Деградация земель стала главным вызовом продовольственной безопасности, не говоря уж об экологической. Серьезный рост этих площадей — результат сложения климатических и человеческих факторов, то есть загрязнения почв агрохимикатами и нефтепродуктами, нарушения агротехнологий. К тому же современные модели интенсификации сельхозпроизводства неустойчивы, потому что потеря плодородия часто идет быстрее естественного образования и восстановления почвы. А большие объемы минудобрений иногда становятся угрозой, приводя к засолению земель и трансформации внутрипочвенной биоты. В то же время растет масса отходов животноводства и растениеводства, и это отрицательно влияет на окружающую среду. А ведь навоз считается лучшим природным сбалансированным органоминеральным удобрением.
Падение доли гумуса ведет к утрате запасов элементов минерального питания, ухудшает условия развития почвообразующей микрофлоры. Высокой сорбционной способностью гумус деактивирует токсиканты природного и техногенного происхождения, трансформирует соединения тяжелых металлов в малоподвижные, предотвращая их поступление в выращиваемую продукцию.
Однако есть выход: вырабатываемый червями из органических отходов вермикомпост (биогумус) помогает росту урожайности и восстановлению плодородия почв как наиболее перспективный метод биологизации земледелия — современного многообещающего направления, которое набирает популярность и постепенно внедряется в отечественное сельское хозяйство. Однако темпы его развития пока оказываются недостаточными. В основе лежит уход от синтетических препаратов (удобрений, пестицидов, регуляторов и стимуляторов роста и развития растений) и переход на применение органических удобрений.
Результаты исследований в области биологизации земледелия могут быть использованы при производстве сельскохозяйственной продукции в целом. Главной надеждой аграрной науки и производства является снижение остроты экологических проблем. В активности биоты важно поступление в почву свежего органического вещества. Значение имеет устойчивый симбиоз бактерий-азотофиксаторов, дождевых червей и членистоногих, которые участвуют в превращениях органического вещества и способствуют улучшению агрофизического состояния почвы.
Дождевые черви выступают в качестве оптимального природного фильтра и дезинтоксиканта, своей жизнедеятельностью они обеспечивают аэрацию и разрыхление почв, обогащая ее биологически активными веществами и способствуя эффективной работе почвенных микроорганизмов.
Да, на рынке есть микробиологические концентраты серии ЭМ (эффективные микроорганизмы), но они не получили широкого применения из-за высокой стоимости и недостаточной эффективности. Другим недостатком таких удобрений стал несбалансированный состав микроэлементов, ответственных за биохимические процессы в растениях.
Сейчас урожайность сельскохозяйственных культур рассматривают как производную агрохимического состояния почв и дополнительной потребности в органических и минеральных веществах. Вермикомпост (биогумус) в этом смысле — идеальное удобрение с полным перечнем легко усваиваемых органических и минеральных компонентов для роста и продуктивности растений. При этом использование сельскохозяйственных отходов — навоза, помета, пожнивных остатков изолированно или в смесях — как исходного продукта для вермикомпостирования дает возможность получать биогумус с прогнозируемым химическим составом.
Целью наших исследований было определение агрохимического, бактериологического и паразитологического состава биогумуса, полученного с помощью эффективной и малозатратной технологии изготовления комплексных экологически чистых удобрений. Объектом исследований стали обыкновенные дождевые черви семейства Люмбрициды, а именно Дендробена Венета. Эксперименты проходили в закрытом помещении в условиях вермиреактора и в поле, на Ставропольской возвышенности, буртовым способом путем вермикомпостирования смеси соломы озимой пшеницы и навоза крупного рогатого скота в соотношении 40:60 при температуре окружающей среды 18–25 °С и влажности 70–75 %.
Пробы биогумуса брали однократно, спустя три месяца после начала эксперимента, по результатам полного вермикомпостирования субстрата. Агрохимический, бактериологический и паразитологический анализы биогумуса, полученного при переработке субстрата, состоящего их отходов соломы пшеницы и навоза крупного рогатого скота, выполнены в лаборатории государственного центра агрохимической службы «Ставропольский» и испытательного центра Северо-Кавказской межрегиональной ветеринарной лаборатории.
