ЗНАЧЕНИЕ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ В УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ И ПРОИЗВОДСТВА БИОГУМУСА М.А.Аятхан Кокшетауский университет имени А. Мырзахметова Дождевые черви образуются вермикомпосты (биогумус), отличающиеся, по данным многих ученых, повышенным плодородием по сравнению с традиционными компостами. При плотности популяции 100 особей/м2 и общей их массе 50 г/м2 почвы, червипроделывают на этой площади около 1000 м тоннелей (ходов). При прокладке своих ходов, они поглощают часть почвы с диспергированной в ней органикой в качестве корма в количестве от 0,5 до 1 своей массы в сутки и выделяют в виде копролитов. За этот же период 100 особей на 1 м 2 почвы перерабатывают в копролиты 10,5 кг, а на 1 га – не менее 105 т [1]. С неутомимой энергией они прорывают в ней миниатюрные каналы и галереи, образующие разветвленную дренажную и вентиляционную систему в слое около 30 см. По ним дождевая вода быстро проникает в подпочву, растворяя и увлекая за собой копролиты дождевых червей, содержащие все необходимые для роста и развития растений вещества. Наличие этих каналов способствует также процессу разветвления корней, проникновению их в более глубокие слои и в конечном счете ̶ повышению почвенного плодородия. В степных, засушливых районах, где растениям приходится добывать влагу с больших глубин, корни достигают водоносных слоев также с помощью ходов дождевых червей. Ходы червей в почве идут в разных направлениях и под любым углом к горизонту. Стенки их пропитаны высохшими слизистыми выделениями этих животных, что придает им большую прочность по сравнению со случайными трещинами в почве. Дренаж почвы через ходы дождевых червей является одним из факторов повышения ее плодородия. Невентилируемые, недренируемые почвы, которые сельские жители называют мертвыми, лишены дождевых червей и агрономически очень низкого качества. Разумеется, не отсутствие червей делает их таковыми. Наоборот, червей там нет в связи с физико-химическими особенностями почвы. При переработке червями 1 т органических отходов (в расчете на сухое вещество) и биомассе червей получают около 100 кг полноценного белка и 600 кг биогумуса с влажностью 60–65 %, используемого в качестве органического удобрения. Проходя через кишечник червей, органические отходы субстрата подвергаются биохимическим превращениям до легкогидролизуемых соединений, в капролитах (экскрементах червей) концентрируются азот и другие макро- и микроэлементы в потенциально доступной для растений форме. Биогумус обладает высокой водостойкостью и улучшает структуру почвы, активирует ее биологическую активность, частично нейтрализует почвенную кислотность. Он содержит ферменты и биостимуляторы, обладает бактерицидными свойствами, не имеет запаха и по консистенции подобен перегною, получаемому при разложении навоза и традиционных компостов. Благодаря деятельности червей и применению биогумуса можно связывать находящиеся в отходах и почве тяжелые металлы, ограничивать поступление в растения радионуклидов и накопление нитратов в получаемой растениеводческой продукции [2]. В. Дадыкин [6], выявили, что важнейшим производителем гумуса является дождевой червь, способный перерабатывать до 25 000 кг гектара почвы. «Подземные пахари» не просто рыхлят поверхностный слой земли, но, питаясь органическими остатками, перерабатывают их и выделяют в виде гранул ̶ копролитов, которые и принято называть биогумусом. В процессе переваривания мертвых органических отходов растительного и животного происхождения в пищеварительном канале червейформируются гумусовые вещества. Они отличаются по некоторым своим свойствам, в частности по химическому составу, от тех, что возникают в почве при участии только микрофлоры. В пищеварительном канале червейобразуются комплексные соединения с минеральными компонентами – гуматы. Гуматы (соли гуминовых кислот) лития, калия, натрия и аммония водорастворимы, а гуматы кальция, магния и других тяжелых металлов могут долго, если не вечно, сохраняться в