Виктор Горбунов - Дождевые черви для повышения урожая Страница 32

Зона накопления, подготовки и хранения субстрата располагается в нижней части участка с целью предотвращения попадания дождевых вод из данной зоны в зону производства копролита.

Зона производства копролита занимает основную часть участка. В ней располагаются ложа для выращивания вермикультуры и производства копролита, а также источник воды. По схеме, предложенной американскими исследователями, черви содержатся на бетонированных площадках в траншеях шириной 2 м и глубиной 0,3–0,4 м, в ложах площадью 2 м2 (2ґ1) и высотой 15–30 см. Длина площадок или траншей зависит от размеров участка.

Ложа изготавливаются из металлической оцинкованной сетки с ячейками размером 15ґ15 мм. В ложе могут находиться 50–100 тыс. особей различного возраста и коконы. Ложа размещают секциями длиной до 50 м с расстоянием между ними 0,5–0,8 м. Две секции образуют сектор. Расстояние между секторами – 2,5–3 м.

Можно применять оригинальные конструкции, разработанные для конкретных условий региона или хозяйства.

При промышленном разведении червей целесообразно максимально механизировать трудоемкие процессы.

Зона обслуживания имеет навесы для подготовки и складирования копролита, подготовки биомассы, хранения техники и инвентаря, лабораторно-бытовой блок (передвижной вагончик). Хозяйство должно иметь трактор для транспортировки субстрата и готовой продукции, экскаватор с ковшом, вибросита различной конструкции с ячейками размером до 5 мм, ящики, лотки и другую тару для транспортировки червей, полиэтиленовые мешки, грабли, тачку, вилы на длинной ручке с закругленными на концах зубьями, лопаты, шланг из синтетического материала длиной 20 м и диаметром 20–25 мм, сепаратор для отделения копролита от червей, деревянные колышки и т. п. Для определения кислотности субстрата необходимы рН-метр (иономер) или лакмусовая бумага, а для измерения температуры – почвенные термометры длиной около 60 см.

Ведением хозяйства средней величины, состоящего из 350–400 лож размерами 2ґ1 м, может заниматься один человек, работая 8 часов в день (40 часов в неделю). Такое хозяйство при условии ведения в соответствии с предлагаемыми рекомендациями через 18 месяцев после его закладки будет в состоянии производить около 200 т копролита и 0,4 т биомассы червей в год.

Реактор

Этот метод представляет собой ряд лож с сетчатым дном. Органический материал ежедневно укладывается слоями поверх сетки, а затем тонкий слой готового биогумуса соскабливается со дна ряда лож и падает в ящики, размещенные под ними. Эти системы могут быть очень простыми с применением ручного труда, а также могут быть полностью автоматизированы с мониторингом влажности и температуры. Максимальной эффективности они достигают при применении в закрытых помещениях.

Самым маленьким образцом такой системы на рынке США является «Worm Wigwam». Эта система доказала свою рекордную эффективность и используется по всей территории США в школах, университетах, колледжах, офисах и военных базах. Вигвам сделан из переработанного пластика, размер его – около 1 м в диаметре и 1 м в высоту. Внутри на высоте 48 см от земли находится гальванизированная стальная сетка. Для помещения, в котором происходит процесс вермикомпостирования, соответственно, остается 52 см, а внизу находится ящик для хранения готового биогумуса. Снаружи имеется ручка, которая приводит в движение брусок, извлекающий тонкий слой готового биогумуса из-под сетки и над ней. Все это сооружение подогревается и изолируется для того, чтобы достичь оптимального годового выхода продукта.

В реактор добавляют около 16 кг червей, которые за год перерабатывают около 4 т органических отходов, в зависимости от материала. Оптимальная эффективность этого метода достигается при применении нескольких реакторов, чтобы увеличить пропускную способность вермихозяйства.

Дождевые черви и экология

Дождевые черви – биотесты

Огромное количество химических веществ, используемых в сельском хозяйстве в виде пестицидов, гербицидов и удобрений, а также промышленные выбросы предприятий привели к значительному загрязнению окружающей среды. Учитывая, что ежегодно в мире разрабатываются и затем производятся десятки новых веществ, не свойственных живой природе, совершенно невозможно предугадать их токсическое воздействие на окружающий мир и человека. Поэтому особо остро встают вопросы комплексного изучения экологии окружающей среды.

