Вермикультивирование дождевых червей на пришкольном участке и изучение их влияния на формирование плодородия почвы

Всероссийский конкурс «Юннат» 2014

Номинация «Овощеводство»

Вермикультивирование (разведение) дождевых червей на пришкольном участке и изучение их влияния на формирование плодородия почвы

(срок реализации проекта: 2010 - 2014 гг.)

Выполнила:

Самылкина Анастасия

обучающаяся 10 класса

МОУ Покрово – Ситской сош

Брейтовского района

Руководитель: Донскеева Г.А.

учитель химии и экологии

МОУ Покрово – Ситской сош

Брейтовского района

Ярославская область

Брейтовский район

2014

Оглавление

Введение стр. 3-6

Механизмы и этапы реализации стр.7-11

Обсуждение результатов исследования стр. 12-13

Заключение стр.14-15

Список литературы стр.16

Приложения стр.17

Введение

Покрово-Ситская средняя общеобразовательная школа – малочисленная сельская школа, которая находится в селе Покровское на Сити Брейтовского района Ярославской области, расположенном на берегу исторической реки Сить, где в 1238 году прогремела знаменитая Ситская битва, решившая судьбу Северо-Восточной Руси.

Школа находится в сельской глубинке: пятнадцатикилометровая дорога до районного центра имеет местное значение.

Системообразующим видом деятельности в нашей школе является трудовая деятельность. Девиз школы: «Если хочешь человеку счастья – научи его трудиться».

МОУ Покрово-Ситская средняя общеобразовательная школа ориентирована на теоретическую, практическую и социальную подготовку выпускника к ведению сельского хозяйства на современной научной основе.

В 2007 году Покрово – Ситская сош в целях индивидуализации образования в сельской местности в рамках муниципальной экспериментальной площадки была реорганизована в «Агрошколу». В настоящее время в школе на практике реализуется модель «Агрошкола»

Миссия Покрово – Ситской агрошколы школы - воспитание ученика, способного к добровольному выбору сельского образа жизни, сельскохозяйственного труда, готового к умелому сочетанию трудовой деятельности в агропроизводсте с заботливым, бережным отношением к земле, технике, окружающей природе. А ещё – дать базовое образование, которое помогло бы выпускнику достойно организовать свою жизнь на родной земле, подготовить людей, способных успешно социализироваться в сельском хозяйстве

Для решения задач экологического земледелия и с целью перехода учащихся Покрово – Ситской агрошколы от сезонного (периодического) характера школьного агропроизводства к круглогодичному циклу занятости подростков в кооперативе Земледелец» была организована в 2005 году школьная вермиферма по производству биогумуса на основе культивирования дождевых червей Владимирской селекции Старатель.

В течение 9 лет на школьной вермиферме реализуются методы вермикультивирования и вермикомпостирования.

Первоначально работа проводилась по трём направлениям:

• Получение биогумуса с помощью популяций дождевых (компостных) червей вида Eisenia foetida селекции «Владимирский гибридный червь» Старатель в условиях школьной вермифермы.

• Применение полученного биогумуса при выращивании сельскохозяйственных культур.

• Развитие навыков исследовательской и проектной деятельности обучающихся.

Первые три направления работы успешно реализуются на практике. Результаты их обобщены и представлялись на Всероссийском конкурсе «Юннат» в 2009 году, ученицей нашей школы Красавиной Мариной (в настоящее время она окончила Ярославскую сельскохозяйственную Академию им. Тимирязева) и получили высокую оценку «Победитель». (Приложение 1)

Но жизнь не стоит на месте. Площадь школьной вермифермы продолжает увеличиваться, а вместе с тем увеличивается и количество популяций червей. (Приложение 2)

Нами было принято решение заселить часть червей на пришкольном участке, занятом под выращивание овощных культур. Таким образом, дополнительно было решено организовать работу по четвёртому направлению – это организация вермиучастка на пришкольной территории. И так с 2010 года мы начали проведение работ по реализации данного направления.

