Дождевые черви для повышения урожая

Передние концы двух дождевых червей, находящихся в копуляции (по Каули). Путь от мужских отверстий (1) до семеприемников (2) обозначен стрелками

Некоторые виды дождевых червей лишены семеприемников. Как происходит спаривание у этих видов, пока не выяснено. Но известно, что отсутствие семеприемников заменяется у этих червей образованием сперматофоров. Так называются капли семенной жидкости, заключенные в засохшие слизистые выделения околощетинковых желез. Их находят прикрепленными в разных местах тела к кутикуле червей. По-видимому, это прикрепление совершается во время спаривания, причем сперматофоры, образованные каждым из червей, приклеиваются к кутикуле партнера при копуляции.

Яйца дождевых червей откладываются, как уже упомянуто, в яйцевых коконах. Раньше считалось, что коконы образуются во время спаривания. В последнее время выяснено, что образование коконов – акт, не зависимый от спаривания.

Процесс откладки кокона также начинается с образования слизистой трубки на участке тела примерно от 8-го до 35-го сегмента.

Эта трубка захватывает все половые отверстия и поясок (если откладка кокона начинается сразу после спаривания, то, по-видимому, может использоваться копуляционная трубка). Железы пояска начинают усиленно функционировать, причем наибольшее значение имеет деятельность зернистых клеток. Крупнозернистые клетки выделяют вещество оболочки будущего кокона. Сначала оболочка кокона представляет собой не что иное, как совершенно прозрачную коллоидную пленку, расположенную под слизистой трубкой и охватывающую всю поверхность пояска. Под ней быстро накапливается густая опалесцирующая жидкость (выделение мелкозернистых клеток пояска) – содержимое кокона, представляющее собой питательный материал для яиц, откладываемых в кокон, так называемый белок яйцевых коконов.

Процесс выделения жидкостей, образующих кокон, совершается поразительно быстро – в течение 1–2 минут.

Очевидно, это рефлекс, возможность которого обеспечивается наличием большого количества нервных окончаний в области пояска. Далее можно наблюдать, как по телу червя начинают пробегать характерные волны сокращения мускулатуры от пояска к ротовому концу, причем червь остается на месте. Образующийся кокон, в виде белого толстого кольца, некоторое время находится у переднего края пояска, а затем начинает довольно быстро катиться к переднему концу тела. Мы употребляем слово «катиться», потому что есть указания на «винтовой» характер этого движения образующегося кокона. При прохождении кокона через 12-й сегмент в его белок поступают из яйцеводов зрелые яйца, а при прохождении кокона через сегменты с порами семеприемников туда впрыскивается семенная жидкость, полученная при спаривании от другой особи. Разрезами через белок коконов установлено, что в момент образования около пояска белок не содержит сперматозоидов, последние появляются в нем только после прохождения формирующегося кокона через сегмент с семеприемниками. Затем кокон сбрасывается через голову. Весь процесс образования червя в слизи кокона занимает 3–4 минуты.

Оболочка кокона

Оболочка кокона некоторое время остается бесцветной. При наблюдении за откладыванием кокона кажется, что с головы сбрасывается бесформенная масса мутной жидкости в слизистой трубке. На воздухе оболочка кокона быстро темнеет и твердеет; кокон приобретает вид овальной капсулы с двумя концами: передним, более широким и зубчатым, и задним, более тонким и обычно более длинным. Широкий конец трубки представляет собой канал, запечатанный пробкой из ссохшегося белка. Слизистая трубка сохраняется на коконах очень недолго; ее наличие может служить указанием на то, что кокон имеет, самое большее, – суточный возраст.

Форма коконов у разных видов варьирует: она то более геометрически правильная, то угловатая; характер концевых трубочек также может быть различным.

Окраска коконов бывает зелено-желтой, желтой, коричневой и бурой. Цвет характеризует не только вид, но и возраст кокона: с течением времени его поверхность несколько светлеет. Размеры коконов в длину колеблются от 2 до 6 мм.

Вопрос, как часто откладываются коконы одним червем, изучен недостаточно. Имеются сведения, что пашенный червь (Allolobophora caliginosa) откладывает коконы один раз в 7–10 дней. У навозного червя откладка коконов происходит, несомненно, чаще, но точных сведений об этом пока нет.

