2. Питание дождевых червей.

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
«Любостанская средняя общеобразовательная школа»
Большесолдатского района Курской области
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
«ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ ДОЖДЕВЫХ
ЧЕРВЕЙ В ФОРМИРОВАНИИ ПОЧВЫ»
Выполнила: Вытовтова Анна Геннадьевна
(16 лет), ученица 10 класса
Руководитель: Моргунова Валентина
Васильевна, учитель биологии и химии
с.Любостань
2014 год
ОГЛАВЛЕНИЕ:
Введение.........................................................................................................3
1. Биологические особенности дождевых червей....................................6
2. Питание дождевых червей. …………………………............................7
3.Методика постановки опыта по изучению роли дождевых червей в
формировании почвы.............................................................................9
4. Методика постановки опыта по изучению влияния загрязнений
почвы и химических раздражителей на червей.................................10
5. Методика разведения и сохранения дождевых червей в почве....... 10
6. Выводы................................................................................................13
7. Заключение..........................................................................................13
8. Используемые ресурсы……………....................................................14
Приложения
2
Введение Растения – это зеленая одежда Земли. И действительно, на Земле почти
повсюду есть представители этого царства живой природы. Зеленый наряд делает нашу
планету удивительно красивой.
Прекрасно выглядит наш школьный двор весной, когда появляются первые цветы,
которые радуют нас в течение лета. Кому же и чему обязаны растения?
Испокон веков поклонялся человек земле, а вернее - Почве. Ей, матушке-кормилице,
посвящал он легенды и былины, ее, родимую, воспевал в поэмах и песнях. Он наделял ее
плодородием, хотя плодородие - это генетическое свойство живого. Значит, почва - живое
тело? И да, и нет. В 1 грамме луговой почвы живет и «трудится» до полутора миллионов
клеток микроорганизмов, сотни тысяч мельчайших беспозвоночных - простейшие,
ногохвостки, клещи и другие. Но, в то же время по весу почва на 90 и более процентов
состоит из минеральной массы, воды, гумуса и других неживых образований. Так что же
такое почва? Почва - это особое естественноисторическое тело Природы, «кожа» планеты,
память жизни или, выражаясь языком кибернетики, управляющая система биосферы.
Человек и природа - неразделимы. Здоровье людей и животных находится в тесной
зависимости от состояния окружающей среды. Одной из самых опасных экологических
проблем на сегодняшний день является загрязнение почвы, разрушение её структуры,
снижение плодородия, а ведь именно почва является создательницей пищи для человека и
животных.
Актуальность. Почва верхний плодородный слой земли, образовавшийся под влиянием
растений, животных, микроорганизмов и климата у материнских горных пород, на
которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с
другими его частями. В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие
в почве, находятся в равновесии. Но нередко равновесное состояние почвы нарушается. В
результате хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение почвы, и даже
её
уничтожение.
Громадные
площади
3
плодородных
земель
погибают
при
горнопромышленных
работах,
при
строительстве
предприятий
и
городов.
Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, распашка земли
без
соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению
и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным
злом. Подсчитано, что только за последнее столетие на планете потеряно два миллиарда
гектара плодородных земель.
Проблема, затронутая в данной работе, является на
сегодняшний день актуальной для нашего общества, так как необходимо остановить
процесс снижения плодородия почвы, повысить долю экологически чистых пищевых
продуктов. Актуальна эта проблема и для меня лично, так как мы живем в деревне, имеем
приусадебное хозяйство, где выращиваются овощные и плодово-ягодные культуры.
Поэтому мне не всё равно, какой урожай мы собираем, что едим с грядок, из чего делаем
заготовки на зиму. Технологию использования дождевых червей вполне могут применять
мои родители. Ежегодное получение экологически чистого урожая – это главная задача
нашей семьи в работе на приусадебном участке. Влияние микроорганизмов и других
живых организмов на улучшение почвы очень велико, например дождевые черви
принимают участие в образовании перегноя, который повышает плодородие почвы. Я
заинтересовалась
этим вопросом и решила
провести собственное исследование по
изучению роли дождевых червей в улучшении структуры почвы и повышения её
плодородия.
