*99720*

Бородіна К.І., Руденко С.О.

Глухівський національний педагогічний університет

імені Олександра Довженка

ДЕЯКІ АСПЕКТИ РОЛІ ДОЩОВИХ ЧЕРВІВ (Lumbricus terestris) У ГРУНТОУТВОРЕННІ

До родини Справжні дощові черв’яки, або Люмбрициди (Lumbricidae) належать усім добре відомі земляні або дощові черв’яки. У нашому регіоні найбільш поширеним є справжній дощовий черв’як (Lumbricus terestirs). У народі його іноді називають “великий виповзок” або “великий червоний черв’як”.

У землі ці тварини риють глибокі ходи, які від поверхні знаходяться на глибині два і більше метра. У теплу і сиру погоду, в нічний час дощові черв’яки вилазять із своїх нірок, але не зовсім, а чіпляються заднім кінцем за отвір, так що у випадку небезпеки можуть швидко зникнути. Витягуючись, вони обшарюють навколо себе територію, захоплюючи своїм ротом сирі опалі листки, напівзгнилу траву і затягують їх у свої нірки. Але крім цього тварини заковтують і землю, тому вона завжди є у їхньому кишечнику. Органічні речовини ґрунту, перегній використовується люмбрицидами як їжа, піщинки сприяють подрібненню і перетиранню проковтнутих шматочків листків, а також частково ґрунт заковтується при створенні ходів, хоча головна робота при цьому належить мускульній стінці тіла черв’яка. Коли черв’як заривається в землю з поверхні або коли прокладає новий хід у товщі ґрунту, він працює переднім кінцем як клином, поперемінно то звужуючи і витягуючи його, то потовщуючи і скорочуючи, і так він розкидає частинки ґрунту на різні сторони.

Землю, яка пройшла через кишечник, дощові черв’яки викидають на поверхню над отворами ходів у вигляді характерних купочок – копролітів. Поява таких купочок на голій землі весною свідчить про початок діяльності люмбрицид. Підраховано, що за добу кожний черв’як пропускає через свій кишечник кількість землі, яка приблизно дорівнює масі його тіла (середня маса Lumbricus terestris – 4-5 г) [4].

У науковій літературі думка про позитивну роль дощових черв’яків у ґрунтоутворенні була вперше висвітлена англійським натуралістом Гілбертом Уайтом. У своїй книжці, опублікованій у 1789 році, він пише, що земля без цих тварин була б “холодною і непоживною”, проте основні дослідження з цього питання були зроблені Ч.Дарвіном. Ще у 1837 році на засіданні лондонського геологічного товариства вчений робить доповідь “Про утворення рослинного шару” у якій було відмічено, що невеликі шматочки обпаленого мергелю, шлаків, густо розкидані по поверхні луків через якийсь час залягають під дерном, хоча все ще у вигляді шару. Таке уявне заглиблення предметів є наслідком того, що черв’яки викидають на поверхню велику кількість своїх екскрементів. .

Проходить майже півстоліття і у 1881 році до типографії Ч.Дарвін посилає свою останню роботу про роль черв’яків у природі. Протягом усього свого життя вчений не втратив інтересу до цієї теми і працював над нею разом із трьома своїми синами: Уільямом, Френсисом і Горацієм. Багато місяців у робочому кабінеті Ч.Дарвіна в наповненому землею посуді жили черв’яки. Він спостерігав за ними вдень і вночі при слабому освітленні й встановив, що дощові черв’яки всеїдні. Вони проковтували велику кількість землі, з якої засвоювали усі речовини, що могли бути перетравленими.

Подібно ґрунту тварини поїдали велику кількість різних напівзгнивших листків, за виключенням тільки деяких, які мали неприємний смак або для дощовиків були дуже твердими. У дослідах, проведених Ч.Дарвіном, дощові черв’яки відмовлялися їсти листки шавлії та м’яти, а перевагу надавали листкам зеленої і червоної капусти, поїдали шматочки цибулі. Прикріплюючи до землі посудини із черв’яками листки дерев, Дарвін помітив, що тварини з’їдала не цілий листок. Залишаючи усі жилки на ньому, вони перетворювали його в скелет.

Для того, щоб вивчити відношення дощових черв’яків до м’яса, вчений довгими голками на поверхні посудини багаторазово прикріплював шматочки сирого і смаженого м’яса. Спостерігаючи за тваринами, Ч. Дарвін бачив, як вони кожної ночі смикали ці шматочки, захоплюючи ротом їх краї так, що більша їх частина була з’їдена. Сирому жиру вони надавали перевагу в порівнянні з сирим м’ясом, не говорячи вже про іншу їжу, яку їм пропонували. Тварини поїдали його у великій кількості.

Судячи з того, що дві половинки мертвого черв’яка, покладеного у дві посудини, через деякий час були занесені у нірки, а там з’їдені, цих тварин можна вважати канібалами. Однак, на думку Ч.Дарвіна, дощові черви перевагу надають свіжому м’ясу, а не зіпсованому [3].

