Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОВЕДЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА -РАСТЕНИЕ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 9
1.1. Характеристика радионуклидов, миграция и распределение их в системе почва-растение 9
1.1.1. Характеристика и особенности почвенной химии радионуклида цезия - 137.. 9
1.1.2. Миграция радионуклидов в почвенном профиле 11
1.1.3. Распределение радионуклидов в системе почва-растение 15
1.2. Тяжелые металлы в системе почва-растение 19
1.2.1. Влияние свинца, кадмия, никеля, меди на растения 19
1.2.2. Источники поступления тяжелых металлов в агроэкосистему 22
1.2.3. Трансформация соединений свинца, кадмия, никеля в почве; факторы, влияющие на подвижность и поступление их в растения 26
1.3. Характеристики биологических свойств вермикультуры и современные технологии вермикультивирования 39
1.3.1. Биологические особенности вермикультуры 39
1.3.2. Современные технологии вермикультивирования 41
1.3.3. Основные области применения биогумуса , 43
ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 45
2.1. Природно-климатические условия на территории Орловской области 45
2.2. Объекты и методы исследования 48
ГЛАВА 3. ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ И АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕРМИКОМПОСТА 54
3.1. Принципы получения биогумуса методом вермикультивирования органических отходов 54
3.2. Агроэкологическая характеристика вермикомпоста 57
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ВЕРМИКОМПОСТА НА АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВЫ 61
4.1. Влияние различных видов биогумуса на агрохимические показатели почвы 61
4.2. Влияние различных видов биогумуса на экологические показатели почвы 66
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ВЕРМИКОМПОСТА НА БИОМАССУ И НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОПАСНОСТИ РАСТЕНИИ ОВСА И ФАСОЛИ 71
5.1. Влияние различных видов биогумуса на биомассу растений 71
5.2. Влияние различных видов биогумуса на распределение цезия- 137 в растениях фасоли и овса 82
5.2.1. Накопление и распределение удельной активности цезия-в растении фасоли 82
5.2.2. Накопление и распределение удельной активности цезия-- в растении овса 90
5.3. Влияние различных видов биогумуса на содержание тяжелых металлов в семенах фасоли и овса 98
5.4. Экономическая эффективность применения биогумуса 104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
ВЫВОДЫ 110
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 112
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 113
ПРИЛОЖЕНИЯ 130
- Характеристика радионуклидов, миграция и распределение их в системе почва-растение
- Природно-климатические условия на территории Орловской области
- Принципы получения биогумуса методом вермикультивирования органических отходов
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из последствий антропогенного пресса на окружающую среду явилось повсеместное ее загрязнение. Орловская область после аварии на ЧАЭС оказалась подверженной радиационному загрязнению. По сравнению с периодом до 1986 года в наиболее загрязненных районах области уровень радиации увеличился в несколько раз. Основным дозообразую-шим радионуклидом в настоящее время является цезий-137. Опасность для окружающей среды представляют и выбросы промышленных предприятий, содержащих тяжелые металлы. В связи с этим большое значение имеет изучение закономерностей накопления и перераспределения цезия-137 и некоторых тяжелых металлов в системе почва-растение, определение факторов, влияющих на экологическую безопасность растительного сырья.
Накопление тяжелых металлов и радионуклидов в растениях зависит от сложного комплекса факторов, некоторые из них можно регулировать. Например, селекционированием можно вывести сорта некоторых растений, устойчивых к накоплению ксенобиотиков, а увеличением гуму сиров анности почвы — к снижению уровня подвижных форм тяжелых металлов (ТМ) и радиоігуклидов (РН), следовательно, уменьшению поступления их в растения. Но, селекционирование не всегда дает желаемый результат, а практика землепользования, особенно интенсивная химизация, привели к излишней минерализации почвы.
К примеру, за последние 2-3 десятилетия содержание гумуса в почвах Нечерноземной зош,г РФ уменьшилось на 0,5-0,7 т/га, в Центрально-Черноземной полосе на 1,0-1,5 т/га. В настоящее время проблема восстановления гумуса в почве осложнилась дефицитом органических удобрений. В то же время многосторонняя деятельность человеческого общества сопровождается образованием огромного количества отходов, в том числе органических. Использование их в качестве источника органических веществ для почвы, как правило, затруднено по двум причинам - высокого содержания токсичных элементов (некоторые виды осадков сточных вод промышлешшх предприятий) и
5 малой доступностью для разложения почвенными микроорганизмами (отходы
послеуборочной переработки сельскохозяйственных культур, например, лузги семян). В то же время лузга семян после соответствующей переработки может служить источником поступления органических веществ в почву. Наиболее экологически приемлемым и современным способом переработки подобных отходов является вермикомпостирование, в результате которого получается биогумус - продукт, обладающий ценнейшими агроэкологическими свойствами.
