ДОМАШНИЙ ВЕРМИКОМПОСТЕР: УСТРОЙСТВО И КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ, ВЛАЖНОСТИ И КИСЛОТНОСТИ СУБСТРАТА

Введение

Небольшие вермикомпостеры, рассчитанные на бытовые органические отходы, всё чаще используются дома, в школах и учебных лабораториях. Они позволяют перерабатывать пищевые и растительные остатки в органическое удобрение и одновременно наблюдать за дождевыми червями [1; 2]. Однако устойчивая работа такой системы зависит от нескольких параметров субстрата — температуры, влажности и кислотности, — которые нужно не угадывать, а измерять.

Практические руководства обычно ограничиваются советами «держать субстрат влажным, но не мокрым». Для научной или учебной работы этого недостаточно: нужны измерения, описание методики и понимание их ограничений. Поэтому важно рассмотреть, как устроен вермикомпостер и как корректно контролировать условия в нём.

Цель работы — на основе анализа литературы и нормативных документов охарактеризовать устройство домашнего вермикомпостера и методы контроля температуры, влажности и кислотности субстрата. Задачи: 1) описать конструкцию и подготовку субстрата; 2) рассмотреть влияние температуры и влажности на червей; 3) охарактеризовать методы измерения параметров.

Материалы и методы

Работа выполнена как аналитический обзор. Использованы монографии, статьи по вермикультуре и действующие методики определения свойств почв, найденные в Google Scholar, в электронной библиотеке eLibrary и на портале «КиберЛенинка». Поиск вёлся по ключевым словам: вермикомпостер, вермикультура, Eisenia fetida, влажность субстрата, pH водной вытяжки, температурные требования. Числовые значения сопоставлялись не менее чем по двум источникам.

Результаты и обсуждение

Устройство вермикомпостера

Вермикомпостер представляет собой ёмкость с отверстиями для воздухообмена, в которой находятся подстилка, органические отходы и черви. Подстилкой служат влагоёмкие материалы, например бумага, картон или солома, которые обеспечивают рыхлую структуру и доступ воздуха [1; 2]. Избыток влаги должен иметь возможность стекать или испаряться, иначе в субстрате возникают анаэробные условия.

Корм вносят небольшими порциями, чтобы он не накапливался и не загнивал. Для некоторых отходов рекомендуется предварительное компостирование: Б. Гунади и соавторы показали, что рост и плодовитость Eisenia fetida зависят от длительности предварительного компостирования коровьего навоза [3]. На практике это означает, что свежий, быстро разогревающийся материал может быть неблагоприятен для червей, и его нужно выдерживать до загрузки.

Температура

Для вермикультуры обычно используют червей Eisenia fetida и близкий вид E. andrei. Для них оптимальной считается умеренно тёплая среда, примерно 20–25 °C, при этом в более широком диапазоне они остаются жизнеспособными, а при сильной жаре или заморозках погибают или перестают размножаться [4; 5]. Особенно опасно перегревание субстрата, которое возможно при внесении свежего материала, склонного к саморазогреву [1; 3].

Влажность

Дыхание червей происходит через покровы тела, поэтому субстрат должен быть влажным. В работе Х. Домингес и К. Эдвардса на Eisenia andrei наибольший рост и созревание отмечены при высокой влажности субстрата, а при снижении влажности рост ухудшался [6]. Точные значения зависят от материала, поэтому в отчёте нужно указывать, как измерялась влажность и на каком субстрате.

Влажность субстрата можно оценить с помощью датчика влажности почвы или методом высушивания образца до постоянной массы [7]. Следует подчеркнуть, что воздушный гигрометр показывает влажность воздуха, а не субстрата, и использовать его для оценки влажности подстилки нельзя. Поэтому для субстрата и для воздуха в помещении применяют разные приборы.

Кислотность

Кислотность субстрата влияет на состояние червей и на процессы разложения. Черви переносят достаточно широкий диапазон значений pH, но предпочитают значения, близкие к нейтральным [4]. Для измерения используют водную вытяжку: субстрат смешивают с дистиллированной водой в заданном соотношении, выдерживают и измеряют pH-метром [8]. Соотношение субстрата и воды и время выдерживания необходимо указывать, поскольку от них зависит результат.

Перед измерением pH-метр необходимо калибровать по буферным растворам [8]. Если такой возможности нет, в тексте работы следует прямо отметить, что точность прибора не проверялась.

Таблица 1.

Основные параметры вермикомпостера и способы их измерения [4; 7; 8]

Значение для практики наблюдений

Для учебного исследования достаточно вести журнал измерений: ежедневно в одно и то же время фиксировать температуру и влажность субстрата, а кислотность определять через 1–2 дня. Журнал позволяет увидеть изменения условий и связать их с состоянием червей, а также с количеством и составом вносимого корма. Результаты рекомендуется представлять в виде таблицы и простого графика, подписанных и снабжённых описанием условий.

Ограничением настоящего обзора является то, что приведённые диапазоны температуры и влажности получены в лабораторных и полевых опытах на определённых видах и субстратах и могут отличаться от условий конкретного домашнего вермикомпостера. Поэтому при планировании собственных измерений нужно ориентироваться не только на литературные значения, но и на реальное состояние субстрата и червей.

Выводы

1. Вермикомпостер должен обеспечивать воздухообмен, отвод лишней влаги и влагоёмкую рыхлую подстилку; корм вносят небольшими порциями.

2. Умеренно тёплая температура и высокая, но не избыточная влажность субстрата благоприятны для Eisenia fetida и E. andrei; перегрев и пересыхание опасны.

3. Влажность субстрата измеряют датчиком или высушиванием образца, а воздушный гигрометр для этого непригоден.

4. При измерении pH водной вытяжки необходимо указывать условия приготовления вытяжки и калибровку прибора.

Список литературы:

1. Munroe G. Manual of On-Farm Vermicomposting and Vermiculture. Truro: Organic Agriculture Centre of Canada, 2007.
2. Vermiculture Technology: Earthworms, Organic Wastes, and Environmental Management / ed. by C.A. Edwards, N.Q. Arancon, R.L. Sherman. Boca Raton: CRC Press, 2011. 623 p.
3. Gunadi B., Blount C., Edwards C.A. The growth and fecundity of Eisenia fetida (Savigny) in cattle solids pre-composted for different periods // Pedobiologia. 2002. Vol. 46, № 1. P. 15–23.
4. Edwards C.A., Bohlen P.J. Biology and Ecology of Earthworms. 3rd ed. London: Chapman & Hall, 1996. 426 p.
5. Reinecke A.J., Viljoen S.A., Saayman R.J. The suitability of Eudrilus eugeniae, Perionyx excavatus and Eisenia fetida for vermicomposting in southern Africa in terms of their temperature requirements // Soil Biology and Biochemistry. 1992. Vol. 24, № 12. P. 1295–1307.
6. Domínguez J., Edwards C.A. Effects of stocking rate and moisture content on the growth and maturation of Eisenia andrei (Oligochaeta) in pig manure // Soil Biology and Biochemistry. 1997. Vol. 29, № 3–4. P. 743–746.
7. ГОСТ 28268-89. Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений. М.: Изд-во стандартов, 1989.
8. ГОСТ 26423-85. Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки. М.: Изд-во стандартов, 1985.