Вермикультура як засіб виробництва біогумусу
Реферат на тему
Вермикультура як засіб виробництва біогумусу
Зміст
Вступ
. Біологічна характеристика вермикультури
. Біогумус і його агроекологічна оцінка
Список використаної літератури
Вступ
Вермикультура - наука (а радше біотехнічна дисципліна) про черв'яків, котрих вирощують на дешевій кормовій базі для потреб птахівництва, рибництва і навіть, як особливий делікатес, для харчування людей (у деяких країнах Сходу).
Предметом вермикультури є особливі, штучно виведені, високопродуктивні, гібридні лінії черв'яків. Їх вирощують або траншейним способом, або в контейнерах, або в неглибоких кюветах.
Користь людині від черв'яків, перш за все, в самих черв'яках, котрі є чудовим кормом для дворової птиці, риби, наживкою при вудінні риби, вони є складовою частиною кормових сумішей для годівлі багатьох тварин.
З метою покращення структури ґрунту на дачній ділянці, на городі, в саду намагаються поселити якомога більше дощових черв'яків. Вони сприятимуть кращому засвоєнню ґрунтом вологи, збільшать родючість ґрунту за рахунок гармонійного процесу утилізації листя, залишків плодів, або просто побутового сміття, що складається з паперу, або навіть тирси нехвойних порід дерев.
Таким чином, вермикультуру слід розглядати як перспективний напрям, що дозволяє формувати і розвивати екологічні основи сільськогосподарського виробництва за допомогою раціонального використання природних можливостей, що базується на значній активізації діяльності живих організмів, на управлінні цією діяльністю. Використання як добриво продукту переробки відходів виробництва за допомогою вермикультури істотно зменшує витрати на збагачення живильними речовинами земель сільськогосподарського призначення. При цьому підвищуються передумови отримання екологічно безпечної продукції. І що украй важливе: створюються умови для утилізації (з великою користю) значних об'ємів органічних відходів.
1. Біологічна характеристика вермикультури
вермикультура біогумус черв'як родючість грунт
Вермикультура - це компостні черв'яки в органічному субстраті. Нерідко під цим терміном мають на увазі виключно черв'яків або, навпаки, тільки субстрат. Вермикультуру можна представити як складне біоценотичне співтовариство, обмежене певним біотопом у складі культурного ландшафту.
Черв'яки об'єднують декілька типів груп безхребетних, серед яких коловертки, нематоди, енхитреїди, кільчасті і дощові черв'яки. Саме останні мають велике значення в ґрунтоутворюючому процесі, у формуванні і підтримці родючості ґрунтів.
Дощові (земляні) черв'яки - найкрупніші мешканці ґрунтів серед безхребетних, що входять до складу ґрунтової макрофауни, на їх частку доводиться не менше половини всієї біомаси ґрунту. Наприклад, в лісових екосистемах маса черв'яків складає від 50 до 72 % всієї ґрунтової біомаси.
Більшість дощових черв'яків, поширених на території нинішнього СНД, відноситься до сімейства люмбрицид (Lumbricidae), яке включає близько 180 видів.
В цілому ж найбільш масовими є 15...16 видів, серед яких помітно домінує вид Nicodrilus caliginosus. Мешкає він зазвичай в розораних ґрунтах. Звідси і назва «Черв'як ріллі».
Щільність дощових черв'яків досягає в середньому 120 особин на 1 м2, а біомаса - 50 г на 1 м2 (при масі тіла одного черв'яка 0,5...1,5 г). У сприятливі періоди щільність черв'яка ріллі може скласти 400...500 экз. на 1 м2.
Головне джерело живлення черв'яків - рослинні залишки. Не випадкова присутність його можна розглядати як тест на збагачення ґрунту органічною речовиною. Дощові черв'яки, роївшись в ґрунті, значно впливають на його властивості. Вони сприяють перемішуванню і розпушуванню землі, накопиченню органічних речовин, утворюючих гумус. Для гуміфікації особливо важливо два чинники - повітря і вологість. Дощові черв'яки покращують аерацію ґрунту, полегшують доступ вологи, підсилюють процеси гумусоутворення, нітрифікації і амоніфікації.
Залежно від житла черв'яків ділять на 3 групи: що поверхнево живуть (підстилкові); ґрунтово-підстилкові; треть'янорники, які прокладають глибинні ходи в ґрунті.
Наприклад, черв'як ріллі живе на глибині 10... 15 див. У суху погоду він мігрує на глибину 0,5 м і більш, будує там капсулу і тимчасово впадає в сплячку (діапауза).
У природній обстановці в розмноженні люмбрицид наголошується сезонність. Максимум в інтенсивності цього процесу спостерігається навесні і восени.
