Исследование выживаемости компостного червя в зависимости от типа субстрата и расчет технико-экономических показателей вермикультуры
ART 86623
Авторы:
О.
Г. Позднякова, Н.
А. Садовикова
О.
Г. Позднякова, Н.
А. Садовикова Библиографическое описание статьи для цитирования:
Позднякова
О.
Г.,
Садовикова
Н.
А. Исследование выживаемости компостного червя в зависимости от типа субстрата и расчет технико-экономических показателей вермикультуры // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2016. – Т. 11. – С.
2951–2955. – URL:
http://e-koncept.ru/2016/86623.htm.
Аннотация. В статье представлены результаты эксперимента по изучению приживаемости и репродуктивного потенциала компостного червя в зависимости от типа субстрата. Обоснована целесообразность обеззараживания отходов способом вермикомпостирования, приведены свойства получаемых экологически безопасных органических удобрений. Приведен технико-экономический расчет эффективности производства органических удобрений способом вермикомпостирования, который выполнен на 1 тонну наиболее распространённых органосодержащих отходов.
Ключевые слова:
отходы, органическое удобрение, вермикультура, черви, субстрат, технико-экономические показатели эффективности
Текст статьи
Садовикова Надежда Александровна,студентка 4 курса факультета аграрных технологий, направление подготовки «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» ФГБОУ ВО Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт, г.Кемеровоsadovikova1994@mail.ru
Позднякова Ольга Георгиевна,кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» ФГБОУ ВО Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт, г. Кемерово79502628552@ya.ru
Исследованиевыживаемости компостногочервя в зависимости от типасубстрата
и расчет техникоэкономических показателей вермикультуры
Аннотация.В статье представлены результаты эксперимента по изучению приживаемости и репродуктивного потенциала компостного червя в зависимости от типа субстрата. Обоснована целесообразность обеззараживания отходов способом вермикомпостирования, приведены свойства получаемых экологически безопасных органических удобрений. Приведен техникоэкономический расчет эффективности производства органических удобрений способом вермикомпостивирования, который выполнен на 1 тонну наиболее распространённых органосодержащих отходов.Ключевые слова:отходы, вермикультура, черви, субстрат,техникоэкономические показатели эффективности, органическое удобрение.
Повсеместно отходы загрязняют окружающую среду, способствуя распространению различных инфекций. Фермеры обеспокоены огромным количеством органосодержащих отходов,ежедневно образующихся в результате ведения хозяйственной деятельности. Одним из путей решения этой проблемы является обеззараживание органосодержащих отходов и получения целевых продуктов на их основе.На сегодняшний день одним из самых экологически чистых видов органических удобрений является биогумус, полученный в результате переработки органических отходов технологической популяцией червя. Исследованиями, проведенными в аграрной науке, установлено, что плодородие почв напрямую связано с процентным содержанием гумуса.Применение биогумуса в сельском хозяйстве позволяет повысить урожайность сельскохозяйственной продукции при снижении удельных затрат на дорогостоящие минеральные удобрения, улучшить приживаемость растений, сделать производство малоотходным и рентабельным [1].В исследованиях, проведенных нами на кафедре «Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Кемеровского государственного сельскохозяйственного института была использована промышленная популяция компостного дождевого червя «Старатель», выращенного на компосте, приготовленного из подстилочного навоза КРС и маточной культуры по ТУ (9890003210807992004), предоставленная компанией ООО «Агрофирма ГринПИКъ Сибирь».«Старатель» характеризуется высокой скоростью роста, плодовитостью (в определенных условиях потомство составляет 1500 особей в год), высокой продолжительностью жизни (до 16 лет). Биомасса одной половозрелой особи колеблется от 650 мг до 1 г. В условиях вермикультуры 1 червь откладывает до 70 коконов в год, из каждого выводятся от 2 до 20 потомков. Через 3 месяца молодь этого вида становится половозрелой [2,3].