Агрохімічна оцінка застосування продуктів вермикультивування на темно-сірих опідзолених ґрунтах західного лісостепу України

Виробництво органічних добрив та біостимуляторів з органічних відходів агропромислового комплексу методом вермикультивування. Біоконверсія як трансформація речовин із однієї форми в іншу біологічними агентами. Органічне добриво "Подільський біогумус".

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 21.11.2011
Размер файла 40,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

АГРОХІМІЧНА ОЦІНКА ЗАСТОСУВАННЯ ПРОДУКТІВ ВЕРМИКУЛЬТИВУВАННЯ НА ТЕМНО-СІРИХ ОПІДЗОЛЕНИХ ҐРУНТАХ ЗАХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Дисертаційна робота виконувалась протягом 1998-2002 рр. на кафедрі екології Українського державного університету водного господарства та природокористування. Польові досліди були закладені в ПСП “Перемога” Рівненського району на темно - сірому опідзоленому легкосуглинковому мулувато - крупно пилуватому ґрунті. Грунт дослідних ділянок характеризувався наступними агрохімічними показниками: рН сольової витяжки - 5,1, вміст гумусу - 1,7 %, вміст азоту легкогідролізованих сполук - 9,2 мг/100 г ґрунту, забезпеченість рухомим фосфором та обмінним калієм відповідно 24,4 та 12,4 мг/100 г ґрунту.

Польові досліди проводили за наступними схемами:

Дослід 1: 1. Без добрив (контроль); 2. Гній (40 т/га); 3. Вермикомпост (4 т/га); 4.Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т).

Дослід 2: 1.Без добрив (контроль); 2. Обробка насіння стимулятором 1 (15 л/т); 3.Обробка насіння (15 л/т) та обприскування посівів стимулятором 1 (8 л/га); 4.Обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т); 5. Обробка насіння (15 л/т) та обприскування посівів стимулятором 2 (8 л/га); 6. Обробка насіння (15 л/т) з наступними двома обприскуваннями посівів стимулятором 2 (по 8 л/га кожного разу).

Досліди закладали в триразовому повторенні. Площа посівної ділянки 100м2, облікової - 81 м2. У досліді вирощувались наступні культури в ланці сівозміни: буряк цукровий (сорту Уладівський однонасінний), кукурудза на силос (сорт Одеська-210) та ячмінь ярий (сорт Гонор).

Норма витрати стимулятора 1 та 2 при передпосівній обробці насіння складає 15 л/т. Норма витрати води 100 л/т. При одноразовому обприскуванні посівів використовували 8 л стимулятора росту рослин, отриманого на основі вермикомпосту на 1 га, при дворазовому - 8 л на 1 га кожного разу. Норма витрати води 300 л/га. Обприскування посівів стимулятором 1 та 2 проводили на зернових культурах у фазу початку кущіння, а на буряку цукровому - в період змикання листків у міжряддях.

Стимулятор 1 отримували за методикою І.Титова (1995) (Гумісол), технологія отримання стимулятора 2 розроблена С.Веремеєнко, О.Олійник (патент 36271А UA), суть якої полягає у обробці вермикомпосту розчином лугу з наступною нейтралізацією витяжки кислотою. Для збереження біологічної активності з вермикомпосту попередньо отримується водна витяжка, яка добавляється в препарат після нейтралізації.

Для вивчення ефективності застосування продуктів вермикультивування у виробничих умовах був проведений польовий дослід з пшеницею озимою за такою схемою: 1. Без добрив (контроль); 2. Обробка насіння стимулятором 1 (15 л/т); 3.Обробка насіння (15 л/т) та обприскування посівів стимулятором 1 (8 л/га); 4.Обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т); 5. Обробка насіння (15 л/т) та обприскування посівів стимулятором 2 (8 л/га); 6. Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т).

Дослід проводився протягом 1999 - 2000 рр. на площі 40 га. Вирощувалася пшениця озима (сорт Донський напівкарлик).

Паралельно проводилися модельні лізиметричні дослідження для вивчення процесів трансформації органічних решток та вермикомпосту і їх ролі в накопиченні гумусу в темно-сірому опідзоленому ґрунті. Дослід проводився на протязі 1998-2000рр. за такою схемою: 1.Без добрив (контроль); 2. Вермикомпост - в співвідношенні вермикомпост:грунт - 1:20; 3.Торф - в співвідношенні торф:грунт - 1:40; 4. Солома - в співвідношенні - солома:грунт - 1:40. Дослід проводився в 4-разовому повторенні.

При виконанні польових і лабораторних робіт керувались загальноприйнятими в агрохімії методиками. З агрохімічних досліджень проводились такі визначення: рН - потенціометрично, гідролітична кислотність за методом Г.Каппена, сума обмінних основ - за Каппеном-Гільковицем, рухомий фосфор -колориметрично за методом Кірсанова, обмінний калій - на полуменевому фотометрі, азот легкогідролізований - за методом Тюрина і Кононової, вміст гумусу визначали за методом Тюріна в модифікації Сімакова.

Баланс гумусу темно-сірого опідзоленого ґрунту при використанні різних добрив розраховувався за видозміненим рівнянням Чуяна (1992). Розрахунок коефіцієнтів мінералізації та гуміфікації органічної речовини здійснювалось за методикою інституту ім. В.В.Докучаєва (1984) .

Математичну обробку результатів досліджень проводили шляхом статистичного аналізу за Б.А.Доспеховим (1985). Енергетичну ефективність застосування добрив проводили за методикою О.К.Медведовського, П.І.Іваненка (1988).

При проведенні лізиметричних досліджень було встановлено, що протягом першого року після внесення 26 % органічної речовини вермикомпосту включається в органічну частину ґрунту. На основі отриманих експериментальних даних були розраховані залежності зміни вмісту гумусу темно - сірого опідзоленого ґрунту за внесення різних видів органічних добрив, які показують, що дані процеси при застосуванні як торфу та соломи, так і вермикомпосту протікають по однаковим закономірностям (табл.1).

Виробництво органічних добрив та біостимуляторів нового покоління з органічних відходів агропромислового комплексу методом вермикультивування.

