Диссертация (Индикаторное значение червей и растений для оценки экологического состояния вермикомпостируемых почв, загрязненных отходами кожевенного и цементного производств), страница 2

Вермикомпостирование почв, загрязненных кожевенными и цементными отходами, позволяет очистить их от тяжелых металлов, динамика процесса индикаторно отражается на показателях червей, осуществляющих ремедиацию субстрата, а так же растений, произрастающих на восстанавливаемых почвах.72. Для оценки очистки токсичных почв, загрязненных кожевенными и цементными отходами, необходимо выбирать вид червей, обладающий способностью проявлять индикаторную реакцию, отражающую ремедиацию субстрата под действием вермикомпостирования.3.Эффективными индикаторными показателями червей, которые необходимо использовать при оценке очистки почв, являются динамика холодоустойчивости,весовых и адаптивных характеристик, репродуктивность и восстановление популяций, количество особей, коконов, молоди.4.

Индикаторными показателями растений, отражающими ремедиацию вермикомпостируемых почв, загрязненных кожевенными и цементными отходами, являются динамика ростовых показателей, водоудерживающая способность, оводненность листьев.Апробация результатов исследований. Материалы представлены и обсуждены на 64-ой областной научно-практической конференции школьников, студентов и аспирантов «Научные приоритеты в АПК: Инновационные достижения,проблемы, перспективы развития» (ФГБОУ ВПО РГАТУ, 29.04.2013), на международной научно-практической конференции профессорско-преподавательскогосостава «Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования» (24-26января, 2013, Санкт-Петербург); XII Международной студенческой научной конференции «Знания молодых – будущее России» «Вятская государственная сельскохозяйственная академия», г.

Киров (12-14 марта, 2014 г.), на конференции«Современные проблемы гуманитарных и естественных наук» в Рязанском институте управления и права 19.12.2014 г., на Всероссийской научно-практическойконференции «Инновационные и научно-технические разработки и исследованиямолодых ученых» (ФГБОУ ВО РГАТУ, 18.03.2016 г.). Приняла участие в программе «УМНИК» в Рязанской области, проводимой в рамках программы Фондасодействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере«Участник молодежного научно-инновационного конкурса».Публикации. Опубликовано 12 научных статей, из них 4 статьи в изданиях,рекомендованных ВАК.8Реализация результатов исследования.

Методические разработки, изложенные в диссертации, по использованию индикаторных показателей червей ирастений для оценки экологического состояния вермикомпостируемых почв внедрены: в работу Учебно-научного инновационного центра «Агротехнопарк» наоткрытой агротехнологической станции; используются в учебном процессе припроведении лекций и лабораторных занятий по экологическим дисциплинам накафедре зоотехнии и биологии ФГБОУ ВО РГАТУ, на кафедре экологии и природопользования РГУ им.

С. А. Есенина.Личный вклад соискателя. Автор самостоятельно провела полевые работы и лабораторные исследования, собрала статистический материал для анализабиотестирования токсичности вермикомпостируемых почв, выявила маркерныеиндикаторные реакции червей и растений, используемых при ремедиации почв,загрязненных отходами кожевенного и цементного производств, вермикомпостированием; проанализировала научную литературу, систематизировала материал иопубликовала его (в том числе в соавторстве с С. А. Нефедовой, А. А. Коровушкиным, Ю. В.

Доронкиным, Е. С. Ивановым, И. А. Козеевой, Н.С. Ионочкиной). Естьсогласие соавторов на использование совместных научных исследований в диссертации. Личный вклад в совместные публикации научных исследований в соавторстве составляет 65 %.Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований, заключение, выводы, список использованной литературы.Общий объем диссертации 121 страница, работа иллюстрирована 22 таблицами,15 рисунками (диаграммы и графики).

Библиографический список представлен200 источниками, в том числе 23 работы зарубежных авторов.91.1.1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫО развитии вермикомпостирования в биоэкологиМногие десятилетия исследования червеобразных проводили в аспекте видового состава и численности в различных типах почв. Первые эксперименты были проведены Ч. Дарвином, о чем он написал в своих работах, отметив огромноезначение деятельности этих червей в формировании плодородных почв. Великийученый обратил свой научный взор на адаптацию червей к условиям среды(Мельник, 2013).Больше 160 лет назад Ч.

Дарвин представил доклад на тему эффективностииспользования червей для образования почвенного слоя, в котором утверждалось, что калифорнийские черви это искусные земледельцы, играющие роль «архитектора» плодородия среды в естественных условиях (Дмитриева, 2000).В семидесятые годы в некоторых странах (Америке, Японии, Германии иФранции) начали проводить исследования вермикультуры. В Калифорнии ежегодно производится до 20000 тонн вермикомпоста. В двух городах Японии расположено около 200 ферм, специализирующихся на разведении дождевых червей(Zeng, 1982).В США впервые ученые предприняли попытки выращивать червей промышленным способом в тридцатые годы XX века, на таких мультифермах культивирование проводили на органических отходах. В течение двадцати лет они добились успехов, так зародилось вермикультивирование.

