Применение зоокомпоста личинок мухи черная львинка (Hermetia illucens) при выращивании огурцов
Автор: Пендюрин Е.А., Святченко А.В., Кирюшина Н.Ю.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 3 (96), 2022 года.
Бесплатный доступ
В России в последнее время снижается количество применяемых минеральных и органических удобрений, это приводит к отрицательному балансу основных элементов питания растений в почвах почти всех сельскохозяйственных районов страны. Чтобы замедлить падение питательных макро- и микроэлементов для растений в почве, необходимо осуществление комплекса мер по систематическому воспроизводству плодородия почв, которое непосредственно связано с рациональным использованием органических и минеральных удобрений. Предлагаемое решение данного вопроса возможно на основе использования местных питательных органических компостов. Зоокомпост личинок мухи Черная львинка содержит все необходимые питательные элементов (органический углерод, N, P, K, золу и микроэлементы). Экспериментальные исследования, проведенные в 2020-2021 гг. по использованию зоокомпоста личинок мухи Черной львинки показали, что его применение благоприятно влияет на всхожесть растений и количество плодов. По результатам двухлетних исследований выявлено, что зоокомпост влияет на количество плодов огурцов сорта Дальновосточный 27. Установлено, что на контрольном образце было собрано 13-14 огурцов, а при внесении зоокомпоста количество плодов огурцов увеличивалось с 14 до 35 шт. Средняя прибавка урожайности плодов 1 растения огурцов увеличивается с 22,16 г на контрольном варианте до 420 г, урожай с делянки увеличился с 63,75 г до 692,68 г. Экспериментально установлено, что зоокомпост может применятся в качестве удобрения органического происхождения, оптимальная доза которого составляет 1-2 т./га при весеннем внесении.
Зоокомпост, личинки мухи, черная львинка (hermetia illucens), полевой эксперимент, огурцы сорта дальневосточный 27
Короткий адрес: https://sciup.org/147237897
IDR: 147237897 | DOI: 10.17238/issn2587-666X.2022.3.45
Текст научной статьи Применение зоокомпоста личинок мухи черная львинка (Hermetia illucens) при выращивании огурцов
Введение. Регулярное внесение элементов питания в почвы бедных по химическому составу дол^но превышать их вынос с уро^аем. Для этого необходимо создать бездефицитный баланс питательных веществ. Данное условие имеет особую актуальность на пахотных почвах при интенсивном земледелии, где внесение удобрений является основным решением проблемы [1, 2].
Производители сельскохозяйственной продукции в настоящее время тратят большие дене^ные средства на удобрения, чтобы получить высокие уро^аи выращиваемых сельскохозяйственных культур и повысить уровень земледелия.
Предполагаемое решение данного вопроса возмо^но на основе использования местных питательных органических компостов. Органические компосты – это удобрения, содер^ащие питательные вещества ^ивотного и растительного происхо^дения, которые при разло^ении образуют минеральные вещества. Вместе с тем в околоземный слой выделяется углекислый газ, необходимый для фотосинтеза растений. При этом такие удобрения влияют на воздушное и водное питание растений, способствуя развитию почвенных бактерий и микроорганизмов, ^ивущих в симбиозе с корнями овощных культур и помогают им получить доступные питательные элементы [3].
В последнее время наиболее перспективными являются инновационные технологии биопереработки органических остатков с помощью ^ивых организмов, например, личинок двукрылого насекомого Черная львинка. Сущность изучаемого способа заключается в том, что в процессе поедания и переваривания личинками органические остатки измельчаются практически на одинаковые частицы размером 0,5-3 мм. После отделения личинок от органических остатков их объем сокращается до 80%. При это следует отметить, что после поедания и видоизменения личинкой мухи органические отходы представляют собой высокоценный и экологически чистый органический компост для растений (зоокомпост) [4].
Зоокомпост – один из видов органических удобрений, представляющий собой продукт ^изнедеятельности личинок мухи Черной львинки, это мелкогранулированная рыхлая не сле^ивающаяся масса как в сухом, так и во вла^ном состоянии, темно-коричневого цвета с древесно-землистым запахом и оттенком присутствия соединений аммиака, преобладающий размер частиц 0,53 мм. Основные макро- и микроэлементы, а так^е биогенный кальций, магний и ^елезо зоокомпоста личинок мухи Черной львинки находятся в легкодоступных соединениях с органическими кислотами.