У большинства видов внутри кокона содержится не более 2–3 яиц, чаще всего – только одно. У навозного червя в коконе 6–20 яиц, но обычно развиваются далеко не все.

Оплодотворение яиц совершается в коконе уже после его откладки. Если вскрыть свежеуложенный кокон и выпустить его содержимое на предметное стекло, то под небольшим увеличением микроскопа в белке можно найти яйцо, окруженное сперматозоидами. Один из сперматозоидов проникает в яйцо. После этого у некоторых видов оболочка яйца (желточная оболочка) отстает от его поверхности. У других видов желточная оболочка бывает не видна.

Прежде чем говорить о развитии яиц, отметим, что, как установлено в последнее время, яйца ряда видов дождевых червей могут развиваться без оплодотворения (Muldal, 1950). Этот вариант полового размножения, называемый обычно девственным размножением, широко распространен среди беспозвоночных. Некоторые виды (например, большой красный червь – Lumbricus terrestris, длинный червь – Allolobophora longa) хотя и могут откладывать яйцевые коконы без предварительного оплодотворения, но отложенные в них яйца не развиваются. У других (например, у пашенного червя – Allolobophora caliginosa) одни особи способны к девственному размножению, другие – не способны. Однако, как правило, развитие без оплодотворения у этих видов в природе не происходит. Наконец, у водного дождевого червя (Eiseniella tetraedra), розового червя (Eisenia rosea) и у некоторых других видов, помимо особей, размножающихся с оплодотворением, есть особи, способные только к девственному размножению. Свойство яиц развиваться без оплодотворения облегчает червям заселение не занятых ими территорий, так как случайное попадание в новое место всего одного экземпляра может привести к возникновению впоследствии огромного числа особей.

При содержании в комнате развитие червей внутри коконов продолжается 2–3 недели. Но в естественных условиях оно обычно растягивается на значительно более длительные сроки, причем очень различные в зависимости от температурных и иных условий. Так, на Ротамстэдской сельскохозяйственной станции в Англии развитие зародышей пашенного червя продолжалось (в зависимости от сезона) от 10 до 40 недель (Evans a. Guild, 1948).

Дробление яйца дождевого червя: а – яйцо до дробления; б – стадия двух клеток; в – стадия четырех клеток; г – стадия 12 клеток; д – более поздняя стадия дробления яйца

Развитие начинается с того, что оплодотворенная яйцевая клетка многократно делится.

В результате этого процесса дробления яйца возникает двухслойная пластинка, состоящая из клеток. Клетки будущего кишечника уже на этой стадии развития начинают поглощать окружающую их белковую массу, содержащуюся в коконе. Затем образуется своеобразная сферическая личинка, приспособленная для жизни только внутри яйцевого кокона. У нее имеется кишечник с ротовым и глоточным аппаратом, при помощи которого белковая жидкость накачивается в кишечник и, растягивая его, быстро увеличивает объем личинки во много раз. Нагнетание белковой жидкости в кишечник осуществляется действием ресничек, а обратный выход ее становится невозможным из-за особого клапана на границе между глоткой и кишечником. Заднепроходного отверстия у личинки нет, да оно и не нужно, так как белковая жидкость всасывается клетками кишечника без остатка.

Сферическая личинка вытягивается и мало-помалу приобретает червеобразную форму. На ней становятся видимыми границы между сегментами, размеры которых убывают спереди назад, так как образование новых сегментов происходит на заднем конце личинки.

Спинная сторона формирующегося червя развивается медленнее, чем брюшная. Поэтому вытянутые зародыши скоро приобретают характерную форму запятых, так как тело их сильно согнуто на спинную сторону, а толщина быстро убывает сзади наперед. По мере роста червячки постепенно приобретают цилиндрическую форму, и у них формируются все органы, кроме полового аппарата, который появляется только у выросшего червя. Полное число сегментов, характерное для данного вида (от 80 до 250), образуется еще в коконе.

Издавна известно, что зародыши дождевых червей на стадиях дробления могут делиться пополам и давать начало однояйцевым близнецам. Имеются данные о том, что у Allolobophora caliginosa f. trapezoides в кокон откладывается всегда одно яйцо, но из него всегда выходят два червя, которые являются однояйцевыми близнецами (Omodeo, 1948; Omodeo a. Magalde, 1951). Таким образом, можно говорить о наличии у дождевых червей полиэмбрионии – особого способа размножения, свойственного некоторым насекомым (наездники) и некоторым низшим млекопитающим (армадиллы).