Асоціація «Біоконверсія»

Наведено технологію переробки органічних відходів агропромислового комплексу методом вермикультивування в органічні добрива та біостимуляторів нового покоління “Біогумус” та «Вермийодіс».

Ключові слова: вермикультивування, біогумус, «Вермийодіс».

Однією із найбільш важливих проблем сучасної науки і практики є утилізація і переробка органічних відходів тваринницьких комплексів, птахофабрик і інших підприємств, які накопичуються як побічні продукти техногенезу, є чужими біосфері. Це призводить до забруднення повітря, води, землі, с/г продукції, в кінцевому результаті, негативно впливає на здоров'я людини.

Сьогодні в світі існує багато технологій переробки органічних відходів, більшість з яких не є безвідходними. Вагомою альтернативою існуючим технологіям утилізації і переробки органічних відходів, згідно даних світової і вітчизняної науки, є їх біоконверсія з допомогою вермикультури.(1,2,3)

Внаслідок неправильного підбору компонентів субстрату, їхнього співвідношення, а також порушення процесів ферментації і вермикультивування в більшості вермигосподарств України одержують «Біогумус» низької якості.

Метою наших досліджень було поставлено завдання вдосконалити існуючу технологію переробки органічних відходів агропромислового комплексу за допомогою червоних дощових каліфорнійських черв'яків в екологічно чисте органічне добриво “Біогумус”.

На основі проведених досліджень нами розроблена і впроваджена технологія вермикультивування конкретно до умов України.

Промислова технологія передбачає можливість роботи вермигосподарства в двох технологічних режимах :

Вермикультивування - режим роботи, спрямований на вирощування дощових черв'яків промислової популяції та вермикомпостування - режим роботи спрямований на виробництво біогумусу.

Вермигосподарство складається із чотирьох виробничих ділянок, де здійснюються збалансовані за об'ємом і послідовно взаємозв'язані технологічні цикли переробки сировини і виробництва продукції .

На першій ділянці (ферментації) ведеться прийом сировини, приготування компосту, ферментація і знезараження компосту від патогенної мікрофлори, яєць гельмінтів і насіння бур'янів .

На другій ділянці компост під дією дощових черв'яків і супутньої мікрофлори переробляється в неповністю гуміфіковану сировину. Основний технологічний процес відбувається в ложах, послідовна робота в яких забезпечує ритмічність і рівномірність виробництва.

Отриманий на другій ділянці сирець направляється на третю виробничу ділянку (гуміфікації), де відбувається його очистка від баластових з'єднань, повна гуміфікація органічної складової частини біогумусу, гранулювання і доведення вологості до заданих параметрів .

Отриманий біогумус направляється на четверту виробничу ділянку (готової продукції), де визначається його якість. Тут біогумус сортують, фасують, складають, звідси він відправляється до споживача.

При проектуванні господарства треба виходити із його профілю, тобто, чи це господарство буде вирощувати тільки маточне поголів'я черв'яків, чи організує промислове виробництво біогумусу і біомаси. Розраховується кількість лож, підбирається площа, на якій вони будуть розміщені.

За останні роки значно збільшилися площі під дачними і присадибними ділянками і їх проблему удобрення можна вирішити за допомогою вермикультивування. З метою переробки різних органічних відходів в органічне добриво «Біогумус», нами розроблена технологія вирощування червоних дощових каліфорнійських черв'яків на присадибних і дачних ділянках в ложах, грядках, дерев'яних, пластмасових ящиках і декількох типів вермиконтейнерах, які відрізняються між собою тільки деякими деталями - наявністю зливних кранів для дренажної рідини, підставки або ніжки для підтримування вермиконтейнера, з'ємного піддону або сітчастого дна для видалення надлишків рідини. Нами проведено дослідження впливу складу субстратів на розвиток вермикультури, визначено оптимальні склади компонентів органічних відходів (гній тварин і птиці, відходи , осад очисних споруд, рослинні рештки та ін.) для підготовки субстратів, із оптимальним вмістом азоту і вуглецю (співвідношення 1:25-1:30).

Нами було проведено дослідження по вивченню впливу настою кропиви на термін адаптаційного періоду вермикультури, кількість відкладених коконів, довжину інкубаційного періоду, величину популяції. Для цього, після заселення підготовленого субстрату черв'яками, його 1-2 рази в місяць поливали настоєм кропиви (1 кг кропиви на 20 л води).

Визначено оптимальні умови вермикультивування, досліджено, що найбільш сприятлива температура 18-28 °С, при якій Eisenia fetida зростає з максимальною швидкістю і зберігає високу активність, встановлено, що оптимальна вологість, при якій спостерігався найбільший вихід біомаси вермикультури, становить 80%.

Досліджено, що в залежності від технологічних режимів щільність заселення становить: в режимі вермикультивування - 25-35 тис/ложу; в режимі вермикомпостування - 40-50 тис/ложу.

Біогумус, одержаний методом вермикультивування, мав високий вміст гумінових кислот, збалансований склад макроелементів (азот, фосфор, калій), широкий спектр мікроелементів, корисну мікрофлору, амінокислоти, вітаміни, регулятори росту і розвитку рослин, речовини антибіотичного характеру, всі необхідні для живлення рослин речовини знаходяться в добре збалансованій і легкозасвоюваній формі, він має оптимальну реакцію ґрунтового розчину, містить корисну флору бактерій, в порівнянні з традиційними добривами він містить значно більше рухомих елементів живлення в 10-11 разів засвоюваного калію, в 6-7 - фосфору, в 2-3 рази кальцію і магнію.

За рахунок збалансованого комплексу вказаних активних компонентів біогумус прискорює ріст і розвиток рослин, підвищує стійкість рослин до грибкових захворювань, підвищує якість врожаю, забезпечує екологічну безпеку продуктів харчування.

Проведеними нами дослідженнями встановлено, що органічне добриво „Біогумус” при його внесенні в нормі 4-8 т/га під зернові, овочеві культури, картоплю, цукрові буряки, забезпечив приріст врожайності від 20 до 46%.°С.

