СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЕРМИКОМПОСТА Российский патент 2015 года по МПК C05F11/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и к экологии, а именно получению вермикомпоста с высоким содержанием кальция. Изобретение может быть использовано для улучшения продуктивности и повышения устойчивости сельскохозяйственных растений к стрессам и болезням.

Известен способ вермикомпостирования, при котором в качестве субстрата для вермикультуры используются смеси на основе навоза и целлюлозосодержащего наполнителя (торф, солома, опилки и т.п.) (Морев Ю.Б. Искусственное разведение дождевых червей. - Фрунзе, 1990. - 62 с.).

Недостатком аналога является дефицит кальциевых соединений в исходных субстратах.

Известен также способ вермикомпостирования овощных отходов в смеси с известью и соломой (RU 2255077).

Недостатком данного способа является использование нерастворимых форм кальция для изменения pH субстрата. Количество кальция, доступного для растений, по известному способу также невелико.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ по патенту RU 2393137.

По прототипу вермикомпост получают путем смешивания навоза крупного рогатого скота (КРС) с дефекатом в соотношении 3:1 по объему с последующим включением смеси в садовую землю в равных пропорциях и добавлением органического наполнителя в количестве 15-20% от объема субстрата. Данный способ принят за прототип изобретения.

Общим признаком является то, что в смесь для вермикультивирования добавляется листовой опад, который в прототипе выступает в качестве органического наполнителя. Недостатки прототипа: авторы прототипа используют смешанный листовой опад от разных видов деревьев, что позволяет повысить интенсивность процесса переработки отходов, но не обеспечивает получение вермикомпоста с высоким содержанием кальция. В то же время, как известно, соотношение «Ca²⁺/K⁺» крайне важно для процесса корнеобразования и является критически важным для выживания ювенильного (молодого) растения в стрессовых условиях.

Технической задачей изобретения является получение вермикомпоста с повышенным содержанием солей кальция и количественным преобладанием кальция над калием.

Поставленная задача решена следующим образом. В качестве основного пищевого субстрата для компостного червя Eisenia fetida используется листовой опад от древесного растения - тополя черного (Populus nigra). Опад от этого вида деревьев содержит большое количество солей кальция. Согласно изобретению данный субстрат получается путем смешивания листового опада с верховым торфом 1:8 по весу с последующим высаживанием в смесь популяции червей Eisenia fetida в количестве 20% от сухой массы смеси. Вермикомпостирование осуществляют при 70-80%-ной влажности субстрата.

Верховой торф - гигроскопичный поглотительный материал, обедненный минеральными веществами. Его функция в способе по изобретению - снижение токсичности аммония, высвобождающегося при разложении органических отходов, а также придание среде обитания червей оптимальных структурно-механических свойств.

Тополиный листовой опад содержит очень мало азота и калия, но много лигнина и солей кальция. Наличие разнообразных кальциевых солей делает его перспективным субстратом для получения вермикомпоста с соотношением кальций/калий, сдвинутым в сторону кальция. В свою очередь это позволит использовать данный продукт вермикультивирования в качестве подкормки, повышающей устойчивость растений к стрессам и болезням (Ray A Bressan, Paul M Hasegawa, Jose M Pardo. Plants use calcium to resolve salt stress//Trends in Plant Science. - vol. 3, no. 11, pp. 411-412, 1998; B. W. Poovaiah, A. S. N. Reddy - Calcium and Signal Transduction in Plants//Critical Reviews in Plant Sciences. - vol. 12, no. 3, pp. 185-185, 1993).

Способ осуществляется следующими этапами:

1. Исходный субстрат получают путем смешивания тополиного (Populus nigra) листового опада с верховым торфом в соотношении 1:8. Оба компонента предварительно высушивают до воздушно-сухого веса.

2. В исходные субстраты высаживают популяцию червей Eisenia fetida в массовом количестве 20% от сухой массы смеси.

3. Производят вермикомпостирование при 70-80%-ной влажности субстратов в течение 30 суток.

