Особливості вермикультури в умовах правобережного лісостепу

Размещено на http://www.allbest.ru/

.

Особливості вермикультури в умовах правобережного лісостепу

Вступ

На протязі декількох десятиліть вважалось, що основним засобом підвищення ефективності землеробства є хімізація з активним застосуванням органічних добрив (переважно гною). Дійсно, на певному етапі вдалося значно підвищити врожайність сільськогосподарських культур, однак масове застосування мінеральних добрив і засобів хімічного захисту призвело поряд із позитивним ефектом до негативних явищ у ґрунтах агроценозів (Баланс елементів живлення і гумусу в землеробстві Черкаської області за 2008 рік. Черкаський обласний державний проектно-технологічний центр охорони родючості ґрунтів і якості продукції ч «Облдержродючість»/Холоднянське -- 2009.- 34 с.).

Значно збіднів видовий склад мікроорганізмів ґрунту, змінились направленість та інтенсивність біологічних процесів і, як наслідок, спостерігається агрофізична деградація і дегуміфікація ґрунтів, що за прогнозами призведе не лише до падіння їх природної родючості, а й до зниження якості отримуваної сільськогосподарської продукції.

І лише останнім часом стійке ґрунтоневиснажливе землеробство пов'язують з поверненням до природних (біологічних) механізмів ґрунтотворення, при якому застосування механічної обробки і внесення агрохімікатів зводяться до мінімуму. Такому поверненню значно сприяють сучасні світові тенденції поступової відмови від генетично модифікованої і хімічно обробленої і прагнення до отримання екологічно чистої продукції. Саме тому між екологічним і біологічним землеробством часто ставлять знак рівняння. На нашу думку відмінність між ними дійсно не значна. Найскоріше, у термін «біологічне землеробство» вкладається передусім уявлення про механізми речовинно-енергетичного обміну у агроекосистемах, а у термін «екологічне землеробство» - можливість отримання екологічно чистої продукції. І те і інше закономірно поєднують у так зване альтернативне землеробство. Основна його мета -створення оптимальних умов для розведення і розмноження у ґрунті мікроорганізмів і черв'яків, які сприяють природному відновленню родючості ґрунту. При цьому забезпечується отримання екологічно чистої сільськогосподарської продукції і виключається забруднення навколишнього середовища шкідливими речовинами. За даними канадсько-українського зернового проекту (www.cugp.com.ua) в 2006 році до органічного сільського господарства вже було долучено понад 130 країн світу. В Україні майже 10 років існує асоціація «Біолан», в яку за станом на 2008 рік входило понад 160 сільгоспвиробників і які виробили понад 1000 тон органічної продукції (www.biolan.org.ua).

У розвитку альтернативного землеробства особливої уваги заслуговує вермикультивування, суть якого полягає у використанні компостних червоних гнойових черв'яків для отримання із різних органічних речовин екологічно чистого добрива - біогумусу, який містить повний набір макро- і мікроелементів для сільськогосподарських рослин. Враховуючи специфіку УДАУ значну позитивну роль вермикомпости відіграють при внесенні їх під плодові дерева і кущі (Недвига М.В. Структура грунту.Навчальний посібник - УВПП - с.172.)

У світі цікавість до вермикомпостуваня стрімко наростає, особливо за останні 2 роки. Причиною цьому є декілька факторів:

1. З 2006 року виросли у 5-15 раз екологічні платежі за неутилізацію відходів, що значно підвищило економічну ефективність вермикультури;

2. Вермикомпост - надзвичайно ефективне природне органічне добриво, яке зарекомендувало себе на ринку США та Європи, - світових лідерах екологічного землеробства;

3. Підвищення розуміння людством ролі мікроорганізмів: живий світ бере свій початок із зародження мікроорганізмів, ці процеси відбуваються і сьогодні і складають фундамент біосфери.

Наше дослідження проводилось у межах НДР кафедри екології та безпеки життєдіяльності (тема: «Розробка методологічних підходів і практичного механізму екологічно-збалансованого природокористування у сфері аграрного виробництва», державний реєстраційний номер - 01080009772) та відповідно до проекту «Екологічне містечко УДАУ». Протягом 2008-2009 років було закладено базу для проведення наукових досліджень у напрямку «Виробництво біогумусу і розробка технологій його застосування у практичному землеробстві». Дана стаття є постановочною і продовжує цикл робіт по розробці окремих технологій еколого-збалансованого природокористування у рослинництві і тваринництві; розробці методологічних основ теорії агроекосистем, як первинних одиниць ноосфери (Сонько С.П. Агроекосистема як екологічна ніша людини./Збірн.наук.праць Уманського ДАУ. Ч.1. Агрономія. Випуск 71. Умань - 2009.- С.188-199). Одним із суто прикладних результатів дослідницьких робіт кафедри будуть практичні рекомендації із застосування біогумусу у рослинництві.

