Проект «Роль дождевых червей в почвообразовании на примере выращивания стручковой фасоли»

Автор: Березюк Наталья Викторовна

Организация: ДОУ

Населенный пункт: Надеждинский район, п.Тавричанка

Введение

Актуальность проекта

Я проживаю в сельской местности, и у нашей семьи, как и у многих моих односельчан есть свои приусадебные участки, которые необходимы прежде всего для того, чтобы обеспечить семью выращенным на них урожаем.

Почвенный покров — главный источник получения продуктов питания. Известно, что плодородность почвы, и как следствие, урожайность, зависит от многих условий – наличие вредителей, полезных веществ и организмов, применение удобрений. И если первые два условия не зависят от человека и не требуют экономических и физических затрат, то для приобретения удобрения требуется время и деньги, тем более, что чрезмерное внесение удобрений способствует накоплению в почве и, как следствие – в продукции химических соединений, например, нитрат, вредное влияние которых на здоровье человека общеизвестно.

В связи с этим возникает проблема исследования – как нам повысить плодородность почвы без применения химических удобрений?

Существует множество микроорганизмов и животных, создающих почву. Важнейшим показателем плодородия почвы является содержание в ней органического вещества — гумуса, именно дождевые черви принимают участие в образовании перегноя, который повышает ее плодородие, но к сожалению, люди забывают о пользе червей, внося в почву химические удобрения и ядохимикаты/

Поэтому актуальность моей работы я вижу в том, что в наш век, когда нарушается экология почвы, стоит задуматься, что в природе есть создания, которые приносят неоценимую пользу.

 

Целью моего исследования является: доказать, на примере выращивания овощных культур, что жизнедеятельность дождевого червя способствует повышению плодородности почвы.

Объектом моего исследования является – плодородность почвы.

Предметом исследования - жизнедеятельность червей, как создателей ценного удобрения.

Задачи, которые я поставила перед проведением исследования:

- изучить теоретический материал по данной проблеме в интернете и справочной литературе;

- провести опыты, подтверждающие влияние дождевых червей на плодородие почв;

- изучить положительные и возможные отрицательные последствия наличия дождевых червей в почве для растений на примере выращивания семян фасоли;

- составить памятку садоводу по улучшению структуры почвы с помощью дождевых червей.

Методы исследования: теоретический метод; эксперимент; наблюдение

Гипотеза исследования

Я предположила, что повысить плодородность почвы возможно с помощью жизнедеятельности в ней дождевых червей, без применения химических удобрений.

Практическая значимость работы

Результаты исследования могут быть использованы учителем для объяснения тем по окружающему миру, школьниками для повышения образовательного уровня, садоводами, для улучшения качества земли на приусадебном участке.

 

Теоретическая часть

Глава I. Дождевые черви, их роль в почвообразовании

1.1 Исследования жизнедеятельности дождевых червей

Плодородие почвы во многом определяется наличием фауны почвенных беспозвоночных организмов, в частности насекомых и червей. Однако наибольшую численность составляют дождевые черви, которые играют наибольшую роль в процессе почвообразования. Давно замечено: на тех участках, где больше дождевых червей, где они активнее работают, урожай плодовых, ягодных, овощных и других культур всегда значительно больше. Никакого вреда, как некоторые думают, эти черви не причиняют, а наоборот - очень полезны, так как обогащают почву органикой и разрыхляют ее.

Первым сообщением о полезности дождевого червя следует считать высказывание Аристотеля о том, что червь является "мировым желудком". Однако первые попытки использования дождевых червей относятся ко временам Древнего Египта. Здесь с успехом использовали переработанный дождевыми червями наносной ил реки Нил для выращивания сельскохозяйственных культур.

Чарльз Дарвин одним из первых оценил великое значение непривлекательных дождевых червей в жизни человечества. Несколько лет упорного труда он посвятил их исследованию. Дарвин установил, что дождевые черви за несколько лет пропускают через себя весь пахотный слой земли. Они обогащают свежим перегноем истощённые земли, рыхлят их, попутно удобряя своими выделениями и унесёнными в норки листьями. Бесчисленные норки червей обеспечивают идеальный дренаж и вентиляцию почвы. Е. Ю. Зиборова выяснила, что отсутствие дождевых червей в почве означает, что почвенные условия неблагоприятны для их жизнедеятельности, и, как следствие, плодородие такой почвы крайне низкое.