Зародыш и личинка дождевого червя: а – плоский зародыш (нижний слой пластинки, состоящий из крупных клеток, образует впоследствии стенку кишечника); б – личинка, питающаяся белком кокона (слева – ротовое отверстие, внутри личинки – полость кишечника)

Способность к активному движению черви получают очень рано. Сначала они двигаются внутри кокона при помощи ресничек. Затем возникают конвульсивные сокращения мускулатуры. Во вторую половину периода развития внутри кокона появляются типичные для них «червеобразные» перистальтические движения.

Белок яйцевого кокона по мере развития зародышей разжижается. В начале развития он представляет собой густую клейкую массу, а у некоторых видов имеет консистенцию густого желатина, так что его можно резать почти на куски. Еще на стадии сферической личинки можно заметить, что вокруг этой массы находится капля более жидкого белка. Это можно видеть в лупу через оболочку неповрежденного кокона. Количество жидкости в белке постепенно возрастает, и к концу развития червячки плавают в прозрачной, легко подвижной жидкости. Вряд ли можно сомневаться в том, что белок кокона постепенно переходит в раствор под действием ферментов, выделяемых телом зародыша. Таким образом, в кишечник попадает уже подготовленная к усвоению пища.

Оболочка коконов играет роль барьера, охраняющего содержимое от вторжения микробов и вредных веществ из почвы. Но она хорошо проницаема для воды и солей, что имеет большое значение для жизни зародышей.

Формирующийся из яйцевого кокона червь: слева – передний конец тела с ротовым отверстием и головной лопастью; справа – задний конец тела с формирующимися новыми сегментами

Вылупление червячков из кокона происходит при помощи их активных движений; они выползают передним концом вперед через более широкую трубочку кокона. Очень вероятно, что пробочка из засохшего белка, закупоривающая выход из этой трубочки, предварительно растворяется теми же ферментами, которые растворяют белок кокона во время развития. Выползание молодых червячков из кокона легко наблюдать, если положить в воду кокон, содержащий червячков, готовых к выходу. Такие коконы встречаются в земле нередко; их можно узнать по красному цвету крови в кровеносных сосудах молодых червячков, просвечивающей через прозрачную оболочку кокона. При погружении в воду червячки получают, очевидно, сильное раздражение, начинают беспокойно двигаться и вскоре один за другим выползают из кокона.

Вылупившиеся червячки имеют в длину 10–15 мм. Они обычно еще лишены пигмента. Почти сразу после выхода из кокона они начинают заглатывать землю и отыскивать пищу в виде разложившихся листочков, стебельков и пр.

О темпах роста червей после выхода их из яйцевого кокона наука пока располагает очень скудными сведениями.

В естественных условиях большинство видов дождевых червей достигает половой зрелости примерно через год после выхода из кокона. У навозного червя этот срок, по-видимому, значительно меньше. В росте дождевых червей различают три периода: постнатальный, период быстрого роста до образования пояска и, наконец, период медленного роста после образования пояска.

При старении вес дождевых червей снижается (Michon, 1957). В общем, темпы развития очень сильно варьируют в зависимости от внешних условий. У трех видов рода Allolobophora и у розовой эйзении обнаружено, что в зимнее время происходит полная остановка развития молодых червей (Evans a. Guild, 1948). У пяти видов Allolobophora такого рода остановка в развитии, так называемая диапауза, может происходить и в теплое время года при понижении влажности почвы. Диапауза может длиться месяцами; при наступлении более благоприятных условий развитие продолжается (Michon, 1954, 1957).

Сведения о продолжительности жизни дождевых червей также довольно скудны. Известно, что в неволе навозные черви (Eisenia foetida) жили от трех до четырех лет, большой красный червь (Lumbricus terrestris) – пять-шесть лет, длинный червь (Allolobophora longa) – от пяти до десяти лет. Есть менее надежные сведения, что некий, ближе не определенный, дождевой червь прожил в неволе 15 лет. Эти факты говорят об относительно большом индивидуальном сроке их жизни, особенно если принять во внимание, что никто из исследователей, содержавших червей длительное время в неволе, не указывает на ухудшение их состояния или на какие-либо признаки старения. Таким образом, можно предположить, что максимальная продолжительность жизни дождевых червей значительно превосходит приведенные выше цифры.

