Получение биогумуса методом вермикультивирования

Получение биогумуса методом вермикультивирования

Россия,

Краснодарский край,

Павловский район,

ст. Новопластуновская,

МОУ СОШ № 8,

, 7 класс

Вермикультивирование – процесс переработки органических отходов с использованием дождевых червей и получение биогумуса. Культивирование принадлежит английскому врачу Баррету. В 1959 году на собственной ферме он занимался разведением червей с целью повышения доходности своего хозяйства. Он понимал необходимость полной утилизации органических отходов. Червей Баррет выращивал в деревянных ящиках. Продуктивность червей была высокой. Первые хозяйства по культивированию червей на отходах были созданы в конце 40-х годов в США. Выращенных червей использовали как наживку для рыбной ловли, как корм для рыб, комнатных животных и животных в зоопарках. Позднее многие хозяйства перешли на товарное производство биомассы червей. В нашей стране промышленным разведением червей на основе использования органических отходов для производства биогумуса стали заниматься в 80-х годах.

Метод вермикультивирования с успехом можно применять на приусадебных и школьных участках. Для этого используют различные отходы: навоз, бытовой мусор, обрезанные ветки деревьев, растительные и кухонные отходы, макулатура, стружки, опилки нехвойных пород. Полученный биогумус может применяться в сельском хозяйстве, как удобрение, как биостимулятор для роста и развития растений. Внесение биогумуса в почву увеличивает численность агрономически-полезных групп микроорганизмов.

Другая цель культивирования – переработка червями сельскохозяйственных и промышленных отходов в компост. Это направление разведения дождевых червей очень актуально. В настоящее время задача поддержания и повышения почвенного плодородия решается в основном путем внесения органических удобрений. Однако внесение навоза не всегда благополучно для почвы, поскольку при этом часто происходят нарушения активности многих видов беспозвоночных животных-почвообразователей. Как показали исследования, более целесообразно внесение спелого компоста, образованного деятельностью животных, в том числе дождевых червей (Шашков, 1988).

Объектами нашего исследования стали навозные черви известные, как красный калифорнийский червь. Мы познакомились с биологическими особенностями, образом жизни этих животных. Мы разводили червей в ящиках (культиваторах), на садовом участке. В процессе культивирования был получен биогумус. Он использовался, как удобрение для растений.

Цель нашей работы – изучить особенности культивирования дождевых червей, получить из биологических отходов биогумус.

Задачи исследования:

1.  Освоить метод вермикультур.

2.  Ознакомиться с образом жизни, поведения объекта исследования дождевым червем.

3.  Освоить технологию получения биогумуса.

4.  Проанализировать полученные результаты, сформулировать выводы исследования.

Методика проведения исследования.

Работа выполнялась с апреля 2008 года. Культивирование червей проводилось в культиваторах (деревянных ящиках) и на садовом участке. Ширина ящика 1 метр, длина 2 метра, высота 0,5 метра. В ящик закладывался субстрат (конский навоз, коровий навоз, листва, мелкие ветки деревьев, трава), который был заранее подготовлен в компостных кучах, слоем 15 см, и вносились черви. На садовом участке червей разводили прямо на земле, через 20 – 30 дней червей подкармливали субстратом, очередные подкормки проводились через 7 – 10 дней. Через 3 месяца вермикультивированный гумус был готов. Выборку червей проводили 3 раза, пересаживая часть их в новый субстрат. Готовый биогумус был использован для внесения в почву, для приготовления растворов. Этим раствором опрыскивались растения, обрабатывались семена, предназначенные для посевов.

Дождевые черви – древние обитатели Земли.

Дождевые черви (люмбрициды) – крупные почвенные беспозвоночные животные. В русском языке они именуются дождевыми, а в английском и немецком – земляными червями (Еarthworms; Erdenwurmen). На территории России насчитывается до 57 видов. Это в результате их жизнедеятельности создавались и создаются почвы, обеспечивалось благополучие и благосостояние всего живущего на Земле. Питаются они мертвыми разлагающимися растительными тканями, поступающими в почву в виде опада, корневых и пожнивных остатков, а также животных остатков.

