Конкурс научных проектов школьников в рамках краевой

научно-практической конференции «Эврика»

Малой академии наук учащихся Кубани

Секция: «Биология»

ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ И ИХ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ БИОГУМУСА

Автор:

      Ковтонюк Артемий Сергеевич, 4 класс,

МБОУ СОШ № 28,                                     Красноармейский район,

станица Чебургольская

Научный руководитель:

Миронова Наталья Владимировна

                                                   учитель начальных классов  МБОУ СОШ № 28

                                                                                           Красноармейский район,

станица Чебургольская

ст. Чебургольская,

2019 год

Содержание

Аннотация        3

Введение        4

Первая часть        5

Вторая часть        7

Заключение        12

Список использованной литературы        13

Приложение 1         14

Приложение 2        15

Приложение 3        17

Секция «Биология»

КОВТОНЮК Артемий Сергеевич

Краснодарский край, Красноармейский район, ст. Чебургольская,

МБОУ СОШ № 28, 4 класс

ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ И ИХ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ БИОГУМУСА

 Научный руководитель: Миронова Наталья Владимировна,

учитель начальных классов МБОУ СОШ № 28

Аннотация

Актуальность заключается в том, что в настоящее время большее внимание уделяется выращиванию экологически чистых овощей с использованием органических удобрений. В связи с этим необходимо изучить процесс создания биогумуса с помощью червей в домашних условиях и выявить, какую роль биогумус играет в процессе выращивания растений.

Цель проекта: выявить роль дождевого червя в формировании органического удобрения – биогумуса, а также произвести биогумус в домашних условиях и проследить его влияние на рост семян растений.

Задачи проекта:

- изучить дождевых червей, их особенности и роль в процессе производства почвы и органических удобрений.

- обобщить полученную информацию.

- получить биогумус в домашних условиях.

- сравнить рост семян растений в обычной земле и в биогумусе.

- провести опрос родителей о биогумусе и роли червей в его производстве.

- обобщить полученные результаты.

Гипотеза: возможно ли получение биогумуса в домашних условиях с использованием дождевого червя.

Объект проекта – биогумус, полученный с помощью червя.

Методы исследования:

- сбор и изучение информации в школьной библиотеке и Интернете;

- наблюдение за процессом получения биогумуса;

- анкетирование.

Секция «Биология»

КОВТОНЮК Артемий Сергеевич

Краснодарский край, Красноармейский район, ст. Чебургольская,

МБОУ СОШ № 28, 4 класс

ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ И ИХ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ БИОГУМУСА 

Научный руководитель: Миронова Наталья Владимировна,

учитель начальных классов МБОУ СОШ № 28

Введение

        Посещая занятия по внеурочной деятельности «Проектная деятельность» и просматривая познавательные телепередачи, я узнал о дождевых червях и их роли в процессе формирования почвы, а также о важном удобрении для почвы - биогумусе. Эта тема меня очень заинтересовала, и я решил заняться этой темой основательно. Так появился исследовательский проект «Дождевые черви и их роль в формировании биогумуса».

Актуальность: в современном мире в связи с тем, что развивается сельское хозяйство, на рынке большим спросом пользуются овощи и фрукты, выращенные без химическим удобрений, большое внимание уделяется органическим удобрениям. Главным производителем такого органического удобрения, как биогумус, является дождевой червь. Биогумус можно изготовить, как на специализированных фермах, так и в домашних условиях, с помощью дождевого червя. На основе полученного биогумуса можно быстрее вырастить экологически чистый продукт. 

Цель проекта: выявить роль дождевого червя в формировании органического удобрения – биогумуса, а также произвести биогумус в домашних условиях и проследить его влияние на рост семян растений.

Задачи проекта:

- изучить дождевых червей, их особенности и роль в процессе производства почвы и органических удобрений.

- обобщить полученную информацию.

- получить биогумус в домашних условиях.

- сравнить рост семян растений в обычной земле и в биогумусе.

- провести опрос родителей о биогумусе и роли червей в его производстве.

- обобщить полученные результаты.

Научная новизна заключается в разработке процесса получения органического удобрения в домашних условиях для выращивания экологически чистых продуктов.

