Титов И.Н. презентация

ВЕРМИКУЛЬТУРА: ТЕХНОЛОГИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Титов И.Н.

Всероссийское общество биотехнологов им. Ю. А. Овчинникова, отделение Вермологии; www.biorosinfo.ru
Холдинг ФОМ, ООО «Заречье-2», г. Новокуйбышевск, Самарская область, Россия; www.pochwer.ru
Лаборатория биотехнологии, кафедра химии, ВГПУ, Владимир, Россия; E-mail: tit42@mail.ru

БЕЛКА И БАВ
ВЕРМИКУЛЬТУРА И ФАРМАЦЕВТИКА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

обитают в почве и органических отходах. Они являются гермафродитами и обычно размножаются с помощью спаривания, оплодотворяя друг друга. После спаривания они вытягивают свои тела через поясок или клителлум и сбрасывают его через головную часть тела. Каждый кокон содержит одно или более яиц, которые могут выжить и развиться при благоприятных условиях, затем вылупляются ювенильные особи червей, когда условия окружающей среды становятся благоприятными.
Они становятся половозрелыми через один-восемь месяцев и продолжают размножаться через регулярные интервалы. Для выживания и размножения им необходимы оптимальные режимы влажности и температуры.

andrei
Dendrobena veneta
Lumbricus rubellus
Lumbricus terrestris

Тропические виды
Perionix excavatus
Eudrilus eugeniae
Lampito mauritii

fetida, необходимы следующие условия:
температура 20-25О C;
влажность 75-90%;
Регулярное добавление органических материалов в систему слоем 2,5-5,0 см;
аэробные условия и верхний слой в 10-15 см, содержащий новый органический материал.

рН СРЕДЫ
СОДЕРЖАНИЕ КИСЛОРОДА

ТРЕБОВАНИЯ


15-25˚ C
0 и 35˚ C

80-90%
60 и 90%
низкое <0.5 мг/кг
5 < рН < 9
высокое

кроличий,
козий и овечий
Растительные
отходы

Промышленные и
муниципальные

Пивная дробина
Овощные и фруктовые отходы
Пищевые отходы
Осадки сточных вод
Листья и трава
Бумага и картон
Органическая часть ТБО

которые получаются в результате взаимодействия вермикультуры и почвенных микроорганизмов при переработке органических отходов в мезофильных условиях (15-28o C). Вермикомпосты - это полностью стабилизированные органические высокогумусированные удобрения с низким соотношением C:N. Они обладают высокими и разнообразными микробиологическими и ферментативными активностями, прекрасной черноземоподобной структурой, высокой влагоудерживающей емкостью, а также содержат питательные макро- и микроэлементы ( N, Р, К, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Mo, Zn) в доступной для растений форме. Они также содержат в себе различные классы фитогормонов и гуминовые вещества, которые действуют как регуляторы роста растений.

от 25.12.2002г.

Способ получения биогумуса, включающий получение биогумуса путем вермикомпостирования органогенных сельскохозяйственных и промышленных отходов с использованием промышленной линии дождевых (компостных) червей Eisenia fetida состоит в том, что подкормку и увлажнение вермикультуры производят только с одной боковой стороны сформированного стационарного бурта. Популяция взрослых особей червей перемещается в горизонтальном (латеральном) направлении поперек бурта в зону свежей и влажной подкормки, создавая активно работающую зону вермикультивирования. Для создания оптимальных условий аэрации, влажности и температуры активно работающую зону бурта укрывают нетканым материалом. Коконы и появляющаяся молодь червей остаются в центральных частях бурта. По мере одностороннего наслаивания компоста на бурт происходит его расширение и движение. Из противоположной части бурта - зона дозревания биогумуса большая часть популяции червей уходит. Переработанный субстрат (биогумус-сырец) постоянно отбирается для подсушивания и просеивания. Одновременно с подкормкой с противоположной стороны бурта удаляется слой переработанного субстрата, содержащего копролиты дождевых червей. Таким образом, при постоянном наслаивании подкормки на одну сторону бурта и одновременном отбирании переработанного субстрата с противоположной стороны происходит перемещение самого бурта в одном направлении, то есть бурт с вермикультурой становится смещаемым (подвижным) в пространстве.