В таблице 1 представлены результаты сравнительного анализа некоторых химических параметров полученного нами вермикомпоста и вермикомпоста на основе традиционного субстрата - навоза.

Таблица 1 - Химические параметры вермикомпоста, полученного из навоза и тополиного листового опада

Параметр Вермикомпост на основе субстрата: Навоз Тополиный опад Содержание K⁺, мг-экв/кг 28,9±1,1 16,78±0,58* Содержание Ca²⁺, мг-экв/кг 24,4±7,2 98,5±1,73* Отношение «Ca²⁺/K⁺» 0,84 5,9*

Примечание: * - отличия, статистически значимые при p<0.05

Таким образом, в полученном вермикомпосте на основе смеси торфа и тополиного опада содержание кальция и отношение «содержание кальция/содержания калия» достоверно выше, чем в вермикомпосте, полученном на основе традиционного субстрата - навоза.

Тестирование полученного вермикомпоста проводили на изолированных ростках картофеля сорта Невский, которые проращивали в гидропонных сосудах, заправленных водными вытяжками (1:25) из вермикомпоста. В качестве контроля использовали вермикомпост, полученный из смеси торфа и конского навоза. Оцениваемый показатель - относительный вес образующихся в ходе проращивания корней. Этот параметр является интегральной оценкой процесса корнеобразования.

Результаты испытаний вермикомпоста представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Относительный вес корней ростков картофеля сорта Невский, проращиваемых на вытяжках из вермикомпоста на основе навоза и на основе тополиного опада

Вариант опыта Относительный вес корней, % Количество повторений опыта Среднее арифметическое Ошибка среднего Вермикомпост на основе навоза 10 10,15 3 Вермикомпост на основе тополиного опада 10 17,2* 3,5

Примечание: * - отличия, статистически значимые при p<0.05

Как видно из таблицы 2, для ростков картофеля сорта Невский выращивание на вермикомпосте, полученном на основе тополиного опада, приводит к достоверному увеличению относительного веса корней по отношению к варианту с вермикомпостом, полученным из навоза. На основании полученных данных можно сделать заключение о благоприятном влиянии вытяжек из вермикомпоста на основе тополиного листового опада на устойчивость и выживаемость ростков картофеля сорта Невский, используемых в целях размножения ценного семенного материала.

Список использованной литературы

1. Морев Ю.Б. Искусственное разведение дождевых червей. - Фрунзе, 1990. - 62 с.

2. Патент №2255077, МПК C05F 3/00, 29.12.2003.

3. Патент №2393137, МПК C05F 3/00, 24.11.2008.

4. Ray A Bressan, Paul M Hasegawa, José M Pardo. Plants use calcium to resolve salt stress//Trends in Plant Science. - vol. 3, no. 11, pp. 411-412, 1998.

5. B. W. Poovaiah, A. S. N. Reddy - Calcium and Signal Transduction in Plants//Critical Reviews in Plant Sciences. - vol. 12, no. 3, pp. 185-185, 1993.

Способ получения вермикомпоста включает использование листового опада и внесение в субстрат компостного червя Eisenia fetida. В качестве листового опада используют опад тополя Populus nigra, который смешивают с верховым торфом в соотношении 1:8 по весу и добавляют воду до достижения влажности 70-80%. В полученный субстрат вносят популяцию Eisenia fetida из расчета 20% от сухой массы субстрата и вермикомпостируют в течение 25-30 суток. Техническим результатом является получение вермикомпоста с повышенным содержанием солей кальция и количественным преобладанием кальция над калием. 2 табл.

Способ получения вермикомпоста, включающий использование листового опада и внесение в субстрат компостного червя Eisenia fetida, отличающийся тем, что в качестве листового опада используют опад тополя Populus nigra, который смешивают с верховым торфом в соотношении 1:8 по весу, добавляют воду до достижения влажности 70-80%, в полученный субстрат вносят популяцию Eisenia fetida из расчета 20% от сухой массы субстрата и вермикомпостируют в течение 25-30 суток.