В условиях интенсификации земледелия одной из важнейших задач является повышение плодородия пахотных почв путем увеличения содержания в них гумуса. Остро стоит вопрос о возможных источниках обогащения почвы свежим органическим веществом. Промышленность и сельское хозяйство поставляют в окружающую среду огромное количество органических отходов, поэтому одной из острейших проблем современной науки является разработка способов их утилизации и переработки. Уже существует много технологий утилизации органических отходов, большинство из которых самими не являются безотходными.
Серьезной альтернативой им может быть биоконверсия с помощью вермикультуры - безотходная технология, дающая возможность получать экологически чистое удобрение - биогумус (вермикомпост) и биологическую массу вермикультуры (Покровская, 1990а, 1990б; Мельник, 1991а, 1991б; Попов, 1993; Ганжара, Борисов, Флоринский, 1995; Попов, 1995).
Оптимизируя функционирование агроценозов, необходимо восполнять утраченные биоценотические звенья. Один из путей решения – это искусственное восстановление отдельных звеньев агроэкосистемы без полного воссоздания видового разнообразия почвенной биоты. Это возможно при вермикультивировании, когда недостающее звено, гумифицированный органический материал, образуется в искусственных условиях.
Биогумус способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур на 20-30%, улучшает качество сельскохозяйственной продукции. Он используется для реанимации и рекультивации почв, подвергшихся негативным антропогенным воздействиям, для снижения содержания в них тяжелых металлов и радионуклидов (Алексеев, 1987).
Переработка органических отходов происходит с помощью искусственно воссозданного природного комплекса гетеротрофных организмов, включающих дождевых червей (Eisenia fetida) и сопутствующих им представителей почвенной микробиоты и сообществ микроорганизмов. Вермикультивирование позволяет решать проблему восстановления и поддержания плодородия почв.
Цель данной работы – изучить возможности адаптации дождевых червей местной популяции и их использования для переработки органических отходов.
Материал (Eisenia fetida) для работы был собран в 1998 году из различных субстратов: гнилой соломы, силоса, пищевых остатков. Отбирались одинаковые особи.
Для адаптации дождевых червей в качестве субстрата использовали конский навоз после 5-ти месячной подготовки. Червей содержали в лаборатории, в деревянных ящиках. Каждый вариант опыта содержал различную плотность особей на м2. В результате было выявлено, что самой оптимальной, при первоначальной посадке, является плотность от 200 до 500 экз/м2. При более высокой плотности (1500-2000 экз/м2) большая часть (56%) червей покидает субстрат, соответственно плотность червей падает. Через три месяца плотность увеличилась в 5,6 раза. После размножения новое поколение пересаживали по 1000 экз/м2 в тот же субстрат, но в этом случае не было отмечено большого количества червей (5%), которые покинули субстрат. У данного поколения коэффициент размножения был равен 6,3.
В дальнейшем испытания червей проводили на различных составах органических отходов:
• проба №1 – пищевые остатки;
• проба №2 – навоз КРС – 60%, торф – 20%, минеральная почва – 20%;
• проба №3 – навоз свиной – 40%, солома – 20%, торф – 20%, минеральная почва – 20%;
• проба №4 – навоз свиной – 60%, солома – 20%, торф – 20%;
• проба №5 – конский навоз – 50%, солома – 25%, торф – 15% и почва – 10%.
В результате испытаний было отмечено, что к каждому субстрату Eisenia fetida должна пройти адаптацию. Так например, в пробе № 1 и 5 был отмечен самый высокий коэффициент размножения (6,8), а в пробе № 4 самый низкий – 2,9%, также следует отметить, что в пробе № 4 отмечено большое количество (39%) червей, которые покинули субстрат. После второго поколения в пробе № 4 коэффициент размножения червей увеличился на 82% и составил 5,3.
Исследования размножения продолжили в лабораторных условиях на пяти субстратах, которые использовались ранее для адаптации Eisenia fetida. Для опытов были использованы адаптированные навозные черви.