В настоящее время происходит разрушение почв, снижение их плодородия. Знание
биологических особенностей дождевых червей поможет сохранить и увеличить
плодородие почв.
Проблема исследования: Роль дождевых червей в плодородии почвы.
Объект исследования: Дождевые черви.
Цель: изучение роли дождевых червей в процессах почвообразования.
Гипотеза: Дождевые черви улучшают структуру почвы и увеличивают её плодородие.
4
Задачи:
1 Изучить по различным источникам биологию дождевых червей, их
влияние на почву
и урожайность сельскохозяйственных культур.
2. Изучить роль дождевых червей в перемешивании почвы;
3.Составить краткую методику по разведению и использованию дождевых червей на
собственных приусадебных участках для
восстановления
плодородия почвы и её
здоровья.
4. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы
Методы исследования: сравнение, наблюдение, анализ и синтез, экспериментальные
методы.
Место проведения: приусадебный участок.
Время проведения: с 05.09.2014 по 30.10.2014г.
Ход исследования:
1. Изучение информации по данному вопросу.
2. Изучение биологических особенностей дождевых червей.
3. Постановка опыта по изучению роли дождевых червей в формировании почвы.
4. Постановка опыта по изучению влияния загрязнений почвы и химических раздражителей
на жизнедеятельность дождевых червей.
5. Методика разведения и сохранения червей в почве.
6. Выводы
7. Заключение.
5
1.Биологические особенности дождевых червей.
Дождевые черви, земляные черви, общее название ряда семейств кольчатых червей класса
малощетинковых. Тело состоит из колец, или сегментов (от 80 до 300). Все сегменты,
кроме переднего, несут по 8 (у некоторых тропических видов - по несколько десятков)
коротких щетинок, служащих опорой при ползании. Длина особей встречающихся на
территории России
варьируется от 2 до 30 см. Окраска - от светло-сероватой до
черновато-бурой или вишнёво-красной. (Приложение 1) Дождевые черви имеют развитую
кровеносную систему с красной кровью. Дыхание кожное. Выделяемая клетками кожи
слизь защищает тело от высыхания и механического повреждения. Нервная система
состоит из слабо развитого головного мозга и брюшной цепочки. Органы чувств
отсутствуют,
гермафродиты.
но
кожа
богата
Размножаются,
чувствительными
откладывая
коконы,
клетками.
внутри
Дождевые
которых
черви
-
происходит
оплодотворение и развитие яиц. Кокон выделяется пояском - железистым утолщением
кожи нескольких передних сегментов (у большинства видов, встречающихся в России,
между 25 и 40-м сегментами). Через 2-4 недели из кокона выходят маленькие червячки,
достигающие через 3-4 месяца размеров взрослого червя. У дождевых червей сильно
развита способность к регенерации. Живут в почве, где продвигаются, расталкивая
частицы её головой или заглатывая их. Ходы идут в глубину не менее чем на 60-80 см, у
крупных видов - до 8 м. Дождевые черви ведут ночной образ жизни, днём выходят на
поверхность только после сильных дождей (отсюда название), когда начинают задыхаться
из-за недостатка кислорода в насыщенной водой почве. Питаются различными
растительными остатками, навозом и т.п. Экскременты, выбрасываемые червями на
поверхность почвы в большом количестве, имеют вид характерных кучек земли.
(Приложение 2) Всего около 1500 видов. Большинство обитает в тропиках. В России около 100 видов. Как выяснил Ч. Дарвин, дождевые черви имеют большое значение как
6
почвообразователи. Они рыхлят почву, пронизывая её норками, что способствует аэрации
и увлажнению почвы на глубине, перемешивают её и ускоряют разложение растительных
остатков. Однако дождевые черви причиняют некоторый вред, являясь промежуточными
хозяевами лёгочных гельминтов свиней и некоторых паразитов птиц (кур, уток и прочих).
