Вермитехнология как эффективный метод обеспечения устойчивости местных агроэкосистем

СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ: СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО И ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ:

ЭКОНОМИКА, ТЕХНОЛОГИЯ, ПРАВО

УДК: 377.5

Публикация выполнена по результатам исследовательской работы в Каменск-Уральском агропромышленном техникуме, 2013-2015 гг.

Некрасов С.И.

к.п.н., член-корр. Академии профессионального образования, директор Каменск-Уральского агропромышленного техникума

Некрасова Ю.А.

заместитель директора Каменск-Уральского агропромышленного техникума по научно-методической работе

Рулев П.Ф.

преподаватель специальных дисциплин Каменск-Уральского агропромышленного техникума

ВЕРМИТЕХНОЛОГИЯ КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ МЕТОД ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ МЕСТНЫХ АГРОЭКОСИСТЕМ

На примере биотехнологии проанализирована важность применения различных методов обеспечения устойчивости местных агроэкосистем. Обоснована важность осуществления учебно-исследовательской деятельности в учреждениях профессионального аграрного образования, ответственных за подготовку будущих квалифицированных специалистов. Рассмотрено взаимное влияние развивающихся в сельском хозяйстве технологических и экономических процессов на общее экологическое благополучие общества.

Ключевые слова: сельское хозяйство, урожайность, биотехнологии, бизнес-планирование, агроэкосистема, профессиональное образование.

Agris subject categories: E12, E70, E73

Nekrasov S.I.

Ph. D., corresponding member of the Academy of Professional Education, Director of Kamensk-Uralsky Agricultural technical school

Nekrasova J.A.

Deputy of Director of Kamensk-Uralsky Agricultural technical school

in field of scientific and methodical work

Rulyev P.F.

Teacher of special subject of Kamensk-Uralsky Agricultural technical school

VERMITECHNOLOGY AS AN EFFECTIVE METHOD OF ENSURING THE SUSTAINABILITY OF LOCAL AGRO-ECOSYSTEMS

On the example of biotechnology the importance of applying different methods to ensure the sustainability of local agro-ecosystems is analyzed. The importance of implementing training and research activities in vocational agricultural education responsible for the training future qualified specialists is explained. The mutual influence of developing technological and economic processes on the total environmental well-being of society is viewed.

Keywords: agriculture, productivity, biotechnology, business planning, agroecosystem, vocational education.

Agris subject categories: E12, E70, E73

Постановка проблемы. На современном этапе развития человеческой цивилизации проблема переработки отходов выдвигается на самые передовые позиции. Ежегодно на планете образуются миллионы тонн отходов, утилизация которых требует поиска все новых и новых путей. В таких условиях все большую роль приобретают различные направления биотехнологии, включающие комбинации максимально возможных биологических, биофизических и биохимических факторов воздействия на отходы различного происхождения. В последние годы широкое распространение нашла одна из разновидностей экологической биотехнологии — культивирование вермикультуры, т.е. разведение на отходах органического происхождения специально культивируемых червей.

Научное сообщество во многих странах мира сегодня ищет технологии, которые должны быть «экономически жизнеспособными», «экологически дружественными» и «социально приемлемыми». Вермитехнологии, основанные на использовании дождевых червей — которые имеют опыт более 600 миллионов лет как «инженеры окружающей среды» — сочетают все это одновременно.

Вермитехнология — это система организационно-технологических мероприятий по культивированию дождевых компостных червей на разных субстратах в конкретных экологических условиях, обработка и применение копролита и биомассы червей в сельском хозяйстве. Вермикультура — популяция дождевых компостных червей («vermis» — в переводе с латинского означает: черви) вместе с сопутствующими микроорганизмами, низшими грибами, простейшими, насекомыми и некоторыми позвоночными в конкретном органическом субстрате [6].

Применение вермитехнологий являются прогрессивным и перспективным направлением сельскохозяйственного производства XXI века, так как позволяет повышать продуктивность, экологическую устойчивость и саморегулирующую способность агроэкосистем. В мировой научной литературе ее рассматривают как элемент экологически чистого сельскохозяйственного производства, который имеет два направления:

- вермикультивирование, при котором размножают полезных животных — дождевых компостных червей (получают их биомассу);

- вермикомпостирование, главной целью которого является экологически безопасная переработка различных органических отходов и получение массы экскрементов дождевых компостных червей — копролита — ценного органического удобрения.