Нами был проведен опыт по изучению выживаемости анализируемой популяции червя в различных видах субстрата. В лаборатории червей содержали в ящиках при температуре 20–25 °C и влажности 80–85 %. Ящики накрывали защитной тканью, от мушек. Опыт проводили в 4 ящиках, в каждом из которых был следующий субстрат: 100% почвы; 50% почвы и 50% органосодержащих отходов КРС; 80% почвы и 20% почвы органосодержащих отходов КРС; 20% почвы и 80% органосодержащих отходов КРС.На 2 кг субстрата в каждый ящик было помещено по 20 половозрелых (имеющие поясковую зону –clitellum) особей.Опыт проводился в течение 90 дней (одна половозрелая особь способна переработать отходы и превратить его в биогумус массу равную ее телу, т.е.от 650 мг до 1 г.). Каждые 7 дней проверяли субстрат на влажность, каждые 30 дней проводили подсчеты численности популяций и результаты были следующие:
Концентрация субстрата(почва + органосодержащие отходы КРС)100% почвы50% почва и 50 % органосодержащих отходов80% почва и 20 % органосдержащих отходов20% почва и 80 % органосдержащих отходовНа начало опыта всего особей (шт)20202020Через 30 дней (шт)928, наблюдаются особи с муфтой2015Через 60 дней (шт)534, наблюдается появление большого количества коконов2211Через 90 дней (шт)550, наблюдается появление ювенильных особей и большое количество коконов35, наблюдается не большое появление коконов11
В результате эксперимента общая численность червей увеличилась в 2,5 раза в варианте №2 за три месяца. Ухудшилась динамика общей численности в варианте №1 и №4. В варианте №3 общая численность особей в течение 60 дней не менялась, и лишь на последнем месяце появились не большие изменения, численность увеличилась на 30%. Рост популяций начинается с откладки коконов на 38 день исследований, что привело к появлению ювенильных особей при следующем снятии данных и взрослых,неполовозрелых на четвертый раз снятияпоказаний. Таким образом, целесообразно использовать субстрат в соотношении навоза и почвы 1:1.Полученный биогумус был отправлен в лабораторию на химический состав, результаты были следующие: содержание азота составило 96 мг/100г., фосфора 1040 мг/100г., калия 634 мг/100г. PH= 6.5 –7. Ниже представлен расчет техникоэкономических показателей по вермикультуре. Производство органических удобрений способом вермикультивирования на сегодняшний день является очень актуальным.Данный техникоэкономическийрасчет выполнен на 1 тонну наиболее распространённых отходов, таких как навоз, целлюлозосодержащие, иловые осадки. Исходные данные:
субстрат: навоз подстилочный (свиной, птичийпомет, конский, крс, фекалии, любын органические отходы), 70% влажности;
коэффициент выхода субстрата из сырья –0,9;
коэффициент выхода вермикомпоста из субстрата –0,6;
производительность взрослого червя –0,5 гр./сутки;
коэффициент размножения поголовья –1,4 раза в месяц;
коэффициент выхода массы червей из субстрата–0,05 –0,08;
вес 1 млн. взрослых червей –0,5т;
сухой остаток червя состоит из 70% протеина, 6% лизина, 20% жиров, содержит несколько видов антибиотиков, гормонов, витаминов и других биостимуляторов, не содержит патогенной микрофлоры. Соотношение червей взрослых/ молодняка/ коконов должно быть 10/45/45. Кокон принимается за 5 червей (выход червяков из кокона от 2 до 22шт.).Расчет выхода вермипродукции из 1 тонны сырья.Вермипроизводство эффективно при любых объемах производство, с ростом объемов экономическая эффективность увеличивается и рентабельность превышает от 100% до 300%. Суточное производство отходов влияет на рентабельность в том случае, если влажность отходов превышает 93%. Размеры и количество бутов, а отсюда и необходимая площадь, подсчитывается исходя из годовой производительности 18 тн./кв.м. жидких отходов, или 4,5тн. –твердых. Точное количество и качество отходов, потребные площади и др. параметры определяются предпроектными исследованиями и проектом. За исходное берём сырьё 70% влажности. После укладки в бурты оно само разогревается до 70 градусов. После определенного времени, температуру снижают орошением водой или стоками с нейтральной рН. При орошении до 80% влажности вес сырья увеличивается, который рассчитывается по формуле:
Рк = Рн * 0,3/0,2 =1,5 тн.где: Рн –конечный вес после орошения Рн –начальный вес, равный 1 тонне0,3 –начальная доля сухого вещества (10,7)0,2 конечная доля сухого вещества (10,8)
Выход субстрата 80% влажности:Рс= Рк*0,9= 1,5*0,9=1,35тн.
Выход вермикомпоста 80% влажности:Рвкн= Рс*0,6=1,35*0,6=0,81 тн.
