Перспективи і застереження розвитку вермитехнологiї

Размещено на http://www.allbest.ru/

Уманський національний університет садівництва

Кафедра екології та БЖД

Перспективи і застереження розвитку вермитехнологiї

доктор географічних наук, професор

Сонько С.П.

Багаторічний досвід розвитку вермитехнологій, накопичений на кафедрі екології та БЖД Уманського НУС [2], дозволяє окреслити ті перспективи і застереження, які неодмінно виникають в процесі її розвитку. Зокрема, використання біогумусу та вермикомпосту у рослинництві має певні обмеження, переважно екологічного плану. Ці обмеження пов'язані з енергетикою екосистем. За припущеннями, рентабельність застосування біогумусу знаходиться у обернено-пропорційній залежності від розміру посівних площ, на яких вирощуються сільськогосподарські культури, під які буде вноситись біогумус [5]. Зокрема, отримання великих кількостей біогумусу вимагає більших енергетичних субсидій (а, отже і витрат), пов'язаних із доглядом за популяцією черв'яка (підвоз поживи, зволоження, захист від ворогів, утеплення та ін.) [7].

Крім того, застосування вермикомпостів висуває певні обмеження до систем землеробства, де ґрунт повинен містити збагачений органікою верхній непорушений шар. На сьогодні такі витрати більшість агрохолдингів вважають невиправданим марнотратством [5].

Оскільки польові культури (як просапні, так і суцільної сівби) вирощуються саме на великих площах, то застосування продукції вермикультури під зернові колосові, кукурудзу, соняшник, сою, ріпак може бути рентабельним лише у насіннєвих або науково-дослідних господарствах. А наукові дані, які характеризують позитивну динаміку застосування біогумусу по цих культурах найскоріше отримані з модельних дослідів.

Розуміючи вказану залежність, науковцями кафедри екології та безпеки життєдіяльності Уманського національного університету садівництва вже давно проводиться ряд наукових дослідів, спрямованих на реальне використання біогумусу у галузях садівництва і овочівництва [2]. Головною специфічною особливістю цих дослідів є не тільки і не скільки отримання підвищення врожайності за рахунок його використання, а досягнення високої екологічної якості кінцевої продукції з обов'язковою умовою збереження і відновлення природної родючості ґрунтів. Важливим також є напрямок біологічної утилізації органічних відходів, які щорічно утворюються на території університетського містечка (рослинний опад з дерев, наземна частина врожаю на дослідних полях, яблучні вичавки з технологічної лінії по виробництву соку, солома зернових культур після вирощування грибів, побутові органічні відходи) [6].

Автор вважає, що саме за біологічною утилізацією рослинних решток - майбутні перспективи застосування вермикультури [1]

В умовах Уманського НУС, де щороку утворюється велика кількість органіки, вермикультура може бути важливою ланкою у цілій замкненій технологічній схемі альтернативної енергетики [3]. Зокрема з метою формування субстратів для штучних популяцій були використані 50% яблуневих вичавок (з технологічної лінії вичавлювання соку з яблук університетського садку) і 10% соломи (після культивування грибами в лабораторії грибівництва). Така суміш в наших дослідах складала основу, до якої у різних схемах додавались земля, солома зернових колосових культур, листя ведмежого горіха та кролячий гній. Кролячий гній був закуплений на кролефермі в с.Іваньки Маньківського району. Дана ферма може бути потенційним постачальником гною, так як на її території складуються продукти дефекації кролів на полігоні, до якого є доступ на транспорті і полігон облаштований навантажувачем [4].

З 2010 року і по сьогодні триває дослід, мета якого - спостереження за процесом біологічної утилізації органічних решток за допомогою вермикультури на прикладі популяції Eіsenia feсtida. Важливо відзначити, що популяція була сформована не штучним підселенням до буртів каліфорнійського черв'яка (або гібриду «Старатель»), а виведена у відкритому ґрунті асиміляцією географічно «розпорошених» ближніми територіями Уманщини представників Eіsenia feсtida.