Биомасса дождевых червей в почве составляет 50-72 % от всей биомассы почвенных организмов. Общее количество в почве до химизации сельского хозяйства составляло от 500 тысяч до 20 млн. особей/га, а вес биомассы от 250 до 10000 кг/га. Это в десятки раз больше, чем вес всех наземных животных, пасущихся и кормящихся на этой же площади. Поглощая вместе с почвой огромное количество растительного детрита (распадающихся мертвых растительных тканей), микробов, грибов, водорослей, простейших, нематод и т. д., черви переваривают их. С копролитами они выделяют большое количество собственной кишечной микрофлоры, ферментов, витаминов, биологически активных веществ, которые обладают антибиотическими свойствами, препятствуют развитию болезнетворной микрофлоры, подавляют гнилостные процессы, устраняют выделение зловонных газов, обезвреживают и обеззараживают почву, придавая ей приятный запах земли. В процессе переваривания мертвых органических отходов растительного и животного происхождения в пищеварительном канале червей формируются гумусные вещества. Они отличаются по некоторым своим свойствам, в частности по химическому составу и спектру микроорганизмов, образующегося в почве при участии только микрофлоры. В пищеварительном канале червей образуются комплексные соединения с минеральными компонентами почвы. В копролитах червей естественных популяций содержится 11-12 % гумуса на сухое вещество, а в копролитах культивируемых червей содержание гумуса вдвое больше и составляет от 25 до 35 % на сухое вещество. Гумус – это микробиологическое удобрение для почв.

Много ли почвенные организмы могут создать биогумуса?

Оказалось, что очень много! Плодородие полей и огородов поддерживалось ими всю многовековую историю сельхозпроизводства. По результатам опытов по физиологии питания дождевых червей был сделан следующий расчет: каждая особь дождевого червя в течение суток пропускает через себя количество почвы равное весу самого червя. Средний вес одной особи дождевого червя равен 0,5 г. При плотности популяции дождевых червей в почве, равной 50 особей/м2, они пропускают через свой пищеварительный канал суммарно ежедневно около 25 г почвы, превращая ее в копролиты (биогумус), или 250000 г на площади одного га (250 кг/га в сутки). На Северном Кавказе дождевые черви активно «работают» приблизительно 200 дней в году. За этот период они способны пропустить через себя около 50 тонн органических остатков и почвы, что в конечном результате обогащает почву гумусом до 15 %.

В природе нет других столь мощных гумусообразователей как дождевые черви, а создать биогумус и плодородную почву другими способами пока невозможно. Сравниться с дождевыми червями в этой их благородной деятельности пока никто и ничто не может. Поэтому естественным признаком здоровья почвы, ее плодородия является наличие в ней дождевых червей. Чем больше червей в почве, тем больше в ней гумуса.

Условия обитания дождевых червей.

В естественных условиях обитания на видовой состав и численность дождевых червей влияет тип почвы. На пастбищах в суглинках, легких суглинках и супесчаных почвах численность червей была максимальной и составляла до 450 особей/га. В глинистых почвах значительно меньше – до 230 особей/га, а в кислых – наименьшее количество особей - 25 особей/га. Больших величин численность дождевых червей может достигать в почве лугов, речных террас, на склонах оврагов, вблизи жилья и на огородах.

Оптимальные условия для размножения дождевых червей являются: температура +15-200С, влажность субстрата – 60-70 % и значения РН среды обитания 7,3-7,6. Очень велика потребность дождевых червей в азотсодержащей органике.

Дождевые черви заглатывают не только перегной, содержащий детрит отмерших растений, но и бактерии, водоросли, грибы и их споры, простейших и нематод. Почвенная микрофлора и микрофауна являются основным источником азота для дождевых червей, почти полностью перевариваются в их пищеварительном тракте и практически отсутствуют в копролитах. Особенно важным условием для жизни червей является влажность субстрата. В умеренных широтах период активной деятельности червей продолжается до 7 месяцев. Они уходят в глубокие слои почвы на спячку, пока почва не промерзнет на 5-6 см и не появится на ней снежный покров в 8-10 см, т. е. пока зима не установится окончательно. Кроме того, достаточно оттепели, чтобы дождевые черви перешли в активное состояние, причем они могут выползать даже на снег. При температуре +5 0С у них освобождается содержимое пищеварительного канала. Они уходят в глубокие слои почвы и впадают в анабиоз-«спячку». Весной черви возобновляют свою активность за 10-15 дней до исчезновения мерзлого слоя почвы, т. е. «просыпаются» сразу, как только теплый воздух проникает к ним через почвенные поры в глубокие слои почвы.