Дождевые черви для повышения урожая
Шрифт:
Вертикальные перемещения дождевых червей не обязательно связаны с полным прекращением их активной деятельности. На значительной глубине черви могут продолжать заглатывать почву, содержащую органические вещества, и делать ходы, но деятельность их при этом становится менее интенсивной. Следовательно, между полноценной деятельностью и состоянием покоя имеются все возможные переходы.
Характер деятельности червей, в частности, интенсивность питания (что имеет особенно большое значение для процесса почвообразования), может испытывать сезонные изменения независимо от их вертикальных перемещений.
Чем выше температура почвы при достаточном минимуме влажности, тем интенсивнее обмен веществ у червей. Это объясняется тем, что с повышением температуры среды возрастает температура тела червей, а отсюда и темп всех физических и химических процессов в их клетках. Отмечено, что одно и то же количество червей при более высокой температуре почвы (однако не выше известного предела), но при прочих равных условиях, выбрасывает большее количество копролитов (т. е. питается более интенсивно).
Подготовка червей к зимовке
На зиму необходимо обязательно укрыть червятник полуметровым слоем соломы, так как в отличие от отечественных сородичей «калифорниец», например, не уходит на зиму в глубину, поэтому может вымерзнуть, если не принять меры. В конце октября – начале ноября верхнюю, обильно заселенную червями часть грядки-культиватора можно перенести на поверхность земли соседнего участка
Вредители и паразиты дождевых червей
Кроме резкого нарушения нормальных условий существования вследствие наводнений, засухи, морозов и других аналогичных причин, значительное влияние на сокращение численности червей имеют хищники и паразиты. Опасность быть съеденными подстерегает этих животных буквально на каждом шагу. Они довольно беспомощны в борьбе с многочисленными врагами, которыми окружены.
К врагам относятся кроты, которые поедают дождевых червей в больших количествах. Известно, что кроты делают запасы пищи на зиму в своих ходах. Как выяснилось, эти пищевые запасы состоят преимущественно из дождевых червей, причем излюбленным видом является большой красный червь (Evans, 1948). При этом кроты откусывают или сильно повреждают головные концы у червей, собранных ими впрок. В таком состоянии черви не могут ни уползти, ни закопаться в землю (это возможно не раньше, чем у них закончится процесс регенерации головного конца, на что нужно несколько месяцев). Таким образом, этим приемом кроты обеспечивают себе свежее продовольствие на длительный срок. Кроты особенно опасны для червей своей многочисленностью. Вероятно, нападают на червей и другие насекомоядные млекопитающие, но об этом пока мало что известно.
Головные концы дождевых червей, поврежденные кротом (первые пять сегментов были откушены или очень сильно повреждены, на их месте образовались аномальные регенераты)
За червями охотятся также прожорливые жабы; они подстерегают их по ночам у норок и хватают, как только те появляются на поверхности земли. Нередко черви становятся жертвой лягушек. Из мелких почвенных животных на червей нападают многоножки.
Существенный ущерб населению червей наносят птицы. Острое зрение позволяет им видеть концы тела червей, располагающихся неподалеку от наружных отверстий норок. Дарвин пишет: «Привычка червей располагаться неподалеку от поверхности ведет к их гибели в огромных количествах. Каждое утро в течение значительной части года разные виды дроздов и, в частности, черные дрозды, на каждой лужайке по всей стране вытаскивают червей из их норок; этого не могло бы быть, если бы они не держались так близко от поверхности».
Современные специалисты подтверждают, что главной пищей разных видов дроздов являются дождевые черви. Систематически уничтожают дождевых червей и другие птицы (Black, 1954). По данным американского Бюро биологических исследований, не менее чем у 45 видов птиц в желудках можно найти проглоченных червей. При этом птицы охотятся не только за взрослыми червями, но и собирают из земли их яйцевые коконы.
К врагам дождевых червей относится также конская пиявка. Она водится в водоемах всевозможных типов – от озер и рек до пересыхающих луж. Эту крупную пиявку обыкновенно смешивают с медицинской пиявкой, и вид ее часто внушает ужас купающимся. Однако конская пиявка совершенно безвредна для человека и крупных животных. Ее тупые челюсти не могут прокусить кожу человека, да она и не пытается сделать это, так как является типичным хищником. Эти пиявки питаются не только мелкими водными животными, но и дождевыми червями. При вскрытии в их кишечнике обычно находят проглоченных дождевых червей и их переваренные остатки, распознать которые можно по щетинкам.
Естественно возникает вопрос: как водное животное может попасть в число врагов дождевых червей? Это объясняется тем, что конская пиявка легко переносит длительное пребывание на воздухе. Она может выходить на сушу, где и охотится на дождевых червей иногда довольно далеко от берега. Известный английский исследователь кольчатых червей Фрэнд (Friend, 1924) описывает случай единоборства пиявки с дождевым червем, который ему удалось наблюдать. Борьба эта закончилась проглатыванием червя пиявкой.
