Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Утилізація органічних решток як шлях вирішення екологічних проблем сільського господарства

Скачати 107.12 Kb.

Утилізація органічних решток як шлях вирішення екологічних проблем сільського господарства




Скачати 107.12 Kb.
Дата конвертації04.05.2017
Розмір107.12 Kb.

УДК 64.066.4:63
УТИЛІЗАЦІЯ ОРГАНІЧНИХ РЕШТОК ЯК ШЛЯХ ВИРІШЕННЯ ЕКОЛОГІЧНИХ ПРОБЛЕМ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА
О. М. Дубін, кандидат ветеринарних наук, доцент

О. В.
Кандидат ветеринарних наук - науковий ступінь у галузі ветеринарних наук. В Україні існує два наукових ступені: «кандидат наук» та «доктор наук» (вищий науковий ступінь). Науковий ступінь «кандидат наук» присуджується на підставі захисту кандидатської дисертації, яка містить нові науково обґрунтовані результати проведених здобувачем досліджень, розв'язують конкретне наукове завдання, що має істотне значення для відповідної галузі науки.
 Василенко, кандидат сільськогосподарських наук


Уманський національний університет садівництва
Наведено результати трирічних досліджень динаміки агроекологічного стану субстрату для утримання штучних популяцій червоного гнойового черв’яка в умовах вермикультивування.
Кандидат сільськогосподарських наук - науковий ступінь у галузі сільськогосподарських наук. В Україні існує два наукових ступені: «кандидат наук» та «доктор наук» (вищий науковий ступінь). Науковий ступінь «кандидат наук» присуджується на підставі захисту кандидатської дисертації, яка містить нові науково обґрунтовані результати проведених здобувачем досліджень, розв'язують конкретне наукове завдання, що має істотне значення для відповідної галузі науки.
Досліджено і обґрунтовано закономірності зміни агрохімічного стану субстрату за весь сезон утримання штучної популяції. За результатами досліджень встановлено, що з точки зору утилізації рослинних решток кращим варіантом досліду є поєднання гною ВРХ і рослинних решток у співвідношенні 1:1 для компостування.
Аспект (лат. aspectus - вигляд, погляд) - поняття філософії (онтології, теорії пізнання). У філософії аспект розглядається

Ключові слова: вермикомпостування, червоний гнойовий черв’як, органічні рештки, субстрат, біогумус.
Постановка проблеми. Функціонування сільськогосподарських підприємств, зокрема галузі тваринництва, діяльність яких зумовлює накопичення значної кількості органічних відходів, спричинює серйозні екологічні проблеми. Особливої уваги в цьому аспекті потребують великі комплекси по виробництву яловичини, тобто такі, що характеризуються високим рівнем концентрації виробництва. Враховуючи кризову ситуацію, Міністерство аграрної політики та продовольства України разом з НААН розробило концепцію Державної цільової програми створення сприятливих умов для розвитку тваринництва на 2010–2015 роки, якою передбачено відновлення великих тваринницьких комплексів [1, 2].
Міністе́рство агра́рної полі́тики Украї́ни (Мінагрополітики України) - колишній центральний орган виконавчої влади України. У результаті адміністративної реформи 2010 року реорганізоване в Міністерство аграрної політики та продовольства України.
Забезпечення населення країни безпечними, якісними, висококалорійними продуктами харчування власного виробництва, особливо тваринного походження, примушує господарників нарощувати поголів’я великої рогатої худоби, і відповідно вимагає надійного захисту зовнішнього середовища від забруднення відходами.
Довкілля, або бюрократично навко́лишнє приро́дне середо́вище - всі живі та неживі об'єкти, що природно існують на Землі або в деякій її частині (наприклад, навколишнє середовище країни). Сукупність абіотичних та біотичних факторів, природних та змінених у результаті діяльності людини, які впливають на живий світ планети.
Ї́жа - все, що споживає людина й інші живі істоти для підтримки життя; харчі. Речовини, що їх організм отримує з навколишнього середовища, є для нього будівельним матеріалом і джерелом енергії.
Велика рогата худоба - узагальнена назва всіх порід сільськогосподарських тварин виду Bos taurus (бик свійський) з родини бикових (Bovidae), найважливіші свійські тварини, що постачають молоко, м'ясо, шкіру, органічні добрива, а також робочу тяглову силу (перев. воли)

В умовах сучасного промислового виробництва яловичини відбувається вкрай негативний вплив на навколишнє середовище.