Традиционно для эколого-токсикологической оценки территорий применяют химико-аналитические методы. Они дают как бы «моментальный снимок» картины загрязненности определенных объектов (вода, почва, донные отложения и т. д.) конкретными токсикантами. Однако они не могут отразить состояние экосистемы в целом, оценить весь спектр загрязнителей и их взаимодействие друг с другом (эффект «коктейля»). Кроме того, большими недостатками этих методов является их высокая трудоемкость, необходимость приобретения высокоточного, дорогостоящего аналитического оборудования. При этом выявление спектра загрязнителей компонентов окружающей среды зачастую не позволяет судить об их токсичности для теплокровных животных и человека. Для многих химических веществ не разработаны гигиенические нормативы (предельно-допустимые концентрации, пороговые дозы и т. п.), по которым можно оценить степень воздействия на человека. Для интегральной оценки воздействия поллютантов на агроценозы более применимы биологические методы с использованием специально выбранных животных-биотестов.

Биотестирование позволяет определить интегральную токсичность проб с анализируемых территорий, оценить эколого-токсикологическое состояние агроценозов и возможное влияние на человека.

Суть этого метода заключается в определении действия токсикантов на специально выбранные организмы в стандартных условиях с регистрацией различных поведенческих, физиологических или биохимических показателей. Биотестирование широко применяется для контроля качества природных и токсичности сточных вод, при проведении экологической экспертизы новых технологий очистки стоков, при обосновании нормативов предельно-допустимых концентраций загрязняющих компонентов.

Тест-животных обычно выбирают среди наиболее чувствительных к загрязняющим компонентам видов. Другое важное требование заключается в том, что воздействие токсиканта на животное должно вызывать ответную реакцию. Знание механизмов специфического токсического действия позволяет ослаблять или усиливать действие токсиканта с помощью специально подобранных фармакологических средств. Если последние обладают селективностью, то в ряде случаев становится возможным с помощью тест-объектов не только обнаружить токсический эффект, но и произвести групповую идентификацию токсиканта. Усиление действия с помощью фармакологических средств позволяет снизить порог обнаружения токсиканта, не прибегая к его концентрированию (прием, обычный при инструментальном физико-химическом анализе примесей).

По чувствительности и степени изученности среди других тест-объектов выделяют дафний (D. magna, D. рulex), несколько видов микроскопических одноклеточных зеленых водорослей из класса протококковых (сценедесмус Scenedesmus quadricauda, хлорелла Chlorella sp.) и пять-шесть видов рыб, как аквариумных (гуппи, данио-рерио), так и мелких аборигенных (голец, гольян). Каждый из этих объектов имеет свои преимущества и ограничения, и ни один из организмов не может служить универсальным «тестером», одинаково чувствительным ко всем загрязняющим веществам. С другой стороны, нецелесообразно бесконечно расширять круг биологических тест-объектов. Опыт токсикологического нормирования показывает, что при использовании этих видов биотестированием может быть охвачено более 80 % подлежащих контролю загрязняющих воду химикатов.

Для биотестирования почвенных образцов чаще всего применяют дождевых червей, олигохет (кольчатых червей) и различных насекомых. В Германии за период 1996–2001 гг. было апробировано более 20 биотестов с целью определения наиболее чувствительных и адекватных. В зависимости от того, какая функция почвы оценивается, используют тот или иной биотест. В этом списке биотестов дождевые черви выступают в качестве индикаторов функции почвы как естественной среды обитания. Такими тестами являются тест на острую токсичность (acute toxicity), репродуктивный тест (reproduction), тест на биомассу (biomass). Эти тесты прописаны в стандартах ИСО 11268–1, ИСО 11268–2, ИСО 11268–3 и EPA OPPTS 850.6200. Показано, что репродуктивный тест является более чувствительным, нежели тест на острую токсичность. По мнению экотоксикологов, репродуктивный тест является ведущим в списке рекомендуемых для оценки почвы.

Биотестирование проводят для определения интегральной токсичности почвы с целью проверки соответствия качества почвы нормативным требованиям. Исследуемая почва не должна оказывать острого и хронического токсического действия на тест-объекты.