Дождевым червям в довольно значительном масштабе свойственна способность к восстановлению утраченных частей тела, т. е. к регенерации. Головной конец восстанавливается при утрате спереди не более 15 сегментов, причем, сколько бы сегментов не было отрезано, восстанавливается только четыре. Передняя отрезанная часть не восстанавливает задней и погибает. В редких случаях изолированные 5–6 головных сегментов восстанавливают на поверхности разреза вторую голову, т. е. получается уродливый нежизнеспособный организм, который также погибает. После отрезания заднего конца тела регенерация идет гораздо лучше. На задней раневой поверхности разрезанного червя всегда восстанавливается хвостовой конец, даже если оставлено только 30 передних сегментов (в редких случаях и при меньшем числе их). После заживления раны, через 1/4–2 недели, появляется тоненький вырост (регенерат), размерами и цветом напоминающий червячка, только что вышедшего из яйцевого кокона. Он тем длиннее, чем большее число сегментов было отрезано. Регенерат растет в длину и в толщину, и через 2 месяца червь становится неотличимым от нормального.

Подготовка червей к зимовке

На зиму необходимо обязательно укрыть червятник полуметровым слоем соломы, так как в отличие от отечественных сородичей «калифорниец», например, не уходит на зиму в глубину, поэтому может вымерзнуть, если не принять меры. В конце октября – начале ноября верхнюю, обильно заселенную червями часть грядки-культиватора можно перенести на поверхность земли соседнего участка и, закрыв слоем компоста толщиной 40–50 см, оформить по бокам досками.

При температуре 6 °C черви перестают питаться, при температуре 4 °C освобождают пищеварительный тракт и впадают в состояние анабиоза. С наступлением морозов они замерзают, но это для них не опасно. С наступлением весны черви становятся активными и нуждаются в пище, поэтому субстрат должен быть подготовлен с осени. Культивируемые черви полностью зависимы от человека, поэтому при отсутствии корма они погибают.

Вредители и паразиты дождевых червей

Кроме резкого нарушения нормальных условий существования вследствие наводнений, засухи, морозов и других аналогичных причин, значительное влияние на сокращение численности червей имеют хищники и паразиты. Опасность быть съеденными подстерегает этих животных буквально на каждом шагу. Они довольно беспомощны в борьбе с многочисленными врагами, которыми окружены.

К врагам относятся кроты, которые поедают дождевых червей в больших количествах. Известно, что кроты делают запасы пищи на зиму в своих ходах. Как выяснилось, эти пищевые запасы состоят преимущественно из дождевых червей, причем излюбленным видом является большой красный червь (Evans, 1948). При этом кроты откусывают или сильно повреждают головные концы у червей, собранных ими впрок. В таком состоянии черви не могут ни уползти, ни закопаться в землю (это возможно не раньше, чем у них закончится процесс регенерации головного конца, на что нужно несколько месяцев). Таким образом, этим приемом кроты обеспечивают себе свежее продовольствие на длительный срок. Кроты особенно опасны для червей своей многочисленностью. Вероятно, нападают на червей и другие насекомоядные млекопитающие, но об этом пока мало что известно.

Дождевые черви для повышения урожая

Предисловие

Дождевых червей видели все. Но многие ли знают, что это гаранты нашего благополучия и здоровья? В умах большинства людей до сих пор бытует невежественное представление, что черви достойны лишь презрения – их можно давить, уничтожать, травить, в лучшей случае использовать как наживку при ловле рыбы.

Дождевые (земляные) черви – крупные беспозвоночные почвенные животные – сапрофаги, питающиеся растительными остатками. В почвах нашей страны их насчитывается около 97 видов. Пропуская через свой кишечник большую массу отмерших растительных тканей, сапрофаги их разрушают, переваривают и перемешивают с землей. Им же принадлежит заслуга в переработке компостов, которые через некоторое время превращаются в сыпучий, рыхлый, состоящий почти исключительно из гранулированных экскрементов червей материал.