почве в виде стабильных агрегатов (водоемких, водостойких, гидрофильных и механически прочных). Они структурируют почву, делают ее водопроницаемой, воздухопроводной и плодородной. В природе нет других столь мощных гумусообразователей как дождевыечерви,а создать гумус и плодородную почву другими способами пока невозможно. Таким образом, жизнедеятельность дождевых червей, в процессе которой происходит распад растительной клетчатки и переваривание азотистых комплексов, обусловливает частичное обогащение грунта минеральными компонентами, микроорганизмами, магнием, калием, азотом, кальцием и фосфором. В этом заключается их главное влияние на структуру и состав почвы [3]. Деятельность почвенных червейзаменить механическими средствами подготовки почвы к посеву невозможно, да и химические удобрения не могут компенсировать удобрительную ценность копролитов. Отсюда можно заключить, что любая деятельность человека, связанная с его стремлением улучшить структуру почвы плугом и бороной, наносит ущерб плодородию, а внесение химических удобрений ускоряет ее разрушение и оскудение. На сегодняшний день, вермикультура является одним из интенсивно развивающихся направлений для решений проблемы утилизации органических и бытовых отходов сельского хозяйства (растениеводства, животноводства), промышленности и города. Использование биологических отходов в качестве органических удобрений должно не только улучшать структуру почвы, но и активизировать микробиологический потенциал почвы, что должно приводить к повышению урожайности культур. Как показывают результаты проведенныхисследований, все питательные вещества, входящие в состав биогумуса находятся в доступном для растений. Не содержит патогенных микроорганизмов, яиц гельминтов, семян сорняков и тяжелых металлов. Более того, биогумус содержит в себе уникальное сообщество полезных для почвы и растений микроорганизмов, которые при внесении биогумуса в почву заселяют его, выделяют фитогормоны, антибиотики, фунгицидные и бактериальные соединения, что приводит к вытеснению патогенной микрофлоры. Биогумусобладает исключительными физико-химическими свойствами: водопрочность структуры – 95–97 %, полная влагоемкость – 200–250 %, что позволяет применять его как прекрасный мелиорант и почвоулучшитель, является высокоэффективным экологически чистым органическим удобрением, применение которого получает агрохимическое свойство и повышает качество и увеличивает урожай [4]. Биогумус представляет собой рассыпчатую почвообразную массу, похожую на чернозем. Он содержит большое количество белковых веществ (до 32 % на сухой вес), гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины. Плотность почвы во многом определяет урожай растений, биогумус в свою очередь может решить в определенной степени проблемы переуплотнения почвы. Кроме того, он обладает свойством «склеивать» тончайшие минеральные частицы, формировать из них всё более и более крупные комки и тем самым оструктуривать почвы. C увеличением плотности почвы уменьшается объем пор аэрации ухудшается воздухообмен снижается водороницаемость значит в почве содержится мало воды. Комплекс агрофизических свойств почвы значительно меняется в зависимости от системы ее обработки, способы обработки и удобрений. Все это придает этому органическому удобрению и высокие агрохимические и ростостимулирующие свойства. Все питательные вещества находятся в нем в сбалансированном сочетании в виде биодоступных для растений соединениях. По сравнению с другими органическими удобрениями в нем гораздо больше подвижных элементов питания, например, калия в 9 раз, фосфора в 7 раз, кальция и магния в 2 раза. Полезные вещества, которые содержатся, в них при внесении в почву не теряются, не переносят в другие недоступные формы, медленно растворяются в почвенной влаге и длительное время обеспечивает корневую систему растений в сбалансированном и полноценном питании. В связи с постоянным увеличением количества отходов производства и сельского хозяйства, актуальным является их использование в