1.2 Питание дождевых червей

Дождевые черви всеядны. Они заглатывают огромное количество земли, из которой усваивают органические вещества, точно так же поедают они большое количество всевозможных полусгнивших листьев, за исключением очень твердых или обладающих неприятным для них запахом. При содержании червей в горшках с землей можно наблюдать, как они едят свежие листья некоторых растений.

Очень интересные наблюдения за дождевыми червями провел Ч. Дарвин, который посвятил этим животным большое исследование. В 1881 году была опубликована его книга «Образование растительного слоя деятельностью дождевых червей». Полусгнившие или свежие листья втаскиваются червями через отверстия норок на глубину 6—10 сантиметров и там поедаются. Дарвин наблюдал, каким образом черви захватывают пищевые объекты. Если к поверхности земли в цветочном горшке приколоть свежие листья, то черви будут стараться утащить их к себе в норки. Обычно они отрывают маленькие кусочки, захватывая край листа между выдающейся верхней и нижней губой. В это время толстая мощная глотка выпячивается вперед и тем самым создает верхней губе точку опоры. Если червь натыкается на плоскую большую поверхность листа, он действует по-другому. Передние кольца туловища немного втягиваются в последующие, за счет чего передний конец тела расширяется, становится тупым с небольшой ямкой на конце. Глотка подается вперед, прижимается к поверхности листа, а затем, не открепляясь, оттягивается назад и слегка расширяется. В результате в ямке на переднем конце тела, приложенной к листу, образуется «вакуум». Глотка действует как поршень, и червь очень прочно присасывается к поверхности листа. Если подложить червю тонкий увядающий капустный лист, то с обратной стороны от червя можно видеть углубление прямо над головным концом животного. Жилки листа червь никогда не трогает, а высасывает нежные ткани листьев.

Черви используют листья не только в пищу, но и затыкают ими входы в норки. С этой целью они также тащат в норы кусочки стеблей, завядшие цветки, обрывки бумаги, перья, клочки шерсти. Иногда из норы червя торчат пучки листовых черешков или перьев.

Листья, втащенные в норки червей, всегда смяты или сложены в большое число складок. Когда втаскивается следующий лист, он помещается снаружи от предыдущего, все листья плотно складываются и сдавливаются друг с другом. Иногда червь расширяет отверстие своей норки или делает рядом другую, чтобы набрать еще больше листьев. Промежутки между листьями черви заполняют влажной выброшенной из их кишечника землей таким образом, что норки совершенно закупориваются. Такие закупоренные норки особенно часто встречаются осенью перед зимовкой червей. Листьями выстилается верхняя часть хода, что, как считал Дарвин, препятствует соприкосновению тела червя с холодной и мокрой землей у поверхности почвы.

Дарвин описал также способы выкапывания норок дождевыми червями. Они делают это либо раздвиганием земли во все стороны, либо заглатыванием ее. В первом случае червь просовывает узкий передний конец тела в щели между частицами земли, затем вздувает и сокращает его, и тем самым частицы почвы раздвигаются. Передний конец тела работает, как клин. Если земля или песок очень плотные, утрамбованные, червь не может раздвинуть частицы почвы и действует другим способом. Он заглатывает землю, и, пропуская ее через себя, постепенно погружается в грунт, оставляя за собой растущую кучку экскрементов. Способность поглощать песок, мел или другие совершенно лишенные органики субстраты является необходимым приспособлением на тот случай, когда червь, погружаясь в почву от излишней сухости или холода, оказывается перед не разрыхлёнными плотными слоями грунта.

Норки червей идут или вертикально, или немного вкось. Практически всегда они выстланы изнутри тонким слоем черной переработанной животным земли. Комочки земли, выбрасываемой из кишечника, утрамбовываются по стенкам норки вертикальными движениями червя. Образованная таким образом выстилка становится очень твердой и гладкой и тесно прилегает к телу червя, а у загнутых назад щетинок есть прекрасные точки опоры, что позволяет червю очень быстро двигаться в норке вперед и назад. Выстилка, с одной стороны, укрепляет стенки норки, с другой стороны, предохраняет тело червя от царапин. Норки ведущие вниз заканчиваются обычно расширением, или камерой. Здесь черви проводят зиму, поодиночке или сплетаясь в клубок по нескольку особей. Норка обычно выстлана мелкими камешками или семенами, что создает прослойку воздуха для дыхания червей.