Это – водопрочные, водоемкие, гидрофильные структуры, которые составляют в почве наиболее ценные формы гумуса и являются центрами микробиологической активности. Дело в том, что в кишечнике червей развиваются процессы полимеризации низкомолекулярных продуктов распада органических веществ и формируются молекулы гуминовых кислот, образующие комплексные соединения с минеральными компонентами почвы, прежде всего с кальцием (гуматы кальция). Последние долго сохраняются, делают почву структурной, что предупреждает ветровую и водную эрозии.

Роясь в земле, черви поглощают не только перегной, но и бактерии, водоросли, грибы с их спорами, простейшие организмы животного мира и нематод.

Количество бактерий в почве огромно. Один грамм подзолистой почвы на целине содержит их 300–600 млн., а один грамм окультуренных черноземов и сероземов – до 3 млрд. Общая живая масса их на одном гектаре пахотного слоя составляет 5–10 т. В навозных компостах или хорошо удобренной навозом почве количество микроорганизмов еще больше. Почвенная микрофлора и микрофауна являются основным источником белкового питания дождевых червей. Она почти полностью переваривается в их пищеварительном канале и практически отсутствует в копролитах. Зато там содержится огромное количество собственной кишечной флоры.

Почвенная микрофлора и микрофлора копролитов – это не пассивная биомасса. Она содержит много самых разнообразных ферментов, антибиотиков, аминокислот, витаминов, других биологически активных веществ, которые взаимодействуют и саморегулируются, обеззараживая патогенную микрофлору. Этому способствуют не только черви, но они доминируют, составляя 50–72 % всей биомассы почвенных беспозвоночных. На одном гектаре хорошо ухоженных лугов или пастбищ общее их количество (до химизации) составляло от 1 до 200 млн. особей (в среднем около 20 млн.), вес же биомассы – от 2 до 5 т/га, что почти в 100 раз превышает биомассу наземных животных на данной площади.

Почва – это живой организм, где микроорганизмы закрепляют химические элементы в своих клетках, тогда как дождевые черви (и другие почвенные беспозвоночные) способствуют выведению этих элементов из органического вещества растений и микробной биомассы. В этом круговороте веществ они выступают как регуляторы деятельности микроорганизмов, как санитары и дезодораторы почвы, которая при этом обогащается азотом, фосфором, калием, сбалансированными между собой по природной технологии. При высокой численности червей в компостах они перерабатывают его в высокоэффективное гумусное удобрение. В копролитах червей естественных популяций содержание гумуса составляет 11–15 %, а у выведенных искусственно – до 35 %. Такое удобрение – «хлеб» для растений. Оно восстанавливает и повышает плодородие почвы лучше, чем навоз, гарантируя более весомую прибавку урожая.

Есть у червей и другая специфическая особенность, весьма полезная для сельского хозяйства. Связана она с уникальной их способностью образовывать, мелиорировать и структурировать почву, что можно проиллюстрировать следующими примерами. За лето популяция из 100 червей на одном квадратном метре прокладывает в почве километр ходов, делая ее рыхлой, водо– и воздухопроницаемой. Установлено, что червь за сутки пропускает через пищеварительный канал количество земли с органикой, равное весу своего тела. Если принять средний вес червя в 0,5 г, а количество их на 1 м2 – 100 штук (1000000 особей/га), то за сутки они пропустят 50 г на 1 м2, или 0,5 т/га. Активная деятельность червей продолжается в средней полосе 200 дней в году, значит, количество почвы, прошедшей через их пищеварительный канал, выразится массой в 10 кг/м2 (100 т/га). Если же плотность популяции червей больше, то соответственно больше и гумуса.

Какими современными средствами можно создать и переместить на поля в течение года столько гумусных удобрений? Никакие другие животные и даже агромелиоративные приемы не могут в полной мере сравниться здесь с червями. Это они, утилизируя ежегодно несметные количества органической биомассы растений и животных, создавали самые благоприятные условия для всего живущего на земле. В основном их деятельностью сотворены некогда знаменитые наши черноземы.

Из сказанного выше видно, что наличие дождевых червей является самым естественным показателем здоровья и плодородия почвы.

