Роль дождевых червей в изменении и улучшении свойств почвы

Целью данной работы является выявление главной роли дождевых червей в изменении и улучшении свойств почвы. Актуальность данной темы, определяется тем, что есть угроза уменьшения популяций дождевых червей.

Даже не смотря на их большую численность, и при интенсивном размножении. Это связанно с антропологическим воздействием, например в городах большое влияние оказывает авто - инфра структура. В сельском хозяйстве используются пестициды. Научная новизна заключается в использовании дождевых червей в качестве биотестов. Однако на сегодня данный тест не внесен в список тестов используемых для токсикологической оценки пестицидов т.к. они являются животными наиболее чувствительными к загрязняющим компонентам. Опыты ученых свидетельствуют, что без дождевых червей опавшие наземные части растений разлагаются в 2—3 раза медленнее. Многочисленные вегетационные опыты показывают, что в присутствии дождевых червей урожай различных полевых культур повышается, например, ячменя на 50— 100 %, овса на 200 %. Дождевые черви «снабжают» почву полезными микроорганизмами, а корни растений легче проникают в глубину по их ходам.

По наблюдениям Ч. Дарвина, черви в полях за год выносят на поверхность почву слоем около 0,5 см, что составляет приблизительно 0,5 м в столетие. Весь этот слой оказывается пропущенным через кишечник дождевых червей. В течение года на каждый квадратный метр поверхности черви выносят 2,5 кг почвы, а на 1 гектар луговой почвы — около 38 т.

Среднее число червей в садовой земле, по наблюдениям одного немецкого ученого, 13 особей на 1 м². По другим вычислениям, в лиственных лесах на гек­таре площади их находится не менее 300 тыс. При наличии 7—8 особей на 1 м² за год на одном гектаре лесной почвы черви могут переработать до 250 кг опавших листьев и других частей растений. Таким образом, в течение сравнительно непродолжительного времени весь поверхностный слой почвы оказывается не раз прошедшим через кишечники дождевых червей, в результате чего он разрыхляется и перемешивается с растительными остатками.

Опыты показали, что роль дождевых червей в изменении и улучшении свойств почвы намного больше, чем рыхление и перемешивание ее слоев при вспашке. Черви перемешивают почву на большую глубину, чем плуг. Такие виды червей, как европейский «лумбрикус террестрис», или распространяющийся в степной зоне крупный кавказский вид «дендробаена муриуполиенис», уходят в почву на 2 м и глубже, занося в материнскую породу остатки растений, и этим способствуют увеличению плодородного гумусового слоя. Ходы дождевых червей создают так называемую некапиллярную скважность почвы, улучшающую ее аэрацию, и такие агрономически важные свойства, как водопроницаемость и дренированность.

В засушливое время года в местах с недостаточным увлажнением почвы черви опускаются на значительную глубину. Таким образом, эти животные играют чрезвычайно важную роль в природе — они беспрерывно обрабатывают и улучшают почву, повышая ее плодородие. Имеется ряд наблюдений, показывающих, что при переселении дождевых червей на поля, где их прежде не было, удавалось увеличить урожайность ржи, репы, рапса и картофеля на 50—100%.

В лесу количество дождевых червей сильно варьирует в зависимости от состава почвы и характера древостоя, в лиственном лесу на 1 м² их насчитывается 200—500 особей, в хвойных лесах—до 100 особей.

В лесном хозяйстве при разведении различных культур учитывают наличие в почве червей, так как они служат показателем степени ее кислотности. Слабокислые почвы благоприятны для жизни червей, а в более кислой почве они существовать не могут.

Огромная преобразовательная деятельность дождевых червей делает их желанными поселенцами на всех почвах. Разные виды их характеризуются различной степенью участия в отдельных звеньях почвообразования и по-разному требовательны к тем или иным условиям среды.

Огромное количество химических веществ, используемых в сельском хозяйстве в виде пестицидов, гербицидов и удобрений, а также промышленные выбросы предприятий привели к значительному загрязнению окружающей среды. Учитывая, что ежегодно в мире разрабатываются и затем производятся десятки новых веществ, не свойственных живой природе, совершенно невозможно предугадать их токсическое воздействие на окружающий мир и человека. Поэтому особо остро встают вопросы комплексного изучения экологии окружающей среды.

