 ha-1) κατά τις πολιτειακές οδηγίες. Η υδρολίπανση υπό την παρουσία των γαιοσκωλήκων προκάλεσε σημαντική αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας και των ολικών αλάτων που όμως, υπό συνθήκες αγρού, αναμένεται να ξεπλυθούν με τις χειμερινές βροχές. Δεν επηρεάσθηκαν σημαντικά το εδαφικό pH, τα ανθρακικά άλατα, η μικροβιακή δραστηριότητα, το ολικό άζωτο του εδάφους και οι ανόργανες μορφές του σε διάστημα ενός ή δύο μηνών από την εφαρμογή. Στη τελευταία ενότητα της μελέτης εξετάσθηκε η επίδραση διαφόρων οργανικών υλικών που χρησιμοποιήθηκαν ως τροφή, στην ανάπτυξη του είδους O. complanatus. Επιλέχθηκαν κάποια υλικά που προκύπτουν ως υποπροϊόντα από διάφορες αγροτικές παραγωγικές δραστηριότητες σε μεγάλες ποσότητες και, λόγω του μεγάλου όγκου που συσσωρεύεται σε δεδομένο χρόνο, θεωρούνται ως ρυπογόνα απόβλητα και απαιτούν ιδιαίτερη διαχείριση. Ειδικότερα χρησιμοποιήθηκαν τα φύλλα ελιάς, αμιγή ή μαζί με ΥΑΕ, μόνο ΥΑΕ, υπολείμματα εκκοκκισμού βάμβακος, υπολείμματα χλοοτάπητα, φύλλα αμπέλου, μόνο αγελαδινή κοπριά ή μαζί με τυρόγαλα. Ο πειραματισμός έγινε σε εσωτερικό χώρο, όπως και κατά την μελέτη των επιδράσεων της υδρολίπανσης.Όλες οι τροφές που μελετήθηκαν είχαν την ίδια θετική επίδραση στο βάρος του ακμαίου σταδίου, με εξαίρεση τα «μόνο ΥΑΕ», τα οποία προκάλεσαν θνησιμότητα και αποκλείσθηκαν από την ανάλυση. Από τις υπόλοιπες τροφές, τα υπολείμματα εκκοκκισμού βάμβακος επέφεραν τη μεγαλύτερη αύξηση στο μέσο ατομικό βάρος. Η προσθήκη μικρής ποσότητας ΥΑΕ ή τυρογάλακτος σε στερεά τροφή είχε θετική επίδραση στην ανάπτυξη, όχι όμως σημαντική. Ως εκ τούτου προτείνεται, για τη βελτίωση του τρόπου εφαρμογής της υδρολίπανσης, η ταυτόχρονη χορήγηση οργανικής ουσίας μαζί με τα ΥΑΕ στο έδαφος των ελαιώνων. Δεν καταγράφηκαν μεταβολές στις εδαφικές ιδιότητες πέραν των φυσιολογικών ορίων για την ανάπτυξη των καλλιεργειών υπό την επίδραση οποιασδήποτε τροφής. Συμπεραίνουμε επομένως ότι όλες οι τροφές που μελετήθηκαν και οι συνδυασμοί αυτών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την διατροφή των γαιοσκωλήκων σε εκτροφές και η ενσωμάτωση τους στο έδαφος αποτελεί καλή γεωργική πρακτική η οποία δεν προκαλεί ανεπιθύμητες μεταβολές στις εδαφικές ιδιότητες.