Важная роль дождевых червей в жизни биосферы земли признана совсем недавно. А до этого им была объявлена тотальная химическая война. Суть этой войны обусловлена возможностью резкого повышения урожайности с помощью химических удобрений. На каждый килограмм таких удобрений, внесенных в почву, стали получать по 10 кг зерновых. Так был сделан опаснейший вывод: чем больше минеральных удобрений, тем больше хлеба, овощей, кормов, мяса и молока. Придумали чудо-лозунг: «Коммунизм – это советская власть плюс электрификация, плюс химизация народного хозяйства». И началось! Чем меньше земля с годами давала прибавки урожая (в середине 80-х годов прошлого века только по 2,5 кг зерна на каждый килограмм внесенных химических удобрений), тем больше требовалось вносить химических удобрений. Было предложено удобрять поля обезвоженным аммиаком, аммиачной водой, углекислым аммонием и другими вредными для почвы химическими удобрениями – сильнейшими ядами для всего живого. Стоит заметить, что врачи-хирурги используют 0,25 %-ный раствор аммиака для дезинфекции кожи рук перед операцией. Уже этот слабый раствор практически моментально губит микрофлору и делает руки стерильными.

Такой же стерильной стала почва на полях, обработанных аммиаком. А что урожайность? Она едва окупает затраты. Положение усугубилось с началом широкого использования пестицидов. В результате мы пришли к разрушению почвы, потере гумуса, к уничтожению всего живущего в этих, искусственно созданных зонах бедствия.

Более ста лет назад основоположник научного почвоведения В. Докучаев, называя чернозем величайшей силой и богатырем, предупреждал, что этот богатырь однажды может надорваться. К сожалению, все так и случилось, как и с другими почвами, находящимися длительное время под воздействием химических удобрений, пестицидов и плуга. Страна очутилась в продовольственном кризисе, выйти из которого было крайне трудно, так как почва восстанавливается медленно – около одного сантиметра за сто лет.

Сравнительно быстро могут восстановить или повысить плодородие земли садоводы-любители и владельцы приусадебных участков. Они сегодня дают со своих небольших участков около 30 % овощей и фруктов. Могут давать и больше. Для этого нужно научиться разводить дождевых червей и готовить с их помощью гумусное удобрение из компостов. А ускорить воссоздание плодородия отравленных полей можно путем реконструкции жизни почвенного сообщества животных в почвах.

Роль дождевых червей в сельском хозяйстве

Дождевые черви живут везде, где есть отмершее органическое вещество и подходящая влажность почвы. Они различаются не только по семействам, родам и видам, но и по типам питания и месту обитания в почве.

1. Питающиеся органическим веществом на поверхности почвы, среди них:

– живущие в напочвенной подстилке из опавших листьев, отмерших трав, полуперегнивших веток;

– живущие в подстилке и верхней части почвы;

– роющие глубокие норы (до 1 м и более);

2. Питающиеся почвенным перегноем или собственно почвой, среди них:

– живущие в верхней части почвы;

– живущие на средних глубинах (20–40 см);

– роющие глубокие норы.

В естественных условиях дождевые черви ведут роющий образ жизни, выползая из почвы ночью или днем, но в сырую погоду. Так как черви населяют все ярусы почвы, следовательно, все отмершее растительное органическое вещество проходит не один раз через пищеварительный тракт червей, и при этом само превращается в плодородную почву благодаря удивительным свойствам дождевых червей.

Черви стимулируют процесс гумусообразования в 52–56 раз. Им свойственна высокая активность потребления растительных остатков (185 % к своей массе).

Почвы, населенные дождевыми червями, обычно очень обильно пронизаны их ходами. Это происходит благодаря тому, что один червь может прорыть целую систему ходов (которая может составить 4000–7000 км/га), сообщающихся друг с другом и выходящих в нескольких местах на поверхность. На одном акре земли может быть до 500 тыс. земляных червей, которые могут перерабатывать до 5 тонн и более почвы в год.

Уже само наличие ходов дождевых червей в почве изменяет ее свойства. Проделывая разветвленную сеть ходов, они увеличивают площадь соприкосновения почвы с воздухом, что обеспечивает проникновение кислорода и воды в глубокие слои почвогрунта. И то, и другое обязательно для ряда химических процессов, а главное, воздух и вода составляют непременные условия для жизни почвенных организмов, в первую очередь бактерий и грибков, деятельность которых играет выдающуюся роль в снабжении корневых систем высших растений необходимыми для них веществами. Воздух в почве является еще и источником получения азотистых соединений.

