На первых этапах компостирования в бурты проникают мелкие беспозвоночные, для которых исходный перерабатываемый материал представляет подходящую среду обитания. Это способные к полету насекомые, в основном двукрылые и жуки, переносимые ими нематоды или клещи и др. По мере понижения температуры внутри бурта до 20-25 градусов в него проникают многие мелкие членистоногие (панцирные клещи и коллемболы), мелкие кольчатые черви - энхитреиды и более крупные дожлевые навозные черви эйсения фетида. Эти черви месяца через два изрешечивают своими ходами весь бурт до самого основания, способствуя проникновению по ним мелких форм. При весенней закладке компостов осенью в них появляются и типично почвенные сапрофаги. Их деятельность завершает "созревание" компоста, основным компонентом которого становятся экскременты беспозвоночных.
Особое значение в переработке компостов имеют навозные дождевые черви эйсения фетида. Этот вид распространен в наших южных широколиственных лесах, где он развивается в гниющей древесине или в скоплениях опавших листьев. Однако, следуя за человеком, он становится обычным в разных скоплениях гниющих растительных остатков антропогенного характера. В естественно разлагающемся навозе и в компостах численность этого червя может достигать огромных масштабов: около 3000 червей на 1 квадратный метр бурта, до 6500 в слое 10 сантиметров. Биомасса этих червей при 500 особях в 1 литре компоета достигает 68 килограммов на 1 квадратный метр субстрата; все вещество компоста проходит через их кишечник, так что в конце компостирования органические остатки приобретают зернистую структуру и состоят из копролитов - экскрементов червей.
По расчетам О. Граффа в ФРГ, разложение компостируемых веществ и "созревание" компоста (переход в состояние, оптимальное для удобрения) совершаются при заселении червями в 14 раз быстрее, чем без них. Черви эйсения фетида способны к переработке и превращению в хорошее удобрение таких органических отбросов, как анаэробный ил канализационных вод, свиная навозная жижа и т. д. Такие отбросы в результате их переработки этими червями утрачивают дурной запах, освобождаются от вредной микрофлоры, приобретают агрономически ценную зернистую структуру, утрачивают токсичность для корней растений.
В США несколько компаний занимаются выращиванием и коммерческой реализацией дождевых червей и продажей их экскрементов, представляющих собой ценное органическое удобрение. Осадок сточных вод (после аэробной либо анаэробной ферментации) высушивают, а затем брикетируют, складывают штабелями, заселяют дождевыми червями (1500 граммов на 0,125 кубометра осадка) и выдерживают при 30-35-процентной влажности в течение четырех месяцев. В Калифорнии количество осадка, потребляемого за сутки червями, равно 40 процентам их веса.
По окончании "работы" червей всю массу компоста пропускают через цилиндрическое вращающееся сито.
Большая часть остающихся в роторе червей скапливается в одном его конце, их употребляют для заселения следующих партий компоста, а прошедшие сито копролиты представляют коммерчески ценное удобрение без неприятного запаха, не самонагревающееся при хранении, не токсичное для растений.
Предприятие в Каламазу (штат Мичиган) пропагандирует для сельских местностей компостирование кухонных отбросов с помощью дождевых червей в кустарных условиях - в ящиках, ведрах и т. п.
В Финляндии разработана схема компостирования осадка сточных вод в смеси с отходами коры, получаемыми на деревообрабатывающих и целлюлозных предприятиях.
На Филиппинах организован центр по "вермикультуре", то есть по разведению дождевых червей, который объединяет свыше 1000 предпринимателей, выращивающих этих червей не только как производителей компостного удобрения, но и как источник белков и жира (55 процентов белка и 13 процентов жира от сухой массы червей) для использования в рыбном хозяйстве, в качестве заменителя рыбной муки в животноводстве.
Совершенно ясно, что наступило время широко использовать "вермикомпостирование" в практике переработки органических отходов.
У нас во Всесоюзном институте животноводства разрабатывается и другое направление - использование животных в переработке органических отходов, в частности свиного навоза. Для этого используются личинки комнатной мухи. Навоз слоем около 20-30 сантиметров помещают на решетчатое основание, его заселяют личинками специально разводимых мух. По мере созревания готовые окуклиться личинки мигрируют вниз, проваливаются сквозь решетку, и их собирают со специально подставляемых листов. Собранные личинки после запаривания представляют собой ценный источник белковой пищи для свиней и домашней птицы, а получаемый компост - удобрение, обладающее противонематодным действием в теплицах.