2. Питание дождевых червей.
Дождевые черви отличаются всеядностью. У них очень характерное питание. Они
заглатывают огромное количество земли, из которой усваивают органические вещества,
точно так же поедают они большое количество всевозможных полусгнивших листьев, за
исключением очень твердых или обладающих неприятным для них запахом.
Черви используют листья не только в пищу, но и затыкают ими входы в норки. С этой
целью они также тащат в норы кусочки стеблей, завядшие цветки, обрывки бумаги ,
клочки шерсти. Иногда из норы червя торчат пучки листовых черешков или перьев.
Листья, втащенные в норки червей, всегда смяты или сложены в большое число складок.
Когда втаскивается следующий лист, он помещается снаружи от предыдущего, все листья
плотно складываются и сдавливаются друг с другом. Промежутки между листьями черви
заполняют влажной выброшенной из их кишечника землей таким образом, что норки
совершенно закупориваются. Такие закупоренные норки особенно часто встречаются
осенью перед зимовкой червей.
Норки черви делают либо раздвиганием земли во все стороны, либо заглатыванием ее. В
первом случае червь просовывает узкий передний конец тела в щели между частицами
земли, затем вздувает и сокращает его, и тем самым частицы почвы раздвигаются.
Передний конец тела работает, как клин. Если земля или песок очень плотные,
утрамбованные, червь не может раздвинуть частицы почвы и действует другим способом.
Он заглатывает землю, и, пропуская ее через себя, постепенно погружается в грунт,
оставляя за собой растущую кучку экскрементов. Норки червей идут или вертикально,
7
или немного вкось. Практически всегда они выстланы изнутри тонким слоем черной
переработанной животным земли.
После того, как червь заглатывает порцию земли, независимо от того, сделано это для
питания или для прокапывания хода, он поднимается к поверхности, чтобы выбросить из
себя землю. Выброшенная земля пропитана выделениями кишечника и вследствие этого
становится вязкой. Высохнув, комочки экскрементов затвердевают. Выбрасывается земля
червем не хаотично, а поочередно в разные стороны от входа в нору. Хвост при этом
работает, как лопата. В результате вокруг входа в норку образуется своеобразная башенка
из комочков экскрементов. Такие башенки у червей разных видов имеют разную форму и
высоту.
Дождевые черви — главные потребители мертвых растительных остатков, ибо
биомасса червей составляет 50 – 70% всей биомассы почвы. Поглощая вместе с почвой
огромное количество растительного детрита (распадающихся мертвых растительных
тканей), грибов, водорослей, простейших они переваривают их, выделяя потом обратно в
окружающую среду большое количество собственной кишечной микрофлоры, ферментов,
витаминов, биологически активных веществ, которые обладают антибиотическими
свойствами и препятствуют развитию болезнетворной микрофлоры, гнилостных
процессов, обеззараживают почву.
Вермикультивирование
-
это
процесс
переработки
органических
отходов
с
использованием дождевых червей. В процессе переваривания растительных остатков в
пищеварительном канале червей формируются гумусные вещества. Они отличаются по
химическому составу от гумуса, образующегося в почве при участии только микрофлоры.
В пищеварительной трубке червей формируются молекулы гуминовых кислот, которые
долго сохраняются в почве.
В естественных местах обитания дождевых червей (луга, пастбища, пашни) плотность их
популяции варьирует от 100 до 20000 особей на 1 м2, а биомасса — от 100 до 400 г/м2.
8
Есть у червей и другая специфическая особенность, весьма полезная для земледелия.