После того, как червь заглатывает порцию земли, независимо от того, сделано это для питания или для прокапывания хода, он поднимается к поверхности, чтобы выбросить из себя землю. Выброшенная земля пропитана выделениями кишечника и вследствие этого становится вязкой. Высохнув, комочки экскрементов затвердевают. Выбрасывается земля червем не хаотично, а поочередно в разные стороны от входа в нору. Хвост при этом работает, как лопата. В результате вокруг входа в норку образуется своеобразная башенка из комочков экскрементов. Такие башенки у червей разных видов имеют разную форму и высоту.

1.3 Причины уменьшения численности дождевых червей

Дождевые черви подвержены воздействию хозяйственной деятельности человека. В Красную книгу РФ внесены 11 видов дождевых червей.

Основные причины снижения численности дождевых червей:

1) загрязнение почв, воды и всей среды обитания выбросами промышленных предприятий и автотранспорта, ядохимикатами и бытовыми отходами губительны для червей, вызывают химические ожоги. На приусадебных участках не надо использовать химические средства борьбы с сорняками или насекомыми, которые затем попадут в почву;

2) использование поваренной соли для ускорения таяния снега на дорогах уничтожает червей;

3) вырубка деревьев и кустарников приводит к потере влажности почвы, сокращению достаточного количества органической пищи;

4) ухудшение санитарного состояния лесов; сжигание мусора и других отходов. Черви погибают от перегрева почвы, дыма и золы. Потом на месте костра черви долго не появляются, а земля уплотняется и обедняется органикой и гумусом. На месте костров более двух лет не появляются даже травы;

5) вытаптывание и уплотнение почвы при использовании лесов, парков, лугов губит червей. Почва должна быть рыхлой, мягкой и делают ее такой черви;

6) ежегодная вспашка огородов разрушает подземную систему ходов; перекопка лопатами травмирует червей: при разрезании червя на две половинки выживает только передняя головная часть животного. Для сохранения червей лучше использовать вилы.

Таким образом, деятельность человека может привести к снижению численности дождевых червей.

Дождевой червь не имеет никакого защитного органа, лишь обладают способностью быстро зарываться в почву.

 

Практическая часть

ГлаваII. Исследование по изучению роли дождевых червей в формировании почвы

2.1. Опыты по изучению роли дождевых червей в формировании почвы

Изучив литературу, я решила проверить с помощью наблюдений и опытов, как дождевые черви влияют на формирование почвы. Для этого, я насыпала землю в контейнер и поместила туда несколько дождевых червей, выкопанных на своем огороде.

Опыт №1

Цель: доказать, что дождевые черви принимают активное участие в перемешивании слоев почвы, переработки растительных остатков и создании копролитов.

Для этого опыта я взяла прозрачную банку. Насыпала в нее чередующимися слоями темную садовую землю и речной песок. Сверху землю увлажнила дождевой водой, замечу, дождевые черви не переносят воду из под крана, так как в ней содержится хлор. Туда поместила пять дождевых червей. (Приложение №1) Банку поставила в темное место , через два дня увидела полосы, которые проходили через песок. Через неделю слои нарушились еще больше, а через две недели слой песка был полностью перемешан с землёй. В почве видны ходы, дождевые черви разрыхлили ее. (Приложение №2)

Вывод: пропуская землю через свой кишечник, черви перемешивают слои почвы, обогащая её перегноем. Одновременно происходит рыхление почвы, что позволяет проникать в неё большему количеству кислорода, который так же, как и перегной необходим для лучшего роста и развития растений.

Опыт №2.

В банку с землей и песком положила корм: опавшую листву, тертую вареную тыкву, листьями чая, оставшимися после заварки. (Приложение №3). Через 30 дней на поверхности земли осталось совсем немного листьев, весь предложенный корм дождевые черви затащили в свои норки. Появились первые кучки экскрементов. Значит, дождевые черви, пропуская землю через свой кишечник, удобряют ее, способствуют образованию перегноя - гумуса.