Все же придется сказать несколько слов о земляных червях этого семейства, которые широко распространены на всей территории России. Они неприхотливы в пище, устойчивы к климатическим перепадам и быстро размножаются. А главное, могут перерабатывать разные виды органических отходов животного и растительного происхождения и выдавать экологически чистое и высокоэффективное удобрение — вермикомпост (биогумус). Вот и в ходе нашего эксперимента черви хорошо прижились, дали потомство и активно перерабатывали субстрат в биогумус.
Результаты бактериологического и паразитологического исследования полученного таким путем биогумуса свидетельствуют, что личинки и куколки синантропных мух, личинки гельминтов, цисты кишечных простейших, яйца гельминтов не обнаружены или остаются в пределах допустимых нормативов.
Агрохимические исследования биогумуса, полученного в условиях закрытого помещения и в полевых условиях, дали такие интересные результаты. Показатели качества (массовые доли сухого вещества, влаги, органики и рН) существенно не отличались. Вермикомпост (биогумус), полученный в помещении, по массовой доле азота в 3,2 раза превышал, а по калию был в 2,25 раза ниже вермикомпоста (биогумуса), полученного в полевых условиях. Массовая доля фосфора оказалась практически одинаковой в обеих пробах.
Также наблюдались определенные колебания содержания микроэлементов в пробах биогумуса, выработанного в помещении и в поле.
Проведенные исследования говорят о том, что в условиях закрытых помещений и в полевых условиях Ставропольской возвышенности при соблюдении режимов температуры и влажности черви семейства Люмбрициды — Дендробена Венета могут быстро перерабатывать отходы сельхозпроизводства растительного и животного происхождения и давать безопасное экологически чистое органоминеральное удобрение — вермикомпост (биогумус).
Применение простой, эффективной и малозатратной технологии позволяет в течение двух месяцев из общей массы субстрата получать до 80 % органоминерального удобрения, снимает проблему утилизации отходов сельскохозяйственного производства, превращая токсичные отходы в комплексное удобрение, повышает рентабельность при выращивании сельскохозяйственных культур, их урожайность и пищевую ценность, снижает техногенную нагрузку на окружающую среду.
Предприятие только на переработке отходов сохраняет средства, которые оно должно было бы выплатить в качестве экологического сбора и платы за загрязнение окружающей среды. Кроме этого, сельхозтоваропроизводитель существенно экономит на приобретении органоминеральных удобрений, замещенных произведенным вермикомпостом, эффективность которого для восстановления плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур сохраняется в течение трех – пяти лет с момента внесения. Получение лицензии на утилизацию отходов позволит предприятию выйти на рынок органоминеральных удобрений и белковой биомассы, потенциал которого при современном развитии сельскохозяйственных технологий безграничен.
Администрация ФГНУ «Северо-Кавказский ФНАЦ» уделяет большое внимание этой проблеме. Сотрудниками лаборатории промышленной технологии производства продукции животноводства создана технология переработки навоза посредством использования вермикультуры с привлечением ряда самых различных технологических решений и разработанного в рамках научной деятельности оборудования. Сотрудники нашей лаборатории, доктор медицинских наук А. А. Коровин, кандидат биологических наук Н. В. Сергеева, кандидат сельскохозяйственных наук Л. А. Пашкова и младший научный сотрудник Н. В. Гусейнова, ведут активный сбор и подготовку документации для регистрации результатов интеллектуальной деятельности, без этого в современных реалиях просто никак. Судите сами: в результате применения нашей технологии сельхозтоваропроизводители не просто перерабатывают отходы жизнедеятельности животных наиболее быстрым и экологичным способом, не только оздоравливают свою землю, внося в почву нужную ей биоту и микроэлементы, но и кратно увеличивают удобряемую площадь, значительно сокращая свои расходы на получение итогового продукта.
Предлагаемые решения могут послужить экономической базой создания экологически чистого расширенного воспроизводства почвенного плодородия, делают возможным создание рентабельного предпринимательства, имеющего в основе неограниченный рынок сырья и потребления.
Владимир Голембовский,
кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Северо-Кавказского федерального научного аграрного центра
Ставропольский край
Фото автора