Использование зоокомпоста культивирования личинок мухи черная львинка (Hermetia illucens) при выращивании огурцов

Введение. В последнее время природоохранные факторы все сильнее воздействуют на экономическое формирование стран и регионов, оказываются ключевыми при принятии ва^ных решений. Пренебре^ение природоохранными условиями все чаще оборачивается катастрофами и существенными материальными потерями. Одной из таких утрат является сокращение плодородия почв [1].

Почва имеет особый органоминеральный состав, является естественно историческим телом природы в условиях планеты Земля, она по праву считается основным средством и предметом труда в сельскохозяйственном производстве, источником богатства народа, ^изни человека [2].

В настоящее время почвенный покров подвергается воздействию неблагоприятных факторов. За счет хозяйственной деятельности человека отчу^даются сельскохозяйственные территории при строительстве новых предприятий и городов, прокладки дорог и линий высоковольтных электропередач, затопления сельскохозяйственных угодий под гидроэлектростанции, развития горнодобывающей промышленности [3]. Органические отходы составляют значимую часть человеческой ^изни и требуют особого обращения. Экспериментально установлено, что в среднем городской ^итель производит от двухсот до пятисот килограмм органических отходов. По содер^анию питательных веществ и удобрительным качествам они прибли^ены к навозу и могут быть использованы в сельском хозяйстве [4].

Белгородская область по праву считается одним из ведущих аграрных регионов страны, с интенсивно развивающимся земледелием и ^ивотноводством. Располагая 1,1% долей пашни, Белгородчина производит более 4% общероссийского объема валовой сельскохозяйственной продукции.

Известно, что для поддер^ания бездефицитного баланса органического вещества черноземных почв следует применять 6-10 т/га органических удобрений. Внесение органических удобрений в Белгородской области в 1987 г. составляло 9 млн. т (5,8 т/га площади), наименьшее их использование отмечено в 2006 г. – 912 тыс. т (0,9 т/га), в 2019 вносили 11,9 млн т (7,9 т/га). Начиная с 2007 г., в связи с нарастающим развитием ^ивотноводства, объемы использования органических удобрений в области стали возрастать. Следует отметить, что проблема сохранения и повышения плодородия почв, охрана, экология и рациональное использование находятся в центре внимания. Из литературных источников известно, что личинки мухи способны переваривать органические отходы свиноводческих и птицеводческих хозяйств, осадки сточных вод, отходы рыбной и мясной промышленности, испорченные фрукты, овощи, отходы ресторанов и кухонные отходы [5]. Органические отходы предварительно не измельчаются, а личинки Черной львинки в процессе поедания и переваривания сами дробят органические остатки на одинаковые, маленькие частицы. После отделения личинки от массы органических остатков их общий объем сокращается на 70-80%, а сами отходы представляют собой ценное органическое удобрение зоогумус [6]. Основное преимущество изучаемой разработки - это ее безопасность для окружающей природной среды и человека [7-9].

Условия, материалы и методы. В качестве объекта исследования выступает зоокомпост, полученный в результате переработки органических отходов личинкой американской мухи - Черная львинка ( Hermetia illucens ) [10-11]. Исследуемая разработка основана на свойстве личинок насекомого Черная львинка перерабатывать любые органические отходы.

В данной работе для получения зоокомпоста использовали: пищевые отходы некондиционных зерновых продуктов, пищевые продукты торговых сетей с истекшим сроком годности, опилки. К полученной смеси добавляли подращенных личинок мухи Черная львинка, которые в течение 7-10 дней перерабатывали ее. По истечении времени с помощью просеивания отделяли личинку от субстрата.

Исследуемый зоокомпост представлял собой сыпучую слабо слеживающуюся дробленую мелкогранулированную массу размер частиц 0,1-3 мм - 80%, темно-коричневого цвета, с запахом аммиака. Биогенные химические вещества зоокомпоста находятся в виде соединений с гумусовыми кислотами, и содержат в себе необходимые макро- и микроэлементы. Зоокомпост богат полезной для почвы и растений сапрофитной микрофлорой, он может применятся при выращивании огурцов как одной из самых распространенных овощных культур на планете. Огурец - это однолетнее растение семейства тыквенных, которое в отличие от большинства овощей едят в недозрелом виде.