ПЛОЩАДИ
МЕДЛЕННАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ
СУЩЕСТВЕННЫЕ ПОТЕРИ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ ОТ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ И УЛЕТУЧИВАНИЯ
ТРУДНОСТИ СБОРА ВЕРМИКОМПОСТА БЕЗ ЧЕРВЕЙ

И ПЕРЕМЕЩАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ТРУДНОСТЬ ПОДДЕРЖАНИЯ ВЛАЖНОСТИ ОПРЫСКИВАНИЕМ
ИНТЕНСИВНЫЙ РУЧНОЙ ТРУД
СБОР ВЕРМИКОМПОСТА БЕЗ ЧЕРВЕЙ ЗАТРУДНЕН – ТРЕБУЕТСЯ СЕПАРИРОВАНИЕ ОТ ОТХОДОВ

2001.

ЦИКЛ
МАЛО РУЧНОГО ТРУДА
ОТНОСИТЕЛЬНО МАЛАЯ ПЛОЩАДЬ
ПОТЕРИ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ МИНИМАЛЬНЫ
ЛЕГКОСТЬ СБОРА ВЕРМИКОМПОСТА БЕЗ ЧЕРВЕЙ


ВЫСОКИЕ КАПИТАЛЬНЫЕ ЗАТРАТЫ
ТРЕБУЕТСЯ ГРАМОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

размера - от простого ящика до многоярусного контейнера
Они часто используются в школьных проектах
В Австралии очень популярны вермикомпостирующие туалеты, которые устанавливаются и используются в городских парках

свалки
Производится органическое удобрение для растений и улучшитель почвы
Устраняется запах от пищевых отходов
Полезный образовательный инструмент



Требуют осторожного управления
Возможно появление мух

прекрасным источником животного белка, обогащенного незаменимыми аминокислотами и витаминами. Многие виды дождевых червей можно выращивать в различных органических отходах, превращая их в биомассу червей, последняя может составлять от 4 до 10% от исходной массы отходов. Черви могут быть отделены от субстрата механическим способом и затем переработаны в сухие вермикорма для животных, которые могут быть использованы как белково-витаминный премикс в количестве до 15% при кормлении рыбы, птицы и свиней.

оживления почвы, оздоровления растений, борьбы с некоторыми фитопатогенами и насекомыми-вредителями. Препарат представляет собой водную суспензию почвенных микроорганизмов и является, по своей сути, комплексным микробным биопрепаратом.
Фунгицидные свойства ему придают различные полезные для почвы и растений аэробные микроорганизмы (около 30 видов): азотфиксирующие симбиотические и несимбиотические бактерии, фосфат- и калийрастворяющие микробы, целлюлозолитики и микоризные грибы и др.

В настоящее время многие фирмы из различных стран производят целый ряд гуминовых препаратов из вермикомпостов. Эти препараты относятся к числу экологически чистых или безопасных. Эти препараты содержит в себе все компоненты вермикомпоста в растворенном и физиологически активном состоянии: гуматы и фульваты натрия и калия, аминокислоты, витамины, природные фитогормоны, микро- и макроэлементы и споры полезных для растений почвенных микроорганизмов.

Жидкие гуминовые препараты из вермикомпостов обладают следующими свойствами:
повышают всхожесть и энергию прорастания семян;
стимулируют корнеобразование у растений;
способствуют быстрому укоренению черенков;
стимулируют рост и ускоряет развитие растений;
повышают иммунитет растений;
уменьшают содержание нитратов в сельскохозяйственной продукции;
препятствуют поступлению тяжелых металлов и радионуклидов в растение;
увеличивают содержание сахаров, белков и витаминов в плодах и овощах;
устраняют хлороз, стимулируют цветение и плодоношение.

почвогрунта позволяет сократить сроки созревания урожая до 7-10 дней, продлить сроки плодоношения растений на 2-3 недели и повысить урожайность в 1,5-2 раза. При этом в овощах повышается содержание сахаров, витаминов и сухого вещества и, вместе с тем, существенно снижается содержание нитратов и ТМ. Выращенные в теплицах овощи и фрукты с использованием вермикомпоста имеют практически такой же вкус и аромат, как полученные в естественных условиях в открытом грунте. Время хранения плодов увеличивается почти в 2 раза. Вермикомпост обладает пролонгированным действием в течение 3-4 лет после его однократного внесения.

Комплексное применение вермикомпоста, вермикомпостного «чая» и жидких бактериальных гуминовых препаратов из вермикомпоста в тепличных хозяйствах нашей страны позволит выращивать экологически чистую продукцию, так называемые «биоовощи» и биофрукты», которые будут иметь высокий спрос у потребителя, что позволит повысить рентабельность этих хозяйств за счет повышения урожайности и улучшения качества выращиваемой сельскохозяйственной продукции.