Промисло́вість - технічно найдосконаліша галузь матеріального виробництва, основа індустріалізації економіки, яка має вирішальний вплив на розвиток продуктивних сил; сукупність підприємств з виробництва електроенергії, знарядь праці для галузей економіки, видобутку сировини, палива, заготівлі лісу, переробки продукції, випущеної промисловістю або виробленої сільським господарством, видобуток і переробка сировини, виробництво товарів і послуг.
Проектні прорахунки, недосконалість технологій виробництва, недотримання належних умов зберігання та утилізації відходів тощо призводить до забруднення довкілля (повітря, підземних та поверхневих вод, ґрунтів).
Переро́бка (обро́блення, переро́блення) відхо́дів (також: вторинна переробка, ресайклінґ (від англ. recycling), рециклювання й утилізація відходів) - здійснення будь-яких технологічних операцій, пов'язаних зі зміною фізичних, хімічних або біологічних властивостей відходів, з метою підготовки їх до екологічно безпечного зберігання, перевезення, утилізації чи видалення.
Забруднення довкілля - процес зміни складу і властивостей однієї або декількох сфер Землі внаслідок діяльності людини. Приводить до погіршення якості атмосфери, гідросфери, літосфери та біосфери. Допустима міра забруднення довкілля в різних країнах регламентується відповідними стандартами, нормативами, законами.
Як наслідок – порушення екологічної рівноваги, погіршення умов проживання та підвищення рівня захворюваності населення [3].
Екологічна рівновага - це відносний баланс стійкості видового складу живих організмів, їх чисельності, продуктивності, просторового розміщення, сезонних змін, біотичного кругообігу речовин та інших біологічних процесів у природних або змінених людиною екологічних системах.

У той же час відомо, що вигідніше запобігти забрудненню, ніж потім позбавлятись від нього і від тих наслідків, які воно викличе. Так, витрати на ліквідацію наслідків від використання неекологічних технологій в 30–35 разів вищі за ті, які потрібні для розробки екологічно безпечної технології [4].

Це вимагає створення цілої системи менеджменту відходів життєдіяльності сільськогосподарських тварин. Однією з її складових може стати технологія вермикультивування, тобто промислового розведення червоних гнойових черв’яків для отримання екологічно чистого добрива – біогумусу, до складу якого входять необхідні рослинам елементи живлення, біологічно-активні речовини, які стимулюють ріст та розвиток сільськогосподарських культур.

Свійська, домашня худоба (однаково в однині та множині) - свійські тварини, що навмисно утримуються в сільському господарстві задля отримання різноманітної продукції, такої як продукти харчування чи волокна, або з метою використання для праці.
Сільськогосподарські культури - культурні рослини, що вирощуються з метою забезпечення людства продуктами харчування, виробництва сировини для окремих галузей промисловості і кормів для сільськогосподарських тварин.
Оптимальні норми вермикомпосту в 10 разів менші, ніж гною, що в значній мірі знижує затрати на їх перевезення та внесення [5]. Застосування екологічно безпечної технології для його отримання є найбільш перспективним в тому плані, що до процесу переробки залучаються відходи рослинної продукції. Впровадження технології виробництва вермикомпосту із заданими агрохімічними показниками та з високим вмістом гумусу є актуальним питанням на сучасному етапі розвитку землеробства Лісостепової зони України.
Техноло́гія (від грец. τεχνολογια, що походить від грец. τεχνολογος; грец. τεχνη - майстерність, техніка; грец. λογος - (тут) передавати) - наука («корпус знань») про способи (набір і послідовність операцій, їх режими) забезпечення потреб людства за допомогою (шляхом застосування) технічних засобів (знарядь праці).
Лісосте́п - перехідна природна зона Північної півкулі між зонами мішаних лісів та степу, на якій чергуються ділянки лісу і степу.

