XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Разведение и использование калифорнийских червей для получение вермиудобрения в Амгинском улусе

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Слепцов П.Д. 1

---

1МБОУ «Амгинская СОШ№1»; МБУ ДО "Амгинская станция юных натуралистов"

Слепцова А.П. 1Иванова Л.К. 2

---

1МБУДО "Амгинская СЮН"

2МБОУ "Амгинская СОШ№1"

Работа в формате PDF

629.6 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Земля может восстанавливать верхний слой почвы, качество воды и воздуха, ликвидировать ущерб, нанесенный лесам, лугам и дикой природе, до тех пор, пока скорость использования ресурсов не превышает скорости их возобновления. Человечество подошло к рубежу веков, но еще не выработало необходимой стратегии по рациональному использованию природных ресурсов и созданию условий для восстановления ущерба, нанесенного в природе. Среди множества экологических проблем, стоящих перед человечеством в XXI веке, существует две, которые можно решать в комплексе. Это снижение плодородия земель, и проблема утилизации отходов органического происхождения.

Одной из самых серьезных и запущенных экологических проблем в Якутии признана проблема утилизации твердых бытовых отходов. В республике нет ни одной внедренной в производство технологии утилизации твердых отходов, вторичного использования местных отходов. В то же время большое количество питательных веществ уходит из природного круговорота с коммунальными отходами человеческой жизнедеятельности, отходами животноводства и растениеводства, производственными отходами органического происхождения, по причине того, что повсеместно не налажены производственные модули по переработке их в полноценные и экологически безопасные удобрения.

При этом получается высокоэффективное удобрение – вермикомпост, или биогумус, обладающий способностью улучшить состав и структуру почв. На создание сантиметрового соя чернозема в природных условиях требуется не менее 300 лет, а благодаря культивированию человеком природного метода разложения органического вещества с помощью дождевых червей этот период сокращается до 3-5 лет.

Актуальность работы заключается в обогащении почвы биогумусом, путем разведения калифорнийских (гибридных) червей в условиях участка Амгинской станции юных натуралистов.

Новизна: Проводятся исследовательские работы по разведениям калифорнийского (красного) червя на территории учебно – опытного участка Амгинского улуса.

Цель: исследований являются изучение технологии разведения красного калифорнийского червя в сельских условиях и производства экологически безопасных органических удобрений из местного сырья в виде отходов животноводства.

Объект исследования является разведения, изучение калифорнийского (красного) червя на территории учебно – опытного участка Амгинской станции юных натуралистов.

Предмет исследования «Вермикультивирование» Амгинского улуса на базе АСЮН.

Задачи:

- Изучить вермикультуру и технологию выращивания вермикультуры;

- Вести исследовательские наблюдения за ростом численности калифорнийских червей;

- исследовать влияния биогумуса на рост и развитие растений и сравнить результаты с другими удобрениями;

Гипотеза среди множества экологических проблем, стоящих перед человечеством в XXI веке, существует две, которые можно решать в комплексе. Это снижение плодородия земель, и проблема утилизации отходов органического происхождения.

Глава I. ТЕХНОЛОГИЯ ВЕРМИКОМПОСТИРОВАНИЕ НА УЧАСТКЕ АМГИНСКОЙ СТАНЦИИ ЮНЫХ НАТУРАЛИСТОВ

1. Технология и расчет по вермикультуре.

В декабре приобрели «Калифорнийца» из геоботанической лаборатории ЯГУ. 20 штук червей поселили в ящик, сделанный из фанеры, изнутри выстлали полиэтиленовую пленку. В ящик сложили приготовленный субстрат из измельченного навоза, бумаги и залили водой до достижения влажности 80-85%. По мере необходимости добавили очистки от сырых овощей, тщательно размельчая, особенно картофеля, чтобы они хорошо перерабатывались червями. Добавлять субстрат в ящик следует по мере его поедания червями.

Через год после массового размножения червей сделали контейнер размером 100х150 см, приготовили новый субстрат. Выборку червей производили руками. На 1 квадратный метр запустили примерно 200 червей. Расчет червей установили, исходя из того, что переработка субстрата составляет обычно около 5 месяцев, при этом количество червей увеличивается в пять... десять раз, в зависимости от тщательности поддержания оптимальных условий.

Один червь за день перерабатывает примерно один грамм субстрата, с выходом биогумуса до 50%. Считаем, за 7 месяцев 200 червей с 1,5 квадратного метра переработали 90 кг биогумуса. Биогумус упаковали в полиэтиленовые мешки по 1 кг. И продавали по 35 рб.