Выход вермикомпоста 70% влажности:Рвкк= 0,81*0,2/0,3=0,54 тн.
Из 1 тонны отходов получается 0,54 тонны вермикомпоста 70% влажности.
Расчет выхода червей из1 тонны сырья. Оптимальная плотность заселения червей –50000 шт./кв.м., 1 тонна отходов размещается на 1 кв.м. площади. На переработку требуется 4 месяца времени, за это время поголовье увеличивается:50000*1,4*1,4*1,4*1,4=192000шт.,прирост состивит: 19200050000=142000шт.,из них взрослые особи: 142000*0,25=35500шт.,весом: 35500*0,5=17750гр.Или 17,5 кг. С учетом веса молодняка и коконов –20 кг. Вес начального поголовья –7 кг. Из 1 тонны отходов получается 20 кг. червей всех возрастов.
Расчет времени переработки 1т. сырья.Время переработки при прочих равных условиях зависит от плотности заселения, в начале производства –от начальной плотности. 1млн. червей в год перерабатывает 60тонн субстрата. Темп переработки в месяц растет по геометрической прогресс с кратностью 1,4, т.е. кратно росту поголовья червей.Примечание: коэффициент 1,4 применяется при налаженном вермипроизводстве. Для начинающих вермологов от составляет 1,2.Биогумус (вермикомпост) –экологически чистое концентрированное удобрение. Повышает урожайность на 3575%, можно применять в виде раствора для внекормовой подкормки, восстановления плодородия, рекультивации деградированных земель, использовать как основу для почвогрунтов.Минимальная доза –0,5 л на 1м2полезной площади, максимальной не существует, можно использовать без ограничений как удобрение для выращивания овощей, плодовых и кустарниковых культур, цветов, газонов,как на открытом грунте, так и в помещениях.Эффективен при разведении водой (1 литр на 10 литров воды) для корневой и внекорневой подкормки.
Ссылки на источники1.Яковченко М.А. Применение биоудобрений в сельском хозяйстве / Яковченко М.А., Дрёмова М.С., Позднякова О.Г., Курбанова М.Г. // Аграрный вестник Урала.2013.№8(114).С.46.2.СадовиковаН.А. Биодеградация отходов методом вермикультивирования / Н.А. Садовикова // Наука и производство: состояние и перспективы: доклады XII Всероссийской студенческой научнопрактической конференции с международным участием 26 февраля 2015 г./ Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2015. –с. 163165.3.Хомидов К.Вермикультивирование, как один из способов переработки отходов животноводческих ферм / Хомидов К. // Наука и студенты:новые идеи и решения: сб. материалов XIV внутривузовской научнопрактической конференции (г.Кемерово, 17 апреля 2015 г.) [Электронный ресурс] / Кемеровский ГСХИ.Кемерово, 2015.с.285287.
Позднякова Ольга Георгиевна,кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» ФГБОУ ВО Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт, г. Кемерово79502628552@ya.ru
Исследованиевыживаемости компостногочервя в зависимости от типасубстрата
и расчет техникоэкономических показателей вермикультуры
Аннотация.В статье представлены результаты эксперимента по изучению приживаемости и репродуктивного потенциала компостного червя в зависимости от типа субстрата. Обоснована целесообразность обеззараживания отходов способом вермикомпостирования, приведены свойства получаемых экологически безопасных органических удобрений. Приведен техникоэкономический расчет эффективности производства органических удобрений способом вермикомпостивирования, который выполнен на 1 тонну наиболее распространённых органосодержащих отходов.Ключевые слова:отходы, вермикультура, черви, субстрат,техникоэкономические показатели эффективности, органическое удобрение.