Белгородская область является ведущим аграрным регионом РФ, который производит около 4% общероссийского объема валового продукта, доля пашни составляет 1,1%. Общеизвестно, для того чтобы сохранить бездефицитный баланс органического вещества в черноземных почвах, необходимо вносить 610 т/га подстилочного навоза [5]. Ввиду этого проблема повышения плодородия почв связана с отсутствием возмо^ности большинства хозяйств приобрести минеральные удобрения, уменьшив при этом внесение органических [6-12].
Условия, материалы и методы. Целесообразность определения основных характеристик зоокомпоста обусловлена, пре^де всего, необходимостью выявления тех его свойств, которые обеспечат возмо^ность широкого и эффективного его использования в технологиях сельского хозяйства. Оценку зоокомпоста личинок мухи Черной львинки проводили воздушнотепловым, спектрофотометрическим, потенциометрическим, титриметрическим методами.
Экспериментальных данные химического состава образца зоокомпоста личинок мухи Черная львинка приведены в табл. 1.
Таблица 1 – Химический состав зоокомпоста личинок мухи Черная львинка, %
|
N |
P 2 O 5 |
K 2 O |
Углерод |
Зола |
Микроэлементы |
CaO |
MgO |
Вода |
|
2-3 |
1-3 |
1-3 |
15-45 |
5-6 |
1-6 |
0,7-2 |
0,3-0,5 |
20-50 |
Согласно данным табл. 1, зоокомпост личинок мухи Черная львинка содер^ит все необходимые питательные элементы (органический углерод, N, P, K, золу и микроэлементы). Для оценки агрономической эффективности зоокомпоста личинок мухи Черная львинка как органического удобрения нами был зало^ен мелкоделяночный полевой эксперимент. Зоокомпост вносили в почву в количестве 1-5 т на га в трехкратной повторности, схема эксперимента представлена в табл. 2.
Таблица 2 – Схема эксперимента
Варианты опыта (количество вносимого зоокомпоста, т/га)
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
контроль |
|
3 |
1 |
контроль |
2 |
4 |
5 |
|
2 |
контроль |
4 |
5 |
3 |
1 |
Весеннее внесение зоокомпоста личинок мухи Черная львинка осуществлялось путем равномерного распределения по поверхности делянки с последующим заделыванием его культиватором КР1 с плавающим лезвием на глубину 10-15 см, размер делянки составлял 1 м2. Преобладающая почва экспериментального участка – черноземом типичный среднемощный, малогумусный. Участок располо^ен в Белгородской области, Белгородском районе, с. Ерик, снт. Земледелец. В подготовленные экспериментальные делянки сеяли семена огурца, сорта «Дальневосточный 27».
^гроклиматическая характеристика и метеорологические условия в период проведения исследований в 2020 г. характеризовались как относительно благоприятные: май – холодный и до^дливый, июнь и июль – теплый и вла^ный, август – теплый и сухой, необеспеченный влагой на 53%, сентябрь теплый (на 5,1°С выше нормы) и необеспеченный влагой от среднемноголетней нормы на 93%. Погодные условия в 2021 г. отмечались как относительно благоприятные: май по показателям среднемноголетних данных был нормальным по температуре и до^дливым, июнь, июль и август были теплее нормы на 2,5-3,2 градуса и не обеспеченный влагой от среднемноголетней нормы. Что существенно сказалась на развитии растений (табл. 3).
Таблица 3 – Погодные условия вегетационных периодов
|
Месяц |
Средне мес. т-ра, °C |
Норма |
Откл. + - |
Сумма осад., мм |
Норма |
В % к норме |
|
Погодные условия 2020 год |
||||||
|
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 |
|
сентябрь |
18 |
12,9 |
5,1 |
2,7 |
40 |
6,8 |
|
Погодные условия 2021 год |
||||||
|
май |
14,6 |
14,6 |
- |
69,6 |
47 |
148 |
|
июнь |
20,4 |
17,9 |
2,5 |
77,7 |
63 |
123 |
|
июль |
23,1 |
19,9 |
3,2 |
24 |
69 |
34,7 |
|
август |
21,8 |
18,8 |
3,0 |
51,8 |
56 |
92,5 |
|
сентябрь |
10,6 |
13,4 |
2,8 |
26,2 |
40 |
65,5 |
Математическую обработку полученных экспериментальных данных осуществляли с помощью программы NIRSMAIN.EXE [9].
Результаты и обсуждение. Из химического состава зоокомпоста известно, что в нем содер^атся все полезные питательные элементы, поэтому целью нашего экспериментального исследования являлась изучение влияния различных доз зоокомпоста на рост и развитие огурцов (табл. 4).