Методика досліджень. Методологічну основу дослідження складають фундаментальні роботи Вернадського, Тимофеєва-Ресовського, Докучаєва, Вавілова, що стосуються механізмів речовинно-енергетичного обміну біосфери ( ), уявлення учених-грунтознавців про будову грунту і механізми грунтотворення ( ), сучасні уявлення біологів та екологів про роль біоти у біосфері (В.Г.Горшков, М.А.Голубця…)

Експериментальну частину досліджень склали наукові досліди, проведені протягом осіннього сезону 2009 р. на дослідному полі навчально-наукового виробничого відділу Уманського державного аграрного університету (ННВВ УДАУ), розташованого в зоні центральної частини Правобережного Лісостепу України.

Клімат природно-господарського району, де проводили дослідження, помірно-континентальний, досить теплий. За нерівномірністю випадання опадів і коливанням температури повітря цей район відносять до зони нестійкого зволоження.

Дослідження проводили відповідно до загальноприйнятих методик. Схему досліду складали з врахуванням мети досліджень.

Як об'єкт використовували червоного гнойового черв'яка (клас Малощетинкові, тип Кільчасті черв'яки).

Основою раціону для черв'яків є гнойова біомаса, до якої додають певну кількість інших органічних відходів. Для отримання якісного корму для черв'яків до вихідного органічного субстрату є певні вимоги: вологість 70-80 %, рН 6,8-7,2, вміст оксиду заліза не більше 10 %, відсутність твердих частин - металічних, дерев'яних , каменів, скла тощо.

Для проведення ферментації органічні відходи компостували. Повний період ферментації субстрату тривав 5 місяців. В ньому не виявлено вмісту пестицидів, великої кількості протеїну (не більше 25%), аміаку, метану, патогенної мікрофлори, яєць і личинок гельмінтів.

Компост по закінченню процесу ферментації змішали із дерновою землею (співвідношення компонентів 2:1) і як базовий субстрат заклали у бурти на рівній площині, з нахилом не більше 1-3⁰. Бурти мають різні розміри:

1 бурт: площа - 1,54 м², об'єм субстрату - 0,246 м³,

2 бурт: площа - 2,77 м², об'єм субстрату - 0,693 м³,

3 бурт: площа -2,41 м², об'єм субстрату - 0,362 м³.

Бурти заселили черв'яками разом з субстратом, в якому вони знаходились. Їх рівномірно розподілили по поверхні вручну 4-рожковими вилами із заокругленими краями. Заселення проводили в денні часи, тому що черв'яки бояться світла і швидше занурюються в ґрунт. Після приживання їх у субстраті був проведений облік особин у популяції кожного бурта за методикою визначення кількості нематод у ґрунті [], адаптованою до даного об'єкту досліджень.

Догляд за популяцією після закладки полягав у періодичних поливах щотижнево. При зниженні температури субстрату до 10⁰ поверхню буртів вкрили сухим листям товщиною до 20 см.

Температуру субстрату в буртах вимірювали універсальним термометром фірми Karl Koch GmbH, виробництва Польщі кожні 5 днів.

З метою оцінки агроекологічного стану субстрату у вихідних популяціях визначали його гідролітичну кислотність за Каппеном рН-метричним методом та продуктивну вологість [], щільність субстрату безпосередньо у самих буртах [], суму ввібраних основ (метод визначення Каппіна-Гільковиця), вміст гумусу (за Тюріним), азоту, що легко гідролізується (за Корнфілдом), рухомого фосфору та обмінного калію (за Кірсановим) [].

Результати досліджень

Наукова база включає 3 бурти, заповнені субстратом, необхідним для оптимального розвитку черв'яка. Бурти заселені особинами із природних популяцій центрального регіону України. Це обумовлено необхідністю максимально швидкої адаптації об'єкта досліджень до природнокліматичних особливостей нового середовища мешкання.

Щільність штучних популяцій (таблиця 1) у буртах складає 2714,2; 851,1 та 1500,0 особин. Відміни за показником щільності популяції обумовлені необхідністю досліджень біолого-екологічного спрямування, зокрема щодо впливу даного показника на продуктивність та інші параметри об'єкта досліджень. Перші результати цих досліджень будуть отримані навесні.