Повсеместно отходы загрязняют окружающую среду, способствуя распространению различных инфекций. Фермеры обеспокоены огромным количеством органосодержащих отходов,ежедневно образующихся в результате ведения хозяйственной деятельности. Одним из путей решения этой проблемы является обеззараживание органосодержащих отходов и получения целевых продуктов на их основе.На сегодняшний день одним из самых экологически чистых видов органических удобрений является биогумус, полученный в результате переработки органических отходов технологической популяцией червя. Исследованиями, проведенными в аграрной науке, установлено, что плодородие почв напрямую связано с процентным содержанием гумуса.Применение биогумуса в сельском хозяйстве позволяет повысить урожайность сельскохозяйственной продукции при снижении удельных затрат на дорогостоящие минеральные удобрения, улучшить приживаемость растений, сделать производство малоотходным и рентабельным [1].В исследованиях, проведенных нами на кафедре «Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Кемеровского государственного сельскохозяйственного института была использована промышленная популяция компостного дождевого червя «Старатель», выращенного на компосте, приготовленного из подстилочного навоза КРС и маточной культуры по ТУ (9890003210807992004), предоставленная компанией ООО «Агрофирма ГринПИКъ Сибирь».«Старатель» характеризуется высокой скоростью роста, плодовитостью (в определенных условиях потомство составляет 1500 особей в год), высокой продолжительностью жизни (до 16 лет). Биомасса одной половозрелой особи колеблется от 650 мг до 1 г. В условиях вермикультуры 1 червь откладывает до 70 коконов в год, из каждого выводятся от 2 до 20 потомков. Через 3 месяца молодь этого вида становится половозрелой [2,3].Нами был проведен опыт по изучению выживаемости анализируемой популяции червя в различных видах субстрата. В лаборатории червей содержали в ящиках при температуре 20–25 °C и влажности 80–85 %. Ящики накрывали защитной тканью, от мушек. Опыт проводили в 4 ящиках, в каждом из которых был следующий субстрат: 100% почвы; 50% почвы и 50% органосодержащих отходов КРС; 80% почвы и 20% почвы органосодержащих отходов КРС; 20% почвы и 80% органосодержащих отходов КРС.На 2 кг субстрата в каждый ящик было помещено по 20 половозрелых (имеющие поясковую зону –clitellum) особей.Опыт проводился в течение 90 дней (одна половозрелая особь способна переработать отходы и превратить его в биогумус массу равную ее телу, т.е.от 650 мг до 1 г.). Каждые 7 дней проверяли субстрат на влажность, каждые 30 дней проводили подсчеты численности популяций и результаты были следующие:
Концентрация субстрата(почва + органосодержащие отходы КРС)100% почвы50% почва и 50 % органосодержащих отходов80% почва и 20 % органосдержащих отходов20% почва и 80 % органосдержащих отходовНа начало опыта всего особей (шт)20202020Через 30 дней (шт)928, наблюдаются особи с муфтой2015Через 60 дней (шт)534, наблюдается появление большого количества коконов2211Через 90 дней (шт)550, наблюдается появление ювенильных особей и большое количество коконов35, наблюдается не большое появление коконов11
В результате эксперимента общая численность червей увеличилась в 2,5 раза в варианте №2 за три месяца. Ухудшилась динамика общей численности в варианте №1 и №4. В варианте №3 общая численность особей в течение 60 дней не менялась, и лишь на последнем месяце появились не большие изменения, численность увеличилась на 30%. Рост популяций начинается с откладки коконов на 38 день исследований, что привело к появлению ювенильных особей при следующем снятии данных и взрослых,неполовозрелых на четвертый раз снятияпоказаний. Таким образом, целесообразно использовать субстрат в соотношении навоза и почвы 1:1.Полученный биогумус был отправлен в лабораторию на химический состав, результаты были следующие: содержание азота составило 96 мг/100г., фосфора 1040 мг/100г., калия 634 мг/100г. PH= 6.5 –7. Ниже представлен расчет техникоэкономических показателей по вермикультуре. Производство органических удобрений способом вермикультивирования на сегодняшний день является очень актуальным.Данный техникоэкономическийрасчет выполнен на 1 тонну наиболее распространённых отходов, таких как навоз, целлюлозосодержащие, иловые осадки. Исходные данные:
субстрат: навоз подстилочный (свиной, птичийпомет, конский, крс, фекалии, любын органические отходы), 70% влажности;
