ЗНАЧЕНИЕ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ В УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ И ПРОИЗВОДСТВА БИОГУМУСА М.А.Аятхан

ЗНАЧЕНИЕ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ В УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ И
ПРОИЗВОДСТВА БИОГУМУСА
М.А.Аятхан
Кокшетауский университет имени А. Мырзахметова
Дождевые
черви
образуются
вермикомпосты
(биогумус),
отличающиеся, по данным многих ученых, повышенным плодородием по
сравнению с традиционными компостами.
При плотности популяции 100 особей/м2 и общей их массе 50 г/м2
почвы, червипроделывают на этой площади около 1000 м тоннелей (ходов).
При прокладке своих ходов, они поглощают часть почвы с диспергированной
в ней органикой в качестве корма в количестве от 0,5 до 1 своей массы в
сутки и выделяют в виде копролитов. За этот же период 100 особей на 1 м 2
почвы перерабатывают в копролиты 10,5 кг, а на 1 га – не менее 105 т [1].
С неутомимой энергией они прорывают в ней миниатюрные каналы и
галереи, образующие разветвленную дренажную и вентиляционную систему
в слое около 30 см. По ним дождевая вода быстро проникает в подпочву,
растворяя и увлекая за собой копролиты дождевых червей, содержащие все
необходимые для роста и развития растений вещества. Наличие этих каналов
способствует также процессу разветвления корней, проникновению их в
более глубокие слои и в конечном счете ̶ повышению почвенного
плодородия.
В степных, засушливых районах, где растениям приходится добывать
влагу с больших глубин, корни достигают водоносных слоев также с
помощью ходов дождевых червей.
Ходы червей в почве идут в разных направлениях и под любым углом к
горизонту. Стенки их пропитаны высохшими слизистыми выделениями этих
животных, что придает им большую прочность по сравнению со случайными
трещинами в почве. Дренаж почвы через ходы дождевых червей является
одним из факторов повышения ее плодородия. Невентилируемые,
недренируемые почвы, которые сельские жители называют мертвыми,
лишены дождевых червей и агрономически очень низкого качества.
Разумеется, не отсутствие червей делает их таковыми. Наоборот, червей там
нет в связи с физико-химическими особенностями почвы.
При переработке червями 1 т органических отходов (в расчете на сухое
вещество) и биомассе червей получают около 100 кг полноценного белка и
600 кг биогумуса с влажностью 60–65 %, используемого в качестве
органического удобрения. Проходя через кишечник червей, органические
отходы субстрата подвергаются биохимическим превращениям до
легкогидролизуемых соединений, в капролитах (экскрементах червей)
концентрируются азот и другие макро- и микроэлементы в потенциально
доступной для растений форме. Биогумус обладает высокой водостойкостью
и улучшает структуру почвы, активирует ее биологическую активность,
частично нейтрализует почвенную кислотность. Он содержит ферменты и
биостимуляторы, обладает бактерицидными свойствами, не имеет запаха и
по консистенции подобен перегною, получаемому при разложении навоза и
традиционных компостов. Благодаря деятельности червей и применению
биогумуса можно связывать находящиеся в отходах и почве тяжелые
металлы, ограничивать поступление в растения радионуклидов и накопление
нитратов в получаемой растениеводческой продукции [2].
В. Дадыкин [6], выявили, что важнейшим производителем гумуса
является дождевой червь, способный перерабатывать до 25 000 кг гектара
почвы. «Подземные пахари» не просто рыхлят поверхностный слой земли,
но, питаясь органическими остатками, перерабатывают их и выделяют в виде
гранул ̶ копролитов, которые и принято называть биогумусом. В процессе
переваривания мертвых органических отходов растительного и животного
происхождения в пищеварительном канале червейформируются гумусовые
вещества. Они отличаются по некоторым своим свойствам, в частности по
химическому составу, от тех, что возникают в почве при участии только
микрофлоры. В пищеварительном канале червейобразуются комплексные
соединения с минеральными компонентами – гуматы. Гуматы (соли
гуминовых кислот) лития, калия, натрия и аммония водорастворимы, а
гуматы кальция, магния и других тяжелых металлов могут долго, если не
вечно, сохраняться в почве в виде стабильных агрегатов (водоемких,
водостойких, гидрофильных и механически прочных). Они структурируют
почву, делают ее водопроницаемой, воздухопроводной и плодородной. В
природе нет других
столь
мощных
гумусообразователей как
дождевыечерви,а создать гумус и плодородную почву другими способами
пока невозможно.