Ми розробили на основі «Вермистиму-К» і концентрату йоду новий вид стимулятора росту і розвитку рослин «Вермийодіс».

Проведеними дослідженнями встановлено, що біологічний стимулятор росту і розвитку рослин «Вермийодіс» позитивно впливав на урожайність та якісні показники капусти білоголової. Так, в середньому за роки досліджень, внесення «Вермийодісу» при одноразовому обприскуванні рослин капусти в дозі 6 і 10 л/га забезпечило збільшення вмісту сухої речовини в порівнянні з контролем було на 0,2%, при двохразовому обприскуванні і розвитку рослин «Вермийодіс» - на 0,3-0,4%.

В середньому за роки досліджень при одноразовому внесенні«Вермийодіс» в дозі 6-10 л/га вміст нітратів в головках капусти білоголової порівняно з контролем зменшився на 48,41-52,0 мг/кг, при дворазовому обприскуванні рослин на 57,01-61,4 мг/кг .

Зменшення нітратів в головках капусти білоголової спостерігалося в усі роки досліджень на всіх варіантах, де проводили одноразове і двохразове обприскування біостимулятором «Вермийодіс». Це пояснюється позитивною дією гумусових речовин біостимулятора «Вермийодіс» в суміші з водним розчином йоду в регулюванні процесу перетворення нітратів в рослинах.

Впровадження розробленої технології по переробці органічних відходів методом вермикультивування на протязі 2008-2011 років: в підрозділах асоціації «Біоконверсія» - НВТ «Відродження» ПП «Біоконверсія» Івано-Франківської, ТЗОВ «Подільський господар» Шепетівського р-ну Хмельницької, ФГ «Бутенко» Менського р-ну Чернігівської областей та ін..

З метою підвищення родючості ґрунтів та охорони навколишнього середовища органічні відходи агропромислового комплексу доцільно переробляти методом вермикультивування в органічне добриво нового покоління “Біогумус” та біостимулятор «Вермийодіс» на основі розроблених нами технологічних режимів вермикультивування та рекомендацій по застосуванню «Вермийодісу».

Однією з актуальних соціально-економічних та екологічних проблем сучасного суспільства є захист довкілля від тваринних, рослинних, побутових та промислових відходів, які є джерелом забруднення навколишнього природного середовища. Основним інноваційним способом їх утилізації є біоконверсія. Біоконверсія - це трансформація речовин із однієї форми в іншу біологічними агентами (живими організмами чи ферментами). За допомогою винаходів біоконверсії з відходів різного походження можна одержати різноманітну продукцію - високоякісне органічне добриво, білкові та вітамінні кормові добавки, альтернативні носії енергії тощо. Одним із ефективних і екологічно безпечних методів біоконверсії є вермікультивування за допомогою дощових черв'яків, зокрема, гібрида червоного каліфорнійського черв'яка .

Використання технології вермікультивування є найдоцільнішим способом біологізації землеробства, а його продукт - біогумус - сприяє оздоровленню ґрунтів та підвищенню їх родючості, що забезпечує одержання високих і стабільних врожаїв, екологічно безпечної продукції. Вермікультивування є дуже ефективним винаходом у процесі очистки каналізаційного мулу. Як відомо, основними факторами, які стримують застосування осаду стічних вод, є наявність в них яєць гельмінтів, високий вміст солей важких металів та інших токсичних речовин. Значна тривалість процесу природного знезараження призводить до значного накопичення осаду стічних вод на станціях очисних споруд, що призводить до забруднення навколишнього середовища. Вермікомпостування осаду стічних вод може зменшити вміст важких металів і патогенної мікрофлори до гранично допустимої концентрації. Експериментальні дослідження показали, що в процесі біоконверсії зменшуються популяції трьох основних форм патогенних мікроорганізмів: кишкової палички, сальмонели, тифозної палички, а також яєць гельмінтів.

Біотехнологічний процес одержання біогумусу ґрунтується на здатності черв'яків використовувати органічні рештки, трансформувати їх у кишечнику і виділяти у вигляді копролітів. Використання даної технології особливо актуальне зараз через те, що вміст гумусу в українських чорноземах за останніх 100 років з 4-5% знизився до 3,3%, а ґрунт, в якому вмісту гумусу менше ніж 2,5%, не може бути чорноземом [31]. Продукт життєдіяльності олігохет - вермікомпост - є високоефективним біологічно активним добривом, яке доцільно використовувати для підвищення родючості ґрунтів [7]. Дощові черв'яки відіграють важливу роль в агроекосистемах. У результаті їх життєдіяльності прискорюється ферментація органічного субстрату в перегній, пришвидшується обмін азоту і структурне формування ґрунту.

У процесі життєдіяльності вермікультури утворюється вермікомпост, або біогумус, який містить у собі всі необхідні для рослини елементи живлення, збагачений біологічно активними речовинами, зокрема ензимами. При переробці дощовими черв'яками 1 т перегною в перерахунку на суху речовину виходить 600 кг сухого добрива з вмістом органічних речовин 25-40% і більше. В цьому добриві міститься біля 1% азоту, стільки ж фосфору і калію, а також багато необхідних рослинам мікроелементів.

Світовий досвід виробництва і використання біогумусу свідчить про те, що на даний час немає органічного добрива, подібного до нього за ефективністю, екологічною чистотою і надійністю. Це високоефективне концентроване добриво з ефектом захисту рослин від хвороб, засіб регенерації і новоутворення ґрунтів, підвищення врожайності сільськогосподарських культур порівняно з традиційними добривами. Використання вермікомпосту як органічного добрива, покращує якість вирощеної продукції, зокрема знижує концентрацію токсичних речовин, підвищує в 2-7 разів уміст аскорбінової кислоти в рослинних продуктах, збільшує енергетику продуктів і термінів їх зберігання. У сухій речовині вермікомпосту міститься до 30 % гумусу; 0,8-2,0% азоту; 0,7-1,2% оксиду калію; 0,3-0,5% оксиду магнію, 2,0-3,0% оксиду кальцію.