Экономическая эффективность этой современной биотехнологии определяется не только свойствами самого биогумуса, но и рядом других преимуществ:

- повышение урожайности сельскохозяйственных полей при снижении затрат на дорогостоящие химические удобрения и пестициды;

- повышение качества и сохраняемости сельскохозяйственной продукции;

- получение экологически чистой, исключительно полезной для здоровья людей и животных сельскохозяйственной продукции;

- оздоровление окружающей среды, почвы и воды вокруг животноводческих комплексов и на полях, общее оздоровление населения;

- возможность сделать сельскохозяйственное производство полностью безотходным, экологически чистым и высокорентабельным [10].

Несмотря на проведение многочисленных исследований, вопрос эффективности использования вермитехнологий в различных регионах и климатических поясах все еще остается актуальным — в связи с чем возникает проблема общей целесообразности организации данной работы, которая тесным образом связана с вариантами использования продуктов, полученных в результате применения вермитехнологии.

Целью начатого в 2013 году в Каменск-Уральском агропромышленном техникуме учебно-исследовательского проекта как раз и являлась разработка бизнес-плана по эффективному использованию вермитехнологии как организационно-технологического метода утилизации отходов современного производства.

В ходе совместной учебно-исследовательской деятельности педагогов и студентов техникума в течение трех лет было необходимо решить следующие основные задачи:

- подробно рассмотреть, подтвердить и зафиксировать строение и процессы жизнедеятельности представителей класса малощетинковых червей;

- разработать и описать собственную (адаптированную) технологию разведения червей в рамках применения вермитехнологии;

- организовать наблюдение за поведением дождевых червей в различных субстратах и проанализировать полученные сведения;

- рассмотреть и описать продукты, полученные в результате использования вермитехнологии;

- представить экономическое обоснование использования продуктов, полученных в результате использования вермитехнологии.

Теоретические аспекты исследования. Кольчатые черви — наиболее высокоорганизованные представители класса малощетинковых червей. Размеры кольчецов колеблются от долей миллиметра до двух с половиной метров. Их основным преимуществом являются свободноживущие формы. Тело кольчецов подразделено на три части: голова, туловище, состоящее из колец и анальная лопасть. Такого четкого деления тела на отделы нет у стоящих ниже по своей организации животных [2].

Кольчатые черви — обширная группа животных, включающая около 12 тысяч видов, которые живут главным образом в морях, а также в пресных водах и на суше. Это группа бесскелетных беспозвоночных, которые по этой причине имеют особое значение в питании других животных, так как усваиваются без остатка. Вместе с тем все они активно участвуют в деструкции органического вещества в биоценозах, содействуя биогенному круговороту. Особенно многообразны морские формы, которые встречаются на разных глубинах вплоть до предельных (до 10-11 километров) и во всех широтах Мирового океана. Они играют существенную роль в морских биоценозах и обладают высокой плотностью поселений: до 100 тыс. экземпляров на 1 кв. метр поверхности дна. Морские кольчецы — излюбленная пища рыб и занимают важное положение в трофических цепях морских экосистем [4].

Основной особенностью организации типа кольчатых червей является метамерность их внешнего и внутреннего строения. Тело — червеобразное, разделенное на членики или сегменты. В каждом сегменте повторяются многие системы органов, при этом их кишечник состоит из трех функционально различных отделов: передней, средней и задней кишки. У некоторых видов имеются слюнные железы. Передний и задний отделы — эктодермальные, а средний отдел пищеварительной системы — энтодермального происхождения. У большинства кольчецов замкнутая кровеносная система. Это означает, что кровь течет только по сосудам и имеет сеть капилляров между артериями и венами.

Основными органами выделения являются метанефридии эктодермального происхождения. Каждая пара метанефридиев начинается в одном сегменте воронками, открытыми в целом, от которых выделительные каналы продолжаются в следующем сегменте и открываются там наружу парными отверстиями. Метанефридии — не только органы выделения, но и регуляции водного баланса в организме. В каналах метанефридиев происходит сгущение продуктов выделения (аммиак превращается в мочевую кислоту), а вода всасывается обратно в целомическую жидкость. Тем самым экономится влага в организме и поддерживается определенный водно-солевой режим в целоме. Экономия влаги особенно необходима для наземных и почвенных кольчецов [2].