качестве средств улучшения физических свойств почвы. При этом не только снижается нагрузка на окружающую среду, но и частично решается проблема складирования и хранения отходов. Одним из таких средств является использование биогумуса [5]. К такому выводу пришли другие специалисты, так как без органической системы земледелия добиться повышения плодородия почвы теперь не удастся. Она направлена, прежде всего, на возобновление жизни почвенных червейи другой мезофауны и микрофлоры – главных воспроизводителей плодородия почвы и гарантов высокой урожайности высеваемых культур. Естественный признак здоровья почвы, ее плодородия – наличие в ней дождевыхчервей. Чем их больше, тем почва более здорова и плодородна. Биогумус – идеальное питание для растений, его эффективность в 10– 20 раз выше навоза. А червяк стерилен и является стерилизатором, потребляя органические отходы, он создает только ценности: биогумус, собственную биомассу и чистую окружающую среду [7]. Четырехлетний опыт работы по исследованию удобрительных свойств биогумуса показал, что биогумус обладает бактерицидными свойствами и отличается биологической чистотой, он не засоряет почву, так как в его составе нет семян сорных растений [6]. Анализы многочисленных исследованийсвидетельствует о наличии преимуществ вермикомпостов по сравнению с традиционными видами удобрений. Продукты переработки червями органических субстратов обладают комплексом агрономически ценных свойств: содержанием элементов питания в доступных формах, высокими значениями водоудерживающей способности и ёмкости катионного обмена, обогащённостью микроорганизмами, а также продуктами жизнедеятельности червей и микробиоты [8]. Благодаря анализамбыли показаны преимущества применения экстракта биогумуса (биологическое активное вещество - БАВ) в растениеводстве. Комплекс БАВ стимулирует ризосферную и почвенную микрофлору, в ризосфере растений возрастает доля микроорганизмов, способных синтезировать в прикорневой зоне экзогенные биологически активные вещества, активирующие корневое питание и обмен веществ, что стимулирует рост растений и позволяет повысить коэффициент использования минеральных удобрений, повышение биологической активности почвы снижает ее утомление. Также вызванное насыщением севооборотов культурами, после которых остаются трудномобилизуемые микрофлорой растительные остатки, создается режим в почве, способствующий противодействие фитопатогенными грибами, что позволяет сократить объемы применения химических средств защиты растений. В связи с этим экстракты биогумуса, обладая биоантиоксидантными свойствами, стабилизирует процесс перекисного окисления липидов и повышает устойчивость сельскохозяйственных растений к неблагоприятным факторам окружающей среды [9]. Роль биогумуса в стабилизации уровня подвижных фосфатов ощутима и зависела от норм его внесения. Максимальное внесение фосфора отмечено с дозой 5 т/га, ниже с 3 т/га и с 1 т/га [10]. MasciandaroG., CeccantiaB., GarciaC. заключили, что внесение в почву биогумуса исключает перенасыщение ее отдельными видами питательных элементов, как это часто случается при внесении высоких доз навоза и обычных компостов, полегание посевов и другие отрицательные последствия. В вермикомопосте по сравнению с исходным органически субстратом увеличивается численность агрономически полезных микроорганизмов: аммонифицирующих, нитрифицирующих, и целлюлозоразрушающих [11]. Как показали исследования в Костанайской области, применение биогумуса в качестве органического удобрения увеличивало содержание подвижных форм фосфора перед посевом по сравнению с неудобренным вариантом на 3,3–6,0 мг/кг почвы. Сроки внесения удобрения были практически равноценны между собой. Биогумус мобилизует фосфаты почвы, что приводит к увеличению доступного растениям фосфора. В условиях опыта наметилась тенденция к увеличению подвижных форм фосфора в пахотном слое почвы во все фазы развития яровой пшеницы[12]. Воздействие биогумуса на развитие растений и урожайность намного эффективнее и быстрее