Агроценозы сегодня и завтра
Диалектика плодородия
В. Р. Вильяме, создавший в 30-е годы учение о плодородии почв, определял плодородие как способность почвы удовлетворять потребности растения в воде и питательных веществах. Сейчас в понятие "плодородие почв" включают правильно организованную технологию выращивания сельскохозяйственных растений, не зависящую от капризов природы. Естественное же плодородие рассматривается лишь как часть потенциала почвы.
Почва - продукт длительного изменения поверхностного слоя горных пород под действием живых организмов, воды, воздуха. Не будем забывать, что и сами горные породы - плод биосферы, таков же воздух, таков же химический состав веществ грунтовых вод.
А вот организмы, которые живут в почве," меняются очень мало. "Сонное царство", "заторможенная эволюция", "живые ископаемые" - такие выражения здесь вполне правомочны. Древнейшие из известных ученым экосистем прокариотные, состоящие из микроорганизмов, существ безъядерных, прекрасно чувствуют себя в почве. До сих пор микроорганизмы связывают воедино все круговороты органических веществ, осуществляют фиксацию азота, регулируют круговорот фосфора, обеспечивают разложение органических соединений.
Именно микробы, их биоценозы из сине-зеленых водорослей и бактерий, которые существовали в мелких водоемах на протяжении трех миллиардов лет в гордом одиночестве, подготовили условия для появления животных и растений. Эти новые высокоорганизованные существа не заменили прежние микробные экосистемы, а только усложнили, надстроили их, удлинили в них пищевые цепи.
Функцию переработки органики, которую образуют растения, со временем взяли на себя животные, но они не доводят разложение до конца, работают "рука об руку" с микробами. Только так обеспечивается круговорот веществ. Если мы говорим, что нет почв без животных, то в еще большей степени это относится к микробам, которые участвуют в биогенном круговороте. И гораздо активнее.
Все это необходимо иметь в виду, говоря о диалектике плодородия: оно менялось в разные геологические периоды по мере эволюции почвенного покрова. Не сразу у наземных растений развились мощные корни, способные высасывать воду и питательные вещества с большой глубины. Не сразу сформировались комплексы микробов и животных, способные перерабатывать растительные остатки. Поэтому в палеозое, как полагают, почвы были маломощные, поверхностные, сплошь покрытые толстым слоем мертвого растительного опада.
Теперь в агроценозах плодородие почв во многом обеспечивает человек, помогая живым организмам почвы удовлетворить потребности сельскохозяйственных растений в минеральных солях, воде, воздухе, для дыхания корней.
Но уже сейчас возникают ситуации, когда человек вынужден сам сотворить землю, не прибегая к помощи других живых существ, но искусственно создавая условия для роста растений, аналогичные природным. Такие почвы создали белорусские химики на основе ионитов - искусственных материалов, напоминающих своеобразную химическую губку. Разница в том, что впитать эта "губка" может любые химические вещества, а выжать из нее ничего не удастся, разве только обменять один ион на другой.
Внешне эта почва оказалась похожей на вату, на ней хорошо росли капуста, укроп, другие овощи. Ее можно в избытке насытить нужными растениям ионами на многие годы, а в обмен она будет связывать ненужные ионы корневых выделений. Такие почвы побывали уже на космических кораблях, с ними работали космонавты Климук и Коваленок, Губарев и Гречко, Рюмин и Попов.
Найдут они применение и в земных теплицах.
Но пока на Земле заботой земледельцев является повышение плодородия естественных почв на десятках и сотнях миллионов гектаров. Решить проблемы повышения плодородия почв может только тесный союз земледельцев с наукой, необходимость которого так требовательно была подчеркнута на апрельском Пленуме ЦК КПСС 1985 года.
Фундамент аграрного цеха
Под пашней сейчас в СССР занято 227 миллионов гектаров, то есть на каждого жителя приходится 0,84 гектара. Однако в целом по стране природные возможности далеко не идеальны. Достаточно сказать, что две трети посевов зерновых размещается в зоне недостаточного увлажнения. Потенциальное плодородие наших почв вдвое ниже, чем, скажем, в США. Следовательно, на единицу продукции требуется двое больше затрат труда.
