Австралийский почвенный зоолог Г.-Ф. Борнемисса предложил провести работу по интродукции навозников, питающихся экскрементами копытных, чтобы они способствовали освобождению пастбищ от навоза, удобрению почвы пастбищ и ликвидации массового размножения назойливых и кровососущих мух, развивающихся в навозе.
Среди навозников выбрали несколько перспективных видов, и особенно эффективным оказался навозник оптофагус газелла. Жуки этого вида быстро расселились на северо-востоке Австралии, за два года проникнув на 80 километров в глубь материка (в течение трех лет выпустили около 275 тысяч жуков). Жуки питаются навозом, зарывают его в землю, где в изготовленных родителями навозных шариках развиваются личинки (в результате происходит удобрение почвы!), незарытые остатки навоза жуки размельчают, они быстро сохнут, что делает их непригодными для развития мух. Даже в тех случаях, когда мухи развиваются, они оказываются много мельче и менее плодовитыми, чем выводящиеся на нетронутых жуками лепешках навоза.
Использование интродуцируемых навозников в Австралии - частный случай зоологической мелиорации почв, который служит достаточно убедительным примером.
Разумеется, при дальнейшей интродукции необходимо предусмотреть опасности заноса с интродуцируемыми почвенными беспозвоночными возбудителей заболеваний человека, гельминтов и других паразитов животных и растений. Опыт работы в Австралии с африканскими навозниками, где были приняты меры к получению стерильных яиц навозников, доказывает возможность такой карантинной обработки.
Интродукция отсутствующих на данной территории видов беспозвоночных-почвообразователей - технически самый простой и эффективный прием зоологической мелиорации почв.
Перспективны и другие, методы. Это известкование кислых почв для улучшения среды обитания беспозвоночныхкалькофилов, к которым относятся многие почвообразователи (дождевые черви, многоножки-кивсяки, мокрицы).
Это система обработок почвы, минимально нарушающих почву как среду. Это внесение компостов на таких стадиях разложения, когда они обогащены полезными почвенными беспозвоночными. И наконец, это разумное ограничениеприменения пестицидов, дефолиантов и других химических соединений, губительно действующих на почвенных животных и других полезных обитателей почвы.
Широкий экологический подход к системе земледелия, луговодства, лесоводства - предпосылка повышения биологической активности и плодородия почв.
Зоологические методы компостирования отходов
Использование биологических агентов для получения необходимых человеку продуктов - биотехнология - в центре внимания современной биологии, и, пожалуй, нет сейчас такой области биологической науки, которая не могла бы внести свой вклад в ее развитие. Этим своим положением биотехнология обязана прежде всего той роли, которую она во всевозрастающей степени играет в решении крупных задач народного хозяйства и медицины. В наш век, в условиях урбанизации и интенсификации потребления растительных ресурсов, одной из таких задач становится рациональное использование органических отходов как городского хозяйства (городской мусор, сточные воды), так и сельского (особенно навоз крупных свиноферм), ежегодные количества которых весьма внушительны.
Обезвреживание и утилизация этих отходов важны и с точки зрения такой остро стоящей ныне проблемы, как охрана окружающей среды.
Компостирование органических отходов основано на использовании совокупной деятельности различных групп микроорганизмов и беспозвоночных животных. Для компостирования отходы закладываются в бурты, где создается благоприятный для полезных организмов режим температуры и влажности. Чем труднее разлагается компостируемый субстрат или чем быстрее он слеживается по мере разложения, тем больше должно быть отношение соприкасающейся с открытым воздухом поверхности бурта с его объемом. Приняты обычно бурты размером около 3 метров в ширину и около 1,5 метра в высоту (длина зависит от размеров доступной для компостирования площади и количества вещества).
Навоз, отстой канализационных вод, городской органический мусор, навозная жижа и т. п. - все это быстро разлагающиеся субстраты, а добавляемые к ним медленно разлагающиеся вещества (торф, измельченная кора - отход деревообрабатывающей или целлюлозной промышленности и т. п.) служат адсорбентами первичных и вторичных продуктов разложения. Иногда в качестве адсорбента к компосту добавляют почву. Для поддержания требуемого режима компостирования бурты время от времени ворошат (для аэрации), иногда прогоняют через них воздух, а для увлажнения поливают водой или навозной жижей.
В процессе компостирования в буртах сперва происходит разрушение легко усваиваемых соединений - сахаров, полисахаридов, затем белков и гемицеллюлоз, медленнее всего разлагаются лигнин, дубильные вещества и т. п. Разложение сопровождается синтезом комплекса гумусовых соединений. В результате масса органического вещества уменьшается, компост обогащается азотом, гумусом, возрастает его зольность. Меняется и структура органических осадков: они размельчаются, и из них, в основном в результате деятельности беспозвоночных, образуются зернистые агрегаты.
В начале компостирования при окислении микроорганизмами легко доступного углерода внутри бурта в течение нескольких дней быстро возрастает температура (например, в буртах из городских отбросов - до 70 градусов Цельсия), которая затем, по мере использования соединений, легко усваиваемых микрофлорой, постепенно снижается. В это время деятельность животных внутри бурта исключена - там происходит естественная пастеризация субстрата; беспозвоночные могут заселять только самый поверхностный слой компоста.
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.