Кроме того, полости в почве различного происхождения и всевозможных размеров представляют собой основные места обитания разных групп мелких почвенных организмов, принимающих участие как в изготовлении перегноя, так и в его дальнейшей обработке. Ходы червей служат проводниками жизни в глубь почвы.

Железистые клетки дождевых червей выделяют большое количество слизистых веществ, что увеличивает легкость их скольжения по субстрату, предохраняет тело от высыхания. Кроме того, слизистые вещества покрывают стенки ходов червей внутри почвы. Вода их не размывает, а только намачивает и просачивается дальше внутрь почвы. Это придает им гораздо большую прочность по сравнению со случайными трещинами в почве.

Специальные железы внутри пищеварительного тракта червей вырабатывают известь, которая нейтрализует кислоты, образующиеся при разложении органического вещества. Переваривая его, черви перемешивают его с минеральной частью почвы, делают его реакцию нейтральной и создают копролиты.

Так, гигантские дождевые черви эйзениа магнифика (северо-западный Алтай) откладывают огромные массы копролитов только на поверхности почвы: на светло-серых лесных – до 22 т/га, на черноземных типичных – до 15 т/га. А на почвах верещатников в нижнем течении Одера (Польша) черви ежегодно откладывают 6–7 т/га копролитов, на гумусированных песчаных почвах в Саарской области (Германия) – до 24–44 т/га, а в горных саваннах Камеруна – не менее 210 т/га.

Копролиты содержат повышенное количество азота, фосфора и калия. Черви переводят эти необходимые растениям элементы из недоступной формы в доступную. Так черви создают рыхлую, насыщенную воздухом, влагой и доступными растениям питательными веществами плодородную почву. Кроме того, копролиты сбалансированы таким образом, чтобы питательные вещества высвобождались постепенно, обеспечивая тем самым на протяжении длительного периода времени питание растениям.

По наличию дождевых червей в почве, их состоянию и активности легко определить степень ее плодородия. Если при вскапывании земли в ней обнаруживаются черви ярко-красного цвета в большом количестве, активные и крупные, то это верный признак того, что почва высокоплодородна и можно рассчитывать на высокий урожай. Если же червей в почве мало, надо принимать срочные меры по внесению навоза и других органических удобрений в почву.

Чем больше червей в почве, тем больше неразрушенных копролитов, тем рыхлее и плодороднее земля. Червей же будет много, если у них будет в достаточном количестве пища. Такая проблема полностью отсутствует в лесу, где пища есть всегда.

В то же время на пашне, где почвенная структура разрушается тяжелыми машинами и питательные вещества вымываются из почвы, внесение органических удобрений, прежде всего навоза и компоста, совершенно необходимо.

Однако если вносить удобрение на пашню, где черви уничтожены человеком, это не даст желаемого эффекта, так как внесенное удобрение просто некому будет превратить в почву. При этом условия пашни особенно тяжелы для червей: посевы обрабатываются ядохимикатами, что приводит к массовой гибели дождевых червей и другой почвенной фауны. В жару незатененная перепаханная почва легко пересыхает, в результате черви гибнут от недостатка воды. Весной тракторы выворачивают землю с червями на съедение птицам, а поздней осенью вскрывают норки, когда черви уже улеглись на зимовку. Пашня, где уже не живут дождевые черви, состоит из плотных глыб, которые даже после боронования разбиваются на куски, больше напоминающие сланцы, чем комья земли. Почва внутри них плотная, слитая, без каких-либо признаков жизни.

Таким образом, деятельность червей обеспечивает важнейшие факторы почвенного плодородия – аэрацию и дренаж. Невентилированные и недренируемые почвы лишены червей и агрономически очень низкого качества.

Вермитехнология

Вермикомпостирование, вермикомпост и вермикультура – эти новые слова являются наиболее часто употребляемыми терминами среди садоводов, огородников и тех, кто занимается фермерством или рециклингом органических отходов как в промышленном масштабе, так и домашних условиях. В связи с этим возникла необходимость в обеспечении современной научной информацией об основах и аспектах использования дождевых червей в человеческой практике

Вермитехнология – система организационно-технических мероприятий по культивированию дождевых компостных червей на разных субстратах в конкретных экологических условиях, обработке и применению копролита и биомассы червей в сельском хозяйстве. Это новое направление сельскохозяйственной науки. Ее применение позволяет повышать продуктивность, экологическую устойчивость и саморегулирующую способность агроэкосистем. В мировой литературе вермитехнологию рассматривают как элемент экологически чистого сельскохозяйственного производства.