Безпосередня біотехнологічна переробка органічних відходів за допомогою вермикультури є важливим етапом їх утилізації, яка базується на використанні природного ланцюга кругообігу речовин.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Численні дослідження вермикультивування проведені на теренах України та інших країн світу показали, що кінцевий продукт такої утилізації органічних решток сільського господарства – біогумус по вмісту поживних речовин має значні переваги над іншими видами органічних добрив, під його впливом покращуються поживний та азотний режими, збільшується кількість рухомих форм сполук фосфору та обмінних форм калію, стимулюється розвиток насіння та врожайність сільськогосподарських культур [6, 7].

Поживна речовина - необхідна для життя і росту організму, хімічна речовина, яку організм отримує з навколишнього середовища. Тварини споживають поживні речовини з їжею, а рослини безпосередньо з ґрунту та повітря.
Цикл біогеохімі́чний, кругообіг речовин - система незамкнутих і незворотних кругообігів хімічних речовин у неорганічній природі через рослин і тварин в органічну природу. Це повторюваний процес взаємопов'язаного перетворення, переміщення речовин у природі, який має циклічний характер, відбувається за обов'язкової участі живих організмів і часто порушується людською діяльністю.
Органічні добрива - добрива, що містять елементи живлення рослин переважно у формі органічних сполук. До них відносять гній, компости, торф, тирса, солома, зелене добриво, мул (сапропель), промислові та господарські відходи та інші.
Краї́на - це територія з визначеними кордонами й населенням, що являє собою єдине ціле з погляду історії, культури, нації та в політико-географічному відношенні може бути незалежною або залежною. Країна не завжди є державою, наприклад Україна в 1900 р.


Мета статті. Метою нашої роботи було вивчення динаміки агроекологічного стану субстрату для утримання штучних популяцій червоного гнойового черв’яка в умовах вермикультивування. Нами було досліджено різні поєднання органічних відходів сільськогосподарського виробництва як компонентів для компосту, що стане субстратом для утримання популяцій червоного гнойового черв’яка.
Сільське́ господа́рство (с.-г.) - галузь народного господарства, направлена на забезпечення населення продовольством і отримання сировини для цілого ряду галузей промисловості. Галузь є однією з найважливіших, представлена практично у всіх країнах.

Експериментальну частину досліджень проводили протягом 2011–2013 рр на дослідних ділянках Уманського національного університету садівництва. В цілому кліматичні умови регіону сприятливі для вирощування популяцій червоного гнойового черв’яка в умовах відкритого ґрунту.

Клі́мат або підсо́ння (від дав.-гр. Κλίμα - ухил) - багаторічний режим погоди, який базується на багаторічних метеорологічних спостереженнях, 25-50-річні цикли, одна з основних географічних характеристик тієї чи іншої місцевості.
В межах поставлених задач проводили дослідження із використанням різних видів субстрату (компосту) для утримання штучних популяцій.



Основні результати дослідження. В результаті переробки червоним гнойовим черв’яком компосту було отримано вермикомпост (біогумус), який на 70–80 % складається із водостійких структурних одиниць – копролітів, а також має більш сприятливі фізико-хімічні і біологічні властивості у порівнянні із вихідним компостом.

Агрохімічні аналізи субстрату проводились два рази за сезон утримання червоного гнойового черв’яка. Саме тому на початку сезону і в кінці відчутна різниця за вмістом у субстраті гумусу, азоту, фосфору і калію, що пов’язано із безпосереднім впливом на нього життєдіяльності черв’яка (табл. 1).

Таблиця 1 – Динаміка агроекологічного стану субстрату при вермикомпостуванні різних поєднань органічних відходів (середнє за 2011–2013 р.)