коэффициент выхода субстрата из сырья –0,9;
коэффициент выхода вермикомпоста из субстрата –0,6;
производительность взрослого червя –0,5 гр./сутки;
коэффициент размножения поголовья –1,4 раза в месяц;
коэффициент выхода массы червей из субстрата–0,05 –0,08;
вес 1 млн. взрослых червей –0,5т;
сухой остаток червя состоит из 70% протеина, 6% лизина, 20% жиров, содержит несколько видов антибиотиков, гормонов, витаминов и других биостимуляторов, не содержит патогенной микрофлоры. Соотношение червей взрослых/ молодняка/ коконов должно быть 10/45/45. Кокон принимается за 5 червей (выход червяков из кокона от 2 до 22шт.).Расчет выхода вермипродукции из 1 тонны сырья.Вермипроизводство эффективно при любых объемах производство, с ростом объемов экономическая эффективность увеличивается и рентабельность превышает от 100% до 300%. Суточное производство отходов влияет на рентабельность в том случае, если влажность отходов превышает 93%. Размеры и количество бутов, а отсюда и необходимая площадь, подсчитывается исходя из годовой производительности 18 тн./кв.м. жидких отходов, или 4,5тн. –твердых. Точное количество и качество отходов, потребные площади и др. параметры определяются предпроектными исследованиями и проектом. За исходное берём сырьё 70% влажности. После укладки в бурты оно само разогревается до 70 градусов. После определенного времени, температуру снижают орошением водой или стоками с нейтральной рН. При орошении до 80% влажности вес сырья увеличивается, который рассчитывается по формуле:
Рк = Рн * 0,3/0,2 =1,5 тн.где: Рн –конечный вес после орошения Рн –начальный вес, равный 1 тонне0,3 –начальная доля сухого вещества (10,7)0,2 конечная доля сухого вещества (10,8)
Выход субстрата 80% влажности:Рс= Рк*0,9= 1,5*0,9=1,35тн.
Выход вермикомпоста 80% влажности:Рвкн= Рс*0,6=1,35*0,6=0,81 тн.
Выход вермикомпоста 70% влажности:Рвкк= 0,81*0,2/0,3=0,54 тн.
Из 1 тонны отходов получается 0,54 тонны вермикомпоста 70% влажности.
Расчет выхода червей из1 тонны сырья. Оптимальная плотность заселения червей –50000 шт./кв.м., 1 тонна отходов размещается на 1 кв.м. площади. На переработку требуется 4 месяца времени, за это время поголовье увеличивается:50000*1,4*1,4*1,4*1,4=192000шт.,прирост состивит: 19200050000=142000шт.,из них взрослые особи: 142000*0,25=35500шт.,весом: 35500*0,5=17750гр.Или 17,5 кг. С учетом веса молодняка и коконов –20 кг. Вес начального поголовья –7 кг. Из 1 тонны отходов получается 20 кг. червей всех возрастов.
Расчет времени переработки 1т. сырья.Время переработки при прочих равных условиях зависит от плотности заселения, в начале производства –от начальной плотности. 1млн. червей в год перерабатывает 60тонн субстрата. Темп переработки в месяц растет по геометрической прогресс с кратностью 1,4, т.е. кратно росту поголовья червей.Примечание: коэффициент 1,4 применяется при налаженном вермипроизводстве. Для начинающих вермологов от составляет 1,2.Биогумус (вермикомпост) –экологически чистое концентрированное удобрение. Повышает урожайность на 3575%, можно применять в виде раствора для внекормовой подкормки, восстановления плодородия, рекультивации деградированных земель, использовать как основу для почвогрунтов.Минимальная доза –0,5 л на 1м2полезной площади, максимальной не существует, можно использовать без ограничений как удобрение для выращивания овощей, плодовых и кустарниковых культур, цветов, газонов,как на открытом грунте, так и в помещениях.Эффективен при разведении водой (1 литр на 10 литров воды) для корневой и внекорневой подкормки.
Ссылки на источники1.Яковченко М.А. Применение биоудобрений в сельском хозяйстве / Яковченко М.А., Дрёмова М.С., Позднякова О.Г., Курбанова М.Г. // Аграрный вестник Урала.2013.№8(114).С.46.2.СадовиковаН.А. Биодеградация отходов методом вермикультивирования / Н.А. Садовикова // Наука и производство: состояние и перспективы: доклады XII Всероссийской студенческой научнопрактической конференции с международным участием 26 февраля 2015 г./ Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2015. –с. 163165.3.Хомидов К.Вермикультивирование, как один из способов переработки отходов животноводческих ферм / Хомидов К. // Наука и студенты:новые идеи и решения: сб. материалов XIV внутривузовской научнопрактической конференции (г.Кемерово, 17 апреля 2015 г.) [Электронный ресурс] / Кемеровский ГСХИ.Кемерово, 2015.с.285287.