На сегодняшний день этоинновационный этап биотехнологического направления науки (Горбунов, 2004).Вслед за США, которые начали заниматься вермикомпостом в 1930 году,вермикультивированием начали заниматься на Филиппинах, в основном, мелкиесельские производители. В 1974 году Япония заложила первую партию дождевыхчервей в 130 тонн (Игонин, Шишова, 1989).Американский врач Баррет, начиная с 1950 года, разводил дождевых червей и использовал их в качестве утилизаторов бытовых органических отходов, та-10ким образом, повышая доходность своего хозяйства. Результаты его работ переняли другие страны, которые приступили не только к изучению способов культивирования червей, но и создали материально – техническую базу для их выращивания в промышленных масштабах (Жигжитова, 1998).В Китае начали заниматься вермикультурой с 1975 года, и для обучениякрестьян организовывали трехмесячные всекитайские курсы.

Менее чем черезпять лет биологическое земледелие вывело около 200 млн. людей из черты бедности. В Европе вермикультивированием начали заниматься с 1976 года в Италии(Владимирова, 2008).По мнению ученых Sun и др. (1997), Sabine (1978) вермикультура используется для превращения органических отходов в животный белок, который можетприменяться в качестве вермикомпоста для улучшения качества почв и для разработки кормовой добавки скоту. Для человека источником белка может служитьмука из дождевых червей (Sun et al, 1997, Sabine, 1978).Постепенный переход к биологическому земледелию привел к тому, что в1985 году Япония стала обеспечивать сельскохозяйственной продукцией в достаточном количестве жителей островного края, отказавшись от импорта продуктовпитания, а в 1989 году сократила посевные площади на 17 % из-за перепроизводства сельскохозяйственной продукции. В тот же период была создана Ассоциация«Биоконверсия», которая объединила усилия около 200 научных учреждений,кооперативов, совхозов, колхозов, совместных предприятий и организаций, в томчисле и зарубежных, в области научного исследования деятельности различныхпочвенных организмов и их практического применения для биоконверсии.

ВЯпонии, Швейцарии, Франции, Венгрии, Италии и других странах существуетмножество вермихозяйств и крупных установок промышленного типа, где перерабатывается в сутки вермикомпостированием 150 т отходов (Мельник, 2013).В Японии на компосте с помощью червей перерабатывают органическиеотходы, включая трудно поддающиеся утилизации. Удобрения, полученные изданных отходов вермикультивированием, вносят под технические культуры.11Worm World (Флорида) в 1997 году удалось получить патент на оригинальный способ вермикомпостирования, позволяющий за 7 суток получить высокийположительный результат. Успехом этой корпорации является вермикомпостер,способный непрерывно получать 1000 кг биогумуса за 24 часа.

Интересен факт,что это вермикомпостер располагается на площади 20 кв. м. (Windle, 2001).Крупнейшее хозяйство по вермикультивированию в Италии (16 га); воФранции расположено более 2 тысяч червехозяйств, в которых заселяют коконами субстрат, представляющий собой ферментированные отходы. В Англии вермикомпостирование используется на очистных сооружениях.

В Германии вермикомпост делают на основе навоза кроликов с добавлением в компост соломы, древесных опилок. На Кубе на сегодня около 200 предприятий, осуществляющих переработку мусора с использованием вермикомпостирования (Игонин, Титов,2002).В настоящее время наибольшую популярность в качестве объекта вермикопостирования получил вид, разновидность которого, как наиболее эффективнаябыла выведена в Калифорнии (США), а в последующем интродуцирована в Европу. На данный момент эта разновидность – Eisenia foetida andrei (Мамеева, 2003).Считается, что родоначальником вермитехнологии в России является И.Франковский, а затем, во Владимирском педагогическом университете в 1982 году профессор А. М.

Игонин селекционируя южного и северного червей, получилВладимирский гибрид, который позже назвали «Старатель». В России искусственное производство дождевых червей в хозяйственных масштабах во Владимире.С 1985 года в Институте биологии Кирициным были начаты исследования повозможности очистки субстратов от токсичных веществ вермикомпостированием(Соколов, 1999).В России совершенствованием вермикультивирования озадачены в 50 регионах. Интересная работа ведется в Рязани, где занимаются вермикультурой с1991 года отдельные малые предприятия. Ученые МГУ проводят исследованиявермикомпостов различных фирм – производителей (Пикушина, 2001).12Вопросами зимнего вермикультивирования, вне помещения, в условиях Сибири, способами ускоренной подготовки субстратов, занимаются университете г.Томск. Во ВНИИ имени Прянишникова занимаются изучением различных видовбиогумуса, норм и способов их внесения под различные овощные культуры.

Проблемы вермикультивирования на стыке биологии, математического моделирования и конструирования решают в Удмуртии. С помощью вермикомпостированияв субстратах повышается удобрительная ценность, за счет снижения количестваполлютантов, накапливаемых в теле червей (Филлипова, 2010).По мере оседания наращивают бурты до прежней высоты, что позволяет избежать перегрева компоста, выделения газов, губительных для червей. Плотностьзаселения червей от 5 до 30 тысяч экземпляров на метр, влажность поддерживаютна уровне, близком к насыщению.В Санкт-Петербурге действует эксперимент по проекту «Экодом», профинансированный программой ТАСIS. В жилом микрорайоне при поддержке самихжителей идет сбор твердых отходов (ТБО) органического происхождения в отдельные контейнеры. ТБО измельчаются и в подвальных помещениях утилизируются методом вермикультивирования.