Оздоровчий вплив біогумусу на ґрунт визначається його багатою мікрофлорою (2*10*12 колоній бактерій), у тому числі азотофіксуючими мікроорганізмами, які трансформують нітроген повітря, легко доступний рослинам. Вважається, що аскорбінову кислоту синтезують мікроорганізми в ґрунті, а потім її трансформують рослинам разом з елементами живлення. Висока мікробіологічна насиченість біогумусу забезпечує безперервне утворення аскорбінової кислоти в удобреній ним землі, а також активних метаболітів, зокрема таких регуляторів, як ауксин, цитокініни. Ці речовини є продуктами повторного мікробного метаболізму.

Все це сприяє активації мікробіологічних процесів у ґрунті, мобілізації його потенційної родючості. Дуже важливо і те, що мікроорганізми, які знаходяться у вермікомпостах, адсорбують токсичні форми металів, попереджуючи міграцію їх трофічним ланцюгом "ґрунт - рослина - тварина".

Застосування цього добрива дає вагомий комплексний ефект тривалої дії. Крім того, біогумус має бактерицидні властивості і характеризується біологічною чистотою. За даними досліджень американських науковців, навіть виснаженим, "мертвим" ґрунтам можливо повернути родючість шляхом систематичного внесення біогумусу впродовж 4 років з розрахунку 3т на гектар. При цьому варто зауважити, що продукція, яка вирощується практично не містить нітратів та важких металів. Численні дослідження як на теренах України, Росії так в інших країнах світу показали, що вермікомпост за валовим вмістом поживних речових має значні переваги над іншими видами органічних добрив, під його впливом покращуються поживний та азотовий режими, збільшується кількість рухомих форм сполук фосфору та обмінних форм калію, стимулюється розвиток насіння та врожайність сільськогосподарських культур.

Органічний субстрат, який піддається вермікультивуванню, впродовж 1-2 днів втрачає неприємний запах, а через 4-5 тижнів за допомогою черв'яків перетворюється на високоякісне органічне добриво.

Дослідження показали - для вермітехнологій придатні тільки деякі види дощових черв'яків.

Звичайні дощові черв'яки схильні до міграції в пошуках їжі та партнера в період статевого дозрівання. До того ж вони недостатньо плодючі і працездатні. Ці недоліки усунуті селекційною роботою. Результатом наукової роботи стало виведення так званого гібрида червоного каліфорнійського черв'яка (Eisenia Foetida), придатного для промислового розведення .

Каліфорнійські черв'яки належать до олігохет (Oligocheta). Довжина їхнього тіла - 60-130 мм, товщина - 3,5-5 мм, кількість сегментів - 80-100. Травна система в них починається ротовим отвором, який відкривається на другому членику. Неперетравлені рештки корму виділяються у вигляді копролітів. Дихання в дощових черв'яків проходить через шкіру, на якій міститься багато кровоносних капілярів. Дощовий черв'як є гермафродитом .

Червоний каліфорнійський черв'як, на відміну від звичайного, дуже активний і плодовитий. Маса тіла гібрида становить 0,3-2 г. Тривалість життя досягає 16 років, що в 4 рази довше за життя його звичайного родича. Максимального розміру він досягає в 7-місячному віці. Після парування черв'як відкладає кокон із яйцями (до 20 шт.), і через 14-20 діб з'являється нове покоління. В середньому один черв'як дає 200 - 400 особин нащадків за рік, в оптимальних умовах - до 1500. Кількість корму, яку за добу використовує черв'як, дорівнює його масі. Із 60% цієї кількості після перетравлювання виділяється біологічний гумус. Черв'яки чутливі до амоніаку і високих температур. Встановлено, що за вмісту амоніаку в субстраті понад 0,5 мг/г вони починають гинути.

Вермікультура, окрім органічних решток, використовує також і ґрунтові мікроорганізми, які є матеріалом для нарощування органічної маси. Для забезпечення швидкої та якісної переробки органічних відходів до кінцевих продуктів біоконверсії необхідне чітке дотримання всіх технологічних параметрів. Технологія біовермікомпостування передбачає три основні етапи утилізації відходів: попередня підготовка, безпосереднє вермікомпостування і застосування отриманих продуктів.

Біотехнологія вермікультивування залежить від багатьох факторів, у тому числі від якості субстрату, на якому будуть вирощуватись олігохети. Як відомо, від наявності та співвідношення мікроелементів у живильному середовищі залежить ступінь трансформації органічних відходів у біогумус. Субстратом для вермікультури може бути гній від різних видів тварин, торф, тирса листяних порід дерев, солома, картон, папір, листя дерев, відходи переробки овочів і фруктів, відходи м'ясокомбінатів, рибного виробництва, органічні міські стоки, відходи винокурного, цукрового та пивоварного виробництва, а також грибні міцелії, відходи виробництва лікарських препаратів .

На сучасному етапі біотехнологія вермікультивування вимагає дотримання таких етапів: підготовка живильного середовища (субстрату); аналіз його придатності до використання; формування площ для заселення каліфорнійськими черв'яками, підгодівля олігохет, догляд за ними; розділення лож; одержання готової продукції - черв'ячної біомаси і біогумусу .

Підготовка субстрату передбачає проведення ферментації органічних відходів, яку проводять у буртах за різних температурних режимів, що знижує кількість насіння бур'янів, яєць гельмінтів і патогенної мікрофлори. Живильне середовище повинно бути з нейтральним рН, містити 20-25% клітковини, вологість його має становити 65-80%. Для нейтралізації кислотності до субстрату додають необхідну кількість вапна або крейди, а також мінеральні речовини у вигляді глини, дефекату, доломітів та цеолітів. У процесі перетравлення органічних речовин у кишківнику черв'яків формуються гумусні речовини, в тому числі високомолекулярні органічні кислоти. Концентрація їх в копролітах у декілька раз вища, ніж в початковому субстраті. Ступінь біоконверсії рослинних решток більш висока порівняно з іншими сапрофітами. У них не лише утворюються, але й полімеризуються низькомолекулярні сполуки, зокрема гумінові кислоти. Наявність цих кислот є ознакою зрілих стадій гуміфікацій .

У процесі безвідходної утилізації органічних решток гібрид червоних каліфорнійських черв'яків нарощує свою біомасу, яка є цінною білковою добавкою до раціонів сільськогосподарських тварин, птиці та риби.