Актуальность нашего проекта заключается в том, что в настоящее время вопросы, связанные с улучшением плодородия почв приусадебных участков, вызывают повышенный интерес у большинства населения. Данный проект позволяет найти ответы на интересующие по данной проблеме вопросы.

Материальная база для реализации проекта

1. Педагогом школы пройдена учёба и получен сертификат о прохождении курса по программе «Дождевые черви и плодородие почвы», соответствующего стандартам дополнительного образования.

2. Маточная расплодка популяций червей, полученная на школьной вермиферме.

3. Приобретено лицензионное соглашение на использование технологии «ГРИН – ПИКъ» по производству биогумуса.

4. Приобретена разрешительная документация.

(Приложение 3)

Объект исследования: дождевые черви вида Eisenia foetida селекции «Владимирский гибридный червь» Старатель и плодородие почв пришкольной территории.

Предмет исследования: показатели качества плодородия почв.

Цели проекта:

• освоить и внедрить траншейный способ круглогодичного разведения дождевых червей на пришкольном участке.

• оценить роль дождевых червей в формировании плодородия почвы

пришкольного участка.

• распространить опыт работы в других школах и личных подсобных хозяйствах граждан.

Задачи:

• создать благоприятные условия для разведения и размножения в почве дождевых червей с целью улучшения плодородия почвы;

• изучить влияние дождевых червей на физические и химические показатели плодородия почв;

• разработать практические рекомендации по разведению дождевых червей на приусадебных участках.

Сущность и содержание проекта

В данном проекте проблему увеличения плодородия почвы пришкольного участка предлагается решить путём освоения новой биотехнологии - вермикультивирования.

В качестве вермикультуры в своём проекте используем элитных дождевых червей вида Eisenia foetida селекции «Владимирский гибридный червь» Старатель, полученных в лабораторных условиях профессором А.М. Игониным путём скрещивания особей двух популяций (местной российской популяции и киргизской), приобретённого в корпорации «ГРИН – Пик» - экологическое земледелие г. Ковров.

Кроме того, дождевые черви способствуют оздоровлению почвы, ведь они поглощают, наряду с органикой, бактерии, грибы вместе со спорами, водоросли, простейшие организмы. Черви обогащают почву своей кишечной микрофлорой, где присутствуют всевозможные ферменты, аминокислоты, витамины, антибиотики.

Ещё Ч.Дарвин называл дождевых червей существами, полезнее которых на Земле не существует, а Аристотель – кишечником Земли

Механизмы и этапы реализации

Срок реализации предлагаемого проекта минимальный 3-4 года, максимальный в сроках не ограничен.

Исследования проводились на пришкольном участке площадью 0,02га. Контрольный вариант – анализ почвы пришкольного участка до заселения дождевыми червями и опытный – анализ почвы четырёхлетней работы заселенных дождевых червей вида Eisenia foetida селекции «Владимирский гибридный червь» Старатель.

Этапы реализации

1 этап. Подготовительный 2010 - 2011 год (июнь – май)

2 этап Основной 2011 г (май) -2013 сентябрь

3 этап Экспериментальный 2013- 2014 годы

Механизмы реализации проекта

Механизм реализации подготовительного этапа.

Основные мероприятия:

• Подготовка маточной расплодки червей на школьной вермиферме путём реализации технологии «Грин – ПИКъ» по переработке отходов сельскохозяйственного производства. (Приложение 4)

• Параллельно проводится приобретение исходного сырья и закладка буртов для компостирования.

• Приготовление траншей.

Опытный участок разделили на четыре части. Между ними выкопали траншеи глубиной 70- 80 см, шириной 50 – 60 см. (Приложение 5)

• Закладка в них питательного компоста и заселение технологических червей. После углубления их в субстрат, поверхность его увлажняется.

Механизм реализации основного этапа - Вермикультивирования и вермикомпостирования

Траншеи закрыли досками. Доски уложили не плотно, так чтобы можно было осуществлять полив траншей, да и во время дождей влага могла быть доступна для червей. Дорожки из досок также предохраняют от вытаптывания и облегчают уход за посаженными овощами.