Связана она с их уникальной способностью мелиорировать и структурировать почву
За
летний период популяция из 50 червей в пахотном слое почвы на 1 м 2 прокладывает
километр ходов и выделяет на поверхность переработанные вещества слоем 3 мм. Еще
больше их остается в толще почвы. Каждый червь пропускает через пищеварительный
канал за сутки количество почвы, равное массе его тела. В средней полосе активная
деятельность червей продолжается 200 дней в году. За сезон они могут переработать на
гектаре 50 т почвы, обеспечив ее гумусом .
3. Постановка опыта по изучению роли дождевых червей в формировании почвы.
Для наблюдения за почвообразовательной деятельностью дождевых червей я
взяла две
двухлитровые стеклянные банки, насыпала небольшой слой (3см) хорошо увлажненного
перегноя,
затем такой же слой смоченного песка и снова влажный перегной. Землю и
песок поддерживала во влажном состоянии в течение всего опыта. Поместила в банки по
6 дождевых червей и поставила в тёмное место – в шкаф.
Червей подкармливала
опавшими листьями с деревьев, листьями чая, оставшимися после заварки, тёртой
морковью. Корм положила сразу, в самом начале опыта. По ходу опыта банки
осматривала
и
записывала
наблюдаемые
изменения,
отмечая
всё
в
таблице
(Приложение3). Опыт заложила 5 сентября 2014 года. В первую неделю признаков
изменений
не
наблюдалось.
Животные,
наверное,
адаптировались.
Потом
на
поверхности почвы появились маленькие комочки –копролиты , следы жизнедеятельности
червя. Уже 14 сентября черви начали затаскивать пищу в норки. Постепенно граница,
разделяющая слой песка и земли, становилась всё менее заметной и исчезла совсем , а
горка чайных листочков постепенно стала
совмещать пищу с почвой.
уменьшаться. Червям очень нравится
К концу опыта - 30 октября 2014 года - вся пища червями
почти была съедена.Из моих наблюдений следует, дождевые черви активно влияют на
формирование почв , перемешивая ее.
9
4. Методика постановки опыта по изучению влияния загрязнений почвы и
химических раздражителей на жизнедеятельность дождевых червей.
Я
решила
изучить
реакцию
дождевых
червей
на
химические
раздражители.
Чувствительность к химическим раздражениям я легко обнаружила простым опытом.
Смочила небольшую палочку уксусной эссенцией и поднесла к червям, не прикасаясь к их
коже. Они быстро расползлись в разные стороны от палочки. (Приложение 4). Во втором
опыте растворила в стакане чайную ложку моющего средства и полила этой водой почву
с червем. Наблюдала быстрый выход червя на поверхность. Черви дышат всей
поверхностью кожи, а поверхностно активные вещества, содержащиеся в моющем
средстве, образуют на теле червя тонкую непроницаемую для воздуха плёнку. Черви
испытывают недостаток воздуха и покидают почву.( Приложение 5)
5. Методика разведения и сохранения червей в почве.
Оставшиеся, а также ожившие коконы червей, попавшие в почву, дадут начало
популяции червей, способных жить в почве огорода, сада, картофельного поля. Каждый
огородник знает, что дождевые черви очень полезны и их очень просто разводить для
получения ценного биогумуса и обычного ухода за почвой.
Для разведения червей нужно выкопать небольшую квадратную яму с размерами
сторон от 30 до 50 см, заполнить ее листьями, макулатурой и залить кухонными помоями.
Дать настояться заготовке 7 дней, а затем положить на поверхность небольшое количество
червей. Вместе ямы можно использовать ящики, размещаемые в сарае или подвале дачи.
Только так
химии
придется заселять червями почву обширных полей, на которых с помощью
были убиты и уничтожены все животные - производители гумуса. Процесс этот
сложный и долгий, но необходимый, несмотря на затраты.
На садово-огородных участках усилия должны быть направлены на поддержание
жизнедеятельности червей, на обеспечение их кормом
10
и водой. Лучшие условия
создаются для них в малиннике, при этом и ягоды в таком малиннике будут, благодаря
червям, крупные, сочные, сладкие.