В результате наблюдений за размножением Eisenia fetida нами было выявлено, что количество и размеры коконов, а также численность ювенильных дождевых червей к моменту первого, второго и третьего учетов было больше в первой, во второй и в пятой пробе. Это говорит о том, что репродуктивная способность Eisenia fetida зависит от качества и состава корма. Высококалорийная пища способствует лучшему размножению червей и быстрой переработке органических отходов. Следовательно, возникает возможность получать больше биогумуса и биомассы червей.
Численность взрослых особей за шесть месяцев наблюдений по сравнению с исходном количеством увеличилась:
• в пищевых остатках в 56 раз;
• навоз КРС – торф – почва – 47;
• навоз свиной – солома – торф – почва – 38;
• навоз свиной – солома – торф – 31;
• навоз конский – солома – торф - почва в 51 раз.
Большинство исследователей считает, что вермикомпосты в сравнении с обычными компостами обладают лучшими физическими свойствами: они более гомогенны, характеризуются более высокой водоудерживающей способностью (Chan, Griffiths, 1988).
Химические свойства вермикомпостов определяются составом отходов, служащих сырьем для их производства. Отмечаются колебания в составе вермикомпостов, сырьем для производства, которых служили различные отходы.
По обобщенным данным (Pussard, 1986) содержание в вермикомпостах органического вещества колеблется от 24 до 64%, углерода – от 12 до 29%, общего азота – от 0,8 до 3%, Р2О5 – от 0,6 до 5%, К2О – от 0,3 до 2,5%.
Результаты опытов показали, что при переработке червями Eisenia fetida из местной популяции различных отходов отмечаются колебания физико-химического состава вермикомпоста и имеет следующие показатели (табл. 1).
Таблица 1. Состав вермикомпоста из различных отходов (1995 г.).
Таким образом, от качества и состава корма зависит репродуктивная способность, количество и размеры коконов и численность ювенильных фаз развития дождевых червей из местной популяции. Вермикомпост, приготовленный из различных органических отходов, по своему физико-химическому составу различен и оказывает неодинаковое стимулирующее воздействие на растения и видовое разнообразие животного мира почвы.
Литература
1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. – Л.: Агропромиздат, 1987. – 142с.
2. Ганжара К.Ф., Борисов Б.А., Флоринский М.А. Легкоразлагаемое органическое вещество и эффективное плодородие // Земледелие. – 1995, № 1. – С. 10 – 13.
3. Мельник И.А. Еще раз о вермикультуре // Химизация сельского хозяйства. – 1991а, №5. – С. 73.
4. Мельник И.А. Технология разведения дождевых червей и производство биогумуса // Земледелие. – 1991, № 8. – С. 68.
5. Покровская С.Ф. Научные и практические аспекты приготовления компоста с помощью дождевых червей (вермикомпостирование) // Информационный материал. – М., 1990а. Сообщ. 1. – С. 1 – 10.
6. Покровская С.Ф. Научные и практические аспекты приготовления компоста с помощью дождевых червей (вермикомпостирование) // Информационный материал. – М., 1990б. Сообщ. 2. – С. 1 – 13.
7. Попов В.И. Создается ассоциация «Вермиэкология» // Земледелие. – 1993, № 3. – С. 45 – 47.
8. Попов Г.А. Рекомендации по производству и использованию биогумуса в сельском хозяйстве. – Челябинск, 1995.
9. Chan P.L.S., Griffiths D.A. The vermicomposting of pre-treated pig manure // Biol. Wastes. – 1988, Vol. 24, N 1. P. 57 – 69.
10. Pussard M., Generalites sur le lombricompostage des dechets organic // Compost Information. – 1986, N 11. P. 20 – 24.
Автор(ы): А.А.Лящев, Тюменская государственная сельскохозяйственная академия
Источник: Материалы II научно-практической конференции "Дождевые черви и плодородие почв
СП "Ecorosteh" Ltd.
