Утилізація органічних решток як шлях вирішення екологічних проблем сільського господарства

Размещено на http://www.allbest.ru/

УТИЛІЗАЦІЯ ОРГАНІЧНИХ РЕШТОК ЯК ШЛЯХ ВИРІШЕННЯ ЕКОЛОГІЧНИХ ПРОБЛЕМ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

О. М. Дубін, кандидат ветеринарних наук, доцент

О. В. Василенко, кандидат сільськогосподарських наук

Уманський національний університет садівництва

Наведено результати трирічних досліджень динаміки агроекологічного стану субстрату для утримання штучних популяцій червоного гнойового черв'яка в умовах вермикультивування. Досліджено і обґрунтовано закономірності зміни агрохімічного стану субстрату за весь сезон утримання штучної популяції. За результатами досліджень встановлено, що з точки зору утилізації рослинних решток кращим варіантом досліду є поєднання гною ВРХ і рослинних решток у співвідношенні 1:1 для компостування.

Ключові слова: вермикомпостування, червоний гнойовий черв'як, органічні рештки, субстрат, біогумус.

Приведены результаты трехлетних исследований динамики агроэкологического состояния субстрата для содержания искусственных популяций красного компостного червя в условиях вермикультивирования. Исследовано закономерности изменений агрохимических параметров субстрата за весь сезон содержания искусственной популяции. За результатами исследований установлено, что с точки зрения утилизации растительных остатков лучшим вариантом компоста есть соединение навоза КРС и растительных остатков в соотношении 1:1.

субстрат черв'як гнойовий червоний

Постановка проблеми. Функціонування сільськогосподарських підприємств, зокрема галузі тваринництва, діяльність яких зумовлює накопичення значної кількості органічних відходів, спричинює серйозні екологічні проблеми. Особливої уваги в цьому аспекті потребують великі комплекси по виробництву яловичини, тобто такі, що характеризуються високим рівнем концентрації виробництва. Враховуючи кризову ситуацію, Міністерство аграрної політики та продовольства України разом з НААН розробило концепцію Державної цільової програми створення сприятливих умов для розвитку тваринництва на 2010-2015 роки, якою передбачено відновлення великих тваринницьких комплексів [1, 2]. Забезпечення населення країни безпечними, якісними, висококалорійними продуктами харчування власного виробництва, особливо тваринного походження, примушує господарників нарощувати поголів'я великої рогатої худоби, і відповідно вимагає надійного захисту зовнішнього середовища від забруднення відходами.

В умовах сучасного промислового виробництва яловичини відбувається вкрай негативний вплив на навколишнє середовище. Проектні прорахунки, недосконалість технологій виробництва, недотримання належних умов зберігання та утилізації відходів тощо призводить до забруднення довкілля (повітря, підземних та поверхневих вод, ґрунтів). Як наслідок - порушення екологічної рівноваги, погіршення умов проживання та підвищення рівня захворюваності населення [3].

У той же час відомо, що вигідніше запобігти забрудненню, ніж потім позбавлятись від нього і від тих наслідків, які воно викличе. Так, витрати на ліквідацію наслідків від використання неекологічних технологій в 30-35 разів вищі за ті, які потрібні для розробки екологічно безпечної технології [4].

Це вимагає створення цілої системи менеджменту відходів життєдіяльності сільськогосподарських тварин. Однією з її складових може стати технологія вермикультивування, тобто промислового розведення червоних гнойових черв'яків для отримання екологічно чистого добрива - біогумусу, до складу якого входять необхідні рослинам елементи живлення, біологічно-активні речовини, які стимулюють ріст та розвиток сільськогосподарських культур. Оптимальні норми вермикомпосту в 10 разів менші, ніж гною, що в значній мірі знижує затрати на їх перевезення та внесення [5]. Застосування екологічно безпечної технології для його отримання є найбільш перспективним в тому плані, що до процесу переробки залучаються відходи рослинної продукції. Впровадження технології виробництва вермикомпосту із заданими агрохімічними показниками та з високим вмістом гумусу є актуальним питанням на сучасному етапі розвитку землеробства Лісостепової зони України.