У черв'ячній біомасі знаходиться 17-23% сухої речовини, понад 60% якої складає сирий протеїн. Біомаса каліфорнійських черв'яків містить відповідно 51,4-71,2 і 10,5-17,5% протеїну і ліпідів від їхньої сухої маси. У білку черв'ячної біомаси вміст незамінної критичної амінокислоти лізину досягає 8,1-8,7% .

Біомаса черв'яків багата на вітаміни, зокрема тіамін (В1), нікотинову кислоту (В5), рибофлавін (B2), піридоксин (В6), ціанкобаламін (В12), фолієву кислоту та біотин . До складу біомаси черв'яків входить значна кількість стимулюючих речовин: стиролів (0,16-0,73%), провітаміну D (0,04-0,073% від живої маси). Слід зазначити, що хімічний склад організму олігохет значною мірою залежить від характеру живильного середовища. Наявність у черв'ячній біомасі усіх незамінних амінокислот та інших біологічно активних речовин дає підставу стверджувати, що вона є цінною добавкою до раціонів живлення тварин, птиці та риби

Широкого застосування набула черв'ячна біомаса, яку використовують у фармацевтичній промисловості . У літературі зустрічаються повідомлення про те, що з допомогою витяжок із тканин олігохет можна лікувати деякі форми пухлини Ерліха і лімфосаркому, гепатоканцерогенез, опіки очей . Мазі і настоянки, виготовлені із тканин черв'яків, використовують для лікування бронхіту, астми, післяпологової слабкості, віспи, жовтухи, ревматизму та опіків. Мазь "Фу-кіньянь", виготовлена з екстракту вермікультури, дає добрі результати при лікуванні екземи, лишаю, варикозних виразок. На Кубі з біомаси черв'яків виробляють амінокислотні добавки для дитячого харчування .

Проблема нестачі білка для людей -- одна з найгостріших на Землі, її допоможе, певною мірою, вирішити сміливе, інноваційне використання черв'яків в раціоні харчування людей. Упродовж тисячоліть деякі африканські племена використовували для харчування різновид дощових черв'яків розміром 7-8 мм. Китайці теж використовують дощових черв'яків у своїй традиційній кухні. Дослідженнями встановлено, що за своїми поживними якостями м'ясо черв'яків наближене до телятини. Але використання їх у харчуванні людей має соціально-психологічний контекст. Дощові черв'яки, які використовуються у раціоні людей, мають бути вирощені на спеціальному субстраті, що не містить патолого-анатомічних відходів, трупів тварин та ін. З додаванням дощових черв'яків готують паштет "Вормбергер", страву керрі з горохом, омлети, фарширований перець, печиво тощо. У штаті Каліфорнія є спеціальний магазин, в якому продаються вирощені для харчових цілей дощові черв'ки вартістю 25 доларів за фунт.

Отже, використання нових безвідходних технологій утилізації органічних відходів дозволяє зменшити шкоду, завдану довкіллю, знизити епідеміологічну небезпеку для населення, суттєво підвищити ефективність агропромислових комплексів у результаті використання органічного добрива - біогумусу - продукту життєдіяльності вермікультури. Біогумус у 15-20 разів ефективніший за початковий органічний субстрат. Поживні речовини, що знаходяться в ньому, легко засвоюються рослинами, мають пролонговані властивості. Застосування біогумусу призводить до різкого зниження вмісту нітратів, виключає застосування мінеральних добрив та засобів боротьби із хворобами рослин.

Вермікультура, отримана в результаті біоконверсії, є цінним кормом для птиці, риби, свиней, великої рогатої худоби.Важливість цього наукового відкриття важко переоцінити на поточному етапі розвитку цивілізації і стрімкого збільшення народонаселення Землі.

Адже результатом таких досліджень є збільшення родючості грунтів, появою несинтетичних білкових кормів для тварин та нових біологічно чистих продуктів харчування для людей

Органічне добриво «Подільський біогумус» - екологічно чисте, біологічно активне, з оптимальним співвідношенням макро- та мікроелементів, має пролонговану дію.

Добриво продукується шляхом біотехнологічної переробки органічних відходів (гною великої рогатої худоби тощо) за допомогою популяції компостного черв'яка «Подольський гібрид» власної селекції.

«Подільський біогумус» призначений для використання у сільськогосподарському виробництві, садівництві та квітникарстві, зокрема для вирощування :

· зернових та овочевих культур, підвищуючи якість продукції та об'єм врожаїв;

· кущів, дерев та квітів на дачних і садових ділянках, у тепличних господарствах, для озеленення парків та зон відпочинку;

· розсади овочевих та квіткових культур у домашніх умовах, а також для поліпшення агрохімічних властивостей грунту у всіх кліматичних зонах.

"Подільський біогумус" не містить патогенну мікрофлору, яйця гельмінтів, насіння бур'янів та важкі метали. До його складу входить унікальне поєднання корисних для грунту та рослин мікроорганізмів, що збагачують землю та виділяють фітогормони, а також антибіотики, фунгіцидні й бактерицидні сполуки, які витісняють патогенну мікрофлору, оздоровлюють грунт та усувають велику кількість широко поширених хвороб рослин.

"Подільський біогумус" легко та поступово засвоюється рослинами протягом усього циклу свого розвитку та може застосовуватись на будь-яких ґрунтах у будь-яку пору року.

Вміст живильних речовин

Показники

1

Волога

60,4-62,6%

2

Азот (в сухій речовині)

2,84-3,16%

3

Азот (в натуральній речовині)

1,14-1,2%

4

Фосфор (в сухій речовині)

1,84-3,08%

5

Фосфор (в натуральній речовині)

0,73-1,17%

6

Калій (в сухій речовині)

0,62-1,12%

7

Калій (в натуральній речовині)

0,23-0,45%

8

Органічна речовина (в сухій речовині)

55,14-57,51%

9

Органічна речовина (в натуральній речовині)

21,85-22,06%

10

Гумус (за методом Тюріна)

34,7-35,0%

11

Кислотність (рН солевої витяжки)

6,8 од.рН

Ціни на органічне добриво «Подільский біогумус»

Назва

Фасовка

Ціна

1

Біогумус

розважний

1200 грн./ т

2

Біогумус

Пакет ( 5 л.)