В агропромышленном комплексе Орловской области ежегодно образуются сотни тонн лузги семян подсолнечника и гречихи. Последний вид лузги относится к трудноразлагаемым. Исследований по возможности использования этих отходов для производства биогумуса с целью получения экологически безопасной продукции недостаточно.
Имеющиеся данные в литературе освещают в основном вопросы влияния различных видов вермикомпоста, в т.ч. из нетрадиционного сырья, на агроэко-логические свойства почвы и биологическую ценность урожая культур. Установлена также способность биогумуса связывать радионуклиды и тяжелые металлы в недоступное для растений состояние (В.А. Черников, A.M. Алексахин, А.В. Голубев и др.,2000). Практически нет данных по влиянию различных видов вермикомпоста из лузги семян на поведение цезия-137 и некоторых тяжелых металлов в системе почва-растение в зависимости от типа почвы и гидротермических условий, вида выращиваемых растений.
Научная новизна результатов исследования. Впервые проведено комплексное исследование закономерностей поведения радиоактивного цезия-137 и тяжелых металлов в системе почва-растение после внесения в почву новых видов вермикомпоста- из лузги семян гречихи и подсолнечника. Впервые показано, что протекторное действие биогумуса от поступления цезия - 137 в вегетативные органы растений зависит, а в генеративные — не зависит от гидротермических условий выращивания. Протекторное действие вермикомпоста от
поступления тяжелых металлов в генеративные органы растений проявляется только при низких значениях гидротермического коэффициента.
Научно-практическая значимость работы. Установлено сравнительное влияние различных видов вермикомпоста на накопление валовых и подвижных форм цезия-137 и тяжелых металлов (свинца, никеля, кадмия, меди) в 0-20см слое двух типов почв (черноземе оподзолешюм и темно-серой лесной). Показано влияние вермикомпоста из лузги семян и их композиций с навозом КРС на кумуляцию цезия-137 и ТМ в различных органах растений овса и фасоли, влияние на этот процесс типа почв и гидротермических условий выращивания. Впервые разработан способ получения биогумуса из трудноразлагаемых отходов - лузги семян гречихи. Получен патент на изобретение № 2205815"Способ получения вермикомпоста" по заявке М» 2002101182, дата поступления 08.01.02. Приоритет от 08.01.2002. Авторы изобретения Громова B.C., Ткаченко О.А.). Выявлены наиболее эффективные виды и композиции биогумуса.
Основная цель представленной работы_— оценить влияние вермикомпоста из лузги семян гречихи и подсолнечника, а также из их композиций с навозом КРС, на агроэкологические показатели почвы и способность различных видов растений накапливать радиоігуклидьі и тяжелые металлы в разнообразных почвенных и микроклиматических условиях.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи;
Разработать способ подготовки лузги гречихи к вермикомпостированию.
Получить биогумус из навоза КРС, лузги семян подсолнечника и гречихи и их композиций с навозом КРС. Провести агроэкологическую и микробиологическую оценку различных видов субстрата и вермикомпоста.
Определить влияние различных видов вермикомпоста на агроэкологические показатели почвы.
Оценить влияние различных видов вермикомпоста на образование биомассы растений фасоли и овса, содержание в них цезия-137 и тяжелых металлов.
5. Определить значение гидротермических условий, тина почв и последействия
различных видов вермикомпоста в кумуляции растениями цезия-137 и тяжелых металлов.
6, Разработать предложения по применению лузги семян подсолнечника и гре
чихи в качестве субстрата для получения вермикомпоста, видам композиций,
наиболее полно отвечающим требованиям получения экологически безопасной
растительной продукции.
Положения, выносимые на защиту:
Накопление тяжелых металлов и радионуклидов в корнях и вегетативных органах растений зависит от вида растений, типа почвы и гидротермических показателей вегетационного периода, в семенах - в основном от вида растений.
Биогумус, полученный при вермикомпостировании лузги семян гречихи и подсолнечника, в большей степени, чем биогумус из навоза КРС, способствует снижению концентрации в растениях фасоли и овса цезия-137 и некоторых тяжелых металлов.