З шести різних буртів відбирали методом конвертування певний об'єм субстрату (704 см³ або 0,0007 м³ ) і проводили обрахунок популяції (чисельність та щільність), наявність стадії кокона або яйця, стадії нестатевозрілих черв'яків та стадії статевої зрілості черв'яка. Відстежували весь життєвий цикл Eіsenia feсtida - від стадії кокона або яйця - до стадії відкладання яєць.

При визначенні особливостей перебігу окремих стадій онтогенезу Eіsenia feсtida за умов розведення на різних субстратах виявлено високу активність його розмноження у варіантах з використанням субстратів з кролячим гноєм та гною після ферментації. У варіантах з використанням трав'яного субстрату та соломи запліднення відбувалося гірше, особливо при пониженій температурі (від +10° до +19° С).

Щодо виходу нестатевозрілих особин з коконів, то найвищі показники були відміченні у варіантах субстратів з кролячим гноєм та гною після ферментації (2,5 особини в середньому з коконів).

В інших випадках спостерігались менш значні досліджувані показники: листяний субстрат - по 1,5 особини в середньому з коконів; солома, використовувана при культивації грибів - по 1 особині з коконів в середньому. субстрат онтогенетичний біомаса тварина

Таким чином, на харчову і репродуктивну активність, отримання біомаси штучної популяції червоного черв'яка Eisenia feсtida впливають абіотичні та біотичні фактори, такі як температура, вологість, якісний склад структуро утворювачі, субстрату. Особливо - трофічного фактора, що беззаперечно впливатиме на вихід біогумусу.

Усі демекологічні параметри та особливості перебігу онтогенетичних стадій об'єкта досліджень вказують на те, що найкращим субстратом для вермикультивування є субстрат з основи (60 %), кролячого гною та соломи зернових колосових культур (40 %). При цьому основою цієї суміші є кролячий гній. Це цілком закономірно, оскільки, гній кроликів містить зольні речовини і азот, що зменшують кислотність ґрунту. З кормів, що споживають тварини, в гній кролів іде близько 40% органічних речовин, 90% калію, 80% фосфору і 50-70% азоту. Слід зазначити, що для черв'яків гній кролів є певним «делікатесом», що пояснює їх швидке розмноження саме в цьому середовищі. Але, найскоріше, застосування в якості основи гною ВРХ може дати подібні результати.

Але крім «біореакторних» функцій вермикультуру можна розглядати як самостійне джерело кормопостачання для тваринництва. Так, з 1 т органічних відходів, перероблених черв'яками, крім 600 кг біогумусу отримують 100 кг біомаси черв'яків. Маса сухої речовини в тканинах їхнього тіла досягає 17-23 %, вміст сирого протеїну - 60 %, ліпідів - 6-9%, вуглеводів - 17%, жирів - 4,5%, мінеральних солей - 15%, азотних екстрактивних речовин - 7-16 %. Із черв'яків після відповідної обробки отримують білкове борошно, яке за амінокислотним складом наближається до м'яса тварин і риби, але переважає його за вмістом усіх незамінних амінокислот (за винятком гліцину).

Додавання біомаси черв'яків до раціону сільськогосподарських тварин і птиці сприяє збільшенню виходу продукції та поліпшенню її якості. Так при додаванні 1 % біомаси черв'яків до раціону курей протягом 104 днів їх несучість підвищилась приблизно на 20 % за одночасного зростання в яйцях вмісту протеїну. Використання в раціоні корів 0,5 кг свіжої біомаси черв'яків забезпечило підвищення надоїв молока на 22 %. Включення до раціону кормів тварин білкових добавок дає змогу скоротити витрати кормів на 30 %, підвищити вихід м'яса на 10 %, знизити собівартість продукції на 40 %, а в умовах гострого дефіциту білка ці показники можуть бути у 5-8 разів вищими.

Цікаві можливості застосування вермикультури в медицині, фармакології, косметичній промисловості. Різні типи екстрактів черв'яків використовують як медичні препарати, як захисну косметику для шкіри. На основі екстракту з вермикультури розроблено мазь, яка ефективна для лікування лишаю, екземи, варикозних виразок нижніх кінцівок, отримано препарати для лікування хвороб очей.