навоза: не через месяц, а уже на следующий день. Ведь один сантиметр органики накапливается в течение 300-400 лет. Самый простой и естественный способ вернуть утраченное плодородие – воспользоваться бесплатным "трудом" обычных дождевых, или, как их еще называют, навозных, червей [13]. Вермикомпосты оказали значительное влияние на урожайность сельскохозяйственных растений, изменяющуюся в зависимости как от вида вермикомпоста, так и от биологических особенностей культуры. В условиях зоны проведения исследований внесение биогумуса в качестве органического удобрения увеличивает уровень обеспеченности растений подвижными формами фосфора за весь вегетационный период. Содержание калия в почвах больше всего зависит от материнских пород, на которых они образованы. Среднее содержание валового калия в почве колеблется от 1 до 3 %, в каштановых почвах около 2 %. Наилучшим источником питания растений является подвижный, или обменный калий, составляющий лишь 0,5–2 % от валового [14]. Применение биогумуса в земледелии – один из резервов повышения урожайности сельскохозяйственных культур и улучшения качества получаемой продукции применение биоудобрений. В химический состав биогумуса входят важнейшие компоненты: макро- микроэлеметы, ростостимулирующие биологически активные вещества, а также соединения, обладающие биоантиоксидантными свойствами. Как известно, в настоящее время применяется способ утилизации отходов путем вывоза и скопление всяких отходов за черту населенного пункта, и сжигания. Очень дорогостоящий, экологически небезвредный способ «переработки» отходов, причем занимающую огромную площадь пахотнопригодных земель, изъятых с оборота сельскохозяйственного использования. Утилизации сельскохозяйственных,органических и бытовых отходов посредством чернозем-образующихорганизмов (компостные дождевые черви) является очень эффективной технологией. Данная технологияуниверсален, прост по изготовлению малозатрачен, экологически биологически безопасен. СПИСОК ЛИТЕРАТУР и использованию, 1. Прусак А. В., Смагин А. В., Костина Н. В., и др. Гидрофизические свойства и биологическая активность копролитов дождевых червей разных эколого-тропических групп // Фундаментальные исследования. – 2008. – №2. – С. 50–51. 2.Игонин A. M., Титов И. Н. Черви гумус - урожай // Материалы II научно-практической конференции «Дождевые черви и плодородие почв» 17–20 марта 2004 г. – Владимир, 2004. – С. 223–229. 3. Lyashev A. A. Adaptation of Earthworms from the Tyumen Region South Local Populations for the Processing of Various Organic Wastes // 2 nd international scientific practical conference Earthworms and soil’s fertility March, 17-19, 2004, Vladimir, Russia. – P. 35–37 4.Беляев А. С Что такое биогумус и как им нужно пользоваться? //Восточно-Сибирская правда.–2001. – № 123. – С. 11. 5.Сорокин И. Б., Титова Э. В. Приемы биологизации в адаптивном земледелии подтаежной зоны Западной Сибири // Длительное применение удобрений. Агрохимические, агрономические и экологические аспекты. V Сибирские агрохимические Прянишниковские чтения. – Новосибирск, 2011. – С. 244–248. 6. Дадыкин В. Да здравствуют «стратеги» // Наука и жизнь. – 2003. – № 6. – С. 78. 7. http://www.rusnauka.com/7 NMIW 2011/Agricole/3 80859.doc.htm 8. Карипов Р. Некоторые проблемы земледелия Северного Казахстана // Агроинформ. – 2008. – № 4. – С. 7–10. 9. Муравин Э. А. Агрохимия. – М. : КолосС, 2004. – 384 с. 10. Толстопятова Н. Г., Герасимов С. В. Влияние биогумуса на урожайность и качество озимой пшеницы // Земледелие. – 2011. – №1 – С. 18–51. 11. Masciandaro G., Ceccantia B., Garcia C. Soil agro-ecological management: Fertirrigation and vermicompost treatments // Bioresource Technology. –1997. – Р. 199–206. 12. Мустафаев Б.А. Применение биогумуса для воспроизводства плодородия почв на орошаемых землях. Павлодар – 2014. -84 с. 13. Игонин А. М. «Закваска» для почвы // Свет. – 2001. – № 6. – С. 20–21. 14. Бохиев В.Б., Шагдаров М.Ж. Как бороться с ветровой эрозией почв. – Улан-Удэ. Бурят.книж.изд-во, 1975. – 37 с.