Таблица 4 – Влияние зоокомпоста на всхо^есть растений огурцов
|
Повторность |
Всхо^есть огурцов в экспериментальных делянках, % |
|||||
|
Номер делянки (количество вносимого зоокомпоста, т/га) 2020 год |
||||||
|
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 |
|
|
НСР 95% - 11,165 |
||||||
|
Варианты опыта (количество вносимого зоокомпоста, т/га) 2021 год |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
к |
|
|
1 |
100 |
100 |
100 |
100 |
75 |
75 |
|
2 |
100 |
100 |
100 |
100 |
75 |
100 |
|
3 |
100 |
100 |
75 |
100 |
100 |
100 |
|
среднее значение |
||||||
|
92 |
100 |
92 |
100 |
83 |
92 |
|
|
+8 |
+8 |
+0 |
+8 |
-9 |
Отклонения от контроля |
|
|
НСР 95% - 7,212 |
||||||
Согласно полученных результатов, зоокомпост личинок мухи Черная львинка благоприятно влияет на всхо^есть растений. Наблюдается увеличение всхо^ести растений огурцов на 4-19%.
На экспериментальных делянках огурцы выращивали с мая по сентябрь, в течение месяца полив растений не производился и вспомогательная подкормка удобрениями то^е.
Сбор уро^ая по мере созревания проходил в среднем 1 раз в 2-3 дня, размер плодов находился в диапазоне 9-12 см, масса огурцов составила от 57,62 г до 82,84 г.
Количественные показатели, необходимые для изучения влияния зоокомпоста на плодообразование огурцов, представлены в табл. 5.
Таблица 5 – Влияние зоокомпоста на количественные показатели плодов огурцов
|
Повторность |
Количество огурцов, шт./1 м2 |
|||||
|
Варианты опыта (количество вносимого зоокомпоста, т/га) 2020 год |
||||||
|
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 |
|
|
НСР 95% - 16,53 |
||||||
|
Повторность |
Варианты опыта (количество вносимого зоокомпоста, т/га) 2021 год |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
к |
|
|
1 |
34 |
30 |
19 |
15 |
17 |
12 |
|
2 |
30 |
39 |
20 |
20 |
15 |
16 |
|
3 |
35 |
35 |
20 |
18 |
16 |
14 |
|
среднее значение |
||||||
|
33 |
35 |
20 |
18 |
16 |
14 |
|
|
+19 |
+21 |
+6 |
+4 |
+2 |
Отклонения от контроля |
|
|
НСР 95% - 17,212 |
||||||
Как видно из таблицы 5, на контрольном образце было собрано 13-14 огурцов, при внесении зоокомпоста количество огурцов увеличилось до 24-35 шт.
Нами исследовались показатели уро^айности одного растения и средний уро^ай плодов огурцов с делянки, чтобы изучить влияние зоокомпоста на уро^ай. Учетная площадь делянки составляла 1 м2. Показатели уро^айности представлены в табл. 6. ^нализ результатов показывает достоверные данные прибавки уро^ая огурцов. Видно, что зоокомпост благоприятно влияет на уро^ай растений. Наблюдается увеличение средней уро^айности огурцов с 309,73 г. до 700,00 г. Наибольшая прибавка уро^ая при внесении зоокомпоста (1-2 тонны на га) составляет 240,59-420,00 г с одного растения.
Таблица 6 – Уро^ай 1 растения огурцов, г
|
Количество огурцов, шт./1 м2 |
||||||
|
Варианты опыта (количество вносимого зоокомпоста, т/га) 2020 год |
||||||
|
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 |
|
|
НСР 95% - 17,97 |
||||||
|
Повторность |
Варианты опыта (количество вносимого зоокомпоста, т/га) 2021 год |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
к |
|
|
1 |
680 |
600 |
380 |
300 |
340 |
240 |
|
2 |
720 |
780 |
400 |
400 |
300 |
320 |
|
3 |
700 |
700 |
400 |
360 |
320 |
280 |
|
среднее значение |
||||||
|
700 |
693 |
393 |
353 |
320 |
280 |
|
|
+420 |
+413 |
+113 |
+73 |
+40 |
Отклонения от контроля |
|
|
НСР 95% - 25,21 |
||||||
Заключение. Производители сельскохозяйственной продукции в настоящее время тратят большие дене^ные средства на удобрения, чтобы получить высокие уро^аи выращиваемых сельскохозяйственных культур и повысить уровень земледелия. Предлагаемое решение данного вопроса возмо^но на основе использования местных питательных органических компостов. Зоокомпост личинок мухи Черная львинка содер^ит все необходимые питательные элементы: органический углерод, N, P, K, золу и микроэлементы. Полученный анализ результатов исследования основных химических характеристик зоокомпоста личинок мухи Черная львинка по ряду показателей говорит о соответствии ГОСТ 33830-2016 Удобрения органические на основе отходов ^ивотноводства. Технические условия.