В мае месяце калифорнийских червей переселили на улицу, в новом субстрате из полуперепревшего навоза, сорняков. Червей поместили в подготовленный заранее ящик с субстратом без подстилки, для корма использовали сорняки. В зависимости от погоды 2 - 3 раза в неделю поливали. К концу сезона получили готовый биогумус. Зимовать калифорнийские черви должны в тепле, поэтому осенью поместили обратно в тёплое помещение.

За лето черви размножились, ручной выборкой собрали 3 кг червей. Учитывая, что вес 1 млн. взрослых червей – 0,5 т, по нашим расчетам, количество составило 1500 взрослых червей.

Переработка субстрата составляет обычно около 5 месяцев. Так в нашем случае в феврале, чтобы переместить червей в новый субстрат использовали другой прием. Поверх переработанного субстрата сложили новый субстрат слоем в 3-5 см. Через 2-3 дня, когда голодные черви переползут в новый слой, берем этот слой с червями и помещаем в другой ящик с субстратом. Так прием производим 2-3 раза, пока все черви не переберутся. Таким образом, мы получаем плодородный биогумус.

Выращивание вермикультуры зимой

Зимой червей желательно содержать в закрытом отапливаемом помещении при температуре не ниже 10 ^оС. При температуре 7 °С черви начинают впадать в состояние анабиоза. Наиболее подходящий корм в зимнее время — навоз с содержанием не менее 20 % соломы.

2. Приготовление вермикомпоста на участке Амгинской СЮН

Вермикомпостирование включает в себя следующие основные процессы [Дмитриева 2000]:

Подготовка субстрата. Органический субстрат для червей является пищей, и средой обитания. Практика вермикультивирования свидетельствует о том, что успех этой технологии обусловлен качеством подготовки субстрата. Как от внешних факторов, так от характера субстрата и сочетания составляющих его компонентов зависит общее состояние популяции червей, интенсивность ее размножения, скорость переработки субстрата, качества получаемого удобрения.

- Основным субстратом для червей является навоз КРС:

- Отходы хозяйственно-бытовые и мусор;

Базовый субстрат – это первоначальный субстрат, который закладывается в новые ложа для заселения червями. Физико-химические характеристики базового субстрата должны отвечать необходимым требованиям, предъявляемым к субстрату:

- Влажность – 75-85%;

- Кислотность рН – 6,8 – 7,2;

- Отсутствие запаха сероводорода;

-Насыщенность кислородом (достигается аэрацией т.е. постоянное перемешивание субстрата);

- Оптимальная температура 19-25 С.

Червей заселяют в субстрат вместе с компостом, в котором они находились, равномерно распределяя по поверхности. Когда черви углубятся в субстрат, его поверхность слегка увлажняют. Вода для увлажнения не должна содержать вредные для червей примеси (хлор, ржавчину и др.).

Поверхность субстрата накрыть укрывным материалом (кули, соломенные маты, современные укрывные материалы), постоянно следить за состоянием популяции червей, их приживаемости к новой среде. Также необходимо следить за параметрами субстрата.

Уход и подкормка. Уход за вермикультурой предполагает слежение за состоянием популяции червя, параметрами субстрата, его рыхление и полив. Процесс рыхления субстрата предусматривает его аэрацию и является важным экологическим условием, влияющим на жизнедеятельность червей. При рыхлении субстрат насыщается атмосферным воздухом и очищается от вредных газов, накопившихся в субстрате. Аэрацию осуществляют путем ворошения субстрата на глубину залегания червей, без перемешивания слоев субстрата. На малых площадях аэрация производится вручную вилами с тупыми концами. Полив необходим для поддержания влажности субстрата и его промывания.

В период жаркого лета, когда температура воздуха поднимается выше 30 С, температура в ложах может существенно повыситься, что может привести к перегреву субстрата и массовой гибели червей, поэтому в жаркие дни необходимо особенно пристально следить за температурой в ложах.

Доработка биогумуса. Под переработкой биогумуса-сырца следует понимать процесс доведения его до товарного вида, который включает в себя следующие этапы: Просушка, просеивание, расфасовка.

3. Учебно-опытническая работа на участке СЮН

Опыт№1. Наблюдение за развитием калифорнийских червей

Материалы исследования

Мы взяли по 50 штук калифорнийских червей и поместили в два деревянные ящички разделили на два варианта и понаблюдали. Культивируемые черви неприхотливы к условиям содержания, но для достижения большей эффективности процесса переработки органических отходов и высокого уровня воспроизводства им необходимо обеспечить нормальные условия жизнедеятельности червей, для чего следует соблюдать определенные технологические требования.

I вариант – субстрат из домашних отходов, хозяйственно – бытовые отходы, бумага, картон и др.

II вариант – субстрат из навоза крупного рогатого скота.