болезням и стрессовым ситуациям (засухи, пересадки, температурные колебания, высокие концентрации химических веществ и т.п.).
Сокращается потребность в поливе за счет влагоемкости и водоудерживающей способности.
Вермикультура как технология должна сыграть свою положительную роль при глобальном изменении климата и может иметь большие перспективы при адаптации человечества к изменению условий окружающей среды.
Считать наличие вермиотрасли неотъемлемой частью агропромышленного комплекса в условиях устойчивого развития общества, направленной на производство биосовместимых препаратов и «зеленых химикатов», что обеспечит высокое качество и повышенную стоимость биопродуктов на основе вермикультуры.

развития городского сообщества на примере среднего многоквартирного дома; формирование экологически ориентированного сознания жителей, обучение лидеров умению передавать свой опыт другим заинтересованным сообществам.
Проект инициирован в 1993 году в рамках программы Центра гражданских инициатив под названием "Огород на крыше".
Сегодня, кроме огорода на плоской крыше 9 этажного кооперативного многоквартирного дома (287 квартир и 470 жильцов) площадью 1700 кв. м., в доме организован селективный сбор мусора, приготовление компоста из органических отходов с помощью красных калифорнийских червей; полученный компост используется для удобрения огорода. С 1997 года огород на крыше окупает затраты на свое содержание благодаря продаже выращенных на нем саженцев; дает продукцию для малообеспеченных жителей дома; совместная деятельность сближает жильцов. Таким образом, получилась замкнутая система: огород - пищевые отходы - вермикомпост - огород, а излишки вермикомпоста передаются сельскохозяйственному предприятию. Для вывоза остального мусора заключены договоры с мусороперерабатывающим заводом.
Планируется развитие следующего проекта "Городская мини-ферма на крыше" (2 рабочих места) и разрабатывается проект предприятия на 2-3 рабочих места по выгонке цикорного салата в подвале.

заказчик: Департамент агропромышленного
комплекса
Основной разработчик Программы: Департамент агропромышленного
комплекса, ОГУ «ИКЦ АПК», Белгородская
государственная сельскохозяйственная академия
Исполнители: Департамент агропромышленного комплекса, ОГУ «ИКЦ АПК», Белгородская государственная сельскохозяйственная академия

Широкое и повсеместное использование вермикомпоста в сельском хозяйстве позволит земледельцам существенно сократить сроки накопления гумуса в почве, быстро возродить их потенциальное плодородие, сделать почву,
более устойчивой к ветровой и водной эрозиям.

Планируется создание 100 вермихозяйств.
Сетевая компания MAGERIC.

органических отходов

Дождевые черви являются удобным объектом для космических
экспериментов:
- небольшие размеры;
- короткий цикл индивидуального развития;
- высокая плодовитость;
- высокий уровень биоконверсии органических отходов в органическое
удобрение и животный белок.

В условиях продолжительных космических экспедиций дождевые черви могут использоваться для утилизации и рециклинга органических отходов жизнедеятельности космонавтов, пищевых отходов, водорослей, целлюлозы и других органических компонентов замкнутой системы космического аппарата и получения органического удобрения (вермикомпоста), которое в дальнейшем можно использовать как полноценный искусственный грунт для выращивания растительной продукции, а также выращивания растений, необходимых для проведения наблюдений за их состоянием в условиях действия комплекса факторов космического полета.

Тяжелые металлы являются действительно неразрушаемыми химическими элементами в почвах. Их только можно удалить из загрязненных почв с помощью переноса в ткани организмов, например растений (фиторемедиация) или беспозвоночных, например дождевых червей (вермиремедиация).
Дополнительно они могут быть связаны в процессе переработки органических отходов в вермикомпосты с помощью стабильных соединений - гуминовых веществ, которые делают их недоступными для растений.

И ПОСЛЕ ВЕРМИКОМПОСТИРОВАНИЯ

углеводородные инсектициды
Дериваты нефтяных продуктов в том числе:
полициклические ароматические углеводороды;
фенольные соединения;
бензольные соединения.
Большинство из этих веществ очень часто попадают в почву и затем они могут также попадать в растения и животных. И, наконец, они могут быть включены в ткани органов человека.

большие потенциальные возможности в рекламации загрязненных почв и возврата их в лоно сельскохозяйственного использования

Препараты из сырья животного происхождения (плацента, пчелиный и змеиный яды, панты, пиявки, морские и речные гидробионты) широко применялись в народной и современной медицине для лечения многих заболеваний человека. Не менее велико значение этих продуктов и сегодня, хотя некоторые из них уже практически не применяются из-за истощения природных ресурсов. За возобновляемыми природными лекарственными источниками сырья животного происхождения и созданными на их основе фармацевтическими препаратами и биологически активными пищевыми добавками большое будущее. Этот сектор деятельности человека и экономики необходимо всемерно развивать и совершенствовать.