Вывод: на первый взгляд ничего особенного не произошло, но, подумав можно сделать вывод, что при помощи этих маленьких тружеников происходит удобрение почвы, так как листья в земле быстрее перегнивают и образуют необходимые удобрения для лучшего роста растений.

Опыт №3

Для подтверждения своей гипотезы, в качестве примера, я провела эксперимент по выращиванию стручковой фасоли. Для этого я взяла три контейнера для выращивания рассады. В контейнер №1 насыпала землю с биогумусом из банки, в которой длительное время находились дождевые черви, в контейнер №2 обычную землю, в контейнер №3 землю с содержанием химических удобрений. Для удобства на контейнеры наклеила картинки и высадила замоченные двумя днями ранее семена фасоли. (Приложение №4).

В ходе эксперимента растениям были созданы одинаковые условия для их роста и развития: теплое и светлое место, регулярный полив.

На шестой день появились ростки в контейнере с биогумусом и удобрением, в контейнере с обычной землей ростков не наблюдалось.

Через несколько дней я стала наблюдать активный рост фасоли в первом и третьем контейнерах , во втором контейнере рост растения был гораздо медленнее. (Приложение №5)

В результате эксперимента я установила, что рассада фасоли росла лучше в той почве , где длительное время жили дождевые черви и в почве с удобрением. В свою очередь, в обычной почве фасоль росла не так быстро, растения были по внешнему виду слабее тех, что росли в соседних контейнерах. Кроме этого, фасоль выращенная на биогумусе по внешнему виду ни чем не уступала фасоли, выращенной на удобрении, а это значит, что произведенный дождевыми червями биогумус можно использовать для выращивания всех видов растений.

Вывод: жизнедеятельность дождевого червя способствует повышению плодородности почвы, что положительно влияет на рост и развитие рассады.

 

Заключение

В результате работы над проектом я пришла к следующему заключению.

Влияние дождевых червей на особенности почвы многообразно. Перекапывание земли и прокладывание ходов дождевыми червями делает почву более рыхлой, облегчается доступ воздуха, необходимых для корней растений и микроорганизмов.

Повышение плодородия можно добиться не только внесением удобрений, но и используя в практике разведение червей на дачном участке. Самостоятельно производя биогумус можно рационально использовать отходы и экономить деньги, получая высококачественный продукт, в котором уверены.

Отказавшись от применения химических веществ в саду, можно создать благоприятные условия для жизнедеятельности дождевых червей. А это значит, что с годами плодородие почвы при постоянном росте их численности будет повышаться.

Цель моего проекта достигнута. Задачи, которые были поставлены в начале исследовательской работы, выполнены. Моя гипотеза подтвердилась. Действительно, повысить плодородность почвы возможно с помощью жизнедеятельности в ней дождевых червей, без применения химических удобрений.

На основании наблюдений и изученной литературы я составила памятку садоводам по разведению дождевых червей и сохранения их в почве

(Приложение №6).

Такую памятку я передала в магазин ИП Вахтина Е.Ф. «Центральный», расположенного по адресу: ул. Осипенко, 4 (Приложение №7).

 

Список литературы

 

1. Гиляров М.С. 1949. Особенности почвы как среды обитания и ее значение в эволюции насекомых. Изд. АН СССР, М.-Л.

2. «Образование растительного слоя Земли деятельностью дождевых червей и наблюдения над их образом жизни» Введение и Глава 1 по тексту Собрания сочинений Ч. Дарвина, изд. АН СССР, М.-Л.: 1936 г., том 2 (Перевод М.А. Мензбира)

3. Перель. Т.С. Распространение и закономерности распределения дождевых червей фауны СССР. М.:Наука, 1979

4. Пономарева С.И. Роль жизнедеятельности дождевых червей в создании прочной структуры в травопольных севооборотах. Почвоведение, 1950.

5. Чекановская О.В. Дождевые черви и почвообразование. М.: АН СССР, 1960.

6. Инструкция выращивания червей в домашних условиях. Все секреты разведения дождевых червей. – YouTub

 

Полный текст статьи см. в приложении.