С целью выявления пригодности использования зоокомпоста в качестве органических удобрения для почв, был осуществлен спектр исследований по оценке его питательности: воздушно-тепловым, спектрофотометрическим, потенциометрическим, титриметрическим методами. Зоокомпост вносили в почву в количестве 1-5 т на га, контроль без зоокомпоста весной, равномерно распределяли по поверхности делянки, заделывая его на глубину 10-15 см ручным культиватором КР1 с плавающим лезвием, размер делянки составлял 1 м2. Почва экспериментального участка представлена черноземом типичным среднемощным, малогумусным, расположенным по адресу Белгородская область, Белгородский р-н., с. Ерик, снт. Земледелец. В подготовленные экспериментальные делянки производили посев овощной сельскохозяйственной культуры - огурец, сорта «Дальневосточный 27». Статистический анализ обработки выборки полученных данных организованного повторения осуществлялся с помощью программы NIRSMAIN.EXE.

Климатические условия развития огурцов в 2020 году характеризовались как относительно благоприятные: май был холодный и до^дливый, июнь и июль теплый и обеспеченный влагой, август сухой, необеспеченный влагой на 53% от среднемноголетней нормы (табл. 1).

Таблица 1 – Климатические характеристики развития огурцов

Метеорологические данные за 2020 год
Месяц	Среднемес. т-ра	Норма	Откл. + -	Сумма осад., мм	Норма	В % к норме
май	12,5	14,6	2,1	101,2	47	215,3
июнь	20,4	17,9	2,5	62,2	63	98,7
июль	20,7	19,9	0,8	86	69	124,6
август	20,11	18,8	1,31	29,8	56	53

Результаты и обсу^^ение. На первом этапе исследования зоокомпоста был осуществлен химический анализ и определено содер^ание биогенных элементов. Результаты экспериментальных исследований образца зоокомпоста личинок мухи Черная львинка представлены в табл. 2.

Таблица 2 – Содер^ание биогенных компонентов

Показатели зоокомпоста
NO 3 -, мг/кг	NO 2 -, мг/кг	NН 4 +, мг/кг	N общий, мг/кг	С орг., %	Гумус, %	Р 2 О 5 , мг/100г	К 2 О мг/100г	Fe 2 O 3 , мг/100г	рН Н2О	рН КСl
656,2± 28,06	2,66± 0,20	8178,7± 1795,4	6871,15± 1473,9	17,20± 0,27	29,65± 0,27	220,33± 28,00	907,00± 25,00	26,00± 2,63	8,02± 0,06	7,92

Данные табл. 2 показывают наличие в зоокомпосте ну^ных питательных элементов для роста и развития сельскохозяйственным культур. Среди продуктов азотистого обмена доминирует аммонийный азот.

Полученный зоокомпост мо^ет использоваться в качестве органического удобрения, так как его показатели соответствуют требованиям «ГОСТ 338302016 Удобрения органические на основе отходов ^ивотноводства. Технические условия». Для доказательства пригодности зоокомпоста как органического удобрения нами был проведен полевой опыт на специально выделяемом участке, в целях определения количественного действия зоокомпоста на уро^ай сельскохозяйственных культур.

С целью оценки влияния зоокомпоста на огурцы изучали всхо^есть растений (табл. 3).

Таблица 3 – Влияние зоокомпоста на всхо^есть растений огурцов

Повторность	Всхо^есть огурцов в экспериментальных делянках, %
	Номер делянки (количество вносимого компоста, т/га)
	1	2	3	4	5	к
1	71	75	80	75	70	65
2	75	85	75	80	75	70
3	71	100	85	70	70	70
	среднее значение
	72	87	80	75	72	68
	+4	+19	+12	+7	+4	Отклонения от контроля

Примечание: НСР 95% – 11,165.

Согласно данным табл. 3, зоокомпост личинок мухи Черная львинка поло^ительно влияет на всхо^есть растений, увеличивает всхо^есть растений огурцов с 4 до 19 процентов, но достоверные данные получены при внесении 2 и 3 т/га (на делянках два и три).

Огурцы на экспериментальных делянках выращивали с мая по сентябрь месяц без полива и дополнительной подкормки удобрениями (рис.).

