Контрольная работа№1
Вариант №13
План
1. Вермикультура. Свойства, структура, виды
2. Красный калифорнийский червь. Биотехнология выращивания калифорнийского червя
1. Вермикультура. Свойства, структура, виды
Более 150 лет назад в Лондонском геологическом обществе великий естествоиспытатель Ч. Дарвин выступил с докладом "Об образовании почвенного слоя деятельностью дождевых червей", в котором утверждалось, что дождевые черви - это искусные земледельцы и в естественных условиях играют роль "архитектора" плодородного слоя почвы. Это было одно из первых научных положений о почве как природном теле, в котором живые и неживые компоненты связаны в единое целое.
В течение нескольких десятилетий считалось, что основным средством повышения эффективности сельскохозяйственного производства является химизация. При этом мало учитывались закономерности развития биологических процессов в почвах. Действительно, на определенном этапе удалось значительно повысить урожайность сельскохозяйственных культур, однако массированное применение минеральных удобрений и средств химической защиты растений привело наряду с положительным эффектом к негативным явлениям в почвах агроценозов.
В последние двадцать лет во всем мире резко возрос интерес к экологическим проблемам земледелия. Возникло альтернативное земледелие. Основная его задача - создание благоприятных условий для разведения и размножения в почве микроорганизмов и дождевых червей, содействующих естественному восстановлению плодородия почв. При этом обеспечивается получение экологически чистой сельскохозяйственной продукции и исключается загрязнение окружающей среды вредными веществами.
Особое внимание привлекает вермикультивирование, суть которого состоит в использовании компостных красных дождевых червей для получения из различных органических веществ экологически чистого удобрения - биогумуса, содержащего полный набор макро- и микроэлементов для сельскохозяйственных растений.
Выращивание дождевых червей осуществляется с двумя целями - для максимального преобразования органических отходов в органическое удобрение (вермикомпост, биогумус) и наращивания биомассы самих дождевых червей как ценнейшего источника белков, пептидов, ферментов и физиологически активных веществ. Дождевые черви, ускоряющие во много раз разложение органического вещества, позволяют в относительно короткие сроки абсолютно экологически чистым способом превратить разного рода органические отходы в ценное гумусированное удобрение.
Вермикультура - это компостные черви в органическом субстрате. Нередко под этим термином подразумевают исключительно червей или, наоборот, только субстрат. Вермикультуру можно представить как сложное биоценотическое сообщество, ограниченное определенным биотопом в составе культурного ландшафта.
Таким образом, вермикультура это современная биотехнология, с помощью которой возможно органические отходы растительного происхождения превращать эффективно в полноценные животные белки. Более того, сама биомасса дождевых червей является уникальным и возобновляемым природным сырьем для получения всевозможных препаратов биологически активных веществ. Время удвоения биомассы дождевых червей составляет от 30 до 60 дней.
В русском языке существовало только два слова вермишель и вермикулит, у которых общий корень от латинского названия черви – vermes. В настоящее время, в связи с развитием в мире технологии разведения дождевыхчервей из английского языка в русский пришло множество слов: вермикомпост, вермикомпостирование, вермикультивирование, вермикультура, вермитехнология, вермибокс (вермиящик), вермиконтейнер, вермиреактор, вермисубстрат, вермикорм, вермиложе, вермигумус и т.д. Известный индийский ученый профессор С. Исмаил ввел новый термин вермикология, то есть наука о дождевых червях.
Вермикультивирование нельзя считать простым, не требующим особых знаний и опыта методом, а также панацеей от всех экологических бед в земледелии. Во-первых, вермикультивирование - трудоемкий процесс; во-вторых, из-за объемов и стоимости получаемого вермикомпоста ограничивается возможность его внесения на больших территориях. Вермикомпост наиболее эффективен в условиях закрытого грунта и прежде всего его необходимо использовать при выращивании ценных лекарственных и редких растений, при озеленении открытых и закрытых площадей и помещений, а компостных червей - для переработки экологически загрязненных отходов коммунального хозяйства.
Вермикультура широко распространена в Западной Европе, некоторых странах Восточной Европы (Венгрия, Польша), США, Япония, странах Юго-Восточной Азии. Там работает довольно много мелких и средних предприятий, производящих дождевых червей для любительского рыболовства и на корм домашним животным, садовую землю или органическое удобрение "вермикомпост".
Широкомасштабные опыты по вермикомпостированию - переработке с помощью дождевых червей городских отбросов были заложены в Лафкине (Техас) с жидкими илами из городских сточных вод; в Кейсвилле (Мериленд) с обезвоженными илами; в Огдене (Юта) с твердыми городскими отбросами. Одной из основных проблем, с которой сталкивались эти предприятия, является высокая стоимость ручного труда, поскольку процесс маломеханизирован.