8 грн.

Каліфорнійський черв'як для продукування біогумусу

«Подільський гібрид» - промислова популяція живих компостних черв'яків власної селекції, яку розмножують у штучних умовах (вермикультура).

Призначена для переробки різних органічних відходів сільськогосподарського виробництва та промисловості у органічне добриво - вермикомпост, а також для збільшення біомаси каліфорнійського черв'яку з метою подальшого виготовлення білково-вітамінних кормових добавок для тваринництва, птахівництва та рибництва.

«Подільський гібрид» можна чудово використовувати у рибництві.

Ціни на «Подільский гібрид»

Назва

Фасовка

Ціна

1

Червяк

1 ложе ( 20 000 - 40 000 тис. шт.)

1600 грн./ т

2

Набір рибака (черв'як)

1 лоток ( 50 шт.)

5 грн.

Сертифікація

За висновками санітарно-епідеміологічної експертизи "Подільський біогумус" та "Подільський гібрид" відповідають вимогам діючого санітарного законодавства та мають сертифікат якості.

Застосування добрива

Для приготування ґрунтових сумішей

Для вирощування розсади овочів рекомендується одну частину біогумусу змішати з трьома-п'ятьма частинами дернової землі або торфу; для квіткових горщиків - одну частину біогумусу змішати з чотирма-п'ятьма частинами ґрунту.

Для посіву зелених культур (петрушки, салату, кропу, шпинату та ін.)

Необхідно рівномірно розкидати біогумус по поверхні грядки, перемішати з ґрунтом та полити, а потім провести посів. На один квадратний метр грядки необхідно внести 0,5-1 кг біогумусу.

Для висадки розсади томатів, огірків і перцю

У відкритий грунт біогумус слід класти у кожну лунку в об'ємі 100-200 гр., перемішати із землею, ретельно полити та посадити саджанець. Після висадки розсади огірків землю біля рослини бажано замульчувати, додаючи біогумус шаром в 1-2 см.

Для посадки картоплі

Під кожну бульбу бажано внести 100-200 гр. біогумусу.

Для посадки суниці

Рекомендується внести до кожної лунки по 150-200 гр. біогумусу.

Для посадки озимого часнику

Внести на один квадратний метр грядки 0,5 кг біогумусу та перемішати з ґрунтом на глибину 10 см.

Для посадки плодових дерев

Під кожен саджанець (яблуні, груші, вишні, сливи і ін.) необхідно внести 2 кг біогумусу і перемішати його з ґрунтом. Для підгодівлі рослин в період вегетації рекомендується один раз в місяць підсипати біогумус навколо стволів рослин або в міжрядді з розрахунку 0,5 кг біогумусу на один квадратний метр, перемішати і полити.

Для підгодівлі кущів та плодових дерев

Біогумус розсипають під крону з розрахунку 0,5 кг на один квадратний метр. При підгодівлі квітів та декоративних рослин відкритого ґрунту біогумус слід вносити щомісячно з розрахунку 150-200 гр. під кожну рослину або 0,5 кг на один квадратний метр клумби, газону.

Для підгодівлі кімнатних квітів

Біогумус вносять під рослину 1 раз в два місяці по 2-3 столові ложки.

Для рідкої підгодівлі розсади та кімнатних рослин

Готують водний екстракт біогумусу ("вермікомпостний чай"). Для цього 1 стакан біогумусу висипають у відро з водою кімнатної температури. Добре перемішують та залишають на одну добу при кімнатній температурі. У отриманому розчині можна замочити на 12 годин насіння капусти, огірків, томатів для їх кращого проростання.

Для поливу городніх культур

Настій розбавляють ще в 3 рази, тобто 1 стакан розчину на 2 стакани води. Цей розчин добре використовувати для обприскування плодових дерев.

Обприскування яблунь у певні періоди: після цвітіння, на початку опадання зав'язі, під час закладки квіткових бруньок та під час зростання плодів - збільшує продуктивність дерев (плоди стають більшими, соковитішими та солодшими).

Обприскування у фазі закладки квіткових бруньок позитивно позначається на врожайності наступного року. У комбінації з мульчуванням грунту біогумусом (на 1-2 см вниз) під кроною плодових дерев плодоношення яблунь, вишні, черешні, сливи стає щорічним. Такий метод використання гумусу надзвичайно позитивно позначається на плодових кущах: аґрусі, смородині, малині та виноградній лозі.

Вихід продукції збільшується приблизно на 33%, а терміни дозрівання скорочуються на 10-15 діб. Трикратне обприскування розчином "вермікомпостного чаю" квіткових культур з інтервалом 7-8 днів викликає прискорення росту й цвітіння на 7-10 днів, підсилює інтенсивність забарвлення листя, значно покращує декоративний вигляд та сортність квітів.

У статті Освіта грунту було доведено, що дощовим черв'якам і грунтової мікрофлори належить головна роль у розкладанні органічних речовин, що потрапили в грунт, в збагаченні її гумусом і всіма іншими елементами живлення рослин, піднімається з глибинних шарів землі кореневою системою. Ці тварини є головними поліпшувачами грунту, і функція їх ніким і нічим не може бути компенсована повністю. Наявність черв'яків у грунті - показник її родючості і здоров'я. Природно, цей показник безпосередньо пов'язаний з кількістю органічної речовини, що попадає в грунт.

Ще в 1939 р. американський лікар Баррет зауважив, що в тому місці, де він скидав на купу відходи кухні, саду та городу, земляних (дощових) черв'яків було надзвичайно багато, а земля там через деякий час ставала дуже рихлою. Коли він почав вносити цю землю разом з черв'яками під різні городні культури, то отримав істотну надбавку врожаю, при цьому помітно покращилися вигляд і смак картоплі, помідорів, огірків, суниці ... Баррет став пробувати розводити хробаків в ящиках, а потім створив спеціальну плантацію за їх культивування. У 1946 р. він випустив першу книгу, у якій розповів про результати своїх досліджень.