(Приложение 6 ) данные технологические операции проводятся ежегодно в мае месяце)

В течение летнего периода в траншеях происходит процесс вермикультивирования и вермикомпостирования.

Осенью (сентябрь - октябрь месяц) проводим подготовку червей к зиме. Снимаем доски, вынимаем полученный гумус из траншеи, раскидываем по поверхности грядок. В траншею загружаем слой свежего не перегоревшего навоза, обильно поливаем, после этого 10 сантиметровым слоем кладём соломы, сена, загружаем приготовленный питательный субстрат. Черви активно собираются в свежий субстрат. Всю нашу траншею засыпаем сверху 40 – 50см. опилок.

В таких условиях нижний слой содержащий навоз будет медленно перегорать, выделяя тепло, и в течение 3-4 месяцев температура в данном ложе будет держаться достаточно высокая для обеспечения жизнедеятельности червей. По мере перегорания нижнего слоя, черви зарываются в перегоревший навоз, тем самым спасают себя от замерзания.

Весной мы вынимаем приготовленный червями гумус и закладываем новую порцию питательного субстрата. И так круглогодично на пришкольном участке происходят процессы вемикультивирования и вермикомпостирования.

Механизм реализации третьего экспериментального этапа.

Экспериментальные работы по исследованию плодородия почв контрольного и опытного вариантов

Методики исследования:

Для исследования пользовались методиками С. В. Алексеева учебное пособие «Экологический практикум школьника».

Отбор пробы почвы с пришкольного участка.

Поскольку средняя проба, взятая для анализа, должна характеризовать все свойства исследуемой почвы, на подготовку образца к взятию этой пробы мы обратили особое внимание. (Приложение 7)

Проба с контрольного варианта взята до момента заселения червей. (2010г, май месяц)

Из четырех различных мест опытного участка мы взяли приблизительно по 200 г почвы. Методом квадратирования отобрали опытный образец массой примерно 400 г. Около 300 г почвы оставили для проведения опытов по изучению физических свойств почвы. Остальное количество использовали для приготовления почвенной вытяжки.

Очищенные от инородных тел и включений образцы почвы высушили на воздухе, расположив почву в кювете слоем толщиной не более 2 см. Затем взвесили пустой чистый стакан на 200 мл. В стакан поместили высушенную почву на 1/3 вы соты и снова взвесили его, определив массу почвы (m) в граммах. К почве добавили дистиллированную воду в расчете 5 мл воды на 1 г почвы, приготовив тем самым водную вытяжку. Перемешали содержимое стакана в течение 3-5 мин. с помощью стеклянной палочки. Отфильтровали содержимое стакана через бумажный фильтр, собирая готовую вытяжку в нижний стакан на 50 мл. Первые несколько миллилитров фильтрата удалили, т.к. они собирают загрязнения с фильтра. Получили водную вытяжку почвы, которую использовали для исследований.

Методика исследования физического анализа почвы.

Для определения физических свойств мы исследовали механический состав, влагоемкость, водопроницаемость и содержание воздуха в почвенном образце.

Опыт №1 «Определение механического состава почвы».

Определяли механический состав почвы пробой на скатывание шнура, используя таблицу 1:

Таблица 1.

Определение механического состава почвы пробой на скатывание шнура.

№	Вид шнура	Механический состав почвы
1	Шнур не образуется	Песок
2	Шнур при скатывании распадается на части	Супесь
3	Шнур распадается на части при раскатывании	Лёгкий суглинок
4	Шнур легко образуется, но при свертывании в кольцо распадается	Средний суглинок
5	Шнур легко скатывается, при свертывании в кольцо дает трещины	Тяжёлый суглинок
6	Шнур легко скатывается в кольцо без трещин	Глина

Опыт №2 «Определение влагоёмкости почвы».

Отобрали немного почвы, поместили её на металлический поднос и взвесили. Масса почвы - m1. Поместили поднос с почвой на сутки в духовку при температуре около 100 градусов по Цельсию. Взвесили высушенную почву - m2. Рассчитали процентное содержание воды по формуле:

{(m1-m2)*100%}:

Опыт №3 «Определение водопроницаемости почвы»

Отобрали цилиндрический образец почвы. Для этого подготовили пластмассовую баночку (удалили в ней дно) и вырезали этим цилиндром образец почвы. Налили примерно 100 мл воды в широкий сосуд и поместили в него отобранный образец. Отметили время, за которое вода полностью впиталась в почву.

