Проблема экологии для современного человечества актуальна как никогда. Возрастающий уровень городского населения и рост мирового производства ведут к накоплению большого количества отходов, в частности, органических. Разрастание городов и производства приводит к экономическому прогрессу, но вызывает загрязнение, регресс и деградацию биосферы земли. На этом фоне становится очевидным, что следующий этап промышленного развития человечества должен качественно отличаться от предыдущих.
Жизненно необходимо найти способы эффективной нейтрализации отходов жизнедеятельности человека, а также такие пути производства, когда они не идут в разрез с экологией, но являются естественными и безвредными. И отчасти решить эту задачу помогает простой дождевой червь, разведение которого в мире получило название вермикультура. О пользе червей и практике их разведения пойдёт речь в этой статье.
За последние 20 лет было проведено достаточно большое количество научных исследований* компостных червей, разработано много биотехнологических способов переработки органических отходов с их использованием.
Причин тому множество. Одной из них является рост затрат на удаление органических отходов. Наряду с этим экологические инструкции по их утилизации в мире всё более ужесточаются. Всё это заставляет искать более качественные подходы к утилизации отходов. А вернее сказать, находить методы их полезного применения, в том числе в качестве удобрений, почвоулучшителей и источников энергии для её получения в виде биогаза.
Дождевые черви позволяют органосодержащие отходы превратить в материалы, полезные для сельского хозяйства и садоводства, и сохранить огромные количества основных питательных веществ для растений.
Благодаря всему вышесказанному, во многих странах мира быстро развивается производство органических удобрений и выращивание биомассы самих компостных червей.
Из всех экологических групп дождевых червей только черви-эпигеики** могут быть подходящими для вермикультивирования и вермикомпостирования. При выборе вида дождевого червя, подходящего для практического использования при вермикомпостировании, необходимо чтобы он обладал следующими биологическими, экологическими и продукционными характеристиками:
способность колонизировать органические отходы естественным образом;
высокие скорости поглощения, переваривания и ассимиляции органических веществ;
устойчивость к ширкому диапазону факторов окружающей среды;
высокая скорость репродукции, то есть производить большое количество коконов с коротким периодом созревания (вылупления), высокая скорость роста при коротком периоде половозрелости;
толерантность к изменениям условий окружающей среды и отсутствие реакций при обслуживании рабочим персоналом вермикультуры.
Фактически только шесть видов используются широко для вермикомпостирования в разных странах:
Eisenia fetida (Savigny, 1826);
Eisenia andrei (Bouche, 1972);
Dendrobaena veneta (Rosa, 1886);
Perionyx excavatus (Perrier, 1872);
Lampito mauritti (Kinberg);
Eudrilus eugeniae (Kinberg, 1867).
В зоне умеренного климата используются первые три вида указанных червей. В среднем размер взрослых особей этих червей составляет 4-8 мм×50-100 мм, вес 0,25-0,92 г, половозрелость наступает в возрасте 21-65 дней, число коконов в день 0,28-0,50, инкубационный период 18-42 дня, число червей в коконе 1,1-3,8, жизненный цикл 45-150 дней, оптимальная температура выращивания 250С (для eisenia fetida и eisenia andrei ограничивающие пределы температуры составляют 4-300С, для dendrobaena veneta 15-250С), оптимальная влажность 75-85% (для eisenia fetida и eisenia andrei ограничивающие пределы влажности составляют 70-90%, для dendrobaena veneta 65-75%).
Теперь о компостах. Известны два их типа: компост, получаемый с использованием термофильной микробиологической развивающейся фазы (традиционный компост) и вермикомпост, который получают без такой фазы.
Традиционный компост — это стабилизированный продукт разложения растительных и животных остатков при высоких температурах (40-700С) с помощью термофильных микроорганизмов.
Один из главных недостатков такого компостирования — потери азота при улетучивании аммиака во время термофильной стадии процесса.
Вермикомпостирование — это процессы биоокисления и стабилизации органических материалов в результате совместной деятельности компостных червей и мезофильных микроорганизмов (Aira и др., 2002).