Площадка по производству биогумуса оборудованы в виде ящиков с размером 50 х 30, всего 2 ящика.

Расчет выхода червей (на1м2) Таблица №1

Расчет выхода червей

После конечного подсчета черви двух вариантов отдельно заложили на двух разных ящиках с одинаковыми размерами 1,5х0,6м для подсчета выхода вермиудобрения через год (при табл № 1)

Таблица№2

масса требуемого корма (или подкормки).

(ориентировочно молодые особи — 60,1%, взрослые — 21,8 и коконы — 19,1 %), можно в каждом конкретном случае рассчитать массу требуемого корма (или подкормки).

Развитие особей калифорнийских червей на опытных субстратах

Мы понаблюдали оказывается, когда черви замерзают они как калачики заворачиваются в кружочек. После заморозки яйца могут на следующий год вылупится из коконов.

Переработанные вермикомпостированием органические отходы могут успешно применяться в овощеводстве, цветоводстве, для посадки цветов и.т.д.

Результаты опыта

После закладки червей на субстрат через 37 дней обнаружено на 1 варианте по 4-5 шт, расположенные группами кладки яиц, средним размером яйца 5,1мм. На 2- ом варианте ничего не обнаружено, т.к. этот субстрат является наиболее неблагоприятным коконы появились, через 48 дней 3 апреля обнаружено 6195 особей на 1 – ом варианте, а на 2- ом варианте 2250 особей. При подсчете особей 16 мая обнаружено соответственно 7825 и 2900 особей.

В конечном подсчете 30 июня через 170 дней после закладки опыта на 1 варианте получили 12475 особей, а на 2- ом варианте 5150 особей (при таблице № 6). После конечного подсчета черви двух вариантов отдельно заложили на двух разных ящиках с одинаковыми размерами 1,5х0,6м для подсчета выхода вермиудобрения через год (при табл № 2)

Заключение

Таким образом за 5,5 месяца наблюдения за развитием калифорнийских червей мы можем сделать такой вывод: наибольшее развитие червей получилось на 1 варианте (субстрат из отходов) на этом субстрате много питательных веществ, запах нету, быстро разлагается червями, богат витаминами и обладает хорошей аэрацией.

2- ой вариант является наименее эффективным, как показывает наш опыт, здесь процесс развития червей замедляется. Полуперепревший навоз по сравнению с домашними отходами разлагается медленно.

Таким образом получили такие результаты:

Калифорнийские черви нужно разводить в домашних условиях с эффективным использованием домашнего отхода, этим решается экологическая проблема – проблема утилизация органических отходов.

Домашние отходы являются наиболее благоприятным субстратом

Результаты опыта служат рекомендацией разведение калифорнийских червей в домашних условиях, в подсобных хозяйствах.

Биогумус, полученный в результате вермикультивирования может дать большие доходы для подсобного хозяйства.

Переработка отходов животноводства позволит:

значительно снизить загрязнение озер и почвы;

улучшить внешний облик села;

получить высокоэффективное экологически безопасное удобрение;

 Использование нового для нашего региона удобрения позволит:

повысить урожайность овощных культур;

улучшить качество выращиваемой продукции;

улучшить структуру и плодородие почв;

облегчить работу по очистке от сорняков и т.д.

Опыт № 2. Исследования влияния биогумуса на рост и развитие растений и сравнить результаты с другими удобрениями;

Для исследования удобрений выбрали семена цветов астры. После посева цветка начали фенологическое наблюдения. В первом варианте: дерновая земля с добавлением «биогумуса» в соотношении 3:1. Во втором варианте: почва с внесением минеральных удобрений «Азофоска». Доза внесения по 10 гр. в каждую лунку.

Состояние рассады. Разница в росте.

Таблица №4

Разница в росте

1 вариант,Биогумус, 2 вариант Азофоска

Динамики роста и развития астры

По наблюдениям данного вегетационного периода выявлено, что на формирование бутонов цветка доминирующим удобрением выступила органическое удобрение биогумус.

В течение вегетационного периода, с фазы интенсивного роста до цветения, рост и развитие растений на вариантах - биогумус опережал, чем рост растений на вариантах

В минеральных удобрениях (Азофоска) содержатся только минеральные элементы, что способствует для первоначального интенсивного роста растений, потом эти элементы быстро израсходуются.