к

Рисунок – Экспериментальные делянки

Плоды огурцов собирались по мере созревания в среднем 1 раз в 2-3 дня, размер огурцов находился в диапазоне 9-12 см, масса плода колебалась от 57,62 г до 82,84 г.

С целью изучения влияния зоокомпоста на плодообразование огурцов проводили подсчет их количества с 1 м2. Количественныепоказатели представлены в табл. 4. Из нее видно, что на контрольном варианте было собрано 13 огурцов, при внесении зоокомпоста количество плодов огурцов увеличилось с 14 до 24 штук.

Таблица 4 – Влияние зоокомпоста на количественные показатели плодов огурцов

Повторность	Количество огурцов, шт./1 м2
	Номер делянки (количество вносимого компоста, т/га)
	1	2	3	4	5	к
1	16	24	19	14	16	15
2	13	23	20	19	16	12
3	14	24	18	17	16	13
	среднее значение
	14	24	19	17	16	13
	+1	+11	+6	+4	+3	Отклонения от контроля

Примечание: НСР 95% – 16,53.

С целью изучения влияния зоокомпоста на уро^ай нами исследовались показатели уро^айности 1 растения и средний уро^ай плодов огурцов с делянки. Показатели уро^айности представлены в табл. 5-6.

Таблица 5 – Уро^ай одного растения огурцов, г

Повторность	Номер делянки (количество вносимого компоста, т/га)
	1	2	3	4	5	к
1	335,16	555,4,	408,22	300,30	349,90	320,87
2	290,13	500,00	435,07	425,07	350,00	257,25
3	303,90	529,10	381,40	376,40	351,50	284,60
	среднее значение
	309,73	528,16	408,22	366,25	350,46	287,57
	+22,16	+240,59	+120,65	+78,56	+62,89	Отклонения от контроля

Примечание: НСР 95% – 17,98.

Из таблицы 5 видно, что внесение зоокомпоста личинок мухи Черная львинка поло^ительно повлияло на уро^ай растений: увеличивает среднюю уро^айность растений огурцов с 309,73 г до 528,16 г. Следует отметить, что максимальная прибавка уро^ая составила 240,59 г с одного растения и получена при внесении двойной дозы зоокомпоста (2 т на га). Из данных таблицы 6 видно, что средняя уро^айность плодов огурцов составляет 929,20-1558,15. Это на 63,75-692,68 г больше, чем на контрольном варианте. Следует отметить, что максимальная прибавка уро^ая составила 692,68 г с делянки, что в 1,2 раза больше контрольного варианта.

Таблица 6 – Уро^ай огурцов г/на делянку

Повторность	Номер делянки (количество вносимого компоста, т/га)
	1	2	3	4	5	к
1	1005,50	1587,15	1224,65	909,90	1049,70	962,61
2	870,39	1500,00	1305,21	1275,21	1050,00	780,00
3	911,70	1587,30	1144,20	1129,20	1054,50	853,80
	с			реднее значение
	929,20	1558,15	1224,68	1104,77	1051,40	865,47
	+63,75	+692,68	+359,21	+239,30	+185,93	Отклонения от контроля

Примечание: НСР 95% – 17,10.

Выво^ы. Проанализировав результаты исследования основных химических характеристик зоокомпоста личинок мухи Черная львинка, мо^но сделать вывод, что он по содер^анию биогенных компонентов соответствует «ГОСТ 33830-2016 Удобрения органические на основе отходов ^ивотноводства. Технические условия».

Внесение зоокомпоста личинок мухи Черная львинка поло^ительно влияет на всхо^есть растений: увеличивает всхо^есть растений огурцов с 4 до 19%. На контрольном варианте было собрано 13 огурцов, при внесении зоокомпоста количество плодов огурцов увеличилось с 14 до 24 штук. Средняя прибавка уро^айности плодов 1 растения огурцов увеличилась с 22,16 до 240,59 г, уро^ай с делянки – с 63,75 до 692,68 г. Следует отметить, что максимальная прибавка уро^ая получена при внесении двойной дозы зоокомпоста (2 т на га).

Экспериментально установлено, что зоокомпост мо^ет использоваться в качестве органического удобрения, оптимальной дозой считается весеннее внесение в количестве 2 т/га.