Проведенное исследование позволит выявить роль червей в процессе формирования почвы и биогумса, оценить влияние биогумуса на рост семян растений, опираясь на теоретические данные и практический опыт. Анкетирование местных жителей раскроет их личное мнение о роли дождевых червей и их полезности в целом, даст понять, насколько важен биогумус в современном мире. Полученные данные будут наглядно представлены в разных форматах.

Первая часть

Еще в древние времена было известно, что дождевые черви улучшают качество почвы. Однако роль дождевых червей в почвообразовании была впервые освещена научно и понята во всем ее значении Чарльзом Дарвином. В своей книге «Образование растительного слоя деятельностью дождевых червей и наблюдения над образом жизни последних», которая вышла в 1881 г. он пришел к выводу, что «вряд ли найдутся другие животные, которые играли бы столь большую роль в истории мира, как дождевые черви». Впоследствии сведения о дождевых червях и их роли в почвообразовании были значительно углублены и расширены другими авторами[].

Дождевые черви – крупные беспозвоночные почвенные животные, питающиеся растительными остатками.  В почвах нашей страны их насчитывается около 97 видов. Обитают на всех континентах, кроме Антарктиды. Длина тела представителей разных видов варьирует от 2 см до 3 м.

Цикл развития дождевых червей выглядит следующим образом (рисунок 1).

Рисунок 1 – Цикл развития дождевых червей

Как видно на рисунке 1, развитие червя происходит следующим образом: взрослая особь откладывает кокон, который достигает в длину примерно 5 мм, через 25 дней кокон начинает стремительно развиваться и появляется червь(и). Спустя 40-50 дней формируется полноценная особь.

Обыкновенный дождевой червь – довольно крупный червь, от других червей кроме крупных размеров отличается уплощенным и расширенным хвостовым концом и окраской: передняя треть его тела со спинной стороны довольно темного, тусклого красно-фиолетового цвета, а остальное тело светлее, грязно-розового оттенка, с более темной полосой, тянущейся вдоль середины спины, почти до самого конца тела.

Земляные черви создают норки в почве (глубиной не менее 60—80 см, крупные виды — до 8 м), способствуя её аэрации, увлажнению и перемешиванию. Черви продвигаются через почву, расталкивая частицы или заглатывая их. Во время дождя земляные черви выходят на поверхность, так как они имеют кожное дыхание и начинают страдать от недостатка кислорода в переувлажненной почве. Роль дождевых червей представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Роль дождевых червей

Разведение земляных червей (вермикультура) позволяет переработать различные виды органических отходов в качественное экологически чистое удобрение — биогумус. Кроме этого, благодаря плодовитости червей можно наращивать их биомассу для использования в качестве кормовых добавок к рациону сельскохозяйственных животных и птицы. Для разведения червей подготавливают компост из различных органических отходов: навоза, соломы, опилок, опавших листьев, сорняков, веток деревьев и кустов, отходов перерабатывающей промышленности, овощехранилищ и т. д. После того, как в компосте условия среды приводят к оптимальным, осуществляется заселение червей в компост. Через 2—3 месяца производится выборка размножившихся червей из получившегося биогумуса.

Что такое биогумус? Вермикомпост (биогумус) — органическое удобрение, продукт переработки органических отходов сельского хозяйства дождевыми червями и с участием других почвенных организмов (грибы, бактерии, актиномицеты, насекомые, и т. д.). В процессе вермикомпостирования семена сорняков проходят через организм червя и теряют свою всхожесть.

Как и все органические удобрения, вермикомпост (биогумус) улучшает структуру почвы и её водно-физические свойства. Вместе с вермикомпостом в почву вносятся дождевые черви и микроорганизмы, необходимые для нормального её функционирования, а также продукты жизнедеятельности.

По сравнению с другими органическими и органо-минеральными удобрениями он имеет ряд преимуществ. В нем находится большое количество питательных веществ, непосредственно усваиваемых растениями, ряд необходимых для роста растений веществ, витаминов, антибиотиков, почти все аминокислоты, полезная микрофлора. Биогумус поэтому может быть использован для всех сельскохозяйственных культур, а особенно тех, которым требуются питательные вещества в концентрированной форме, сбалансированные по химическому составу. Биогумус не токсичен, свободен от химических добавок, безвреден для здоровья. Он улучшает физико-химические свойства почвы, препятствует вымыванию из нее питательных веществ, снижает действие вредных солей и фитотоксичных элементов, радионуклидов и тяжелых металлов.