Кольчатые черви обычно раздельнополы, но нередко наблюдается одновременное развитие мужских и женских половых желез (гермафродитизм). Развитие часто протекает с

метаморфозом. Типичная личинка у морских кольчецов — трохофора. Таким образом, в организации кольчатых червей явно прослеживаются прогрессивные черты организации целомических животных: наличие целома, метамерность строения, появление кровеносной системы, выделительная система, более высокоорганизованная нервная система и органы чувств. Этим кольчецы отличаются от низших червей [3].

Из большого многообразия малощетинковых червей для сельского хозяйства особый интерес представляют различные виды дождевых червей.

Влияние дождевых червей на почвообразование. Почва представляет собой целостный комплекс минеральных и органических веществ с живыми организмами. Ее неживые составные части, взятые отдельно от населяющих почву организмов, уже не являются почвой, и равным образом почвенное население без среды его обитания — только отвлеченное понятие. Совокупность результатов жизнедеятельности почвенных организмов составляет комплекс биологических факторов почвообразования [11].

О том, что дождевые черви улучшают качество почвы, было известно еще в древние времена. В научной литературе идеи о положительной роли дождевых червей в почвообразовании была впервые высказана в 1789 году английским натуралистом Г. Уайтом. Однако основными исследованиями этого вопроса до сих пор являются работы Ч. Дарвина, который заинтересовался дождевыми червями еще в молодые годы. В 1837 г. он сделал в Лондонском геологическом обществе доклад на тему «Об образовании почвенного слоя», в котором изложил теорию, согласно которой частицы почвы все время выносятся дождевыми червями из глубины на поверхность, благодаря чему предметы, лежащие на земле, оказываются по прошествии нескольких лет уже на глубине 6-10 см., т.е. весь почвенный слой оказывается прошедшим через желудок червей [9].

Почвы, населенные дождевыми червями, бывают очень обильно пронизаны их ходами. Это происходит благодаря тому, что один червь может прорыть целую систему ходов, сообщающихся друг с другом и выходящих в нескольких местах на поверхность. Например, наблюдения за работой в почве одного пашенного червя в специально сделанном для этой цели террариуме со стеклянными стенками показали, что червь, сначала углубившись в землю, вышел из нее обратно, проделав другое наружное отверстие. На другой день червь вернулся в глубину, сделал там горизонтальный ход и опять вышел на поверхность. Дальше он то пользовался старыми ходами, то прорывал новые, и через 21 день образовалась сложная система частью заброшенных и засыпавшихся, частью действующих ходов, идущих в разных направлениях и под любым углом к горизонту. Стенки ходов были покрыты слоем слизи и испражнений червя, которые с большим трудом поддавались разрушению водой. Это придает им гораздо большую прочность по сравнению со случайными трещинами в почве. Таким образом, деятельность червей обеспечивает важнейшие факторы почвенного плодородия: аэрацию и дренаж [7].

Черви не только дренируют почву. Многочисленными экспериментами подтверждена немалая роль червей в процессах перемешивания земли и ее выноса на поверхность. После прохождения почвы через кишечник червей комочки почвы выбрасываются в виде копролитов (от греческих слов «kopшs» — навоз и «lithos» — камень). Копролиты представляют собой сферические или удлиненные комочки земли размером 1-5 мм. У свежих копролитов гладкая поверхность, они могут склеиваться друг с другом в агрегаты размером до 20 мм и более. Копролиты выбрасываются червями в виде кучек высотой 3-15 мм, закрывающих обычно наружное отверстие хода червя, хотя значительная часть копролитов откладывается и в подземных ходах [1].

Таким образом, благодаря дождевым червям происходит перемешивание слоев почвы. Заглатывание червями почвы и вынос ее на поверхность представляет собой непрерывно идущий процесс образования нового поверхностного слоя, в котором частицы почвы с разных глубин оказываются тщательно перемешанными друг с другом.