Протекторные свойства вермикомпоста более выражены в отношении радиоактивного цезия - 137 и менее - в отношении тяжелых металлов.
Снижение накопления цезия-137 в генеративных органах проявляется в большей степени, чем в вегетативных.
Увеличение значения гидротермического коэффициента способствует снижению защитных свойств вермикомпоста от поступления в семена изучаемых растений тяжелых металлов и в меньшей степени влияет на кумуляцию радиоактивного цезия-137.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Российской научной конференции "Экология, техника, жизнь: принципы взаимовлияния и развития" (г. Орел, 1999 г.), на Российской научно-практической конференции "Достижение аграрной пауки в решении экологических проблем Центральной России" (г. Орел, 1999 г.), на 2 - й Международной научно-практической конференции "Продовольственный рынок и проблемы здорового питания" (г. Орел, 1999 г.); МНПК "Новое в экологии и БЖД" (БГТУ, г. Санкт-Петербург,
*
8 1999, 2001 гг.). По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 3 - в центральной печати.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы, 2 схемы, 2 приложения. Состоит из введения, обзора литературы, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 182 источника, в том числе 30 иностранных.
Характеристика радионуклидов, миграция и распределение их в системе почва-растение
Природный цезий представлен одним стабильным изотопом цезий-133, содержание которого в земной коре равно 6,5x10"4 %. В состав продуктов деления входят два основных радиоизотопа цезия: цезий-137 и цезий-134, относящиеся к числу биологически подвижных в сельскохозяйственных цепочках. Це-зий-137- один из основных дозообразующих радионуклидов среди продуктов деления.
Т]/2 цезия-137 = 30,17 года. Большая подвижность цезия-137 определяется тем, что это радиоизотоп щелочного элемента, химического аналога биогешю важного элемента калия, который может быть в природных системах химическим носителем цезия-137 и цезия-134. Важной особенностью поведения радиоактивных изотопов цезия является их способность к ионнообмеиной и пе-обменной сорбции твердой фазой почв. Причина фиксации - взаимодействие ионов Cs+ с кристаллической решеткой некоторых глинистых минералов. При поступлении в почву цезий-137, как правило, находится в легкодоступной для растений форме. Однако, со временем содержание в почве обменного цезия-137 снижается. Наиболее интенсивно этот процесс идет в первые два года, а примерно с пятого года содержание обменного цезия-137 стабилизируется на уровне трехкратного уменьшения его содержания в почве по сравнению с первоначальным количеством, что приводит к снижению концентрации цезия-137 в растениях (Алексахии P.M., 1990).
Процессы, ведущие к старению цезия-137 в почвах, различны. Цезий-137 участвует в кристаллических реакциях с вхождением радионуклида в межпакетные пространства вторичных глинистых минералов. Прочно фиксированные ионы радиоизотопов цезия в существенно меньшей степени доступны растениям. Основной фракцией, ответственной за сорбцию цезия-137 в почве, является ил.
На сорбцию цезия-137 почвами оказывает существенное влшпше калий: замещение всех обменных катионов в почвенном поглощающем комплексе (ППК) на калий заметно увеличивает необмениую сорбцию цезия-137. Формы нахождения цезия-137 в зависимости от свойств почв существенно различаются. Содержание обменного цезия-137 на серой лесной почве 9,3%, необменного- 5,8%; фиксированного- 84,9%. На черноземе (обыкновенный, легкая глина)-14,7%; 3,5%; 81,8% соответственно (Алексахин P.M., Корнеева Н.А., 1986; 1991).
Коэффициенты накопления (К„) цезия-137 сельскохозяйственными растениями составляют от nXlO"3 до пХІО 1. Поступление цезия-137 в растение из почвы в среднем в 5-10 раз меньше, чем стронция - 90. Накопление цезия-137 растениями в зависимости от свойств почв изменяется в среднем в 20-30 раз, а п зависимости от биологических особенностей растении до 10 раз. Сортовые различия в поглощении цезия-137 растениями не превышают 1,5-2 раза. Хорошо накапливают цсзий-137 калиелюбивые растения, так как его поглощение растениями из почвы связано с усвоением калия. С увеличением содержания обменного калия в почвах накопление цезия-137 в растениях уменьшается, однако обратной зависимости не установлено. Причиной дискриминации цезия-137 относительно калия при переходе из почвы в растения является более сильная сорбция твердой фазой почвы цезия-137 по сравнению с калием (Алексахин P.M., 1963).