Зоокомпост личинок мухи Черная львинка благоприятно влияет на всхо^есть растений. Установлено, что при внесении зоокомпоста в почву происходит его поло^ительное влияние на всхо^есть с 4 до 19%.
По результатам двухлетних исследований выявлено, что зоокомпост влияет на количество плодов огурцов сорта Дальновосточный 27. Установлено, что на контрольном образце было собрано 13-14 огурцов, а при внесении зоокомпоста количество плодов огурцов увеличивалось с 14 до 35 шт.
Средняя прибавка уро^айности плодов 1 растения огурцов увеличивается с 22,16 г на контрольном варианте до 420 г, уро^ай с делянки увеличился с 63,75 г до 692,68 г. При этом наибольшая прибавка уро^ая получена при внесении зоокомпоста в количестве 1-2 т на га.
Экспериментально установлено, что зоокомпост мо^ет применятся в качестве удобрения органического происхо^дения, оптимальная доза которого составляет 1-2 т/га при весеннем внесении. Таким образом, за два года экспериментальных исследований, зоокомпост личинок мухи Черная львинка показал поло^ительную динамику на рост и развитие сельскохозяйственной культуры на примере огурцов, что дает возмо^ность его рекомендовать при использовании в производственных условиях.
http://www.nasadki.net/index/dostoinstva_i_problemy_biznesa_po_razvedeniju_lichinok_mukh_c hernaja_lvinka_hermetia_illucens/0-594 (дата обращения: 29.02.22).
http://www.nasadki.net/index/dostoinstva_i_problemy_biznesa_po_razvedeniju_lichinok_mukh_c hernaja_lvinka_hermetia_illucens/0-594 (data obrashcheniya: 29.02.22).
Список литературы Применение зоокомпоста личинок мухи черная львинка (Hermetia illucens) при выращивании огурцов
- Пендюрин Е.А., Рыбина С.Ю., Смоленская Л.М. Использование зоокомпоста Черной львинки в качестве органического удобрения // Аграрная наука. 2020. № 7-8. С. 106-110.
- Оценка пригодности техногенных грунтов для рекультивации нарушенных территорий / Е.А. Пендюрин, Л.М. Смоленская, В.Г. Рыбин, С.Ю. Рыбина // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2013. № 3. С. 151-153.
- Pendyurin E.A., Rybina S.Y., Smolenskaya L.M. Research of Black Soldier Fly (Hermetia illucens) maggots zoocompost's influence on soil fertility // Lecture Notes in Civil Engineering. 2021. T. 147. C. 42-49.
- Высокоэффективная биоконверсия органических субстратов личинками Черной Львинки (Hermetia illucens) / А.И. Бастраков, A.A. Загоринский, A.A. Козлова, H.A. Ушакова // Биотехнология и качество жизни: Международная научно-практическая конференция. М., 2014. С. 418-419.
- Экология применения органических удобрений / В.Г. Сычев, O.A. Соколов, A.A. Завалин, И.Я. Шмырева / Федеральное агентство научных организаций, Российская академия наук, ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова. М.: ВНИИА, 2017. 336 с
- Агрохимия под редакцией Б.А. Ягодина. М.: Колос, 2002. 584 с.
- Пендюрин Е.А., Смоленская Л.М., Святченко A.B. Использование зоокомпоста культивирования личинок мухи Черная львинка (Hermetia illucens) при выращивании огурцов // Вестник аграрной науки. 2021. № 1(88). С. 56-62.
- Чернышев В. Б. Экология насекомых. М.: Изд-во МГУ, 1996. С. 304.
- Alvarez L. The Role of Black Soldier Fly, Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomyidae) in Sustainable Waste Management in Northern Climates // Electronic Theses and Dissertations. 2012. P. 402.
- Rearing methods for the black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae) in a colony / D.C. Sheppard [et al.] // Journal of Medical Entomology. 2002. Vol. 39(4). P. 695-698.
- Серебрянский Д.Н. Достоинства и проблемы бизнеса по разведению личинок мух Чёрная Львинка (Hermetia illucens) // URL: http://www.nasadki.net/index/dostoinstva_i_problemy_biznesa_po_razvedeniju_lichinok_mukh_c hernaja_lvinka_hermetia_illucens/0-594 (дата обращения: 29.02.22).
- Применение личинок черной львинки, hermetia illucens, для утилизации картофеля, зараженного фитонематодами / Ж.В. Удалова, А.И. Бастраков, С.В. Зиновьева, H.A. Ушакова // Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями. 2019. № 20. С. 627-632.