Дождевые черви, используемые в вермитехнологии. Используемый в вермитехнологии род «червей», объединяет виды навозных, земляных и многих других червей. В соответствии с классификацией А.С. Догеля: они относятся к семейству дождевых (Lumbricidae), отряду высших малощетинковых (Lumbricomorpha), классу малощетинковых (Oligochaeta), подтипу поясковых (Clitellata), типу кольчатых (Annelida) [7].

Используемые в ходе описываемой учебно-исследовательской деятельности черви «Старатель» относятся к виду дождевых компостных червей Eiseniafoetida. Они работают в достаточно большем диапазоне температур от +8 до +29°С и отличаются усидчивостью в субстрате. Один червь «Старатель» в год производит потомство в 1500 особей и 100 кг биогумуса. Из 1 тонны компоста получают в среднем 600 кг биогумуса и 10-15 кг червей. Но самое важное отличие дождевых червей «Старатель» заключается в сравнительно легком переключении с одного типа корма на другой — они адаптированы к самому разному пищевому субстрату: навозу (коровьему, лошадиному и др.), кухонным отходам, осадкам сточных вод, прошлогодней листве, бумаге и т.п. Дождевые черви «Старатель» сохраняют высокую жизнеспособность и производительность при высокой плотности заселения на единицу объема субстрата.

Данному виду дождевого червя присущи отличительные признаки формы, строения их тела. Тело сильно вытянуто, в поперечном сечении округлое. Тело разделено на отдельные сегменты. Передний головной отдел тела — более толстый, с сильной мускулатурой и темнее окрашенный; задний (хвостовой) — более тонкий и бледный. На головном конце тела размещается рот, а на хвостовом — заднепроходное отверстие. По всей длине тела расположены щетинки — органы движения червя. Щетинки почти не видны, но если провести пальцами от заднего конца тела червя к переднему, то можно их почувствовать. Продолжительность жизни дождевых червей в зависимости от различных факторов и условий достигает от 4 до 16 лет [8].

Как показывает практика, культивируемые черви не болеют и не подвергаются эпидемиям. Они могут погибать только из-за несоблюдения технологии их разведения. Подготовка субстратов для компостных червей является одним из ключевых звеньев в вермитехнологии. От характера субстрата, сочетания составляющих его компонентов и других факторов зависят общее состояние популяции червей, интенсивность размножения и накопления биомассы, свойства, характер и количество копролита [5].

Субстрат имеет для червей двойное значение: это среда, в которой они обитают и осуществляют все жизненные функции, и пища, благодаря которой обеспечивается вся их жизнедеятельность. В отличие от земляных червей компостные черви адаптированы к обитанию и передвижению в рыхлой среде. Твердый грунт является для них непреодолимым препятствием. Кроме того, рыхлость субстрата, обеспечивая хорошую аэрацию, создает оптимальные условия для дыхания червей. Химизм среды (в том числе газовый состав), а также температуру и влажность относят к числу исключительно важных экологических условий для разведения червей.

Технология разведения дождевых червей. Для воспроизводства червей используются вермикомпостеры (экологически чистые контейнеры, в которых создаются подходящие условия для жизнедеятельности и размножения различных видов дождевых червей), которые являются хорошим способом переработки органических отходов в высокопитательный почвенный кондиционер. Для получения биогумуса в вермикомпостере необходимы черви и субстрат (компост). Поддерживать производство биогумуса можно круглый год, подкармливая червей в зимний период пищевыми отходами.

Используемые в ходе реализации описываемого проекта вермикомпостеры были изготовлены в учебно-производственных мастерских Каменск-Уральского агропромышленного техникума по типу Can-O-Worms: со встроенным возвышением, чтобы способствовать перемещению червей из поддона в рабочий лоток; системой вентиляции для

максимальной производительности и защищающими от грязи частями — такими, как устойчивые ножки и непротекающий кран (рис. 1).

Рис. 1. Процесс получение биогумуса в вермикомпостере.

Выраженными преимуществами конструкции изготовленного вермикомпостера (которая в ходе проекта неоднократно дорабатывалась) явились: небольшие габариты, недоступность для мух, наличие регулируемых вентиляционных отверстий.

