СПОСОБ СЕЛЕКЦИИ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ Российский патент 1998 года по МПК A01K67/33 

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам выведения вермипопуляции, адаптированной к различным субстратам и технологическим условиям содержания.

Известен способ отбора и селекции дождевых червей, включающий размещение в субстрате, требующем утилизации, одного миллиона червей, содержание вермикультуры на данном субстрате, выборку оставшихся в живых особей и помещение их вновь на данный субстрат, повторение этих операций в течение 3,5 лет до получения промышленной породы дождевых червей для переработки определенного субстрата (Городний М.Н., Шикула Н.К., Повхан М.Ф. и др. Сельское хозяйство Венгрии. Земледелие, N 11, 1989, с. 71).

В этом способе нерационально используется маточное поголовье, значительны трудозатраты и низка производительность, отсутствуют объективные критерии оценки на промежуточных и окончательной стадиях селекции, велики материальные затраты.

Техническая задача решается тем, что в способе селекции дождевых червей, включающем размещение маточной популяции на поверхности субстрата, требующего утилизации, содержание ее и последующую выборку из субстрата взрослых особей для дальнейшего культивирования, маточную популяцию размещают в набор из нескольких связанных между собой проб субстратов, одну из которых формируют из чистого субстрата, требующего утилизации, а другие готовят из смеси базового и требующего утилизации субстратов в различных соотношениях, после содержания популяции на этих субстратах из них выделяют и подсчитывают взрослых, вновь родившихся червей и коконы, и пробу с максимальной концентрацией субстрата, требующего утилизации, в которой наблюдалось массовое заселение червей, принимают за базовую, затем все операции повторяют, при этом маточную популяцию на последующих этапах селекции формируют из популяции, произведшей массовое заселение в пробе с максимальной концентрацией утилизируемого субстрата, и популяции, заселившей более концентрированные пробы, включая чистый субстрат, и по получении популяции дождевых червей, произведшей массовое заселение пробы из чистого субстрата, требующего утилизации, процесс селекции завершают.

Кроме того, для каждого этапа селекции используют несколько одинаковых наборов проб, которые помещают в различные условия внешней среды по температуре и влажности, а условия культивирования популяции, произведшей массовое заселение пробы с максимальной концентрацией утилизируемого субстрата, принимают за базовые на следующем этапе селекции, а также маточную популяцию содержат на испытываемых субстратах в течение нескольких репродуктивных циклов при базовой температуре и влажности.

Технический результат позволяет упростить осуществление способа, быстро выделить вермипопуляцию с необходимыми свойствами, адаптированную к субстрату, требующему утилизации.

На чертеже схематично показан набор проб, представляющий собой уложенные в круг секторами пробы субстратов 1, 2, 3, 4, 5 и 6, в центр которых помещена маточная популяция 7 с базовым субстратом, представляющим собой компост, прошедший переработку дождевыми червями.

Способ селекции дождевых червей осуществляют следующим образом,
Пример. Вермипопуляцию, культивируемую на подстилочном конском навозе, необходимо адаптировать для переработки свежего птичьего навоза. Для проведения первого этапа селекции (табл. 1) готовят шесть наборов проб, по шесть проб в каждом наборе. Каждый набор готовят изолированно друг от друга для поддержания различных технологических условий для каждого набора проб. Пробы укладывают в круг на ровную поверхность. В сектор 1 укладывают субстрат, изготовленный из смеси свежего птичьего помета и конского подстилочного навоза в соотношении 1 : 1, в сектор 2 - 2 : 1, сектор 3 - 3 : 1, сектор 4 - 4 : 1, сектор 5 - 5 : 1, в шестой сектор укладывают пробу из одного птичьего помета или субстрат с более высокой концентрацией помета, чем в предыдущей пробе. В центр круга из проб субстратов укладывают базовый субстрат с маточной популяцией 7 в 3600 дождевых червей, обеспечивая плотность посадки в базовом субстрате 50000 особей на 1 м², первый набор проб содержат в базовых условиях при температуре 19^oC и влажности 80%, второй набор - при 19^oC и 82%, третий - 20^oC и 82%, четвертый - 20^oC и 84%, пятый - 21^oC и 84%, шестой - 21^oC и 86%. Для обеспечения более полной характеристики субстрата по пригодности его к переработке дождевыми червями и проверки наследуемости требуемых признаков в следующих поколениях червей вермипопуляцию содержат в вышеописанных условиях в течение трех репродуктивных циклов, то есть 21 сут. Затем проводят выделение взрослых и вновь родившихся червей, а также коконов из всей проб субстратов в каждом наборе. Количественное выражение популяции дождевых червей в i-й пробе, соответствующее ее массовому заселению, находят из выражения