Таким образом, жизнедеятельность дождевых червей, в процессе
которой происходит распад растительной клетчатки и переваривание
азотистых комплексов, обусловливает частичное обогащение грунта
минеральными компонентами, микроорганизмами, магнием, калием, азотом,
кальцием и фосфором. В этом заключается их главное влияние на структуру
и состав почвы [3].
Деятельность почвенных червейзаменить механическими средствами
подготовки почвы к посеву невозможно, да и химические удобрения не могут
компенсировать удобрительную ценность копролитов. Отсюда можно
заключить, что любая деятельность человека, связанная с его стремлением
улучшить структуру почвы плугом и бороной, наносит ущерб плодородию, а
внесение химических удобрений ускоряет ее разрушение и оскудение.
На сегодняшний день, вермикультура является одним из интенсивно
развивающихся направлений для решений проблемы утилизации
органических и бытовых отходов сельского хозяйства (растениеводства,
животноводства), промышленности и города.
Использование биологических отходов в качестве органических
удобрений должно не только улучшать структуру почвы, но и
активизировать микробиологический потенциал почвы, что должно
приводить к повышению урожайности культур.
Как
показывают
результаты
проведенныхисследований,
все
питательные вещества, входящие в состав биогумуса находятся в доступном
для растений. Не содержит патогенных микроорганизмов, яиц гельминтов,
семян сорняков и тяжелых металлов. Более того, биогумус содержит в себе
уникальное сообщество полезных для почвы и растений микроорганизмов,
которые при внесении биогумуса в почву заселяют его, выделяют
фитогормоны, антибиотики, фунгицидные и бактериальные соединения, что
приводит к вытеснению патогенной микрофлоры.
Биогумусобладает
исключительными
физико-химическими
свойствами: водопрочность структуры – 95–97 %, полная влагоемкость –
200–250 %, что позволяет применять его как прекрасный мелиорант и
почвоулучшитель, является высокоэффективным экологически чистым
органическим удобрением, применение которого получает агрохимическое
свойство и повышает качество и увеличивает урожай [4].
Биогумус представляет собой рассыпчатую почвообразную массу,
похожую на чернозем. Он содержит большое количество белковых веществ
(до 32 % на сухой вес), гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины.
Плотность почвы во многом определяет урожай растений, биогумус в свою
очередь может решить в определенной степени проблемы переуплотнения
почвы. Кроме того, он обладает свойством «склеивать» тончайшие
минеральные частицы, формировать из них всё более и более крупные комки
и тем самым оструктуривать почвы. C увеличением плотности почвы
уменьшается объем пор аэрации ухудшается воздухообмен снижается
водороницаемость значит в почве содержится мало воды. Комплекс
агрофизических свойств почвы значительно меняется в зависимости от
системы ее обработки, способы обработки и удобрений. Все это придает
этому органическому удобрению и высокие агрохимические и
ростостимулирующие свойства. Все питательные вещества находятся в нем в
сбалансированном сочетании в виде биодоступных для растений
соединениях. По сравнению с другими органическими удобрениями в нем
гораздо больше подвижных элементов питания, например, калия в 9 раз,
фосфора в 7 раз, кальция и магния в 2 раза. Полезные вещества, которые
содержатся, в них при внесении в почву не теряются, не переносят в другие
недоступные формы, медленно растворяются в почвенной влаге и длительное
время обеспечивает корневую систему растений в сбалансированном и
полноценном питании.
В связи с постоянным увеличением количества отходов производства и
сельского хозяйства, актуальным является их использование в качестве
средств улучшения физических свойств почвы. При этом не только
снижается нагрузка на окружающую среду, но и частично решается проблема
складирования и хранения отходов. Одним из таких средств является
использование биогумуса [5].