Опыт №4 «Определение содержания воздуха в почвенном образце».

Отобрали цилиндрический образец почвы. Поместили образец в сосуд с водой и наблюдали, как выделяется из почвы воздух, замещаясь водой. Определили время, в течение которого, выделялся воздух, величины пузырьков, интенсивность выделения воздуха.

Методика исследования химического анализа почвы.

В качестве параметров для химического анализа использовались следующие: оценка кислотности почвы, определение содержания гумуса в почве.

Опыт №1 «Определение рН почвенной вытяжки».

Используя солевую почвенную вытяжку, определили рН с помощью универсальной индикаторной бумаги, опустив конец бумажной полоски в исследуемый образец почвенной вытяжки. По изменению окраски индикаторной бумажки определили кислотность почвы.

Опыт №2 «Определение содержания гумуса в почве».

Отобрав образец почвы, мы взвесили его на весах. Масса (m1) почвы. Поместили образец в тигель с крышкой и прокалили его на огне в течение часа для полного сгорания всех органических веществ. Остудили тигель, взвесили почвенный образец после прокаливания (m2). Затем рассчитали процентное содержание органических веществ по формуле:

{(m1-m2)*100%}:m1

Лабораторный анализ исследования физических и химических образцов почвы смотреть (Приложение 8 )

Обсуждение результатов исследования

Физический анализ исследуемой почвы показал следующие результаты:

Таблица 2

Проводимые исследования	Полученные результаты
	Контрольный вариант	Опытный вариант
Определение механического состава почвы	Шнур распадается на части при раскатывании	Шнур легко образуется, но при свёртывании в кольцо распадается
Определение влагоёмкости почвы	19 %	27%
Определение водопроницаемости	39 минут 28 секунд	20 минут 10 секунд
Определение содержания воздуха в почвенном образце	2 минуты 30 секунд (пузырьки среднего размера)	1 минута 15 секунд (пузырьки крупного размера)

Выводы:

1. Почва образца контрольного варианта по механическому составу – средний суглинок, почва опытного варианта с заселенными червями – лёгкий суглинок.

2. Процентное содержание влаги в опытном варианте выше.

3. Почва в опытном варианте имеет высокую водопроницаемость.

4. Интенсивность выделения воздуха в опытном варианте высокая ( в 2 раза выше, чем в контрольном варианте).

Химический анализ исследуемой почвы показал следующие результаты:

Таблица 3

Проводимые исследования	Полученные результаты
	Контрольный вариант	Опытный вариант
Определение рН почвенной вытяжки	рН = более 7,0 Цвет индикаторной бумажки - зелёный	рН = более 6 Цвет индикаторной бумажки - жёлтый
Определение содержания гумуса в почве	4%	10%

Вывод: За четыре года эксперимента наблюдаем следующую картину:

• кислотность почвы из щелочной изменилась на нейтральную, что благоприятно отразилось на плодородии почвы;

• содержание гумуса в почве пришкольного участка увеличилось более чем в два раза.

Гумусовые вещества оказывают большое влияние на создание агрономически ценной, водопроницаемой и пористой структуры почвы. Главное экологическое свойство гуминовых веществ – связывание тяжёлых металлов в почве и воде. Поэтому на высокогумусированных таких как на нашем участке почвах выращивается экологически чистая сельскохозяйственная продукция.

Заключение

В ходе исследования мы убедились в том, что метод вермикультивирования очень эффективен. Считаем, что технология вермикультивирования - разведения дождевых червей на участке проста и доступна практически каждому огороднику и фермеру. Любой может освоить её и получить плодородную почву, богатые урожаи экологически чистых продуктов.

Проанализировав результаты работы, мы сделали выводы:

• Нами успешно освоен и внедрён в практику траншейный способ круглогодичного разведения червей на пришкольном участке. Созданы благоприятные условия для вермикультивирования и вермикомпостирования червей.