где
n_i - количество популяции вермикультуры в i-й пробе;
n - количество популяции вермикультуры в начальный момент;
N - количество проб субстрата в наборе,
которое определяется условием определения качественной эквивалентности переработанного и вновь использованного субстрата, при котором плотность вероятности распределения червей в пробах подчиняется равномерному закону и отражает равноценность субстратов, как норма для червей. Отклонение плотности заселения пробы червями от "n" в меньшую или большую сторону объективно характеризует при прочих равных условиях качество субстрата, оцениваемое избирательными поведенческими реакциями червей на вновь предлагаемый корм. Определяют число червей, соответствующее массовому заселению пробы

После проведения оценки заселения проб оказалось, что в первом наборе проба субстрата с концентрацией 3 : 1 оказалась последней пробой с массовым заселением червей n₃ = 611. Во втором наборе субстрат 3 : 1 и n₃ = 618, в третьем наборе - 5 : 1 и n₅ = 608, в четвертом наборе - 5 : 1 и n₅ = 602, в пятом наборе - 4 : 1 и n₄ = 622, в шестом наборе - 4 : 1 и n₄ = 612. Из анализа полученных данных следует, что на данной стадии селекции оптимальным является субстрат с концентрацией 5 : 1 и содержанием вермикультуры при температуре 20^oC и влажности 82%. Принимают эти данные за базовые и готовят следующий этап селекции (табл. 2).

В сектор 1 помещают субстрат с концентрацией 5 : 1, в сектор 2 - 6 : 1, сектор 3 - 7: 1, сектор 4 - 8 : 1, сектор 5 - 9 : 1, сектор 6 - свежий куриный помет. Первый набор проб содержит в базовых условиях при температуре 20^oC и влажности 82%, второй набор - при 20^oC и 80%, третий - 21^oC и 80%, четвертый - 21^oC и 82%, пятый - 22^oC и 84%, шестой - 22^oC и 86%. Маточную популяцию 7 образуют из червей, выделенных из субстратов с концентрацией 5 : 1 и большей концентрацией. На втором этапе селекции маточная популяция составляет 720 червей, следовательно, число червей, соответствующее массовому заселению пробы, равно

После содержания, выделения и оценки заселения проб на втором этапе оказалось, что в первом наборе проба субстрата с концентрацией 9 : 1 оказалась последней пробой с массовым заселением червей n₅ = 129, во втором наборе субстрат 9 : 1 и n₅ = 127, в третьем наборе - 9 : 1 и n₅ = 122, в четвертом наборе - 8 : 1 и n₄ = 131, в пятом наборе - 8 : 1 и n₄ = 123, в шестом наборе - 7 : 1 и n₃ = 141. Таким образом, на второй стадии селекции наиболее близким к субстрату, требующему утилизации, является субстрат с концентрацией 9 : 1 и содержанием вермикультуры при температуре 20^oC и влажности 82%. Эти условия принимают за базовые для третьего этапа селекции (табл.3). В сектор 1 помещают субстрат с концентрацией 9 : 1, в сектор 2 - 10 : 1, сектор 3 - 11 : 1, сектор 4 - 12 : 1, сектор 5 - 13 : 1, сектор 6 - свежий куриный помет. Первый набор проб содержат в базовых условиях при температуре 20^oC и влажности 82%, второй набор - при 20^oC и 80%, третий - 21^oC и 82%, четвертый - 21^oC и 84%, пятый - 22^oC и 87%, шестой - 22^oC и 86%. Маточную популяцию 7 закладывают из червей, выделенных из субстратов с концентрацией 9 : 1 и выше. На третьем этапе селекции маточная популяция составляет 132 червя. Число червей, соответствующее массовому заселению пробы, равно