Вермитехнология имеет два направления:

– вермикультивирование, при котором размножают дождевых компостных червей или получают их биомассу;

– вермикомпостирование, главной целью которого является экологически безопасная переработка различных органических отходов и получение массы экскрементов дождевых компостных червей – копролита (биогумуса, вермикомпоста) – ценного органического удобрения.

Несмотря на важную роль дождевых червей в обеспечении почвенного плодородия, до 60-х годов прошлого века проблема искусственного их разведения, получения биогумуса и использования биомассы не ставилась перед сельскохозяйственной практикой.

Появление этого направления вызвано неблагоприятными изменениями в окружающей среде, связанными с интенсификацией производства в сельском хозяйстве и промышленности. Так, при создании крупных промышленных комплексов по производству мяса возникла проблема утилизации навозных стоков, которые являются источником загрязнения окружающей среды. Растущие города дают массу бытовых отходов, состоящих большей частью из органических веществ и так называемого канализационного ила, получаемого из отстойников городских сточных вод. Вокруг лесоперерабатывающих комплексов скапливается много опилок. Существуют и другие производства, являющиеся местами образования органических отходов, при наличии которых ухудшается качество почвы, воды и пищи.

Все больше людей сейчас понимают, что продукты питания должны быть экологически чистыми. На Западе овощи, выращенные на биогумусе, стоят намного дороже, чем полученные на навозе или минеральных удобрениях. Известно, что в Арабских Эмиратах на безжизненные пески укладывают до 50 см биогумуса, привезенного из Европы, и, используя искусственное орошение, получают до трех и более урожаев в год экологически чистой продукции, что позволило странам этого региона превратиться из стран-импортеров сельскохозяйственной продукции в страны-экспортеры. Рекордные урожаи собирают в Израиле, где также применяют биогумус.

Широкое применение минеральных удобрений, пестицидов, химической мелиорации приводит к потере почвой гумуса и снижению почвенного плодородия. Чрезмерная химизация ведет к перенасыщению сельскохозяйственных продуктов вредными для человека веществами. Негативное влияние на почву этих процессов успешно преодолевается с помощью внесения биогумуса (вермикомпоста).

Применение технологии переработки навоза и органических отходов промышленных предприятий с помощью дождевых червей поможет восстановить плодородие почв, вернуть им устойчивость к водной и ветровой эрозии.

Вермикомпост может использоваться в почвосмесях для комнатных растений и в качестве добавки для улучшения внешнего вида газонов, а также для любых сельскохозяйственных культур. Вермикомпост, смешанный с различными смесями или с почвой, представляет собой идеальную среду для проращивания растений, а также их роста практически на всех стадиях. Вермикомпост можно также применять в качестве мульчи, поскольку он не содержит семян сорняков, а также как отличный кондиционер для сада.

Развитие вермитехнологии

Еще земледельцы Древнего Египта видели в дождевых червях залог будущих урожаев. Здесь с успехом использовали переработанный дождевыми червями наносной ил реки Нил для выращивания сельскохозяйственных культур. Древние египтяне обожествляли дождевого червя, считали его святым животным и запрещали вывозить из страны.

Аристотель называл червей «кишечником земли». И это действительно так: пропуская через свой кишечник землю и растительные остатки, черви обогащают почву.

В 30-е годы XX столетия в Калифорнии были предприняты первые научные попытки по выращиванию червей промышленным способом. Они увенчались успехом лишь 20 лет спустя, когда в США были созданы первые хозяйства по культивированию червей на отходах. Выращенных червей использовали как наживку для рыбной ловли, как корм для рыб (главным образом аквариумных), комнатных животных и животных в зоопарках, а также лабораторных животных. Позднее многие из этих хозяйств перешли на товарное производство биогумуса и биомассы червя.

Именно этот этап исследований дождевого червя можно назвать началом зарождения вермикультивирования как биотехнологического напра