Миграцию радионуклидов в почвах в естественных условиях можно рассматривать как процесс их поступления в почвенный покров, перехода в подвижные формы, и перераспределение в системе твердая - жидкая фаза, одновременно с процессами вертикальной миграции.
Скорость и размеры поступления радионуклидов в почву определяются факторами, непосредственно влияющими на процессы выпадений, например, атмосферными процессами. Известно также, что характер растительного покрова способен значительно влиять на скорость и величину поступления выпадений на поверхность почвы. Растительный покров, фактически, является биологическим барьером на пути миграции радиоігуклидов в окружающей среде (Тихомиров Ф.А., 1993).
Миграция радионуклидов в почве не ограничивается их вертикальным перемещением в почвенном профиле. Вместе с почвенными частицами радионуклиды подвержены переносу ветровыми и водными потоками. Этот аспект поведения радионуклидов подчиняется закономерностям и моделям, описывающими процессы водной и ветровой эрозии почв (Романов Г.Н., 1990).
Первой стадией миграции радионуклидов в почвенном профиле является переход частиц выпадений в подвижные формы. Этот процесс сильно зависит как от физико-химических свойств частиц выпадений и их дисперсности, так и от свойств среды (Щеглов А.И., Тихомиров Ф.А., Цветнова О.Б. и др., 1991).
Почвенная микрофлора в процессе жизнедеятельности способна вызы-вать интенсивное выщелачивание радионуклидов непосредственно в зоне кон 12 такта микроорганизмов с частицами выпадений, способствуя переходу радионуклидов в подвижные формы (Birch L. et al., 1990).
Дальнейшая миграция радионуклидов по почвенному профилю может быть теоретически представлена как совокупность процессов их сорбции, десорбции в равновесных и неравновесных условиях (Куликов Н.В. и др., 1990),
Сорбционная способность почв существенно возрастает с увеличением дисперсности почвенных частиц, что обусловлено как большей удельной поверхностью мелких фракций, так и различиями в их минералогическом составе. Основная доля радионуклидов обычно связывается мелкими почвенными фракциями, содержащими глинистые и илистые частицы и обогащенными вторичными минералами групп монтмориллонита, каолинита и гидрослюд. Заметное влияние на распределение радионуклидов между компонентами почвы оказывают также количество и состав органического вещества. Хотя органическое вещество и представляет незначительную часть минеральных почв, определяющим фактором является его способность связывать радионуклиды за счет физической сорбции на поверхности частиц, реакцией ионного обмена и ком-плексообразования, а также способность экранировать минеральные частицы, предотвращая, тем самым, сорбцию радионуклидов (Юдинцева Е.В., Гулякин И.В., 1969).
Природно-климатические условия на территории Орловской области
Физико-географическая характеристика. Орловская область находится в центре Среднерусской возвышенности Европейской части Российской Федерации со средней высотой над уровнем моря 270-280 м (Тихий В.И., І997). Территория ее занимает 24,7 тыс. км2, из которых под пашню занято более 70% всей площади, под пастбищами и сенокосами-12%, под лесами- 8%, под садами, ягодниками- 3%, залежами-2%. Остальная площадь занята оврагами и балками, песками, заболоченными участками и прочими землями (Тихий В.И., 2000).
Почвы. Коренные горные породы представлены девонскими известняками, меловыми и глинисто-песчаными отложениями юрского периода, находящимися на различной глубине.
Из четвертичных отложений наиболее распространены лессовые суглинки и лессы, покрывающие поверхность коренных пород почти сплошным покровом мощностью от 2-3 м на водоразделах до 15-25 м по склонам.
В северо-западной и западной частях области, находившихся под непосредственным или косвенным воздействием ледника, в качестве подпочв выступают отложения морены.
Почвы области, сформированные в основном на лессовидных суглинках и лессах, - преимущественно выщелоченные и оподзолешіьіе (реже типичные) черноземы и темно-серые лесные. В северо-западной и западной частях области, наряду с преобладающими здесь серыми и светло-серыми лесными почвами, довольно обычны также песчаные и дерново-подзолистые, занимающие в целом около 10% всей площади области. Для речных пойм характерны лугово-черноземные и почвы зернистой и зернисто-слоистой пойм. По почвенному составу территория области - переходная от черноземов к дерново-подзолистым почвам. Более или менее сплошное залегание черноземов отмечено лишь по правобережью Оки (Козьменко А.С., 1957).