Традиционно для эколого-токсикологической оценки территорий применяют химико-аналитические методы. Они дают как бы "моментальный снимок" картины загрязненности определенных объектов (вода, почва, донные отложения и т.д.) конкретными токсикантами. Однако они не могут отразить состояние экосистемы в целом, оценить весь спектр загрязнителей и их взаимодействие друг с другом (эффект "коктейля"). Кроме того, большими недостатками этих методов является их высокая трудоемкость, необходимость приобретения высокоточного, дорогостоящего аналитического оборудования. При этом выявление спектра загрязнителей компонентов окружающей среды зачастую не позволяет судить об их токсичности для теплокровных животных и человека. Для многих химических веществ не разработаны гигиенические нормативы (предельно-допустимые концентрации, пороговые дозы и т.п.), по которым можно оценить степень воздействия на человека. Для интегральной оценки воздействия поллютантов на агроценозы более применимы биологические методы с использованием специально выбранных животных-биотестов.

Биотестирование позволяет определить интегральную токсичность проб с анализируемых территорий, оценить эколого-токсикологическое состояние агроценозов и возможное влияние на человека.

Суть этого метода заключается в определении действия токсикантов на специально выбранные организмы в стандартных условиях с регистрацией различных поведенческих, физиологических или биохимических показателей. Биотестирование широко применяется для контроля качества природных и токсичности сточных вод, при проведении экологической экспертизы новых технологий очистки стоков, при обосновании нормативов предельно допустимых концентраций загрязняющих компонентов.

Тест-животных обычно выбирают среди наиболее чувствительных к загрязняющим компонентам видов. Другое важное требование заключается в том, что воздействие токсиканта на животное должно вызывать ответную реакцию. Знание механизмов специфического токсического действия позволяет ослаблять или усиливать действие токсиканта с помощью специально подобранных фармакологических средств. Если последние обладают селективностью, то в ряде случаев становится возможным с помощью тест-объектов не только обнаружить токсический эффект, но и произвести групповую идентификацию токсиканта. Усиление действия с помощью фармакологических средств позволяет снизить порог обнаружения токсиканта, не прибегая к его концентрированию (прием, обычный при инструментальном физико-химическом анализе примесей).

Для биотестирования почвенных образцов чаще всего применяют дождевых червей, олигохет (кольчатых червей) и различных насекомых. По мнению экотоксикологов, репродуктивный тест является ведущим в списке рекомендуемых для оценки почвы.

Биотестирование проводят для определения интегральной токсичности почвы с целью проверки соответствия качества почвы нормативным требованиям. Исследуемая почва не должна оказывать острого и хронического токсического действия на тест-объекты.

Большое значение метод биотестирования на дождевых червях приобретает при оценке результатов рекультивации (биоремедиации) территорий, загрязненных токсичными химическими веществами. Биотестирование позволяет достаточно быстро и эффективно оценить интегральную токсичность почвы до, во время и после биоремедиации, оценить эффективность технологии биоремедиации, а также показать, что продукты разложения поллютантов являются малотоксичными для окружающей среды. Это обеспечивает оперативный контроль за экологической безопасностью технологий, применяемых для биоремедиации.

Не менее важным аспектом использования дождевых червей в качестве биотестов мог бы стать выбор наименее токсичных пестицидов, от которых, к сожалению, современное сельское хозяйство пока не может отказаться. Однако на сегодня данный тест не внесен в список тестов, используемых при токсикологической оценке пестицидов. Дождевые черви сами являются жертвами применения пестицидов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1        А.Б. Георгиевский «Дарвинизм». М: «Просвещение». 1985. 269 с.

2        Ч. Дарвин «Происхождение видов путем естественного отбора». М: «Просвещение».1987. 384 с.

3        А.А. Парамонов «Дарвинизм». М: «Просвещение» 1978. 354 с.

4        Д.Тейлор, Н. Грин, У. Стаут « Биология». В III т., М: «Мир» 2008.

5        «Мир животных», энцикл.в VI т., т.ГУ /Беспозвоночные. Маллюски. Черви. Иглокожие/. М. АСТ: инст-т Галлаха. 1998. 184с.