Высокоурожайная вермикультура в теплое время года (Sun, 1993b)

4.1 Виды культивируемых червей и субстраты

Черви вида E. fetida были получены с ферм, где выращиваются черви. Субстрат кормовой для червей состоял из 70% навоза телят, 20% соломы пшеницы и 10% отходов грибоводства или опилок. Субстратные материалы получали из откормочных хозяйств, сельскохозяйственных ферм и ферм по выращиванию грибов или пилорам.

4.2 Создание вермиложа

Вермиложа закладывают в местах, защищенных от ветра и солнца, с хорошим дренированием и аэрацией. Размеры экспериментальных вермилож были площадью 20 м² (20x1 м) и 0.55 м высоты, из которых было заглублено на 30 см в землю). Вермиложа обкладывались стенками из кирпича. Имелось 5 туннелей для аэрации на дне вермиложа. На двух коротких сторонах вермиложа имелись два отверстия для аэрации. Размеры показаны на рис.1 A, B.

4.3 Подготовка субстрата для червей

4.3.1 Предварительная обработка сырья

Свежий телячий навоз должен быть разбросан на земле в тени, чтобы устранить запах, солому и отходы грибоводства очищают от примесей. Все материалы измельчаются до размера частиц 1, 0 мм, все компоненты (навоз, солома, грибница или опилки) смешиваются в соотношении 7: 2: 1.

4.3.2 Соотношение углерода к азоту (C: N)

До ферментирования необходимо определить содержание углерода и азота в материалах (сырье и все составляющие компоненты) и довести соотношение C: N до 20-30: 1 (Zeng et al., 1982).

4.3.3 Ферментация

Метод компостирования был использован для 50%-ной по влажности смеси в месте, укрытом от солнца и ветра. Бурт шириной 1, 2-1, 5 м, высотой в 1 м и несколько метров длиной, что зависит от объема компостируемых материалов, покрывался соломой или пластиковой пленкой для поддержания влажности и успешного аэробного процесса.

4.3.4 Перебивка бурта

В период ферментации изменения температуры необходимо измерять и регистрировать ежедневно. Когда температура в бурте достигнет 50-70 ^О C и затем начнет снижаться, делают перебивку содержимого бурта, особенно следят за тем, чтобы внешние слои бурта оказались в середине нового бурта. Через 15 дней ферментирования и перебивки 2-3 раза, температура в бурте вновь возрастает, цвет смеси становится темно-коричневым, субстрат теряет неприятный запах и становится рассыпчатым. Такую смесь можно считать компостированной.

4.3.5 Значения pH среды

Как правило, значения pH среды компостируемых отходов составляет 5-6 и поэтому необходимо доводить значения pH до 6-8, используя известковую воду. Промывание смеси имеет еще и дополнительную функцию, так как происходит удаление вредных веществ, образующихся при ферментации, и увлажнение смеси. Ферментированная смесь с влажностью 60-70% предотвращает высыхание, слипание и поражение мучнистой росой, до ее использования.

4.4 Методы вермикультивирования

4.4.1 Тройной слой кормового субстрата

До раскладывания субстрата на вермиложе от должен быть разбросан аэрирован в течение 1-2 часов. Чтобы проверить готовность субстрата, отбирают 50 червей на разных стадиях развития, помещают на субстрат и наблюдают за реакцией червей. Если все черви в течение 24 часов ушли в субстрат и поведение их в субстрате нормальное, то такой субстрат можно считать готовым для использования.

4.4.2 Наслаивание субстрата на вермиложе

Сначала слой в 5-7 см отходов грибоводства или опилок как пористых материалов помещают на дно выше туннелей аэрации, а затем насыпают слой в 18-20 см субстрата для червей (ферментированную смесь) на пористый слой, затем вновь второй пористый слой 5-7 см и на него второй слой в 18-20 см ферментированной смеси (Рис.1 B). Таким образом, конечная высота вермиложа составит 50 см.

4.4.3 Разведение червей в ложе

Смесь коконов, ювенилов и копролитов, в которой содержится 14 500 коконов и 8 000 ювенильных особей, вносят на каждый кв. м. и покрывают кормовым субстратом на 10 см. Через месяц плотность популяции червей после вылупления ювенилов из коконов достигает 44 250 особей/м².

4.4.4 Управление

Температуру и влажность субстрата на глубине 10 см определяют ежедневно. При влажности субстрата 60-70% производят полив водой опрыскиванием субстрат 1-2 раза в неделю. Значения pH субстрата, в котором обитают черви, определяют 1-2 раза в неделю. Через месяц после заселения экспериментального вермиложа копролиты червей появляются на поверхности субстрата, их необходимо собрать и наслоить новую порцию свежего корма. Добавление корма на вермиложе производят на основании визуального изменения пищевого субстрата и появления копролитов. Через 2 месяца черви набирают вес и у них образуется поясок (клителлум). Сбор червей производят в оптимальное время, когда у червей появляется клителлум, что следует из данных опытов по изучению кривой роста популяции (Sun, 1995).