Ч.Дарвін з сином Френсісом у нічний час спостерігали, як люмбрициди захищали вхід у свої нірки голками хвойних дерев, листками або різними предметами.

Хоча ці тварини мають дуже слабо розвинені органи чуття, дані спостереження є доказом того, що у дощових черв’яків проявляється інстинкт збереження. Цей інстинкт є не тільки у більш дорослих черв’яків, а навіть у дуже молодих, які виконують усі ті роботи, що й дорослі.

У своїх працях Дарвін відмічав, що нірка дощового черв’яка, екскременти, які залишені ним у вигляді купки, система травлення тварини розкривають картину участі маленьких істот – дощових червів – у ґрунтоутворюючому процесі.

Ці тварини переорюють, рихлять і перемішують ґрунт. Вони вентилюють його і готують, “подібно садівнику”, для рослин. “Кістки померлих тварин, тверді частки тварин, черепашки наземних молюсків, листки, гілки за дуже короткий термін покриваються екскрементами, кількість яких постійно збільшується і, таким чином, у більш або менш розкладеному стані рухаються ближче до коріння рослин”. Все це змочується рідкими виділеннями кишкового каналу і сечовими виділеннями.

Так при участі дощових черв’яків утворювався темний родючий шар землі.

Дарвін підрахував, що черв’яки можуть утворювати до десяти тон землі на 1 акр.

Від того на скільки ґрунт є рихлим залежать і його властивості. При добре розпушеному ґрунті створюються найкращі умови для проникнення в нього повітря і води. Від кількості цих факторів у ґрунті залежать хімічні процеси, які проходять у землі, а також саме повітря і вода забезпечують життєдіяльність ґрунтових організмів таких, як бактерії і гриби. Завдяки цим організмам коренева система вищих рослин отримує необхідні доступні поживні речовини (азот, фосфор, калій та інші) [1]. Ця властивість ґрунту знаходиться в прямій залежності від роботи дощових черв’яків (кількості зроблених ними ходів).

Ґрунти у яких є багато люмбрицид, як правило, пронизані густою сіткою ходів. Один черв’як риє цілу систему, яка з’єднана між собою і виходить в декількох місцях на поверхню землі. Спостереження за роботою одного черв’яка були проведені М.С.Гіляровим у тераріумі зі скліними стінками. Було встановлено, що черв’як спочатку заглиблюється в землю, потім виходить з неї, але вже через інший вхід. Наступного дня повертається на глибину нірки, робить горизонтальний отвір і знову виповзає на поверхню. У наступні дні він користувався або старими ходами, або робив нові, і через 21 день він створює складну систему з частиною покинутих і засипаних і частиною діючих ходів. Вони будуються в різних напрямках і під різними кутами до горизонту. Стінки своєї будівлі завжди покриває шаром слизу і випорожнень. Цей шар є досить стійким до води і тому ходи черв’яка є значно міцнішими в порівнянні з тріщинами грунту. Таким чином, діяльність черв’яків забезпечує найважливіші чинники грунтової родючості – аерацію і дренаж.

Сьогодні на багатьох полях агротехніка використовування сільськогосподарських культур проводиться не завжди правильно. Сівозміни відсутні, вирощуються культури, які сильно збіднюють наші ґрунти, погіршують структуру ґрунту, тому вивчення ролі дощових черв’яків у грунтоутоворенні є актуальним.

Робота виконана у відповідності з комплексною темою досліджень кафедри теорії та методики викладання природничих дисциплін Глухівського національного педагогічного університету імені Олександра Довженка “Вивчення біологічного різноманіття Сумської області”.

Про те, що дощові черв’яки покращують родючість ґрунту, було відомо ще в стародавні часи, але роль люмбрицид як тварин-ґрунтоутворювачів була вперше науково обґрунтована Ч.Дарвіном. У результаті своїх досліджень він робить висновок, що “навряд чи знайдуться інші тварини, які відіграли б таку велику роль в світовій історії, як дощові черви”. З часом відомості про дощовиків і їх роль у ѓрунті були поглиблені і розширені в працях М.С.Гілярова [1 ], Г.В.Корчевої [5 ], О.В.Чекановської [6].

Мета нашого дослідження – встановити залежність чисельності дощових черв’яків на різній глибині грунту від норми внесення органічних добрив.

Для підрахунку чисельності дощових червів ми скористалися методом розкопок. Тип ґрунту – чорнозем. Нами було вибрано дві ділянки. На одній внесли 10 т гною з розрахунку на 1 га, а на іншій – 20 т гною. Повторність шестикратна. Розмір облікових ділянок 1х1 м. Глибина розкопок 20 см і 40 см. По черзі розкопуючи ями, ми вибирали ґрунт і ретельно розминали пальцями кожний шматочок землі, щоб вибрати з неї всіх черв’яків. Із кожної ями черви підраховувалися, дані записувалися в зошит. Контролем була ділянка землі, де органічні добрива не вносилися. Дані наших досліджень наведені в таблицях 1, 2.