Черви поглощают пищевые отходы и превращают их в темный почвоподобный материал с приятным ароматом земли — известный как копролит или вермикомпост. Они также производят жидкость, так называемый вермичай. Вермикомпост и вермичай (который разводится водой в пропорции 1:10) являются замечательными органическими удобрениями для любого огорода.

Ящичная технология. В процессе учебно-исследовательской деятельности в 20142015 годах рабочей группой так же использовались тарные или самодельные (от 0,15 до 1,0 м3) деревянные и пластмассовые ящики.

Такие ящики размещались в подсобных помещениях техникума, где производство биогумуса поддерживалось круглый год посредством подкормки червей в зимний период пищевыми отходами из местной столовой.

Приготовление биогумуса в данном случае включало в себя те же самые четыре основные стадии, что и в вермикопостере:

1. Подготовка компоста (питательного субстрата). При закладке в компост на каждый квадратный метр закладывается 750-500 штук червей. Если червей мало (50-100 шт), использовались мелкие (высотой 10-15 см) ящики.

2. Закладка червей в компост.

3. Уход и подкормка.

4. Выборка биогумуса.

Технология «шагающая гряда». Вермибурты — это длинные кучи различной высоты и ширины органического субстрата, заселенные вермикультурой. Их можно использовать как в помещениях, так и вне их, но такая система требует большой площади земли или больших помещений. Кроме того, вермикомпостирование в отапливаемых

помещениях является достаточно финансово затратным процессом. Получить вермикомпост отдельно без дождевых червей достаточно сложно, так как при больших объемах перерабатываемой органики необходимо использовать специальный сепаратор для отделения червей и их коконов от вермикомпоста.

Переработке органических отходов в стационарных вермибуртах присущи некоторые преимущества — в первую очередь, это низкие капитальные затраты и простое управление. Однако эта система имеет и много недостатков: необходимость интенсивного ручного труда, отчуждение больших производственных площадей, длительный процесс переработки отходов при существенных потерях питательных веществ от процессов выщелачивания и улетучивания, трудоемкость отделения вермикомпоста от биомассы червей.

Более эффективной является система «самоперемещаемых» вермибуртов. Эта модифицированная система стационарных вермибуртов, использование которой требует существенно меньшей рабочей площади. Она более проста для переработки органики, так как исключается необходимость в отделении биомассы червей от вермикомпоста.

При организации рассматриваемой учебно-исследовательской деятельности вермибурты широко не применялись.

Продукты вермипроизводства. Основным продуктом вермипроизводства является биогумус — натуральное, высокоэффективное, экологически чистое, биологически активное комплексное сбалансированное гумусное органическое удобрение с длительным сроком хранения для всех видов растений. Биогумус повышает урожайность сельскохозяйственных культур на 30-40%, ускоряет прорастание семян и вегетационный период развития растений, повышает устойчивость растений к заболеваниям, не имеет ограничений по внесению его в почву, полностью заменяет минеральные удобрения при возделывании сельскохозяйственных культур.

Для культивирования навозных червей необходимы следующие условия:

- температура 18-23°С;

- влажность 65-80%;

- аэробные условия и добавление органических отходов слоем 10-15 см;

значение рН среды 5 < рН < 8.

Вермигумус, являясь экологически чистым органическим удобрением, оказывает многостороннее действие на почву и растение. Характерной особенностью вермигумуса является высокое содержание хорошо гумифицированного материала, который обуславливает их исключительные физические свойства: содержание водопрочных агрегатов 70-95%, в том числе около 50% приходится на агрегаты 1-3 мм. Эти свойства вермигумуса способствуют восстановлению истощенных почв. Внесение вермигумуса в почву увеличивает численность агрономически полезных групп микроорганизмов, аммонификаторов, нитрифицирующих бактерий и целлюлозоразлагающих микроорганизмов, осуществляющих первую стадию гумификации органического вещества. Вермигумус обеспечивает экологически чистое повышение биоэнергетического потенциала почв и, следовательно, уровень их потенциального плодородия (рис. 2).

При внесении вермигумуса улучшается агрегатный состав почвы, ее водопроницаемость и влагоемкость. Имея слабо щелочную реакцию, вермигумус способствует существенному повышению буферности почвы, что имеет большое значение для кислых почв, а также обладает высокой способностью к сорбции тяжелых металлов [8].