После содержания в течение 21 дня, выделения и оценки заселения проб на третьем этапе оказалось, что все пробы, состоящие из свежего куриного помета, имеют массовое заселение червей с n₆ = 129, в пределах 28 ... 30 и наибольшим n₆ = 30, при содержании вермипопуляции при температуре 20^oC и влажности 80%. На этом этапе выведение популяции для утилизации чистого свежего куриного помета закончено, определены оптимальные технологические условия культивирования вермикультуры на этом субстрате.

При селекции широко распространенной вермипопулции в качестве маточной популяции для первого этапа берут число червей, достаточное для проведения всех этапов селекции. При использовании в качестве маточной редкой популяции или отсутствии достаточного количества особей в промежутках между этапами селекции производят дополнительное размножение вермипопуляции на субстратах с максимальной концентрацией требующего утилизации вещества, в которых наблюдалось массовое заселение червей. Например, для описываемого случая, после первого этапа селекции - это субстрат с концентрацией 5 : 1, на втором - 9 : 1. После получения достаточного количества вермипопуляции при промежуточном размножении селекцию продолжают описанным способом.

Применение заявленного способа позволяет исключить гибель маточной популяции, значительно ускорить получение вермикультуры с требуемыми свойствами при одновременном определении оптимальных условий ее содержания, снизить материальные и трудовые затраты.

Использование: сельскохозяйственная биотехнология, в частности селекция дождевых червей, адаптированных к различным субстратам и технологическим условиям содержания. Сущность: предлагаемый способ предусматривает размещение маточной популяции в набор между несколькими связанными между собой пробами субстратов. Одну из проб формируют из чистого субстрата, требующего утилизации, а другие готовят из смеси базового субстрата и субстрата, требующего утилизации в различных соотношениях. Все наборы проб содержат в различных технологических условиях. После содержания популяции на этих субстратах из них выделяют и подсчитывают взрослых, вновь родившихся червей и коконы, а пробу с максимальной концентрацией утилизируемого субстрата принимают за базовую, после чего все операции повторяют до получения популяции дождевых червей, произведшей массовое заселение пробы из чистого субстрата, требующего утилизации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. 3 табл.

1. Способ селекции дождевых червей, включающий размещение маточной популяции на поверхности субстрата, требующего утилизации, содержание ее и последующую выборку из субстрата взрослых особей для дальнейшего культивирования, отличающийся тем, что маточную популяцию размещают в набор из нескольких связанных между собой проб субстратов, одну из которых формируют из чистого субстрата, требующего утилизации, а другие готовят из смеси базового и требующего утилизации субстратов в различных соотношениях, после содержания популяции на этих субстратах из них выделяют и подсчитывают взрослых, вновь родившихся червей и коконы, и пробу с максимальной концентрацией субстрата, требующего утилизации, в которой наблюдалось массовое заселение червей, принимают за базовую, затем все операции повторяют, при этом маточную популяцию на последующих этапах селекции формируют из популяции, произведшей массовое заселение в пробе с максимальной концентрацией утилизируемого субстрата, и популяции, заселившей более концентрированные пробы, включая чистый субстрат, и по получении популяции дождевых червей, произведшей массовое заселение пробы из чистого субстрата, требующего утилизации, процесс селекции завершают. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для каждого этапа селекции используют несколько одинаковых наборов проб, которые помещают в различные условия внешней среды по температуре и влажности, а условия культивирования популяции, произведшей массовое заселение пробы с максимальной концентрацией утилизируемого субстрата, принимают за базовые на следующем этапе селекции. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что маточную популяцию содержат на испытываемых субстратах в течение нескольких репродуктивных циклов при базовой температуре и влажности.