В ходе исследовательской работы наблюдали за ростом и развитием астры в разных почвенных условиях, т.е. и выявили, что:

Влияние органических удобрений, в том числе биогумус на рост и развитие растений выше;

В течение вегетационного периода с фазы интенсивного роста до цветения, рост и развитие растений на вариантах - биогумус опережал, чем на других вариантах, так как биогумус отличается от остальных удобрений рыхлостью и питательностью;

Выводы

В результате проведенных исследований я пришел к такому выводу: что Биогумус во многом превосходит различные органические удобрения (навоз, торф) по большинству показателей. Отсутствие семян сорных растений. В навозе и торфе обычно присутствует большое количество семян сорняков. Благодаря сверхвысокому содержанию (гумуса) а также наличию микрофлоры биогумус можно вносить локально под корень. В зависимости от культуры от 40 до 100 раз меньше чем навоза.

Лучше всего необходимо при применении удобрений использовать органическое удобрение «биогумус». Он, во-первых, экологически чистый, так как растительного и животного происхождения, в нем не содержатся химические вещества. Во-вторых, улучшает физические свойства почвы, повышает качество и увеличивает урожай. В-третьих, обеспечивает крепкий иммунитет у растений, повышая их устойчивость к стрессовым ситуациям, неблагоприятным погодным условиям. Биогумус можно вносить весной под перекопку, можно насыпать в лунки для рассады, в рядки для посева семян.

Калифорнийские красные черви не требовательны в содержании. При соблюдении определённых условий прекрасно размножаются и производят плодородный биогумус;

При добавлении биогумуса, рост и развитие растений идет интенсивней и продуктивность выше;

По сравнению с другими удобрениями Биогумус дает лучшие результаты

Таким образом, можно с успехом разводить красный калифорнийский гибрид навозного червя на своем участке, для производства плодородного биогумуса и таким образом помочь в природе в осуществлении круговорота веществ, а также уменьшить степень загрязненности отходами животноводства окружающей среды сельских поселений.

Таким образом, вермикультивирование следует рассматривать как перспективное направление, позволяющее формировать и развивать экологические основы сельскохозяйственного производства посредством рационального использования природных возможностей, базирующегося на значительной активизации деятельности живых организмов, на управлении этой деятельностью. При этом повышаются предпосылки получения экологически безопасной продукции. И что крайне важно: создаются условия для утилизации (с большой пользой) значительных объемов органических отходов.

Биогумус во многом превосходит различные органические удобрения (навоз, торф) по большинству показателей:

Отсутствие семян сорных растений. В навозе и торфе обычно присутствует большое количество семян сорняков;

Отсутствие патогенной микрофлоры. Через навоз зачастую распространяются многие возбудители заболеваний растений;

Отсутствие адаптационного периода. Навоз, перед внесением в почву, требует длительной подготовки (6-12месяцев). Биогумус начинает эффективно работать сразу;

Устойчивость к вымыванию из почвы. За сезон вымывается из почвы около 80% навоза, поэтому приходится его добавлять ежегодно. За это же время из почвы вымывается всего 15% биогумуса. Таким образом, биогумус будет работать 5-6 лет после внесения.

Использованная литература

Вермикультивирование – многоцелевое перспективное направление биотехнологии. М – ЦНТИПиР, 1995г. – 46 с.

Васильев В.А. Луканенков И.И. Органические удобрения в интенсивном земледелии.М, «Колос», 2014г, - 304с.

Гитилис В. С., Мельник И. А. Справочник: пособие по вермикультивированию. - Ивано-Франковск, 1992. - 32 с.

Дмитриева В. И., Степанов А. И., Мерзлая Г. Е. и др. Вермикультивирование: Теория, опыт, практика. - Якутск: Сахаполиграфиздат, 2000. - 120 с.

Зезин Н.Н. Вермикультивирование, производство и применение биогумуса. Екатеринбург, 1992, - 32с.

Красильникова С. С. Безотходное биодинамическое хозяйство. Из истории культивирования дождевых червей // Путь к успеху информации: Бюллетень для сельскохозяйственных предпринимателей. - 1999. - № 1.- С. 115.

Косолапов А.И. Вермикультура и ее возможности, Рязань, 1996 г. – 75 с.

Мельник И,А. Вермикультивирование, производство и применение биогумуса на приусадебном и садово - огородном участке. Иваново – Франковск, 2002, 12 с.

Морев Ю.Б. Искусственное разведение дождевых червей. Фрунзе, 1990, 61 с.

Справочник агрохимия. Россельхозиздат, 1980.

Степанов А. И., Дмитриева В. И., Мерзлая Г. Е. и др. Вермикультивирование в условиях Центральной Якутии. - Якутск: НПП «Экоцентр», ЯНИИСХ, 2000. - 40 с.

Смаилова Т.И., Батыров С.Г. Влияние внесения навоза на развитие, рост и численность дождевых червей Lumbricus rubellus. Материалы международного симпозиума, Киев, 1994, 55 с.