Основные типы почв составляют:
1. чернозем выщелоченный - 10,2%;
2. чернозем оподзоленный - 23,9%;
3. темно-серая - 21,2%;
4. лесная серая - 20,9%;
5. лесная светло-серая - 5,8%;
6. дерново-подзолистые -1,7%;
7. лугово-черноземные - 3,2%;
8. пойменные-3,9%;
9. пески и супеси - 1,9%;
10. дерново-намытые - 0,5%;
11.дерново-слаборазвитые - 6,8%.
Дерново-подзолистые почвы в зависимости от мощности подзолистого горизонта делятся на дерново-слабоподзолистые, дерново-среднеподзолистые, дерново-сильноподзолистые.
Краткая характеристика исследуемых типов почв
Чернозем оподзоленный Существенным отличительным морфологическим признаком этого типа почв является так называемая кремнеземистая присыпка в нижней, а иногда и в средней части гумусового горизонта. Она имеет форму белесоватого налета, которым как бы припудрены структурные отдельности. Это придает светлый оттенок нижней части гумусового горизонта. Гумусовый горизонт в оподзолеином черноземе сохраняет строение, хараісгерное для типичного чернозема. Содержание гумуса вниз по профилю падает постепенно и равномерно. Однако, содержание гумуса во всех частях гумусового горизонта заметно меньше.
Распределение обменных оснований в средней части профиля уменьшается за счет распада гумуса. рН водной суспензии во всем профиле сдвшгут в кислую сторону и колеблется около 5,5-6,0, Наибольшей величины кислотность достигает в средней и нижней частях гумусового горизонта. В валовом составе оподзоленного чернозема содержание кремнезема в верхних горизонтах несколько выше по сравнению с материнской породой, в то время как содержание полуторных окислов несколько ниже. Характерно, что эти признаки распространяются на довольно мощный слой, примерно соответствующий гумусовому горизонту (Смирнов В.Н., 1972).
Темно-серые лесные почвы по морфологическим признакам довольно близки к черноземам. Подзолистого горизонта они не имеют, но кремнеземистая присыпка обильна. Нижняя часть гумусового горизонта значительно светлее, чем у оподзоленного чернозема, а под ним иногда намечается переходный горизонт, в котором структурные отдельности с поверхности сильно осветлены и пересыпаны белесой присыпкой. Содержание гумуса в темно-серой почве с глубиной уменьшается постепенно. В верхних горизонтах темно-серых почв его количество несколько ниже, чем в оподзоленных черноземах. До 5-8% нарастает в почвах центральных районов Европейской части России (Смирнов В.Н., 1972). Распределение обменных оснований довольно близко к тому, который наблюдается в черноземах, но заметно снижается в переходном горизонте
Климат. Согласно современной классификации климата, Орловская область расположена в пределах его умеренно-континентального типа. По режиму температур - это территория с теплым летом и умеренно холодной зимой. Средняя годовая температура +4,9 еС. Ее максимум наблюдается, как правило, в июле (+18,5...+18,6єС), минимум - в январе (-9,7...-9,8сС) (Трофимец Л.Н.,1999).
Агроклиматические условия области в целом благоприятные для произрастания основных сельскохозяйственных культур. Так, суммы активных суточных температур выше ІОє за период вегетации растений с начала мая до конца сентября (137-145 дней) составляют от 2150с на севере до 2400є на юго-востоке (Тихий В. И., 1997). Атмосферные осадки, связанные главным образом с циклонической деятельностью над Восточно-Европейской равниной, ослабевают в юго-восточном направлении. Годовая сумма осадков на севере области 619 мм, в центральных районах-517 мм, на юго-востоке - 480 мм (Тихий В.И.,1997; Трофимец Л.11.,)999). Сумма осадков теплого периода колеблется от 393 до 419 мм, что составляет около 70% от их годовой суммы. Для всей области типично небольшое увлажнение зимой, увеличение осадков к лету (максимум их во второй декаде июля), уменьшение - к концу лета. Наименьшее увлажнение - в третьей декаде февраля и первой декаде марта (Бойцова Т.Е., 1997).