Огромное значение биогумуса представлено на рисунке 3.

Рисунок 3 – Роль биогумуса

Таким образом, черви, обитая в почве, пропускают ее через себя, а взамен отдают ценнейшее удобрение – биогумус.  Так же  в ходе их жизнедеятельности образуются  «ходы» в почве, дающие место для роста и подпитки корням растений. В результате «отехнологичивания» среднерусского компостного червя доктор наук, профессор А.М. Игонин вывел гибридную популяцию, которая обладает уникальными качествами: всеядность и впечатляющий аппетит, фантастическая  плодовитость, активность в широком интервале температур. Игонинскую популяцию за все вышеперечисленные достоинства назвали «Старатель».

Далее расскажем и покажем, какого результата мы побились  при разведении червя «Старатель» в домашних условиях.

Вторая часть

На начальном этапе исследования важно было найти дождевых червей и обустроить им место для производства биогумуса.

Пришлось обратиться к родителям с просьбой, купить мне семью червей. Для нашего эксперимента для начала мы приобрели 1500 червяков «Старатель» (минимальное количество червей для устойчивого развития) в овощном ящике, который был в комплекте. Разведением червей я начал заниматься в начале марта 2019 года.

Червь - не требовательное животное, но обеспечить его кормом и влагой необходимо. Кроме того, необходимо защитить червя от незапланированного поедания некоторыми животными и соблюдать температурный режим. Оптимальная температура, при которой червь наиболее интенсивно перерабатывает компост и активно размножается 20-25 градусов. Кормом для червя послужили любые органические отходы, такие как скошенная трава, листовой опад, ботва растений,  овощные очистки и другие пищевые отходы. Совместное компостирование всего вышеперечисленного с навозом животных, в нашем случае, с навозом коров,  попросили у соседей), сделал для червя наиболее ценный корм.

Приобретенный ящик с червями содержал корма для червей примерно на 10 дней, далее черви начали приспосабливаться к моему корму.

Первый месяц был самый тяжелый, так как черви переходили на новый рацион питания (вынужденная мера при смене места жительства для червей). Спустя месяц основная масса червей адаптировалась к новому корму и процесс получения биогумуса стал ускоряться. Важной обязанностью при разведении червей – поддержание нужной влажности субстрата, порядка 80 %. Определить данное значение не сложно, необходимо взять в руку субстрат для червей и сжать его в кулак. В этом случае должна выделиться 1-2 капли влаги, значит корм пригоден для червей. Излишняя влага как и ее недостача негативно влияют на жизнедеятельность червей, поэтому следует уделить особое значение данному показателю.

Подкармливать червей следует не каждый день, как, например, сельскохозяйственных животных, а примерно раз в 1-2 недели. Все зависит от количества червей в ящике и разовой величине дачи корма. Я кормлю своих питомцев каждые 10 дней и периодически поливаю из лейки по мере необходимости. Корм кладут слоями один за другим, в результате чего снизу образуется чистый биогмус, в середине обитает основная масса червей, сверху подкладывают новый корм.

Спустя 2 месяца моим червям стало тесно жить в их ящике и пришлось переселить в ящик большего размера. Это обусловлено тем, что черви, поедая корм, росли и параллельно с этим увеличивалась масса биогумуса. На рисунке 4 представлена усредненная схема простейшего червятника.

Рисунок 4 - Схема простейшего червятника

Свой ящик с червями я укрываю влажными картонными листами. Это в значительной мере помогло соблюдать режим влажности, тепла, освещенности. Черви при этом чувствуют себя в безопасности, быстрее размножаются. Такой покров защищает червя от стрессов, создает дополнительную темноту, препятствует быстрому высыханию корма. Плюс картон защищал  от проникновения нежелательных «посетителей». Со временем картон из натурального материала сам перепрел и стал дополнительным кормом для червя.

Мой второй ящик был намного больше первого, поэтому наполнять его кормом пришлось вплоть до начала зимы. За это время биомасса червя заметно увеличилась, поэтому пришлось увеличить разовую величину дачи корма. Когда больше половины ящика было заполнена червями, пришлось протыкать компост неострым прутиком, чтобы воздух поступал до самых нижних слоев червятника.