Таблиця 1

Статистичні показники чисельності дощових черв’яків (шт./ м²) згідно варіантів досліду

Варі-ант дослі-ду	Глиби-на ґрунту, см	Норма внесення, т/га	Статистичний показник
			۟x¯± Sx¯	V1, %	S^2	Lim Min – Max	h	Mo
1	20	Контроль	60,8 ± 2,33	9,4	32,49	53 – 69	16	59,16
2		10	70,0 ± 1,59	5,6	15,13	65 - 75	10	68,85
3		20	76,8 ± 1,58	5,0	14,89	72 - 82	10	75,85
4	40	Контроль	48,0 ± 1,86	9,5	20,79	42 – 54	12	46,62
5		10	53,8 ± 2,02	9,2	24,50	47 – 61	14	52,39
6		20	60,8 ± 1,20	4,8	8,52	57 – 65	8	60,08

У результаті проведених досліджень встановлено, що кількість особин дощових черв’яків в ґрунті збільшується з внесенням органічних добрив, зокрема гною. Так, якщо на глибині 20 см у контрольному варіанті їх кількість у середньому становила 60,8 шт./м², то при внесенні 10 т/га – 70 шт./м², а при внесенні 20 т/га – 76, 8 шт./м². Порівняно з контролем різниця в обох випадках достовірна за t-критерієм (між контролем і варіантом з нормою внесення 20 т/га, взагалі високий ступінь достовірності різниці – на рівні 0, 001). Отже, норми внесення гною 10 і 20 т/га сприятливо впливають на життєдіяльність люмбрицид на глибині ґрунту 20 см.

Виявлено, що на глибині 40 см дощових черв’яків значно менше (на 21 – 23%), їх чисельність відповідно до зазначених варіантів дослідів становить 48,0, 53,8 та 60,8 шт./м². Однак, і в цьому випадку кількість особин досліджуваного виду збільшується при внесенні гною. Хоча різниця між контрольним варіантом з нормою внесення 20 т/га істотно перевищує контроль (Р < 0,001). Між 5 і 6 варіантами також існує суттєва різниця. Отже, вище норми внесення добрив (10 т/га) сприяють підвищенню чисельності популяцій дощових черв’яків на глибині ґрунту 40 см.

Про стабільність досліджуваного показника чисельності по повторностях свідчать низькі коефіцієнти варіації ознаки – 4,8 – 9,5.

Таблиця 2

Ступінь достовірності різниці чисельності дощових черв’яків (шт./м²) згідно варіантів досліду

Різниця між варіантами дослідів	Ступінь достовірності				Р
	t факт.	t теор. на рівні значимості
		0,05	0,01	0,001
1 і 2	3,26	2,23	3,17	4,59	**
1 і 3	5,68	2,23	3,17	4,59	***
2 і 3	4,42	2,23	3,17	4,59	*
4 і 5	2,11	2,23	3,17	4,59
4 і 6	5,78	2,23	3,17	4,59	***
5 і 6	2,98	2,23	3,17	4,59	*

Примітка. Ступінь достовірності різниці: * Р < 0,05; ** Р < 0,01; *** Р < 0,001.

Результати наших досліджень свідчать про те, що між глибиною ґрунту, на якій проводили облік чисельності тварин і кількістю дощових черв’яків при різних нормах внесення гною наявний сильний негативний кореляційний зв’язок (за Б.А.Доспєховим, при r < 0,3 взаємозв’язок між ознаками слабкий, при r = 0,3 – 0,7 – середній, а при r > 0,7 – сильний) [2]. Коефіцієнт кореляції становить в середньому – 0,89 (значення достовірне). Це означає, що чим товщий шар ґрунту (звичайно у межах екологічного оптимуму), тим менша кількість особин дощових черв’яків у ньому знаходиться і навпаки.

Література:

1. Гиляров М. С. Жизнь в почве / М.С.Гиляров, Д. А. Криволуцкий – М. : Мол. гвардия, 1985. – 285 с.

2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А.Доспехов. – М. : Колос, - 1973. – 336 с.

3. Дарвин Ч. Собрание сочинений / Ч.Дарвин. – М.-Л. : АН СССР, 1936. - Т.2

4. Жизнь животных / под.ред. Л. А. Зенкевича. – М. : Просвещение, 1968, Т. 1. – С. 502 – 503.

5. Корчева Г. В. Роль почвенных животных в разложении и гуминификации растительных остатков / Г.В. Корчева. – М. : Наука, 1971. – 156 с.

6. Чекановская О. В. Дождевые черви и почвообразование / О. В. Чекановская. - М. : АН СССР, 1960. – 241 с.