В отличие от традиционного компоста вермикомпост при соблюдении оптимальных режимов никогда не нагревается выше окружающей температуры.
Многие виды органических отходов могут использоваться непосредственно в вермикомпостирующих системах; однако, свежий навоз животных может вызвать повышение температуры при его разложении, что может убить компостных червей.
Эти два метода на практике часто комбинируются. Первоначально производится предварительное компостирование при высоких температурах, а затем осуществляется окончательная стадия вермикомпостирования, которая проходит в три фазы:
1-я фаза: адаптация компостных червей к субстрату, в который их поселили;
2-я фаза: гидролитическая, когда биодеградируемые органические материалы расщепляются;
3-я фаза: созревания, когда наиболее труднодеградируемые органические материалы окончательно расщепляются (Domingues и др., 1997).
Расскажем о сути вермикультивирования и вермикомпостирования. Вермикультивирование — это технологический процесс, направленный на выращивание популяции дождевых червей в искусственных условиях. Его цель состоит в том, чтобы непрерывно увеличивать численность популяции дождевых червей, чтобы получать устойчивый выход биомассы.
Вермикомпостирование — это технологический процесс, при котром популяция технологических дождевых червей используется для переработки органических материалов (обычно органических отходов) в гумусоподобный материал, известный как вермикомпост.
Его цель состоит в том, чтобы перерабатывать самые разнообразные органические отходы и получать органические удобрения для улучшения плодородия почвы и выращивания растений.
Для содержания и поддержания вермикультуры необходимо выбрать подходящий вид компостных червей. Для успешного их культивирования надо соблюдать следующие пять условий:
1.Создать «гостеприимную» среду обитания для компостных червей, обычно называемую базовым субстратом или поддерживающим субстратом, который должен отличаться высоким уровнем поглотительной способности, хорошей рыхлостью и необходимым соотношением углерода к азоту (коэффициент помёт C:N);
2.Иметь источник пищи или корма, называемый кормовым субстратом, которым могут быть подстилочный коровий навоз, лошадиный и свиной навоз, помёт птиц, отходы картофеля, пищевые отходы, отходы пивоварения, отработанный грибной субстрат, муниципальные растительные отходы, осадки сточных вод (при этом необходимо изучить особенности применения каждого вида кормового субстрата);
3.Поддерживать оптимальную влажность субстрата обитания;
4.Создать оптимальное аэрирование;
5.Поддерживать оптимальную температуру.
Следует помнить, что дождевым червям могут принести вред различного рода паразиты (например, личинки некоторых насекомых) и враги (например, клещи и муравьи), о которых также следует знать и принимать меры по защите от них червей.
В завершение статьи отметим, что в данный момент в мире известно достаточное количество типов вермитехнологий — от самых простых (низкотехнологичных) до технологически сложных (высокотехнологичных), а также от мелкомасштабных (домашних) до крупномасштабных (коммерческие вермитехнологии). При этом существует система буртов (стационарных и «самоперемещающихся», клиновая система и система ложа, ящичные системы вермикомпостирования, домашние контейнерные системы вермикомпостирования, система автоматических реакторов проточного типа и автоматический высокоэффективный реактор непрерывного действия.
Примечания: * — В России одним из учёных, занимающихся тематикой вермикультуры является доцент кафедры анатомии, физиологии, химии и безопасности жизнедеятельности естественно-географического факультета Владимирского Государственного Гуманитарного Университета Титов Игорь Николаевич; ** — черви-эпигеики (epigeic — дословно с греческого «на земле») — эти черви обитают в органических горизонтах почвы в органических отходах или растительном опаде.
Специализированная литература: И.Н. Титов. Дождевые черви. Руководство по вермикультуре в двух частях. Часть 1: Компостные черви. — М.: ООО «МФК Точка Опоры», 2012.
Статью подготовил к.с.-х.н. Евгений Измайлов
.gif)
.gif)