У китайській медицині земляних черв'яків використовують близько 2 тисячоліть, а нині із залученням сучасних методів і технологій із них виготовлені антивірусна та антипухлинна сироватки.

Великі перспективи створення замкнених циклів виробництва у сільському господарстві на основі застосування черв'яків, універсальні властивості яких дають змогу використовувати їх для розробки і впровадження безвідходних технологічних процесів. Одним з таких найбільш апробованих напрямів є анаеробна переробка органічних відходів, насамперед відходів тваринницьких комплексів і ферм.

Проте, найголовнішій екологічний висновок з подібних дослідів буде спільним - біологічна конверсія вермикультивуванням органічних решток, сформованих в субстрати за участю різноманітної органіки можлива з високим рівнем адаптації до місцевих умов (фермерського господарства, населеного пункту, присадибної ділянки та ін.).

Список використаних джерел

1. Екологічні основи збалансованого природокористування у агросфері: навчальний посібник./за редакцією С.П.Сонька та Н.В.Максименко. / Х.: ХНУ імені В.Н.Каразіна, 2015.- 568 с. (Навчально-наукова серія «Бібліотека еколога». Затверджено до друку рішенням Вченої ради Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна (протокол №5 від 27.04.2015) [Електронний ресурс. Режим доступу:http://lib.udau.edu.ua/handle/123456789/2462].

2. Список наукових і науково-методичних праць професора Сонька С.П. станом на 1.01.17 р. / Позиції: 84, 91, 94, 97, 98, 105, 106, 109, 112, 116, 117, 123, 126, 142, 151, 152, 153, 156, 159, 162, 179, 188, 191, 195, 204, 211 - [Електронний ресурс. Режим доступу: http://lib.udau.edu.ua/handle/123456789/5320].

3. Сонько С.П., Безпалько С.Ю. Конструкція зимової теплиці на екологічних принципах/ Екологія - шляхи гармонізації відносин природи та суспільства. Збірник тез ІІІ Міжвузівської наукової конференції з міжнародною участю 11 - 12 жовтня 2012 року. Ред.Непочатенко О.О. Ред-вид.центр УНУС.-Умань,2012.- 122 с.- С.78-81.- [Електронний ресурс. Режим доступу: http://lib.udau.edu.ua/handle/123456789/531].

4. Сонько С.П., Безділь Р.В., Максименко Н.В. Розробка екологічно безпечної технології для утилізації органічних відходів./ Охорона довкілля : зб.наук.статей ХІІІ Всеукраїнських наукових Таліївських читань.- Х: ХНУ імені В.Н.Каразіна,2017.- 144.- С.С.110-113.- [Електронний ресурс. Режим доступу: http://lib.udau.edu.ua/handle/123456789/6186].

5. Сонько С.П. Екологічні проблеми сучасного сільського господарства та шляхи їх вирішення./ Агроеліта. Всеукраїнський аграрний журнал. №1 (36)/2016. - Тернопіль: вид. ФОП Коцьолок П.І. - С.С.52-53. [Електронний ресурс. Режим доступу: http://lib.udau.edu.ua/handle/123456789/2247].

6. Сонько С.П., Пушкарьова-Безділь Т.М., Суханова І.П., Василенко О.В., Гурський І.М., Безділь Р.В. Проблема утилізації опалого листя міст і відходів тваринницьких ферм і шляхи її вирішення./ Людина та довкілля. Проблеми неоекології. Сучасні географічні та екологічні дослідження довкілля. - № 1-2, Випуск 27. - Харків: Вид-во ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2017. - С.С.143-155.

7. Сонько С.П., Суханова І.П., Василенко О.В. Особливості вермикультури в умовах Правобережного Лісостепу. Збірн.наук.праць Уманського НУС. Ч.1. Агрономія. Випуск 73. Умань - 2010.- С.216-224. [Електронний ресурс. Режим доступу: http://lib.udau.edu.ua/handle/123456789/2486].

Размещено на Allbest.ru