Червей надо беречь, охранять, ухаживать за ними. Вот самые главные условия, которые
помогут сохранить червей в почве:

Первое условие сохранения червей: не перекапывать землю лопатой, а только
специальными вилами.

Второе условие: переуплотнение почвы губит червей. Почва должна быть
рыхлой, мягкой и делают ее такой черви.

Третье условие: концентрация растворимых солей более 0,5% уничтожает
червей.

Четвертое условие: почва должна иметь нейтральную среду, так как большая
закисленность или слишком большая щелочность губительны для червей. Для
выравнивания кислотно-щелочного равновесия почвы в нее необходимо
вносить
гипс (или карбонат кальция - мел, известь). Для проверки почвы
используют специальные приборы или обычную лакмусовую бумагу, которые
можно приобрести в магазинах химических удобрений или садово-огородного
инвентаря.

Пятое условие: не сжигать мусор на огороде. Черви погибают от перегрева
почвы, дыма и золы. Потом на месте костра черви долго не появляются, а земля
уплотняется и обедняется органикой и гумусом. На месте костров более двух
лет не появляются даже травы.

Шестое условие: необходимо поддерживать достаточно высокую влажность
почвы. При влажности почвы менее 30% черви испытывают сильную жажду и
могут погибнуть в течение недели. Но это в лабораторных условиях. В
естественных условиях черви стремятся уйти в глубину грунта, где повлажнее,
и залечь там в анабиоз до повышения уровня влажности. Черви не боятся
11
затопления и выживают в почве заливных лугов во время половодья в течение
многих дней и даже недель.

У дождевых червей имеется много врагов. Самые опасные из них: птицы,
кроты, землеройки, крысы, жабы, лягушки; из крупных животных - кабаны,
свиньи, барсуки и даже телята, ягнята, козлята. Наиболее
значительное
уничтожение червей происходит при пахоте, так как стаи грачей выбирают из
перевернутого пласта земли червей и личинок разных насекомых. Дождевой
червь не имеет никакого защитного органа. Любое животное может нанести
ему ущерб или убить его. Достаточно одному кроту появиться на участке, как в
короткий срок он будет без устали уничтожать червей. Не следует применять
против крота какую-либо отраву, потому что отравленный крот достанется
червям, и это отравит их тем же ядом. Целесообразно использовать ловушки
для кротов.
Среди более мелких врагов дождевых червей можно назвать
сороконожек, муравьев. Эти членистоногие не считаются особо опасными для
дождевых червей, поскольку не нападают на них непосредственно, но они
конкуренты по пище. Но главный враг дождевых червей - человек, не знающий
в большинстве своем бесценных достоинств этих тружеников земли, а порой
считающий их вредными
существами. Это заблуждение от невежества и
незнания, потому что нет ни одного такого животного, которое было бы таким
хорошим другом земли и нашего благополучия. Как уже отмечалось, дождевые
черви весьма чувствительны ко всем ядохимикатам. Погубив ими различных
вредителей, человек губит червей и, следовательно, плодородие почвы. Для
спасения червей и всего живого на земле нужны другие, новые биологические
средства борьбы с сорняками, насекомыми-вредителями, с патогенными
грибами. Одно из таких средств - обеспечение почвы гумусом.
12
6. Выводы
Дождевые черви предпочитают жить в рыхлой плодородной земле с достаточным
увлажнением. Активно передвигаются в почве в поисках пищи, роют норки и при этом
перемешивают почву. Питаются органическими остатками, способствуя образованию
перегноя. От света прячутся, чтобы не стать лёгкой добычей другим животным. В
загрязнённых почвах не живут, мигрируют в чистые почвы. Чувствительны к загрязнению
окружающей среды , так как практически не защищены и дышат через кожу, тем самым
полно ощущая загрязнения.