Господарство з розведення черв'яків ширилося і росло. Незабаром воно стало приносити мільйонні прибутки. У 1959 р. Баррет отримав патент на виробництво спеціалізованих черв'яків породи червоний гібрид, або червоний каліфорнійський. Ця нова порода черв'яків стала предметом купівлі-продажу, як і технологія їх розведення.

Червоний каліфорнійський відрізняється від своїх диких родичів - гнойових (компостних) черв'яків - більш високою плодючістю і тривалістю життя. За плодючості він перевершує їх більш ніж в 100 разів (на рік 512-1500 особин на кожну батьківську), а за тривалістю життя в 4 рази (більше 16 років). Цей черв'як після деякої адаптації переробляє всі види органіки. В умовах каліфорнійського клімату він не вимагає для культивування спеціальних приміщень. За один цикл тривалістю 2 місяці популяція з 30-50 тисяч особин (біомаса близько 4 кг / м 2) переробляє на кожному квадратному метрі культиватора до 300 кг підстилкового гною, перетворюючи його в гумусні добриво. Крім того, з хробаків можна готувати білкову борошно (вміст білка 62-72%) або консерви для собак, кішок, хутрових звірів.

Червоний каліфорнійський черв'як

У 1980 р. в США функціонувало понад 1500 великих спеціалізованих виробництв з культивування черв'яків, багато з яких переробляли за добу 150 і більше тонн підстилкового гною, а в 1989 р. їх було вже понад 30 000. Успіхи США змусили підприємців багатьох країн зайнятися цією проблемою. Хробаки і технологія їх культивування є предметом експорту-імпорту на принципах «ноу-хау».

В Італії до промислового культивування черв'яків приступили з 1976 р., придбавши технологію і самих хробаків в США. До 1984 р. вже багато фірм мали у своєму розпорядженні площею промислових культиваторів більше 16 гектарів із щоденним виробництвом гумусу 243 центнери, вартістю 12150 тисяч італійських лір.

В Англії дана біотехнологія впроваджується з 1980 р., у Франції - з 1982 р. Дослідницькі роботи в цьому напрямі ведуться в усіх країнах ЄС.

У Німеччині держава виділила значні кошти, щоб спонукати селян відмовитися від використання пестицидів та хімічних добрив, отруйних продукцію і навколишнє середовище. Протягом п'яти років той, хто переведе своє господарство на біологічні способи виробництва, буде отримувати субсидії з розрахунку 425 євро на рік за гектар.

Група американських вчених, що опублікувала доповідь «Альтернативне сільське господарство», також вважає, що фермери, які використовують «природну» технологію, можуть отримувати результати не гірші від тих, яких домагаються за допомогою хімії.

В Угорщині використання біогумусу (червекомпоста) для удобрення полів різко скорочує витрати на вивезення гною, придбання хімічних добрив і пестицидів.

Впровадження даної біотехнології в наше сільське господарство потребують великих додаткових вкладень, але вони повністю окупляться вже через рік від початку експлуатації біоцехов.

Принципи такої технології були розроблені автором у Володимирському державному педагогічному інституті ім. П. І. Лебедєва-Полянського (ВГПІ) у 1984-1987 рр..

У ВГПІ ми займалися культивуванням хробаків на субстратах, в основі яких був гній великої рогатої худоби, коней, свиней, пташиний послід, сапропель. Селекційним методом вдалося отримати три штами компостних черв'яків, названих технологічними, які за своїми характеристиками відповідають червоному каліфорнійського. За продуктивності вони більш ніж в 100 разів більше за своїх диких родичів.

Земляний черв'як

Хробаки технологічних штамів розвиваються циклічно. За оптимальних умов проживання (температура субстрату 22 (4-5) °, вологість субстрату 75 (± 10)%, рН середовища проживання 7,0 (± 0,5), цикл триває 160 (± 20) діб. Протягом року кількість черв'яків збільшується більш ніж в 1000 разів.

Компост для черви не тільки будинок (середовище проживання), але і їжа. Там вони відкладають кокони (яйця), з яких після інкубування протягом 18 - 25 днів з'являється молодь. Вона також харчується субстратом і швидко набирає вагу. Через 8 - 12 тижнів молоді черв'яки досягають статевої зрілості й самі починають відкладати кокони. У природних умовах цього не відбувається. Там після зимової сплячки і шлюбного періоду черв'яки відкладають кокони по одному через кожні 5-7 днів протягом 12 тижнів. Статевої зрілості вони досягають тільки до осені, коли вже настає фаза анабіозу. Багато молодих черв'яків гине взимку.

Технологічні черв'яки переробляють компост в два екологічно чистих продукту: а) у біомасу живих черв'яків - ласого природного корму свиней, птахів, телят, ставкової риби в кількості 8 (± 2) кг з кожної тонни підстилкового гною за 1 цикл розмноження на площі в 1 м2 при «посівної дозі» 0,5 кг / м 2; б) в гранульоване гумусні органічне добриво - 400 кг з кожної тонни підстилкового гною.

Вартість одного кілограма біомаси черв'яків складає приблизно 1,4 долара, грунтового гумусу 500 за тонну. Собівартість же гумусного добрива (червекомпоста) при промисловій технології становить 28 (± 10) доларів за тонну.

Запропонована біотехнологія дозволяє істотно скоротити терміни накопичення гумусу в грунті, швидко підвищити її родючість, зробити стійкою до вітрової і водної ерозії, і, головне, промислове виробництво гумусні добрив - це єдиний спосіб швидкого рекультивування грунтів.

Органічне добриво Вермікомпост (Біогумус) гранульоване

Являє собою гранульовану сипучу масу темно-коричневого кольору без специфічного запаху, виготовлено за спеціальною вермітехнологією (червоний каліфорнійський хробак S-94 лінії).

Вермікомпост (Біогумус) використовується для удобрення різних сільськогосподарських культур: зернових, зернобобових, технічних, олійних, овочевих, усіх плодово-ягідних, тепличних культур і квітів, газонів, спортивних площадок, лісових і декоративних дерев, є основним добривом в технологіях біологічного землеробства.

