ВВЕДЕНИЕ 3
1. РОЛЬ ВЕРМИКОМПОСТОВ В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ
ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ 7
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 16
2.1 Характеристика объектов исследования 16
2.2 Методы исследования 21
3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЕРМИКОМПОСТА НА ОСНОВЕ
ПИЩЕВЫХ ОТХОДОВ 26
4. СВОЙСТВА ВЕРМИКОМПОСТА И ПАХОТНОГО ГОРИЗОНТА
АГРОСЕРОЙ ПОЧВЫ 38
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 87
Актуальность исследования. На современном этапе развития общества, на фоне стремительного роста и развития городов, увеличения численности населения возникает проблема утилизации отходов жизнедеятельности, в том числе пищевых. С этой задачей при ограниченных ресурсах и минимальных экономических затратах помогают справиться вермитехнологии, позволяющие одновременно существенно поднять урожайность сельскохозяйственных культур.
В конце ХХ века в США, Западной Европе, Японии и других странах мира начали внедрять технологию переработки органических отходов методом вермикультивирования, представляющую собой использование искусственно разведенных дождевых червей для переработки органических отходов в биологически активное, высокоэффективное удобрение - вермикомпост, способствующее воспроизводству почвенного плодородия.
Вермитехнология - это система организационно-технологических мероприятий по культивированию дождевых компостных червей на разных субстратах в конкретных экологических условиях, обработка и применение копролита и биомассы червей в сельском хозяйстве. Вермикультура - популяция дождевых компостных червей («vermis» - в переводе с латинского «черви») вместе с сопутствующими микроорганизмами, низшими грибами, простейшими, насекомыми и некоторыми позвоночными в конкретном органическом субстрате (Мельник И.А., 2013).
В начале 1970-х годов итальянский ученый Карло Ферручи привез из Калифорнии с фермы доктора Т. Баретта гибрид красного червя, получившего название «калифорнийского», который на протяжении следующих 10 лет распространился по многим европейских странам - Германии, Франции, Австрии, Польше, Венгрии и др., а с 1989 года и на Украине. В Россию же калифорнийский червь попал благодаря украинской ассоциации «Биоконверсия» и кооперативу «Плодородие». С тех пор началось промышленное вермикультивирование. На протяжении 1990-1991 г.г.
«Биоконверсия» создала более 300 вермихозяйств, больше 150 в Украине (Мельник И.А., 2013).
С экологической точки зрения применение вермитехнологий является прогрессивным и перспективным, так как в ХХХ веке, с одной стороны, остро стоит проблема переработки отходов (ежегодно на планете образуются миллионы тонн, утилизация которых требует поиска все новых и новых путей), а с другой стороны, в почвах сельскохозяйственных угодий наблюдается дисбаланс гумуса, что связано с внесением больших норм минеральных удобрений, различных пестицидов, а также сокращением внесения органических удобрений (Суслов С.А., Дулепов М.А., 2011). Происходят изменения физических и физико-химических свойств почв, приводящие к разрушению ее структуры и нарушению водно-воздушного режима, ухудшается состав системы гумусовых веществ. В связи с этим актуальной проблемой является улучшение состояния почв, поиск возможных путей повышения плодородия и биологической активности, одним из которых может быть вермикультивирование.
Цель исследования: Получить вермикомпост на основе пищевых отходов, изучить его свойства и выявить эффективность при выращивании тестовых культур.
Задачи исследования:
1. Получить вермикомпост путем переработки пищевых отходов червями рода Eisenia foetida Andrei.
2. Проанализировать динамику роста и развития червей рода Eisenia foetida Andrei.
3. Определить основные химические и физико-химические свойства вермикомпоста и материала из пахотного горизонта агросерой почвы, используемого в опытах в качестве контроля.
4. Определить фракционно-групповой состав системы гумусовых веществ вермикомпоста и пахотного горизонта агросерой почвы.
5. Провести микроделяночные и вегетационные опыты с использованием вермикомпоста и вермигумата и выявить их эффективность при выращивании овощных культур.
Научная новизна работы: Впервые определены параметры системы гумусовых веществ в вермикомпосте, производство которого осуществлялось на основе пищевых отходов, а также выделены вермигуматы, (путем экстрагирования 0,02 n NaOH из полученного вермикомпоста) и проведены вегетационные опыты с использованием этого препарата с разными концентрациями.
Теоретическая и практическая значимость: Полученные результаты исследования расширяют представления о химических свойствах вермикомпостов, полученных на основе пищевых отходов, особенно в области качественного состава системы гумусовых веществ. Итоги проведенных экспериментальных работ могут быть использованы в качестве рекомендаций при выборе доз биоудобрений для выращивания овощных культур.
Объекты исследования: Объектами исследования явились вермикомпост, полученный методом переработки (в течение 8 месяцев) пищевых отходов калифорнийским червем Eisenia foetida, агросерая почва, руккола сортов Покер и Чудесница, редис сорта Нота, черви Eisenia foetida Andrei.
Методы исследования: Для изучения свойств и эффективности вермикомпоста использовались общепринятые в почвоведении методы и методики, а также правила и техника проведения полевых и вегетационных опытов.
Апробация работы. Результаты работы представлены на ежегодной научной студенческой конференции «Старт в науку» (LXVIII) Биологического Института Научно-исследовательского Томского Государственного Университета (Томск, 2019).
Публикации: Основные теоретические и практические результаты диссертации опубликованы в 3-х работах (вклад автора составляет 70%), одна из которых входит в базу РИНЦ.
Структура и объем диссертации. Магистерская диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов. Изложена на 94 страницах компьютерного текста, включает список литературы из 71 наименования, 21 рисунок, 15 таблиц.