Безпосередня біотехнологічна переробка органічних відходів за допомогою вермикультури є важливим етапом їх утилізації, яка базується на використанні природного ланцюга кругообігу речовин.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Численні дослідження вермикультивування проведені на теренах України та інших країн світу показали, що кінцевий продукт такої утилізації органічних решток сільського господарства - біогумус по вмісту поживних речовин має значні переваги над іншими видами органічних добрив, під його впливом покращуються поживний та азотний режими, збільшується кількість рухомих форм сполук фосфору та обмінних форм калію, стимулюється розвиток насіння та врожайність сільськогосподарських культур [6, 7].

Мета статті. Метою нашої роботи було вивчення динаміки агроекологічного стану субстрату для утримання штучних популяцій червоного гнойового черв'яка в умовах вермикультивування. Нами було досліджено різні поєднання органічних відходів сільськогосподарського виробництва як компонентів для компосту, що стане субстратом для утримання популяцій червоного гнойового черв'яка.

Експериментальну частину досліджень проводили протягом 2011-2013 рр на дослідних ділянках Уманського національного університету садівництва. В цілому кліматичні умови регіону сприятливі для вирощування популяцій червоного гнойового черв'яка в умовах відкритого ґрунту. В межах поставлених задач проводили дослідження із використанням різних видів субстрату (компосту) для утримання штучних популяцій.

Основні результати дослідження. В результаті переробки червоним гнойовим черв'яком компосту було отримано вермикомпост (біогумус), який на 70-80 % складається із водостійких структурних одиниць - копролітів, а також має більш сприятливі фізико-хімічні і біологічні властивості у порівнянні із вихідним компостом.

Агрохімічні аналізи субстрату проводились два рази за сезон утримання червоного гнойового черв'яка. Саме тому на початку сезону і в кінці відчутна різниця за вмістом у субстраті гумусу, азоту, фосфору і калію, що пов'язано із безпосереднім впливом на нього життєдіяльності черв'яка (табл. 1).

Таблиця 1 - Динаміка агроекологічного стану субстрату при вермикомпостуванні різних поєднань органічних відходів (середнє за 2011-2013 р.)

Таким чином, проведені дослідження показали, що вермикультивування сприяло позитивним змінам агрохімічних показників у субстраті для утримання червоного гнойового черв'яка. Різниця у показниках на початку сезону утримання та в кінці є досить відчутною і пояснюється впливом біомаси вермикультури. В кінці сезону утримання ми отримуємо готове органічне добриво - біогумус, яке удобрювальними властивостями значно багатше за компоненти, які використовуються для компостування.

Таким чином, проведені дослідження показали, що вермикультивування сприяло позитивним змінам агрохімічних показників у субстраті для утримання червоного гнойового черв'яка. Різниця у показниках на початку сезону утримання та в кінці є досить відчутною і пояснюється впливом біомаси вермикультури. В кінці сезону утримання ми отримуємо готове органічне добриво - біогумус, яке удобрювальними властивостями значно багатше за компоненти, які використовуються для компостування.

За наведеними показниками готовий біогумус значно переважає традиційні органічні добрива та різні варіанти компостів, зокрема за вмістом гумусу в 1,9-2,8 рази. У ньому міститься також більше азоту. Це пов'язано з великою чисельністю азотфіксуючих бактерій у копролітах черв'яків. Вміст фосфору і калію в готовому біогумусі збільшується в середньому в 2 рази, порівняно із показниками агрохімічного складу субстрату на початку сезону утримання. Варто зазначити, що показники агрохімічного стану субстрату за весь сезон утримання є більшими за варіанту дослідження де вихідним компонентом компостування був гній ВРХ (контрольний варіант). Але метою наших досліджень було визначення кращих варіантів компосту в цілях переробки (утилізації) рослинних решток. Тому з цієї точки зору кращим варіантом досліду вважаємо варіант поєднання гною ВРХ і рослинних решток у співвідношенні 1:1 для компостування.

За роки дослідження вміст елементів живлення у субстратах в кінці сезону утримання був неоднаковий (рис. 1, 2, 3, 4).