В результате проведенного исследования отдельно были выявлены качественные и количественные показатели вермигумуса, полученного в условиях вермикомпостирования отходов сельскохозяйственного производства.

Первый этап практического исследования. С января 2013 года в Каменск-Уральском агропромышленном техникуме начал реализовываться учебно-исследовательский проект «Бизнес-планирование использования вермитехнологии как способа развития учебно-исследовательской работы по обеспечению устойчивости местной агроэкосистемы».

Рис. 2. Проведение лабораторных исследований вермигумуса.

Для контрольного наблюдения членов рабочей группы за поведением дождевых червей в различных субстратах были использованы 4 вида контейнеров с различными

видами смеси (табл.1):

_Таблица 1

Субстрат Состав смеси

Субстрат № 1 Отходы животных, солома

Субстрат № 2 Пищевые отходы

Субстрат № 3 Отходы животных с добавлением бумаги

Субстрат № 4 Отходы животных с добавлением опила хвойных деревьев

Наблюдение за поведением червей в разных субстратах показало, что смесь № 1, в состав которой входили отходы животных и солома, полностью усваивалась червями в течение 1-ой недели. В субстратах, где преобладают такие органические отходы, как гниющее сено и овощи, процессы брожения происходят совсем по-иному. На первых этапах брожения (3-5 дней) на сене может развиваться сенная палочка, которая усваивает легкодоступные моно- и дисахариды, растительные белки. Через 4-5 дней начинает преобладать грибковая сапрофитная флора (в зависимости от условий — родов Candida, Mucor, Archimicetes и др.). Гниющие овощные остатки преимущественно усваиваются одноклеточными грибами — дрожжами, молочнокислыми бактериями, архимицетами, мукором. Однако в случае интенсивного протекания процессов брожения отрицательным явлением является снижение значений pH среды до 4-5 единиц и чрезмерное выделение микотоксинов.

Следует отметить, что при умеренном протекании процесса брожения по бактериально-грибному типу созданные условия оказываются целиком благоприятными для заселения червями пищевого субстрата. Они активно поглощают пищевой субстрат, активно размножаются и общая биомасса популяции увеличивается.

Субстрат № 2, в состав которого входили пищевые отходы оказался наименее пригодным для жизнедеятельности червей. Можно предположить, что в пищевых субстратах с высоким содержанием белка и отсутствием растительных отходов (сена, соломы) преобладает активное бактериальное брожение. Поскольку бактерии утилизируют как белковые, так и углеводные вещества, то подавляющее большинство питательных веществ пищевого субстрата включается в процесс бактериальной трансформации. В процессе анаэробного брожения происходят процессы сульфат- и нитратредукции.

Отрицательными факторами, которые усиливают гнилостное анаэробное брожение являются: высокая температура, высокая влажность и высокая плотность субстрата, а также наличие минеральных примесей, которые содержат сульфаты (речной песок, керамзит, измельченный известняк).

Субстрат № 3: отходы животных с добавлением бумаги успешно усваивались в течение 2-х недель.

Субстрат № 4: отходы животных с добавлением опила хвойных деревьев усваивался быстрее всего — был переработан полностью в течение 5 дней.

Таким образом, опытным путем было выяснено, что наиболее пригодным для жизнедеятельности червей в условиях используемого в эксперименте вермикомпостера стал субстрат № 4, в котором биомасса популяции (количество взрослых и ювенильных особей) значительно выше, чем в субстратах № 3 и № 4.

Для ведения наблюдений за влиянием вермикомпоста на эффективность роста и развития цветочных и овощных культур были посажены экспериментальные группы растений. Исследования по всхожести зеленого лука показали, что использование биогумуса (15-20% в составе почвогрунта) позволяет сократить сроки созревания урожая до 7-10 дней, продлить сроки плодоношения растений на 2-3 недели и повысить урожайность в 1,5-2 раза. Время хранения плодов увеличивается почти в 2 раза.

Таким образом, на первом этапе исследования было наглядно продемонстрировано, что жизнедеятельность червей напрямую зависит от состава и свойств субстрата их обитания.