Черв'яки можуть голодувати 2,5 міс. При низьких температурах (0...5°С) період голодування збільшується до 3...4 міс.
Вони вологолюбні, помірно теплолюбиві. Оптимальна температура для живлення 20...25°С, для розмноження 12... 17 °С. Потребують аерації.
Непридатні для культивування черв'яків піщані і глинисті, кислі і засолені ґрунти. Оптимальною реакцією середовища є нейтральна або слабо кисла. Черв'яки дуже бояться вітру.
У природних умовах проживання черв'яки не хворіють і не піддаються яким-небудь епідеміям.
Загибель дощових черв'яків в природних умовах досить часто викликає надмірна хімізація ґрунтів.
Достатньо велике значення черв'яків в облагороджуванні ґрунтів. Усвідомлення це зумовило великий інтерес до штучного їх культивування. Так, в результаті багаторічної селекційної роботи, проведеної американськими дослідниками, в 1959 р. в Каліфорнії був виведений новий різновид дощового черв'яка, що отримав назва «Каліфорнійський гібрид червоного черв'яка» або просто «каліфорнійський червоний черв'як». З 1979 р. його стали розмножувати в Західній Європі, в Японії.
По плодючості і активності гібрид істотно перевершує звичайного дощового черв'яка і на відміну від нього добре піддається вирощуванню в штучних умовах.
На відміну від своїх диких родичів каліфорнійський гібрид є «домосідом». За наявності їжі він не розповзається і споживає в день її приблизно стільки ж, скільки важить сам. Селекціонери генетично запрограмували гібрид на цілодобову переробку відходів з високим коефіцієнтом корисної дії (40 % споживаної їжі витрачається в процесі життєдіяльності, а 60 % після переварювання виділяється у вигляді екскрементів - копролітів, тобто продукованого біогумусу).
. Біогумус і його агроекологічна оцінка
На основі культури черв'яків виготовляють цінне органічне добриво, що отримало в ужитку назву «біогумус». (Це, зрозуміло, суто рекламна назва продукту, що виробляється черв'яками.)
Біогумусом є грудкувата мікрогранулярна речовина коричнево-сіруватого кольору із запахом землі.
Біогумус містить в добре збалансованій і легкозасвоюваній формі всі необхідні для живлення рослин речовини. Середній вміст сухої органічної маси в біогумусі складає 50 %, а гумусу - 18 %; реакція середовища, сприятлива для рослин і мікроорганізмів, - рН 6,8...7,4; середнє значення загального азоту досягає 2,2 %; фосфору - 2,6; калія - 2,7 % і так далі Крім того, в біогумусі представлені практично всі необхідні мікроелементи і біологічно активні речовини, серед яких ферменти, вітаміни, гормони, ауксини, гетероауксини і ін.
У кращих зразках біогумусу в 1 г налічується до декількох мільярдів клітин мікроорганізмів, що значно перевищує чисельність мікробів в гної (приблизно 150...350 млн. кліток). Біогумус відрізняється високою ферментативною активністю, особливо оксидередуктаз.
Слід зазначити, що органічна речовина, що міститься в біогумусі, в значній кількості представлена гуміновими кислотами (31,7...41,2 %) і фульвокислотами (22,3...34,8 %).
Серед гумінових кислот переважає найбільш цінна фракція - гумати кальцію (43,3...47,6 %). Наявність у вермикомпості фульватногуматного типу гумусу сприяє формуванню агрономічно цінної структури ґрунту. Елементи живлення, що знаходяться в біогумусі, взаємодіючи з мінеральними компонентами ґрунту, утворюють складні комплексні з'єднання. Тому вони надійно зберігаються від вимивання, поволі розчиняються у воді, забезпечуючи живлення рослин протягом тривалого часу (не менше 2...3 років). Вважається що в 1 т біогумусу міститься в середньому 45 кг живильних елементів (NPK) і що нерідко біогумус по своїй живильній цінності перевершує органічні добрива.
Модер (гранули розміром 0,3... 0,7 мм) - м'яка фракція біогумусу. Використовують його для підгодівлі городніх, парникових, тепличних і оранжерейних культур.
Мор (гранули розміром 0,7... 1 мм) - найкрупніша фракція біогумусу. Призначена для застосування в рослинництві, городництві і садівництві. Вносять його при посіві в рядки, лунки, гнізда.
Муль (гранули розміром до 0,1 мм) - найдрібніша фракція біогумусу (або гумусова мука). При внесенні до грунту відразу ж розчиняється і засвоюється рослинами. Використовується для некореневої підгодівлі, «лікування» рослин, що перенесли стресовий стан при пересадках, а також для отримання швидкого ефекту при вирощуванні рослин.
Якість біогумусу прийнято оцінювати відповідно до міжнародного стандарту, яким передбачені наступні вимоги.