Когда и новый ящик был полностью заполнен доверху, настал момент отделять долгожданный биогумус от червей, а самих червей переселить в другое место, чтобы заново начать процесс получения ценнейшего удобрения. Процесс выманивания червя происходит следующим образом: на верхний слой червятника кладут мелкую сетку и добавляют новую порцию корма, затем в течении недели черви переползают в поисках пищи сквозь сетку в новый корм. После этого червей на сетке перекладывают в новый ящик. Процедуру следует повторить 3 раза в течении 3х недель. После чего порядка 80 % червей покинут прежнее место жительства, и в ящике останется биогумус с незначительным количеством червя. Получившийся биогумус тонким слоем высыпают на пленку для просушивания и выбирают оставшуюся часть червей. Просушенный биогумус можно просеять через сито, тогда он примет красивую зернистую форму. Поместить в полиэтиленовый пакет, чтобы излишне не потерял влагу, и хранить до момента применения.

Основную цель исследования мы выполнили – получили биогумус в домашних условиях, теперь проверим его свойства на семенах огурцов. Проведем опыт. Замочим одну партию семян огурцов в простой воде, а другую – в воде с добавлением биогумуса (одна ложка биогумуса на стакан воды). На третий день семена дали рост, при этом партия семян с использования биогумуса дала более жирные, мощные ростки, чем семена, замоченные в простой воде. На следующем этапе исследования мы посадили пророщенные семена в почву. Снова прибегли к использованию биогумуса – мы его смешали с садовой землей в соотношении 1:2 и посадили в него аналогичные семена на биогумусе. Обычные семена посадили в садовую землю без использования биогумуса. Исследование продолжается. Ожидаем дальнейший положительный эффект от использования биогумуса.  

        Ни одно исследование не может обойтись без мнения окружающих людей об предмете исследования. Поэтому пока черви работали над биогумусом, мы решили провести анкетирование среди местных жителей. Анкетирование состояло из 5 наиболее актуальных вопросов, касающихся биогумуса  и роли червей в их производстве. (Приложение 2).

Сами вопросы звучали следующим образом:

1. Знаете ли Вы о пользе дождевых червей?

2) Применяете ли Вы какие-либо удобрения на своем огороде?

      3) Слышали ли Вы о биогумусе?

      4) После полученной информации о пользе биогумуса, стали бы его применять в земледелии?  

       5) Занялись бы Вы получением биогумуса на своем приусадебном участке?

На рисунке 5 представлена диаграмма, отражающая результаты проведенного анкетирования.

Рисунок 5 – Результаты анкетирования местных жителей

Таким образом, мы видим, что большая часть местных жителей не сталкивалась с биогумусом и плохо осведомлена об его полезных свойствах.

Заключение

Таким образом, моя гипотеза подтвердилась: в домашних условиях возможно получить биогумус. С таким удобрением уменьшается срок всхожести семян и период созревания плодов. К тому же побочным продуктом служит биомасса червя, которого можно скармливать сельскохозяйственным животным или использовать в качестве наживки для ловли рыбы.

Кроме этого в настоящее время в выращивании и производстве червей заинтересованы  пищевая промышленность, фармацевтика, косметология.  

Нужно отметить, что поставленные цели и задачи в ходе работы полностью реализованы, был получен – биогумус, ценнейшее удобрение современности!

Список использованной литературы

1. Игонин А.М.  «Дождевые черви (как повысить плодородие почв в десятки раз, используя дождевого червя «Старателя»)».Издания 1, 2, 3.
2. Шилдс Ярл Брук «Выращивание дождевых червей для получения прибыли»  Инновационный центр МНПК ПИКъ Владимир,  2004 год.
3. Косинский И.Л. Червячек-малышок, дай нам гумуса мешок, Москва ИЛКО 2008г
4. Интернет – ресурс -www.fermer.ru
5. Интернет – ресурс -www.wikipedia.ru

Приложение 1 – Анкета

1) Знаете ли Вы о пользе дождевых червей?

Да                              Нет

2) Применяете ли Вы какие-либо удобрения на своем огороде?

Да                              Нет    

3) Слышали ли Вы о биогумусе?

Да                              Нет    

4) После полученной информации о пользе биогумуса, стали бы его применять в земледелии?  

Да                              Нет    

5) Занялись бы Вы получением биогумуса на своем приусадебном участке?

Да                              Нет