7. Заключение
Мой эксперимент 55 дней, за это время
изучила большой объем научной литературы .В
ходе экспериментальной части работы, наблюдала за процессами жизнедеятельности
дождевых червей в искусственно созданных условия, Составила рекомендации по
разведению и сохранению
дождевых червей в домашних условиях. В результате
пришла к следующему выводу: влияние дождевых червей на особенности почвы
многообразно. Перекапывание ими земли и прокладывание ходов делает почву более
рыхлой, облегчается доступ в глубокие слои воды и атмосферного воздуха, необходимых
для корней растений и микроорганизмов. Под влиянием червей изменяются и химические
особенности почвы. В переработанной почве повышается содержание кальция, магния,
аммиака, фосфорной кислоты. Происходит нейтрализация вредных почвенных кислот.
Переработанная червями земля приобретает мелкокомковатую структуру. Все эти
процессы, происходящие в почве под влиянием дождевых червей, заметно изменяют и
улучшают ее состав, структуру и свойства, а самое главное - повышают ее плодородие
Таким образом, дождевые черви могут оказать реальную помощь в процессе
восстановления почвенного покрова и плодородия, необходимо лишь соблюдать условия
и правила их разведения и содержания. Задачи, которые были поставлены в начале
исследовательской работы, выполнены. Гипотеза подтвердилась.
13
8. Используемые ресурсы.
1. Жирмунская Н. М. Огород без химии. — СПб.: Издательство «ДИЛЯ», 2004. — 320 с.
2. Игонин А.М. Биогумус на садовом участке // «Биология», издательский дом «Первое
сентября». – 2000. - № 29. - с.10.
3. Игонин, А. М. Дождевые черви: как повысить плодородие почв в десятки раз,
используя дождевого червя-«старателя» / А. М. Игонин. – Ковров: ООО НПО Маштекс,
2002. – 192 с.
4. Тюрюканов А. Н. О чем говорят и молчат почвы.- М.: Агропромиздат, 1990.- 224 с.
5. Хворостухина С.А. Как повысить плодородие почвы. - М.: Рипол Классик, 2011.- 256 с.
6.Бинас А. В. и др. Биологический эксперимент в школе. – М.: Просвещение, 1990. – 192с.
7.Крапивный А. П. Краткий зоологический словарь. – Мн.: Высшая Школа – 1990. – 238с.
8.Энциклопедический словарь юного биолога / Сост. М. Е. Аспиз. – М.: Педагогика, 1986.
– 352с.
9.http://www.zoofirma.ru/knigi/kurs-zoologii-t-1-abrikosov/2992-rol-dozhde...
10.http://slovari.yandex.ru
11.http://www.botanichka.ru/blog/2010/03/20/earthworm/
14
Приложения
Приложение 1
Внешнее строение дождевых червей.
15
Приложение 2
Экскременты, выбрасываемые червями на поверхность почвы.
16
Приложение 3
Наблюдения за работой червей в перемешивании почвы.
№
Дата
1.
5.09.2014
Что делали?
В банки насыпала
Что наблюдали?
на две трети Изменений нет.
объема земли, а затем слой песка
толщиной 1,5-2см, почву увлажнила и
поместила
6
дождевых
червей.
Поставила в темное место. Вторая
банка –контроль.
2.
8.09.2014
Наблюдение за червями. Подкормка. В песке появились ходы.
Дождевые
черви
питаются Вечером
растительными
Пропуская
совершила
остатками. подкормку (влажные листья
почву
через
свой заварки чая)
кишечник, они извлекают из нее
некоторые
питательные
вещества,
выбрасывая остальное наружу. При
этом земля из нижнего слоя почвы
выносится
наверх.
Поддержание
влажности почвы (увлажняя один раз
в 3 – 4 дня)
3.
10.09.2014
-
Продолжала
кормление
наблюдение за червями.
и
Постепенно происходило
перемешивание почвы. К
концу
30.10.2014
срока
почва
полностью перемешалась.
17
Приложение 4
Определение чувствительности к химическим раздражениям.
18
Приложение 5
Быстрый выход червя на поверхность.
19