За своїми агрохімічними властивостями Вермікомпост (Біогумус) є комплексним добривом, що містить всі макро- (азот, фосфор, калій, кальцій) і мікроелементи (мідь, цинк, бор, магній) та інші елементи живлення рослин, корисні мікроорганізми, що сприяють відтворенню земельних угідь.

Вермікомпост (Біогумус) виробляється екологічно чистим способом, без додавання хімічних добавок.

Література

вермикультивування ґрунт органічне добриво

1. Вермикультивування у присадибних господарствах (біогумус з органічних відходів) // Спеціальний інформаційний бюлетень "Екос" №2. - Жидачів 2003. - 31 С.

2. Метью Р.Вернер. Устойчивое земледелие и экология дождевого червя // Пер. с англ. Н. Степанова. www.vermik.narod.ru

3. Сиденко В.П., Войтенко А.М. Современная биотехнология переработки органических отходов как перспективный путь решения санитарно-экологических проблем // Тез. докл. 2 Международной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов». - Харьков, 2005. - С.269.

4. Альтернативи безвідходного господарства / Городній М.М., Пасічник Н.А.// Тез. докл. 1 Международной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов». - Харьков, 2004. - С.220.

5. Ляшенко О.О. Методологія готування збалансованих сумішей органічних відходів перед компостуванням // Тез. докл. 4 Международной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов». - Харьков. 2007. - С.235.

6. Таргоня В.С. Дослідження і обґрунтування прийнятних параметрів біотехнологічного процесу вермікультивування та обладнання для його реалізації // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування Укр. 2009. - Випуск 134, частина 1.

7. Городній М.М., Бикін А.В., Бикіна Н.М. Біовермикультивування як раціональний спосіб утилізації органічних відходів // Тез. докл. 2 Международной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов» . - Харьков, 2005. - С. 225

8. Эффективность вермикультуры в подавлении патогенных микроорганизмов // www.vermik.narod.ru

9. Влияние вермикультуры и биогумуса на плодородие почвы и развитие растений // www.vermik.narod.ru

10. Что такое биогумус и как им нужно пользоваться? / Идея Беляева, к-та биол. наук, ст. научный сотрудник СИФИБРА. www.vermik.narod.ru

11. Вермікультивування - новий прогресивний напрямок сільськогосподарської науки // www.agroexpo.net

12 Органические отходы - эффективный субстрат для разведения вермикультуры / О.А. Костин, В.Н. Цехан. www.vermik.narod.ru

13. Мельник И.А. Вермикультура - новое мощное средство оздоровления окружающей среды // Зерновые культуры. - 1997. - № 4. - С. 9-12.

14. Мерзлов С.В. Корекція параметрів біотехнології вермікультивування та регламентація використання біомаси черв'яків і сапоніту у використанні м'яса курчат-бройлерів. Дисертація …канд. с-г. наук. - Біла Церква, 2004. - 161 с.

15. Харчишин В.М. Інтенсифікація біотехнологія вермікультивування і шляхи оптимізації використання черв'ячної біомаси та цеолітів у виробництві м'яса і яєць перепелів. Дисертація … канд. с-г. наук. - Біла Церква, 2005. - 152 с.

16. Заенц И. Дождевые черви, вырабатывающие вермикомпост // Натуралиум. - 1994. - № 2. - С. 15-17.

17. Городний Н.М., Мельник И.А., Повхан М.Ф. Биоконверсия органических отходов в биодинамическом хозяйстве. - К.: Урожай, 1990. - 254 с.

18. Васильева З. Биогумус: производим сами // Сел. журнал. - 1997. - № 8. - С. 17.

19. Лебедева Т.Б., Толчек Н.Н. Использование вермикомпостов // Тез. докл. 2-го конгресса «Биоконверсия орган. отходов народ. хоз-ва и охрана окружающей среды». - Ивано-Франковск, 1992. - С. 72-73.

20. Косолапова А.И., Смышляев Э.И., Косолапов И.Н. Вермикультура и ее возможности. - Рязань, 1996. - 71 с.

21. Мельник И.А., Карпец И.П. Технология разведения червей и производства биогумуса // Земледелие. - 1991. - № 8. - С. 68-71.

22. Хэй Д. Изготовление вермикомпоста из домашних отходов // Натуралиум. - 1994. - № 1. - С. 18-20.

23. Источник биологически активных веществ / Ю.Д. Холодова, Р.П.Морозова, А.С. Безпалько, И.А. Николенко и др. // Химия в сел. хоз-ве. - 1994. - № 4. - С. 18-19.

24. Сапрыкин Л. Чистильщики планеты (красный калифорнийский червь) // Сіл. журн. - 1998. - № 8. - С. 17.

25. Холодова Ю.Д., Повхан М.Ф., Морозова Р.П. Ткани червей Eisenia foetida как источник сырья для выработки фармакологических препаратов // Тезисы докл. II конгресса “Биоконверсия органических отходов народного хозяйства и охрана окружающей среды”. - Ивано-Франковск, 1992. - С. 138-139.

26. Холодова Ю. Вермикультура - источник белка для сельского хозяйства и медицины // Междунар. агропром. журн. - 1991. - № 5. - С. 104-105.

27. Мельник И.А., Карпец И.П. Вермикультура и ее продукт - биогумус // Сахарная свекла. - 1992. - № 1. - С. 36-40.

28. Мельник И.А. Вермикультура - новое мощное средство оздоровления окружающей среды // Зерновые культуры. - 1997. - № 4. - С. 9-12.

29. Слободян В.А., Слободян Н.С. Использование вермикультуры в медицине и ветеринарии // Химия в сел. хоз-ве. - 1994. - № 4. - С. 19-20.

30. Швед О.М. та інші. Екологічна біотехнологія. Книга 1, Львів: НУ "Львівська Політехніка", 2010. - С.385 - 390.

31. Россіхін В.В. Біотехнологія: вступ в науку майбутнього. - Х:. Колорит, 2005. - С. 134-139.

32. Герасименко В.Г. Біотехнологія. - 2006. - С 535-564.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.