В Канаде (Торонто) работает предприятие, перерабатывающее с помощью вермикультуры сточный ил в смеси с овощными и фруктовыми отходами. Получаемый продукт - "цветочная земля" имеет себестоимость в 10 центов за килограмм, причем более половины составляют затраты на упаковку. Процесс не механизирован, годовой объем производства - 500 т. "цветочной земли".
В Японии для переработки сточных вод используется метод, известный как процесс Ниимик. Сточные воды фильтруются сквозь слои почвы, заселенные дождевыми червями.
Во Франции на водосточных сооружениях в Тулуз-Жинесто с помощью вермикультуры удалось снизить на одну треть затраты на очистку сточных вод. Имеются сведения об использовании вермикультуры для переработки городских отходов и стоков в Италии, Дании, ФРГ, Венгрии и других европейских странах.
Для умеренного континентального климата нашей страны необходим подбор таких видов червей, которые могут сохранять высокую активность питания и продукции коконов в широком диапазоне температур, принимая во внимание широкие суточные и сезонные колебания температурного режима.
Дождевые черви - люмбрикус (лат. Lumbricus Terrestis — земляной червь) принадлежат к классу малощетинкових типа кольчатых червей. Большинство видов являются представителями семьи Люмбрицид, которая включает около 180 видов червей, но наиболее распространены 15-16 видов. Дождевые черви сгруппированы в три категории согласно их поведению в естественной окружающей среде: anecic, endogeic и epigeic.
Anecic разновидности, в общем представлены Lumbricus terrestris, они почти всегда строят вертикальные норы глубиной до 1,5-2 метров. Питаются в известной степени ферментированной органикой на поверхности почвы и преобразуют ее в перегной. Если anecic разновидности лишены своего постоянного места обитания, то они прекращают размножаться и расти.
Endogeic разновидности, типа Aporrectodea calignosa, строят всесторонние, главным образом, горизонтальные норы, где они остаются большинство времени, питаясь минеральными частицами почвы и разлагающейся органикой. Они - единственная разновидность земляных червей, которые фактически питаются большим количеством почвы. Двигаясь сквозь почву, они ее смешивают и проветривают, а также обогащают ее питательными элементами и микрофлорой.
Epigeic разновидности, представленные здесь обычным красным калифорнийским червем (Eisenia fetida), не строят постоянные норы; вместо этого, они обычно обитают в областях, богатых органическим сырьем, типа верхнего слоя почвы, в лесу под грудами листьев или разлагающихся стволов деревьев. Довольно часто их можно обнаружить в навозных кучах. Благодаря тому, что они не делают глубоких нор и предпочитают есть богатый органикой материал их легко приспособить к вермикультивированию. Eisenia fetida и Eisenia andreii составляют приблизительно 80 - 90 процентов дождевых червей, из тех, которые используются в крупномасштабных коммерческих предприятиях.
Известно, что дождевые черви L. rubellus используются для вермикультуры за рубежом для переработки навоза КРС. Предпосылки для использования данного вида в зоокультуре:
1 - высокая плотность природных популяций (более 1000 экз./ м2);
2 - облигатный партеногенез;
3 - температурный оптимум от 10 до 20°С;
4 - обитание в переувлажненных почвах и способность переносить длительное затопление.
Условия обитания дождевых червей.
Азот. Очень велика потребность червей в азотсодержащей органике. В богатом азотом субстрате скорость роста и плодовитость червей резко возрастают.
Влажность. Особенно важным условием для жизни червей является достаточная влажность. Влажность ниже 30 - 35% тормозит их развитие, а при влажности 22% они погибают в течение недели. При выращивании дождевых червей оптимальной является влажность 70 - 85%, т. е. близкая к содержанию воды в теле червя.
Кислотность. В среде с кислотностью ниже pH = 5 или выше pH = 9 все черви погибают в течение недели. Оптимальной для червей является нейтральная среда с pH = 7.
Температура. Как правило, при температуре +5°C черви освобождают кишечник и не питаются. Они уходят в более глубокие слои почвы и впадают «в спячку». Весной черви просыпаются за 1,5 - 2 недели до оттаивания почвы (исчезновения мерзлого слоя).
Засоленость. Концентрация солей более 0,5% смертельна для червей. Однако черви переносят повышенные концентрации углекислого кальция, углекислого железа, сернокислого алюминия, хлорного железа.
Плодовитость. Каждая половозрелая особь откладывает за летний период 18—24 коконов, в каждом из которых содержится 1 - 21 яйца. Через 2 - 3 недели из яиз вылупляются новые особи, а еще через 7 - 12 недель «новорожденные» сами способны приносить потомство. Черви живут 10 - 15 лет, длина достигает десятков сантиметров. Молодые половозрелые особи весят до 1 г.