К такому выводу пришли другие специалисты, так как без
органической системы земледелия добиться повышения плодородия почвы
теперь не удастся. Она направлена, прежде всего, на возобновление жизни
почвенных червейи другой мезофауны и микрофлоры – главных
воспроизводителей плодородия почвы и гарантов высокой урожайности
высеваемых культур. Естественный признак здоровья почвы, ее плодородия
– наличие в ней дождевыхчервей. Чем их больше, тем почва более здорова и
плодородна.
Биогумус – идеальное питание для растений, его эффективность в 10–
20 раз выше навоза. А червяк стерилен и является стерилизатором,
потребляя органические отходы, он создает только ценности: биогумус,
собственную биомассу и чистую окружающую среду [7]. Четырехлетний
опыт работы по исследованию удобрительных свойств биогумуса показал,
что биогумус обладает бактерицидными свойствами и отличается
биологической чистотой, он не засоряет почву, так как в его составе нет
семян сорных растений [6].
Анализы многочисленных исследованийсвидетельствует о наличии
преимуществ вермикомпостов по сравнению с традиционными видами
удобрений. Продукты переработки червями органических субстратов
обладают комплексом агрономически ценных свойств: содержанием
элементов питания в доступных формах, высокими значениями
водоудерживающей способности и ёмкости катионного обмена,
обогащённостью микроорганизмами, а также продуктами жизнедеятельности
червей и микробиоты [8].
Благодаря анализамбыли показаны преимущества применения
экстракта биогумуса (биологическое активное вещество - БАВ) в
растениеводстве. Комплекс БАВ стимулирует ризосферную и почвенную
микрофлору, в ризосфере растений возрастает доля микроорганизмов,
способных синтезировать в прикорневой зоне экзогенные биологически
активные вещества, активирующие корневое питание и обмен веществ, что
стимулирует рост растений и позволяет повысить коэффициент
использования минеральных удобрений, повышение биологической
активности почвы снижает ее утомление.
Также вызванное насыщением севооборотов культурами, после
которых остаются трудномобилизуемые
микрофлорой растительные
остатки, создается режим в почве, способствующий противодействие
фитопатогенными грибами, что позволяет сократить объемы применения
химических средств защиты растений. В связи с этим экстракты биогумуса,
обладая биоантиоксидантными свойствами, стабилизирует процесс
перекисного
окисления
липидов
и
повышает
устойчивость
сельскохозяйственных растений к неблагоприятным факторам окружающей
среды [9].
Роль биогумуса в стабилизации уровня подвижных фосфатов ощутима
и зависела от норм его внесения. Максимальное внесение фосфора отмечено
с дозой 5 т/га, ниже с 3 т/га и с 1 т/га [10].
MasciandaroG., CeccantiaB., GarciaC. заключили, что внесение в почву
биогумуса исключает перенасыщение ее отдельными видами питательных
элементов, как это часто случается при внесении высоких доз навоза и
обычных компостов, полегание посевов и другие отрицательные
последствия. В вермикомопосте по сравнению с исходным органически
субстратом
увеличивается
численность
агрономически
полезных
микроорганизмов:
аммонифицирующих,
нитрифицирующих,
и
целлюлозоразрушающих [11].
Как показали исследования в Костанайской области, применение
биогумуса в качестве органического удобрения увеличивало содержание
подвижных форм фосфора перед посевом по сравнению с неудобренным
вариантом на 3,3–6,0 мг/кг почвы. Сроки внесения удобрения были
практически равноценны между собой. Биогумус мобилизует фосфаты
почвы, что приводит к увеличению доступного растениям фосфора. В
условиях опыта наметилась тенденция к увеличению подвижных форм
фосфора в пахотном слое почвы во все фазы развития яровой пшеницы[12].
Воздействие биогумуса на развитие растений и урожайность намного
эффективнее и быстрее навоза: не через месяц, а уже на следующий день.
Ведь один сантиметр органики накапливается в течение 300-400 лет. Самый
простой и естественный способ вернуть утраченное плодородие –
воспользоваться бесплатным "трудом" обычных дождевых, или, как их еще
называют, навозных, червей [13].
Вермикомпосты оказали значительное влияние на урожайность
сельскохозяйственных растений, изменяющуюся в зависимости как от вида
вермикомпоста, так и от биологических особенностей культуры.