Второй этап практического исследования. В ходе рассматриваемой учебно-исследовательской деятельности образовывалось достаточно большое количество дождевых червей и гумуса. В соответствии с Уставом и Положением о приносящей доход деятельности, техникум имеет право на производство, переработку и сбыт сельскохозяйственной продукции; реализацию товаров, созданных или приобретенных за счет средств приносящей доход деятельности — поэтому для реализации продуктов, полученных в результате реализации двух технологий: ящичной и в вермикомпостерах, был разработан бизнес-план.

Основным предназначением используемых в рассматриваемой вермитехнологии червей «Старатель» стала ускоренная и более качественная переработка различных органических отходов сельского хозяйства, а также навоза животных, птичьего помета, растительных остатков, осадков сточных вод, отходов местного пищепункта в биогумус.

Биогумус — натуральное, высокоэффективное, экологически чистое, биологически активное комплексное сбалансированное гумусное органическое удобрение с длительным сроком хранения для всех видов растений. Биогумус повышает урожайность культур на 3040%, ускоряет прорастание семян и вегетационный период развития растений, повышает устойчивость растений к заболеваниям, не имеет ограничений по внесению его в почву, заменяет минеральные удобрения при возделывании сельскохозяйственных культур.

Анализ рынка реализации. Оценка местного рынка реализации червя (прежде всего: для рыбалки) в городе Каменск-Уральский приведена в табл. 2.

С учетом того, что в 1 -ой упаковке (пластиковый контейнер) находится 25 червей и расчета предполагаемой доли рынка — реализацию продукции предполагалось осуществлять в местных магазинах «Рыболов-охотник» и «Старый рыбак». При среднем

количестве упаковок, продаваемых коммерческим отделом техникума в этих магазинах в 135 штук — максимально возможное количество продаж оценивалось в 15-20 упаковок в месяц. Предполагаемая доля рынка при данном объеме продаж — в пределах 7,5%.

Таблица 2

Магазины Объем продаж, упаковок/месяц Доля рынка, %

«Старый рыбак» 150 43

«Рыболов-охотник» 120 34

«Айболит» 30 8,6

«Аквариум» 50 14,4

ИТОГО: 350 100

Выход на рынок с продажей биогумуса оказался крайне затруднен в связи с низким уровнем информированности потребителей и высоким уровнем конкуренции с другими удобрениями, производящимися промышленным способом. Реализация биогумуса осуществлялась сотрудникам техникума по цене 50 рублей за упаковку весом 2 кг (не более 5 упаковок в месяц).

Основная масса биогумуса использовалась для подкормки растений (зеленый лук, рассада, цветы), выращиваемых в техникуме для реализации.

Производственный план. Учебно-исследовательская лаборатория

«Вермитехнологии» Каменск-Уральского агропромышленного техникума была расположена в помещении площадью 42 м2, не требующего дополнительного ремонта. Для расширения производства было необходимо место для размещения вермибуртов в летний период и строительство теплицы.

1-й год работы: выращивание популяции червя, производство биогумуса в вермикомпостерах и ящиках. В течение апреля — декабря: реализация червя для наживки. В мае: реализация выращенной цветочной рассады.

2-й год работы: дополнительно — строительство теплицы, выращивание в теплице зелени и рассады с добавлением биогумуса.

3-й год работы: вывод проекта на полную мощность, подведение итогов.

Общая сумма понесенных затрат выглядит следующим образом (табл. 3):

Таблица 3

Статья расходов Число позиций, Стоимость Суммарная

шт./уп. 1 ед., руб. стоимость, руб.

Оборудование:

Вермикомпостеры 2 800 1 600

Ящики разные 5 70 350

Теплица 1 10 000 10 000

Прочие расходы:

Семена цветов, зелени 20 15 300

ИТОГО: 12 250

Финансовый план. Данный план рассматривает вопросы финансового обеспечения деятельности и наиболее эффективного использования имеющихся в распоряжении рабочей группы денежных средств на основе оценки текущей финансовой информации и прогноза объемов реализации товаров на рынках в последующие периоды.

Прогноз объема продаж в перспективном финансовом планировании отражает за каждый период результаты взаимодействия коммерческого отдела техникума и целевых рынков по каждому товару. Все расчеты выполнялись на три года с момента освоения проекта: для первого года — по месяцам, второго — по кварталам, третьего — за год.