• Дана оценка роли червей в формировании плодородия почвы

пришкольного участка.

• Разработаны практические рекомендации по разведению дождевых червей на приусадебных участках. (Приложение 9)

• Обеспечили вермикультурой два личных подсобных хозяйства (с. Брейтово, с. Покровское на Сити) и одно фермерское хозяйство семья Смирновых, оказывающее ежегодно спонсорскую помощь в предоставлении навоза сельскохозяйственных животных для вермикультивирования червей.

• Метод вермикультивирования мы пропагандировали среди школ нашего района на совещании директоров, проходившем на базе нашей школы в августе 2014 года.

Оценка эффективности проекта

Оценку эффективности организации вермиучастка на пришкольном участке подтверждает в своём отзыве заведующая школьным участком Бушуева С.В. (Приложение10)

Перспективы.

В дальнейшем мы планируем продолжать работу по разведению червей на участке. Кроме всего положительного в оценке роли червей, данной в проекте, необходимо добавить, что мы дети, приобретаем знания и чувство ответственности, ухаживая за своими червями.

Шире пропагандировать необходимость разведения вермикультуры в личных подсобных хозяйствах. (через публикации, семинары, встречи).

Список литературы

1. Алексеев С.В. Экологический практикум школьника, учебное пособие, «Учебная литература, 2005

2. Игонин А.М. “Биогумус на приусадебном участке” Москва 2000г.

3. Иогонин А.М. “Культивирование дождевых червей”. Москва, народное образование, 2006

4. Зимина Л.М. , Б. Г. Стадник “Основные аспекты вермикультивирования”. Москва 2004г.

5. Супруненко Ю.П. “Промышленное “червеводство””. Мир 2009г.

6. Муравьев А.Г., Н.А. Пугал, В.Н. Лаврова Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций / Под ред. к. х. н. А.Г.Муравьева. – СПб.: Крисмас+, 2003

7. Методы контроля качества почвы: Учебно-методическое пособие для ВУЗов. – Воронеж, 2007

Приложения

Приложение 1

Приложение 2

Школьная вермиферма

Приложение 3

Материально – техническая база для реализации проекта.

Программа «Грин-ПИКъ - экологическое земледелие».

ЛИЦЕНЗИОННОЕ СОГЛАШЕНИЕ № 331000288

на использование технологии «Грин-ПИКъ» по производству

биогумуса из органических отходов

на основе Патента РФ №2058737

ВАЖНО! ПРОСИМ ВАС ВНИМАТЕЛЬНО ОЗНАКОМИТЬСЯ С ЛИЦЕНЗИОННЫМ СОГЛАШЕНИЕМ.

Технология «Грин-ПИКъ» по переработке бытовых и промышленных органических отходов в биогумус дождевыми червями-«Старатель» на основе патента РФ 2058737 для повышения плодородия почв, получения высоких урожаев и качественной сельскохозяйственной продукции, богатой витаминами, включая любые сопровождающие объяснительные материалы (далее в тексте «Технология») могут быть установлены и использованы только Лицензиатом (зарегистрированным пользователем)

Донскеевой Галиной Анатольевной

(далее в тексте "Вы") при условии Вашего согласия с положениями настоящего Лицензионного Соглашения с Открытым акционерным обществом «Межрегиональная научно-производственная корпорация «Промышленно-инвестиционный капиталЪ» (далее по тексту ОАО «МНПК «ПИКъ»).

Используя Технологию, Вы выражаете свое согласие со всеми условиями и положениями, содержащимися в настоящем Лицензионном Соглашении. Вам надлежит внимательно прочитать настоящее Лицензионное Соглашение перед использованием Технологии.

Приложение 4

Маточная расплодка червей

Приложение 5

Приготовление траншей для заселения червей

Приложение 6

Закладка питательного субстрата в траншеи

Приложение 7

Отбор проб образцов почв

Контрольная и опытная проба почв для анализа

Приложение 8

Лабораторные исследования физических свойств почв

Приложение 9

0