C, биотин, никотиновая, фолиевая и
пантотеновая кислоты)
Ацетилхолинэстераза
Гемолитические антибактериальные белки
Антибактериальные белки без гемолитических свойств
Антибактериальные пептиды
Нейропептиды
Агглютинины и гемолизины
Лизоцим
Гипогликемический фактор
Фибринолитические ферменты
Фетидины
Металлопротеины
Гликопротеины
Антиоксиданты

обнаружил, что жидкость из дождевых червей может растворять фибрин. В 1983 году японские ученые выделили и изучили фермент, растворяющий фибрин, из дождевых червей L. rubellus. Было показано, что это комплекс из шести протеолитических ферментов, включающих в себя активатор плазминогена и плазмин, который назвали люмброкиназой. Ферменты люмброкиназы эффективно осуществляют протеолиз белков фибриногена и фибрина, но не других белков плазмы крови. Они стабильны в широком диапазоне значений рН и очень термостабильны.

вещества. Стрептокиназа является очень эффективным средством при лечении тромбозов, но обладает антигенностью для человека и поэтому не может использоваться повторно при лечении. Урокиназу получают из мочи человека. Так как концентрация ее очень низка, то это очень дорогой препарат. Недавно был получен препарат тканевого активатора плазминогена t-PA рекомбинатной технологией. Это тоже очень дорогой препарат. Все эти три известных фибринолитика вводятся внутривенно в условиях госпиталя.
ПРЕИМУЩЕСТВО ВЕРМИТРОМБОЛИТИКОВ состоит в том, что либо просто порошок ткани дождевых червей, либо очищенный ферментный препарат вводится оральным способом, что очень просто, дешево и эффективно. Комплекс ферментов люмброкиназы проникает в кровь пациента через желудочно-кишечный тракт и растворяет тромбы в кровеносных сосудах.

Имеется много сообщений о том, что дождевые черви и экстракты, полученные из них, используются для лечения ряда заболеваний человека в Китае и в других странах Азии. Это такие заболевания человека как артриты, мужское бесплодие, кардиоваскулярные болезни, тромбозы, бронхиальная астма, язвы ног, экземы и воспаления тканей. Некоторые биоактивные компоненты, обладающие фармацевтическими свойствами, были выделены и исследованы из дождевых червей.

«Общество биотехнологов России им. Ю.А.Овчинникова» создана секция «Вермологии».
Основное назначение секции «Вермологии» – координация действий и усилий для создания Ассоциации независимых российских производителей вермикомпостов на основе добровольности объединения предприятий-производителей.
Целями секции «Вермологии» в рамках Общества Биотехнологов России являются:
- объединение частных предприятий, занимающихся вермикультивированием и вермикомпостированием;
- координация и научно-методическая помощь вермихозяйствам;
- привлечение широкого круга предпринимателей в данную сферу деятельности;
- обеспечение контроля и высоких стандартов для вермипродукции;
- обмен опытом, идеями и распространение научно-технической информации;
- регулирование уровней продаж вермикомпостов и вермикультуры внутри страны и за рубеж;
- поддержка членов Ассоциации.
Основными задачами секции будут являться:
- разработка комплекса мер для масштабирования рециклинга органических отходов и производства органических удобрений в Российской Федерации;
- использование органических удобрений для повышения плодородия почв и производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции;
- совершенствование механизмов защиты интеллектуальной собственности.

современной биотехнологии могут сыграть ключевую роль в трех важнейших областях жизнедеятельности человека на Земле: экологической, сельскохозяйственной и здравоохранительной.
Во-первых, решаются некоторые экологические проблемы – утилизация и рециклинг органических отходов различных производств при одновременном освобождении территорий от завалов такими отходами.
Во-вторых, производство высокогумусных органических удобрений и гуминовых препаратов и их использование в сельском хозяйстве поможет перейти на органическое земледелие, а также решить ряд проблем в биотехнологии, растениеводстве, животноводстве, пушном звероводстве и рыбоводстве. Эти препараты могут найти самое широкое применение не только как биостимуляторы роста и развития растений, но и как адаптогены, а также как средства защиты растений от фитозаболеваний и насекомых-вредителей, как средства снятия почвоутомления и повышения плодородия почв, как иммунопротекторы в ветеринарии и как биологически активные добавки к кормовым смесям.
В-третьих, препараты биологически активных веществ из тканей дождевых червей должны масштабно производиться в нашей стране из этого возобновляемого ресурса животного происхождения и успешно применяться в медицине и косметике на благо человека.