Рис 3.1. Динаміка вмісту гумусу у субстраті залежно від вихідних компонентів компосту та року утримання популяції, %

Рис 3.2. Динаміка вмісту загального азоту у субстраті залежно від вихідних компонентів компосту та року утримання популяції, %

Рис 3.3. Динаміка вмісту фосфору у субстраті залежно від вихідних компонентів компосту та року утримання популяції, %

Рис 3.4. Динаміка вмісту калію у субстраті залежно від вихідних компонентів компосту та року утримання популяції, %

Як свідчать результати досліджень агрохімічний склад біогумусу є залежним від виду органічних відходів, які є елементами стартового компосту для утримання червоного гнойового черв'яка.

Так, вміст гумусу у готовому біогумусі був більший у варіанті, де компост готували з гною ВРХ (14,2-18,1 залежно від року утримання). Поєднання його в різних комбінаціях з рослинними відходами сільського господарства зменшувало вміст гумусу на 2,4-5,3 % залежно від варіантів.

Кращим варіантом по вмісту гумусу є поєднання гною ВРХ і рослинних решток для компостування (співвідношення їх 1:1). При подальшому «розбавленні» гною рослинними рештками вміст гумусу зменшується. Така тенденція спостерігається протягом всіх сезонів утримання. Що стосується поєднання для компосту гною ВРХ і відпрацьованої соломи після вирощування грибів, то показники вмісту гумусу є нижчими за показники варіанту поєднання гною ВРХ і довільних рослинних решток.

Аналіз показників вмісту азоту, фосфору і калію залежно від сезону утримання, дозволяє зробити аналогічні висновки.

Показники вмісту елементів живлення у готовому біогумусі 2012 року є більшими за аналогічні 2011 та 2013 років. Дані результати досліджень можна пояснити особливостями погодних умов років досліджень (умови вирощування - відкритий грунт), а, особливо, силою популяції червоного гнойового черв'яка, так як в кінці сезону утримання її пересиляють на новий відферментований субстрат, який має той самий склад і ті самі параметри. Але популяція уже другого року утримання, тобто більш адаптована до умов вирощування, відповідно, має кращі демекологічні параметри, що суттєво впливає на кінцевий склад біогумусу.

Висновки. Склад вермикомпосту залежить від виду органічних відходів та наповнювачів. Його можна програмувати за агрохімічними властивостями, використовуючи правильно збалансоване поєднання вихідних компонентів.

Показники агрохімічного стану субстрату за весь сезон утримання є більшими за варіант дослідження де вихідним компонентом компостування був гній ВРХ (контрольний варіант). Але з точки зору утилізації рослинних решток кращим варіантом досліду вважаємо варіант поєднання гною ВРХ і рослинних решток у співвідношенні 1:1 для компостування. При подальшому «розбавленні» гною рослинними рештками вміст гумусу зменшується. Така тенденція спостерігається протягом всіх сезонів вирощування.

Література

1. Вербицький П. І. Пріоритетні напрямки розвитку тваринництва в Україні / П. І. Вербицький. // Ефективне тваринництво. - 2007. - № 4. - С. 14-17.

2. Про стан тваринництва та створення сприятливих умов для розвитку галузі / Міністерство аграрної політики України, Українська академія аграрних наук: Наказ від 14 травня 2004 року № 161/37 // Агроінком. - 2004. - № 5-6. - С. 8-12.

3. Перегудов С. С. Экологические требования к предприятиям по производству свинины и говядины / С. С. Перегудов // Ефективне тваринництво. - № 4 (44). - 2010. - С. 41-43.

4. Царенко О. М. Економічні основи використання ресурсозберігаючих, екологічно чистих і безвідходних технологій у тваринництві і птахівництві / О. М. Царенко. - Суми: ВАТ «СОД», вид-во «Козацький вал», 2002. - 590 с.

5. Косолапова А. И. Вермикультура и ее возможности / А. И. Косолапова, Э. И. Смышляев, И. Н. Косолапов. - Рязань, 2006. - 71 с.

6. Конин С. С. Вермикультура и бизнес / С. С. Конин // Достижения наук и техники АПК. - 2008. - №4. - С. 2.

7. Касатиков В. А. Агроэкологические аспекты производства и применения вермикомпостов / В. А. Касатиков // Тез. докладов международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв». - Владимир: ОАО МНПК «ПИК», 2007. - С. 118-119.

Размещено на Allbest.ru