Вологість % 30...40
Органічна речовина % 20...30
Водорозчинні солі % 0,5
рН 6,5.„7,5
Загальний азот % не менше 1,5
Р,о, 1,2...1,5
К,0 1,1...1,2N 15,% 1
Са % 4
Цінні властивості біогумусу при застосуванні його сприятливо позначаються на формуванні врожайності сільськогосподарських культур, стимулюють поліпшення якості отримуваної продукції. Встановлено, наприклад, що завдяки біогумусу надбавка урожаю зернових складає 30...40 %, картоплі -30...70 і овочевих - 35...70 %.
Прикладом підвищення якості продукції під впливом біогумусу може служити збільшення змісту вітаміну С (мг/100г) у фруктах і овочах.
Фон «гній + мінеральними добривами» явно поступається по всіх культурах.
Доцільні дози внесення біогумусу помітно варіюють залежно від метеорологічних умов року.
По «чуйності» на біогумус рослини підрозділяють:
на високочуйних, багатих вуглеводами; сюди відносяться картопля, морква, буряк (кормова, цукрова і столова), фрукти; застосування біогумусу під ці культури забезпечує надбавку урожаю до 35 % і більш;
добре чуйні; у цю групу віднесені всі зернові культури (озима і ярова пшениця, жито, ячмінь, овес, рис, просо, гречка, кукурудза на зерно, сорго); на біогумус вони реагують досить добре, і надбавка урожаю складає до 25 % і більш;
середньочуйні - бобові культури (горох, кормові боби, нут, соя, чечевиця), а також буркун, люцерна, тригонелла, еспарцет та ін. Реакція на біогумус задовільна, приріст урожаю до 15 %;
При переробці черв'яками 1 т органічних відходів в перерахунку на суху речовину отримують 600 кг біогумусу, останні 400 кг трансформуються в 100 кг повноцінного білка у вигляді біомаси черв'яків. Виходячи з щорічного об'єму виробництва органічних добрив в Україні (близько 500 млн. т), за умови його переробки може бути отримане близько 300 млн. т біогумусу, в якому міститься більше 11 млн. т азоту і калія і 20 млн. т фосфору в перерахунку на речовину, що діє, що дозволило б отримати близько 100 млн. т продукції рослинництва в перерахунку на зерно і 2,5 млн. т високоякісних білкових добавок.
В результаті узагальнення і аналізу накопичених матеріалів були сформульовані основні агроекологічні властивості біогумусу:
біогумус перевершує традиційні органічні добрива по дії на зростання, розвиток і врожайність різних сільськогосподарських культур;
елементи живлення в біогумусі знаходяться в органічній формі, що надійно запобігає їх вимиванню і сприяє пролонгованій дії;
доступність елементів живлення в біогумусі значно більше, що обумовлене вмістом більшості необхідних для рослин елементів в добре засвоєній формі;
оптимальна реакція середовища, що формується наявністю біогумусу, створює, у свою чергу, сприятливіше середовище для розвитку рослин;
біогумус характеризується високою буферною, тому не створюється надмірна концентрація солей в ґрунтовому розчині, що зазвичай відбувається при внесенні високих доз мінеральних добрив;
багатство корисної мікрофлори в біогумусі істотно збільшує його живильне і фітосанітарне значення для вищих рослин; відсутність насіння смітної рослинності мінімізує в подальшому необхідність механічної або хімічної боротьби з бур'янами;
вміст в біогумусі біологічно активних речовин (ауксинів, гетеро-ауксинів і ін.) зменшує стресовий стан рослин, особливо розсади, збільшує приживаність, прискорює проростання насіння, підвищує стійкість рослин до захворювань і так далі.
Список використаної літератури
1.Мерзлов С.В. Підвищення продуктивності вермикультури шляхом введення у субстрат сапоніту // Вісник Білоцерків. держ. аграр. ун-ту: Зб. наук. праць. Вип. 22. - Біла Церква, 2002. - С. 110-115.
2.Герасименко В.Г., Мерзлов С.В. Вермикультура - ефективна добавка до раціонів курчат-бройлерів // Аграрні вісті. - 2003 № 1. - С. 20-22. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).
.Деклараційний патент 55931 А UA, МКИ А01К67/033. Спосіб оптимізації складу живильного середовища для гібрида червоних каліфорнійських червяків / В.Г. Герасименко, М.О. Герасименко, С.В. Мерзлов. - № 2002076191; заявл. 25.07. 2002; опубл. 15. 04. 2003 // Бюл. №4.
.Мерзлов С.В. Новий білковий корм: вивчення ефективності його застосування // Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи: 36. матеріалів ІІІ-ї Міжвузівської наук.-прак. конф. аспірантів, 17-19 березня 2003. - Вінниця, 2003. - С. 231.