Принципы получения биогумуса методом вермикультивирования органических отходов
Собственные экспериментальные исследования включают получение биогумуса из лузги семян гречихи и подсолнечника, а также навоза крупного рогатого скота (КРС). Принцип получения биогумуса включает следующие этапы: оптимизация состава субстрата, технологические процессы его подготовки, выбор условий разведения вермикультуры, переработка органических отходов в специальных ложах, выборка биогумуса и биомассы, перевод технического биогумуса в продукт, соответствующий ТУ РСФСР №949-91 (схема 2), Стадия 1. На этой стадии ферментации органические компоненты (навоз, лузгу, а также композиции навоза с лузгой семян в определенных соотношени-ях, тщательно перемешивали, укладывали в бурты высотой 50-60 см, увлажняли до 80-85%, укрывали сверху полиэтиленовой пленкой, что позволило сохранить влажность в пределах 75-80%. Вігутри компоста наблюдалось постепенное повышение температуры до 45-50 С, а через 1,5-2 месяца - понижение до температуры окружающей среды. Процесс ферментации завершился через 2,5 месяца.
Стадия 2. После ферментации компоста в буртах приступали к закладке его в свободные ложа в качестве базового субстрата, который оптимально ув-лажнен, имеет соответствующие показатели температуры и рН среды.
В закрытых помещениях базовый субстрат закладывали в ложа размером 1X2 м, расположенные на бетонном полу или на стеллажах в деревянных ящиках. После закладки базовый субстрат проходил вторичную подготовку. Суб страт увлажняли один раз в день в течение 4 дней. Затем полив производили еженедельно в течение месяца. Таким образом обеспечивалась первая промыв ка субстрата с вымыванием мочевины, растворением карбоната кальция и ней трализацией избыточной кислотности, субстрат насыщался кислородом. М В ложах на данной стадии измеряли температуру, которая составляла 19 21 С, и значение рН - 6,8-7,2. В случае увеличения рМ вносили 5% раствор извести.
Стадия 3. Через 16-20 дней после подготовки базового субстрата ложа заселяли вермикультурой (красный калифорнийский червь). Измеряли все показатели субстрата, составляющие: температура 18...22 С, рН 6,8-7,2, влажность 75-80%.
Перед заселением лож вермикультурой проводили биоиндикацию. Для этого на поверхность субстрата выпускали 30-40 червей. Если черви быстро уг лублялись в субстрат, то он вполне пригоден для их жизнедеятельности, если же черви располагались на поверхности и не углублялись в субстрат — следовательно, он не прошел полного процесса ферментации.
В качестве контроля за уровнем жизнедеятельности червей служил метод определения их биомассы и подсчета численности, осуществляемый ежемесячно. Для этого в разных местах ложа брали пробы субстрата площадью 10 X 10см со всей его глубины с червями. Из образцов выбирали всех червей, подсчитывали их количество и определяли биомассу. Затем средние результаты подсчета умножали на 100 и таким образом устанавливали среднюю числен-ность и биомассу червей в расчете на 1м .
Стадия 5. После окончания вермикомпостирования (5 месяцев от начала запуска червей в субстрат) проводили выборку червей, полученный биогумус высушивали при температуре 38-43С до влажности 40-50%.
Стадия 6. Разделение биогумуса на фракции осуществляли с применением набора сит. Для эксперимента использовали биогумус, размер фракций которого составлял 2-5 мм и меньше. После фракционирования биогумус упаковывали в полиэтиленовые мешки, обеспечивающие сохранение влажности в пределах 40-50%.
Эффективность данного принципа получения биогумуса определяется последовательностью стадий первичной и вторичной подготовки базового субстрата для вермикультивирования, оптимальными условиями содержания вер-микультуры в ложах при получении биогумуса. Экологические аспекты данного принципа определяются биоконверсией отходов - лузги семян гречихи и подсолнечника, которые в природных условиях медленно разлагаются и обусловливают накопительное загрязнение биосферы.
Из лузги гречихи вышеописанным способом не удается получить биогумус, так как продукты ферментации (различные органические кислоты) делают ее непригодной для червей. Кроме этого, высокое содержание лигнина в лузге затрудняет ее микробиологическое разложение. Поэтому был разработан способ подготовки лузги гречихи для вермикомпостирования. Получен патент на изобретение № 2205815"Способ получения вермикомпоста1 по заявке № 2002101182, дата поступления 08.01.02. Приоритет от 08.01.2002. Авторы изобретения Громова B.C., Ткаченко О.Л.).