В условиях зоны проведения исследований внесение биогумуса в
качестве органического удобрения увеличивает уровень обеспеченности
растений подвижными формами фосфора за весь вегетационный период.
Содержание калия в почвах больше всего зависит от материнских пород, на
которых они образованы. Среднее содержание валового калия в почве
колеблется от 1 до 3 %, в каштановых почвах около 2 %. Наилучшим
источником питания растений является подвижный, или обменный калий,
составляющий лишь 0,5–2 % от валового [14].
Применение биогумуса в земледелии – один из резервов повышения
урожайности сельскохозяйственных культур и улучшения качества
получаемой продукции применение биоудобрений. В химический состав
биогумуса входят важнейшие компоненты: макро- микроэлеметы,
ростостимулирующие биологически активные вещества, а также соединения,
обладающие биоантиоксидантными свойствами.
Как известно, в настоящее время применяется способ утилизации
отходов путем вывоза и скопление всяких отходов за черту населенного
пункта, и сжигания. Очень дорогостоящий, экологически небезвредный
способ «переработки» отходов, причем занимающую огромную площадь
пахотнопригодных земель, изъятых с оборота сельскохозяйственного
использования.
Утилизации сельскохозяйственных,органических и бытовых отходов
посредством чернозем-образующихорганизмов (компостные дождевые
черви)
является
очень
эффективной
технологией.
Данная
технологияуниверсален, прост по изготовлению
малозатрачен, экологически биологически безопасен.
СПИСОК ЛИТЕРАТУР
и
использованию,
1. Прусак А. В., Смагин А. В., Костина Н. В., и др. Гидрофизические
свойства и биологическая активность копролитов дождевых червей разных
эколого-тропических групп // Фундаментальные исследования. – 2008. – №2.
– С. 50–51.
2.Игонин A. M., Титов И. Н. Черви гумус - урожай // Материалы II
научно-практической конференции «Дождевые черви и плодородие почв»
17–20 марта 2004 г. – Владимир, 2004. – С. 223–229.
3. Lyashev A. A. Adaptation of Earthworms from the Tyumen Region South
Local Populations for the Processing of Various Organic Wastes // 2 nd international
scientific practical conference Earthworms and soil’s fertility March, 17-19, 2004,
Vladimir, Russia. – P. 35–37
4.Беляев А. С Что такое биогумус и как им нужно пользоваться?
//Восточно-Сибирская правда.–2001. – № 123. – С. 11.
5.Сорокин И. Б., Титова Э. В. Приемы биологизации в адаптивном
земледелии подтаежной зоны Западной Сибири // Длительное применение
удобрений. Агрохимические, агрономические и экологические аспекты. V
Сибирские агрохимические Прянишниковские чтения. – Новосибирск, 2011.
– С. 244–248.
6. Дадыкин В. Да здравствуют «стратеги» // Наука и жизнь. – 2003. –
№ 6. – С. 78.
7. http://www.rusnauka.com/7 NMIW 2011/Agricole/3 80859.doc.htm
8. Карипов Р. Некоторые проблемы земледелия Северного Казахстана //
Агроинформ. – 2008. – № 4. – С. 7–10.
9. Муравин Э. А. Агрохимия. – М. : КолосС, 2004. – 384 с.
10. Толстопятова Н. Г., Герасимов С. В. Влияние биогумуса на
урожайность и качество озимой пшеницы // Земледелие. – 2011. – №1 –
С. 18–51.
11. Masciandaro G., Ceccantia B., Garcia C. Soil agro-ecological
management: Fertirrigation and vermicompost treatments // Bioresource
Technology. –1997. – Р. 199–206.
12. Мустафаев Б.А. Применение биогумуса для воспроизводства
плодородия почв на орошаемых землях. Павлодар – 2014. -84 с.
13. Игонин А. М. «Закваска» для почвы // Свет. – 2001. – № 6. – С.
20–21.
14. Бохиев В.Б., Шагдаров М.Ж. Как бороться с ветровой эрозией почв.
– Улан-Удэ. Бурят.книж.изд-во, 1975. – 37 с.