Таблиця 1. Характеристика вихідних штучних популяцій червоного гнойового черв'яка.

З метою визначення впливу ряду кліматичних екологічних факторів, зокрема температури та вологості субстрату (рис. 1, 2), температури, вологості повітря, кількості опадів тощо на динаміку показників чисельності та щільності особин у штучних популяціях проводиться визначення вказаних параметрів кожних 5 діб. Оскільки усі популяції знаходяться у однакових кліматичних умовах динаміку кліматичних факторів субстрату визначали у одному бурті.

Рис.1 Динаміка вологості субстрату у вихідних популяціях.

Рис.2 Динаміка температури субстрату у вихідних популяціях.

В силу пойкілотермності та стеногідричності об'єкту досліджень підрахунок популяційних характеристик, та, відповідно, оцінку впливу на них кліматичних екологічних факторів доцільно проводити наприкінці весни, коли температура повітря та субстрату досягне 18 - 20 ^оС і оптимально відповідатиме потребам черв'яка для реалізації його метаболічних процесів та життєвих функцій.

З метою визначення динаміки агроекологічного стану субстрату під впливом діяльності черв'яків нами проведено ряд досліджень з визначення параметрів субстрату у вихідних популяціях (таблиця 2). Остаточні висновки з даного питання будуть отримані навесні, після проведення повторних аналізів.

Висновки

1. Закладено наукову базу кафедри екології та безпеки життєдіяльності для проведення досліджень у напрямку «Виробництво біогумусу і розробка технологій його застосування у практичному землеробстві».

2. Об'єкт досліджень - червоний гнойовий черв'як. Виробничі об'єкти - бурти, площею 1,54 м² - 2,77 м² . Об'єм компосту у буртах - 0,246 м³ - 0,693 м³ . Щільність вихідних популяцій черв'яка - 851,1 - 2714,2 шт/м².

3. Агрофізичні показники субстрату у вихідних популяціях: щільність - , продуктивна волога - ;

4. Фізико-хімічні та агрохімічні показники субстрату у вихідних популяціях: кислотність гідролітична - , сума ввібраних основ - , вміст гумусу - , вміст азоту, що легко гідролізується - , вміст рухомого фосфору - , вміст обмінного калію.

5. Відстежується динаміка ряду абіотичних та біотичних екологічних факторів з метою подальшої оцінки їх впливу на ґенез популяцій та продуктивність черв'яка.

Список використаних джерел

біогумус землеробство екологічний черв'як

1. Грицаєнко З. М. Методи біологічних та агрохімічних досліджень рослин і ґрунтів / З. М. Грицаєнко, А. О. Грицаєнко, В. П. Карпенко. -К.: ЗАТ „НІЧЛАВА“, 2003. - 316 с.

2. Єщенко В. О. Основи наукових досліджень в агрономії / [В. О. Єщенко, П. Г. Копитко, В. П. Опришко та ін.]. - К.: Дія, 2005. - 286 с.

3. Лабораторний і польовий практикум з ґрунтознавства / [Недвига М. В., Хомчак М. Ю., Осадчий О.С. та ін.] - К.: Агропромвидав України, 1999. - 239 с.

4. Основи ґрунтознавства і землеробства / [Гордієнко В. П., Недвига М. В., Осадчий О. С., Осінній М. Г.] - К.: 2000. - 387 с.

5. Тихоненко Д. Г. Ґрунтознавство / Д. Г. Тихоненко. - К.: Вища школа, 2005. - 703 с.

6. Агроекологія: Навч. посібник / [О.Ф. Смаглій, А.Т.Кардашов, П.В.Литвак та ін.] -- К.: Вища освіта, 2006. -- 671 с.

7. Куценко О. М. Агроекологія / О. М. Куценко, В. М. Писаренко - К.: Урожай, 1995. - 256 с.

8. Агроекологія: теорія та практикум./ За ред. В. М. Писаренка. - Полтава: «ІнтерГрафіка», 2003. - 320 с.

9. Органические удобрения. Справочник / [Попов П. Д., Хохлов В. И., Егоров А. А. и др.] - М.: Агропромиздат, 1988. - 207 с.

10. Фітосанітарний моніторинг /М.М. Доля, Й.Т. Поколій, Р.М. Мамчур та інших. - Київ: ННЦ ІАЕ, 2004 - 294 с.

Размещено на Allbest.ru