Варіант досліду

Початок сезону утримання

Кінець сезону утримання

вміст елементів, %

вміст елементів, %

гумусу

загального азоту

фосфору

калію

гумусу

загального азоту

фосфору

калію

1

Гній ВРХ (контроль)

8,3

1,1

1,3

1,0

16,2

2,9

2,4

1,8

2

Гній ВРХ рослинні рештки (1:1)

5,2

0,9

1,0

0,8

13,8

2,4

2,2

1,7

3

Гній ВРХ рослинні рештки (1:2)

3,9

0,7

0,6

0,4

10,9

1,8

1,8

1,1

4

Гній ВРХ відходи соломи із грибниці (1:1)

4,7

0,9

0,8

0,6

13,3

2,3

1,9

1,5

Таким чином, проведені дослідження показали, що вермикультивування сприяло позитивним змінам агрохімічних показників у субстраті для утримання червоного гнойового черв’яка. Різниця у показниках на початку сезону утримання та в кінці є досить відчутною і пояснюється впливом біомаси вермикультури. В кінці сезону утримання ми отримуємо готове органічне добриво – біогумус, яке удобрювальними властивостями значно багатше за компоненти, які використовуються для компостування.

Таким чином, проведені дослідження показали, що вермикультивування сприяло позитивним змінам агрохімічних показників у субстраті для утримання червоного гнойового черв’яка. Різниця у показниках на початку сезону утримання та в кінці є досить відчутною і пояснюється впливом біомаси вермикультури. В кінці сезону утримання ми отримуємо готове органічне добриво – біогумус, яке удобрювальними властивостями значно багатше за компоненти, які використовуються для компостування.

За наведеними показниками готовий біогумус значно переважає традиційні органічні добрива та різні варіанти компостів, зокрема за вмістом гумусу в 1,9–2,8 рази. У ньому міститься також більше азоту. Це пов’язано з великою чисельністю азотфіксуючих бактерій у копролітах черв’яків. Вміст фосфору і калію в готовому біогумусі збільшується в середньому в 2 рази, порівняно із показниками агрохімічного складу субстрату на початку сезону утримання. Варто зазначити, що показники агрохімічного стану субстрату за весь сезон утримання є більшими за варіанту дослідження де вихідним компонентом компостування був гній ВРХ (контрольний варіант). Але метою наших досліджень було визначення кращих варіантів компосту в цілях переробки (утилізації) рослинних решток. Тому з цієї точки зору кращим варіантом досліду вважаємо варіант поєднання гною ВРХ і рослинних решток у співвідношенні 1:1 для компостування.

За роки дослідження вміст елементів живлення у субстратах в кінці сезону утримання був неоднаковий (рис. 1, 2, 3, 4).

Рис 3.1. Динаміка вмісту гумусу у субстраті залежно від вихідних компонентів компосту та року утримання популяції, %




Рис 3.2. Динаміка вмісту загального азоту у субстраті залежно від вихідних компонентів компосту та року утримання популяції, %

Рис 3.3. Динаміка вмісту фосфору у субстраті залежно від вихідних компонентів компосту та року утримання популяції, %



Рис 3.4. Динаміка вмісту калію у субстраті залежно від вихідних компонентів компосту та року утримання популяції, %


Як свідчать результати досліджень агрохімічний склад біогумусу є залежним від виду органічних відходів, які є елементами стартового компосту для утримання червоного гнойового черв’яка.

Так, вміст гумусу у готовому біогумусі був більший у варіанті, де компост готували з гною ВРХ (14,2–18,1 залежно від року утримання). Поєднання його в різних комбінаціях з рослинними відходами сільського господарства зменшувало вміст гумусу на 2,4–5,3 % залежно від варіантів.

Кращим варіантом по вмісту гумусу є поєднання гною ВРХ і рослинних решток для компостування (співвідношення їх 1:1). При подальшому «розбавленні» гною рослинними рештками вміст гумусу зменшується. Така тенденція спостерігається протягом всіх сезонів утримання. Що стосується поєднання для компосту гною ВРХ і відпрацьованої соломи після вирощування грибів, то показники вмісту гумусу є нижчими за показники варіанту поєднання гною ВРХ і довільних рослинних решток.

