Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАЗМНОЖЕНИЯ ВЕРМИКУЛЬТУРЫ КРАСНОГО ДОЖДЕВОГО ЧЕРВЯ EISENIA FOETIDA

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно размножению беспозвоночных животных (червей).

Известен способ выведения червей, включающий поддержание влажности субстрата в пределах 70-80% при кислотности рН 6,8-7,2. При этом требуется постоянного поддержания этого уровня, для чего в субстрат вносять порошок гашеной извести или мела [1, 2, 3].

Известен способ поддержания оптимальных условий влажности и кислотности путем периодического увлажнения субстрата стабилизированным ЭХА катодным водным раствором с рН 9-10 и Eh=-400…-700 мВ [4, 6] прототип.

В мировой практике значительно возрос интерес системе управления плодородием почвы путем правильной ее обработки червями, как почвоулучшителями. При этом в сочетании с использованием современных достижений нанотехнологий, многие формы влияния наночастиц (НЧ) практически находят применение в растениеводстве, животноводстве, а также при повышении интенсивности технологии размножения червя [7, 8].

В частности, расширяются возможности применения кремния в виде наночастиц, так как НЧ менее токсичны и отличаются пролонгированным воздействием на биологические объекты [9]. На основе НЧ кремния созданы биопрепараты нового поколения, которые успешно испытаны [10], при этом исследования и выводы ведущих мировых ученых выдвигают свойства кремния на первое место [11, 12]. При этом черви играют основную роль в системе повышения плодородия почвы, перемешивая слои и усиливая аэрацию.

Задачей изобретения является поддержание оптимальных условий влажности и кислотности субстрата - корма для червей и повышение эффективности его усвояемости, в т.ч. НЧ кремния, в условиях выведения и размножения червей Е. foetida.

Предполагаемый способ реализован следующим образом.

В эксперименте использовались наночастицы (НЧ) оксида кремния SiO₂: размер - 30,7±0,3 нм, химический и фазовый состав: SiO₂ - 99,8%, Cl:<0,2 (% масс.); способ получения - плазмохимический синтез, удельная поверхность (S_уд.) - 109 м²/г, Z-потенциал - 27±0,12 мВ, произведены PLASMOTERM (Россия, г. Москва, ул. Тарутинская, д. 1).

Для поддержания параметров влажности и рН органического субстрата используется катодная фракция электрохимически активной (ЭХА) воды, как раскислителя. В качестве стабилизации ЭХА катодного водного раствора использовали глицин в концентрации 0,01 мас. % из группы полярных незаряженных аминокислот, что гарантировало сохранность его свойств рН 9-10 и Eh=-400…-700 мВ в течение 7-10 дней, кроме того раствор демонстрирует противомикробную и противогрибковую активность [4, 6].

Использованные в эксперименте черви Е. foetida были выращены в питомнике центра Нанотехнологии в сельском хозяйстве ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН. Червей культивировали в навозе крупного рогатого скота, прошедшего ферментацию с исходной кислотностью рН 6,8. Для эксперимента отбирали половозрастные черви массой от 0,5 до 1,5 г из которых были сформированы 3 группы (n=10): I - культивирование червей по известному способу [1]; II -культивирование червей с использованием католита с рН 9-10 и Eh=-400…-700 мВ [4, 6]; III - культивирование червей осуществлялось с добавлением в стабилизированный католит НЧ оксида кремния в минимальной концентрации 50 мг на кг корма-субстрата [13], вызывающий стимулирующий допинговый эффект преодоления негативных факторов. Червей помещали в контейнеры с приготовленным субстратом по 10 штук и выдерживались в темноте. Перфорированные крышки предотвращали потери влаги.

Учетный период - тест созревания при размножении принят в эксперименте - 140 дней [4] и производился при температуре воздуха плюс 20-25°С и температуре субстрата - оптимальной + 20 (15-25)°С, влажности субстрата оптимальной 75 (65-85) %, рН среды обитания оптимальной 7,0 (6,5-7,5) [2, 3]. Влажность и рН субстрата проверяли через каждые 10 суток, причем в субстрат I группы три раза вводили мел для уменьшения кислотности до рН 7,0.

Полная выборка взрослой популяции червей (95-97%) в конце учетного теста 140 дней производилась путем трехкратного, с периодичностью 6-7 дней, съема верхнего слоя корма с червями.

Как видно из таблицы, культивирование червей с добавлением в стабилизированный католит НЧ оксида кремния в дозе 50 мг на кг субстрата (III группа) увеличило плодовитость червей по сравнению с I и II группами соответственно на 32,2% и 10,0%.

Литература

1. Городний Н.М., Мельник И.А., Повхан М.Ф. и др. Биоконверсия органических отходов в биодинамическом хозяйстве. - Киев: Урожай, 1990. - 256 с.

2. Игонин A.M. Дождевые черви: как повысить плодородие почв в десятки раз, используя дождевого червя «Старателя». - Ковров: Маштепс, 2002. - 192 с.

3. Патент на изобретение РФ №2058737. Способ получения технологических (специализированных) пород компостного дождевого червя Eisenia foetida / A.M. Игонин. Опубликовано 27.04.1996.

4. Патент на изобретение РФ №2040174. Способ выведения червей / Б.Г. Рогачев, Ю.Н. Сидоров. Опубликовано 25.07.1995 - прототип.

5. Патент на изобретение РФ №Устройство для выращивания вермикультуры технологически специализированного дождевого червя Eisenia foetida

6. Патент на изобретение РФ №2234945. Стабилизатор водного раствора и водосодержащего сырья с самопроизвольно изменяющимися окислительно-восстановительными свойствами / В.М. Дворников. Опубликовано 27.08.2004.

7. Soenen S.J., Himmelreich U., Nuytten N., De Cuyper M. Cytotoxic of iron oxide nanoparticles and implications for safety in cell labeling // Biomaterials. 2011, Vol. 32(1), P. 195-205.

8. Mahmoudi M., Hofmann H., Rothen-Rutishauser В., Petri-Fink A. / Assessing the in vitro and in vivo toxicity of superparamagnetic iron oxide nanoparticles // Chem. Rev. 2012, Vol. 112(4), P. 2323-2338.

9. Коваленко Л.В., Фолманис Г.Э. Биологически активные нанопорошки жележа. М.: Наука, 2006. - 124 с.

10. Арсентьева И.П., дзидзигуриди ЭЛ., Захаров Н.Д. и др. // Перспективные материалы. 2004. №4. С.64-68.

11. Heather A. Currie, Carole С.Perry. Silica in Plants: Biological, Biochemical and Chimical Studies. Ann Bot. 2007 December; 100(7): 1383-1389.

12. Матыченков B.B., Бочарникова E.A., Кособрюхов A.A., Биль К.Я. О подвижных формах кремния в растениях // ДАН РАН. 2008. Т. 418. №2. С. 279-281.

13. Лебедев С.В., Сизова Е.А., Гариш И.А. Трофометаболический потенциал Eisenia fetida Savigny, 1826 (OLIGOCHATA, LUMBRICIDAE), обусловленный присутствием в почве наночастиц меди и ее оксида/ Поволжский экологический журнал. 2017. №2. С. 147-156.