В табл. 4 приведены показатели деятельности за первый год работы:

Таблица 4

Месяц Выручка, руб. Издержки, руб. Валовая прибыль, руб. Чистая прибыль, руб.

Январь

Февраль

Март

Апрель 500 100 400 260

Май 500 100 400 260

2000 650 1350 877

Июнь 1000 200 800 520

2000 650 1350 877

Июль 1000 200 800 520

Август 500 100 400 260

Сентябрь 500 100 400 260

Октябрь 500 100 400 260

Ноябрь 500 100 400 260

Декабрь 500 100 400 260

ИТОГО: 9 500 2 400 7 100 4 614

Данные второго года работы приведены в табл. 5: Таблица 5

Квартал Выручка, руб. Издержки, руб. Валовая прибыль, руб. Чистая прибыль, руб.

1 4 000 11 000 -7 000 -7 000

2 8 000 600 400 260

3 4 000 300 3 700 2 405

4 10 000 2 000 8 000 5 200

ИТОГО: 26 000 13 900 5 100 865

В 2015 году ставилась задача по выводу проекта на его полную мощность. Результаты работы за третий год составили: 1 650 упаковок продукции, выручка 38 000 руб., издержки 10 000 руб., валовая прибыль 28 000 руб., налоговые отчисления 9 800 руб., чистая прибыль составила 18 200 руб. Таким образом, срок окупаемости данного проекта составил 20 месяцев.

Заключение. Основная цель проекта — проведение учебно-исследовательской работы по определению степени экономической и экологической эффективности применения вермитехнологий при максимально возможном удовлетворении потребностей населения города Каменск-Уральского и Каменского городского округа (Свердловская область) в витаминной зелени, червя для рыбалки, цветов, зеленого лука, рассады и др. — на основе профессионально-общественного представления результатов деятельности считается достигнутой.

Рассматриваемый проект реализовывался в период с 2013 по 2015 год группой студентов под руководством педагогов и при заинтересованном участии администрации Каменск-Уральского агропромышленного техникума. По своей экономической результативности данный проект оценивается как среднерентабельный, с окупаемостью затрат в течение 1 года и 8 месяцев.

В ходе исследования вермитехнологии было подтверждено, что основной характерной особенностью данной биотехнологии является возможность эффективной переработки червями самого широкого ассортимента органических отходов при обеспечении достаточной устойчивости местной агроэкосистемы.

Литература

1. Беклемишев В.Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных [Текст] / изд. 3-е. — М.: Наука, 1964. — 304 с.

2. Биология животных / 06.01.2016г. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://animaldir.ru/tip-kruglye-chervi-nemathelminthes/page/4, свободный.

3. Брэм А.Э. Жизнь животных [Текст] / М.: ТЕРРА, 1992. — 310 с.

4. Гиляров М.С. Закономерности приспособления членистоногих к жизни на суше [Текст] / М.: Наука, 1971. — 390 с.

5. Евтушенко Н.Ю. Влияние состава субстрата на жизнедеятельность дождевых червей в условиях искусственной микрогравитации / 01.04.2008г. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://fermer.ru/sovet/udobreniya/15251, свободный.

6. Ковшов С.В. Проблема отходов органического происхождения и вермитехнология как вариант ее решения [Текст] / Записки горного института. Т. 181. — СПб., 2009. С. 217-219.

7. Перель Т.С. Распространение и закономерности распределения дождевых червей фауны СССР [Текст] / М.: Наука, 1979. — 155 с.

8. Титов И.Н. Дождевые черви. Руководство по вермикультуре в двух частях. Ч. 1: Компостные черви [Текст] / М.: ООО «МФК Точка Опоры», 2012.

9. Чекановская О.В. Дождевые черви и почвообразование [Текст] / М.: Наука, 1960. — 208 с.

10. Шувалов Ю.В. Устойчивое развитие человечества и природопользование: учебное пособие [Текст] / СПб. — Саранск, 2009. — 149 с.

11. Darlington P. J. Zoogeography: the geographical distribution of animals / Wiley, 1957. — 675 p.