Аналіз показників вмісту азоту, фосфору і калію залежно від сезону утримання, дозволяє зробити аналогічні висновки.

Показники вмісту елементів живлення у готовому біогумусі 2012 року є більшими за аналогічні 2011 та 2013 років. Дані результати досліджень можна пояснити особливостями погодних умов років досліджень (умови вирощування – відкритий грунт), а, особливо, силою популяції червоного гнойового черв’яка, так як в кінці сезону утримання її пересиляють на новий відферментований субстрат, який має той самий склад і ті самі параметри.

Пого́да - стан нижнього шару атмосфери в конкретній місцевості в конкретний час, або протягом тривалого часу (година, доба, декада, місяць). Характеризується рядом метеорологічних елементів, таких як вітер, температура, тиск, вологість, видимість та ін.
Але популяція уже другого року утримання, тобто більш адаптована до умов вирощування, відповідно, має кращі демекологічні параметри, що суттєво впливає на кінцевий склад біогумусу.

Висновки. Склад вермикомпосту залежить від виду органічних відходів та наповнювачів. Його можна програмувати за агрохімічними властивостями, використовуючи правильно збалансоване поєднання вихідних компонентів.

Показники агрохімічного стану субстрату за весь сезон утримання є більшими за варіант дослідження де вихідним компонентом компостування був гній ВРХ (контрольний варіант). Але з точки зору утилізації рослинних решток кращим варіантом досліду вважаємо варіант поєднання гною ВРХ і рослинних решток у співвідношенні 1:1 для компостування. При подальшому «розбавленні» гною рослинними рештками вміст гумусу зменшується. Така тенденція спостерігається протягом всіх сезонів вирощування.



Література.

1. Вербицький П. І. Пріоритетні напрямки розвитку тваринництва в Україні / П. І. Вербицький. // Ефективне тваринництво. – 2007. – № 4. – С. 14–17.

2. Про стан тваринництва та створення сприятливих умов для розвитку галузі / Міністерство аграрної політики України, Українська академія аграрних наук: Наказ від 14 травня 2004 року № 161/37 // Агроінком. – 2004. – № 5–6. – С. 8–12.

Націона́льна акаде́мія агра́рних нау́к України (НААН) розпочала свою діяльність як Всеукраїнська академія сільськогосподарських наук 22 травня 1931 і з такою назвою проіснувала самостійно та в складі різних відомств до 1990.

3. Перегудов С. С. Экологические требования к предприятиям по производству свинины и говядины / С. С. Перегудов // Ефективне тваринництво. – № 4 (44). – 2010. – С. 41–43.

4. Царенко О. М. Економічні основи використання ресурсозберігаючих, екологічно чистих і безвідходних технологій у тваринництві і птахівництві / О. М. Царенко. – Суми: ВАТ «СОД», вид-во «Козацький вал», 2002. – 590 с.

5. Косолапова А. И. Вермикультура и ее возможности / А. И. Косолапова, Э. И. Смышляев, И. Н. Косолапов. – Рязань, 2006. – 71 с.

6. Конин С. С. Вермикультура и бизнес / С. С. Конин // Достижения наук и техники АПК. – 2008. – №4. – С. 2.

7. Касатиков В. А. Агроэкологические аспекты производства и применения вермикомпостов / В. А. Касатиков // Тез. докладов международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв». – Владимир: ОАО МНПК «ПИК», 2007. – С. 118–119.


Приведены результаты трехлетних исследований динамики агроэкологического состояния субстрата для содержания искусственных популяций красного компостного червя в условиях вермикультивирования. Исследовано закономерности изменений агрохимических параметров субстрата за весь сезон содержания искусственной популяции. За результатами исследований установлено, что с точки зрения утилизации растительных остатков лучшим вариантом компоста есть соединение навоза КРС и растительных остатков в соотношении 1:1.


Скачати 107.12 Kb.

  • Ключові слова
  • Міністерство аграрної політики
  • Основні результати дослідження.
  • Українська академія аграрних наук