Эксперимент в течение последних 90 дней с мая до августа показал, что средняя температура субстрата была 24, 8 ^О C при колебаниях от 16 до 32^О C, средняя влажность субстрата - 64% при колебениях от 54% до 73%, а значения pH среды – 6, 8.

4.5 Результаты

Эксперименты были выполнены в теплое время года с 3 мая по 1 октября при колебании температуры субстрата 19-30^О C (среднее значение 24, 8 ^О С), средней влажности субстрата 64% (диапазон колебаний от 54% до 73%) и среднем значении рН субстрата 6, 8. Результаты представлены в таблице 1. Из данных этой таблицы можно видеть, что тройной слой вермиложа позволяет достичь урожая биомассы червей в среднем до 7.88 кг/м², что выше на 74, 3% по сравнению с общепринятыми способами вермикультивирования. Таким образом, новую систему высоко урожайной вермикультуры можно относительно легко осуществлять в больших масштабах.

4.6 Технологические анализы

В этом эксперименте плотность популяции червей на кв. м. в экспериментальном вермиложе была удвоена по сравнению с контролем. Однако, когда определили плотность популяции червей на м³, то имелось некоторое увеличение численности популяции при сравнении тройного вермиложе и контрольного, так как в экспериментальном вермиложе субстрат имел большую высоту. Таким образом, было показано, что черви в тройном слое вермиложа имеют оптимальные условия для своего обитания. Естественно, что определение плотности популяции червей является более правильным в объеме на м³, чем на площадь в м².

В среднем у червей вида E. fetida клителлум появляется через 70-80 дней при средней температуре 24, 8 ^О C и влажности 64%. Это подтверждается данными лабораторных исследований (Sun, 1993), но при крупномасштабном вермикультивировании возникают трудности, касающиеся инкубационного периода коконов, кроме того, 10-15% червей не достигают половозрелости через 80 дней. Так, урожай червей можно получить через 90 дней, но у некоторой части популяции червей увеличивается время, когда можно собирать урожай.

Аэрирование является ключевым моментом для высокоурожайной вермикультуры в глубоком слое субстрата при высокой плотности популяции. Для этого система каналов для аэрации прокладывается на дне, субстрат для червей содержит 10% остатков грибоводства и два слоя из пористых материалов закладываемых при создании вермиложа. Все это улучшает аэрируемость субстрата, что очень существенно сказывается на росте и развитии червей. Подходящий уход гарантирует высокий выход биомассы сборы червей. Кормовой субстрат для червей играет важнейшую роль в поддержании роста и размножения червей. Ферментированная смесь из навоза с такими растительными отходами как грибные отходы, солома, фрукты, овощи и опилки, предпочтительна для червей E. fetida. Спустя месяц после инокуляции червей в субстрат кормление необходимо проводить регулярно (каждые 10-15 дней), чтобы черви использовали полностью субстрат при постоянной температуре и влажности, находящийся между верхним слоем и слоем на дне. Однако чтобы инкубация коконов прошла успешно, не следует трогать вермиложе в течение месяца после спаривания червей.

Такой метод культивирования размножающихся червей и растущих червей в различных слоях вермиложа устраняет некоторые недостатки традиционных методов вермикультивирования, в частности присутствие смеси различных ювенилов, коконов и вермикомпоста в одном и том же слое вермиложа приводит к затруднению отделения червей от смеси при этом понижается продуктивность и степень утилизации отходов. Хороший способ сепарации коконов из субстрата до сих пор еще не разработан (SIIST, 1985), хотя некоторые сепараторы для червей разработаны (Price and Phillips, 1990). В этих исследованиях мы показали, что растущие черви при тех же или подобных стадиях развития имеют незначительные различия в индивидуальном весе червей, потому что популяция имеет свое происхождение от той же группы коконов или ювенилов в ложе, в котором разводятся черви. Это делает разведение червей управляемым, более простым и легким. Раздельное культивирование и управление размножающейся и растущей популяции червей, основанное на различных экологических потребностях может быть осуществлено при производстве червепродукции. Согласно нашим результатам, полученным в лабораторных условиях (Sun, 1993), даже при температуре субстрата ниже 18 ^О C и щелочных значений рН среды 8, 0-9, 0, эффективность наращивания веса у червей также может быть высокой.