Тело дождевых червей почти всегда заселено паразитическими организмами. Излюбленным местом паразитов являются семенные мешки. В них находили бактерий и спирохет, однако заразных болезней, возбудителями которых являются сходные организмы у высших животных и человека, у люмбрицид неизвестно.
Типичным паразитом семенных мешков являются простейшие из класса споровиков – грегарины. Рассматривая под лупой семенные мешки любых видов люмбрицид, обычно можно видеть в них белые пятна, более или менее многочисленные. Это цисты грегарин. Содержимое семенных мешков является для них, как и для многих других паразитов, превосходным питательным материалом. Существенного вреда червям грегарины, по-видимому, не приносят и даже не приводят к бесплодию, так как сами половые железы ими не повреждаются, а уничтожается лишь некоторая часть спермы, вырабатываемой в избытке. Однако со стороны хозяина этих паразитов проявляется реакция защиты: цисты грегарин окружаются блуждающими клетками полости тела, способными к фагоцитозу, которые, соединяясь друг с другом, образуют вокруг них капсулы.
Своеобразен способ выведения таких цист, содержащих бесчисленное количество спор грегарин, из организма червя. Они освобождаются из семенного мешка через разрыв его стенки и попадают в полость тела. Перистальтическими сокращениями мускулатуры стенки тела цисты передвигаются к заднему концу тела, где могут накапливаться в больших количествах (от 45 до 190 шт.). Из одного сегмента в другой цисты попадают через отверстия, имеющиеся в межсегментных перегородках. Когда задние сегменты червя, переполненные цистами, вздуваются, это создает достаточные условия для автотомии. Задний конец тела отбрасывается и потом восстанавливается путем регенерации. Этот процесс замечателен тем, что, с одной стороны, при помощи его червь освобождается от избытка паразитов (скорее всего, именно благодаря этому грегарины относительно безвредны для червей), а с другой, он обеспечивает расселение паразитов и заражение ими других червей, которые проглатывают с землей споры грегарин, выпавшие из цист после разложения отброшенного куска червя. Таким образом, процесс автотомии является полезным приспособлением одновременно и для паразита, и для его хозяина.
Почти столь же обычными паразитами дождевых червей являются нематоды – мелкие червячки, чаще всего длиной около 1 мм и очень тонкие. Среди них имеются полупаразиты, которые часть жизненного цикла проводят в почве; другие проводят всю жизнь в теле червей, и только их яйца и личинки в цистах находятся в земле. Большинство нематод паразитирует также в семенных мешках, но иногда ими переполнена вся полость тела. Находят их также в сосудах кровеносной системы. Личинки нематод проникают в тело червей через поры нефридиев и, быть может, через спинные поры. Из организма червя нематоды выводятся тем же путем, что и грегарины, т. е. путем скопления в заднем конце тела с последующей автотомией.
Наиболее вредными паразитами червей являются личинки мух поллении и онезии. Полления по величине и общему виду очень сходна с комнатной мухой. От последней ее отличает наличие желтого пушка на теле, а также ряд некоторых признаков, которые указывают на ее принадлежность к другому семейству. Полления встречается повсюду в больших количествах и может залетать в дома.
Небольшой реальный вред дождевые черви приносят только как переносчики и распространители.
Самки мух откладывают яйца в землю. Вылупляющиеся из них крошечные червеобразные безногие личинки отыскивают дождевых червей и заползают в мужские половые отверстия. Двигаясь по семяпроводам, личинки достигают полости тела половых сегментов, где остаются или пробираются оттуда в семенные мешки. Здесь они кормятся, растут и переживают линьку. В одном черве может присутствовать несколько личинок, но закончить развитие может только одна из них. Остальные, как это бывает и с нематодами, окружаются фагоцитами и погибают. Развивается далее та личинка, которая опередила других и раньше других закончила линьку.
Эта личинка двигается к переднему концу тела и пробирается в головную лопасть червя. Здесь она прогрызает стенку глотки и устраивается в переднем отделе кишечника задним концом к ротовому отверстию. Размеры личинки увеличиваются, и вскоре ее задний конец становится видным снаружи: он выступает из ротового отверстия, которое растянуто и закрыто телом личинки. В связи с этим червь перестает питаться, и его кишечник постепенно освобождается от земли, находящейся в нем. Личинка же не довольствуется больше заглатыванием полостной жидкости с ее содержимым, а попросту съедает всего червя, начиная с переднего конца. Поперечник ее тела скоро сравнивается с таковым у червя.
Личинка еще раз линяет и продолжает съедать сегмент за сегментом червя, двигаясь таким образом к его заднему концу. Ткани червя долго остаются живыми, поэтому растущая личинка вполне обеспечена свежим и питательным кормом. Впрочем, если червь умирает, личинка поллении продолжает его съедать, так как она, подобно своим ближайшим родичам – мясным мухам, не брезгует гнилым мясом. Обычно полления съедает червя до конца, после чего превращается в куколку (Keilin, 1915, 1925).
Онезия ведет такой же образ жизни. Она паразитирует на навозных и пашенных червях, а также, вероятно, и на других видах люмбрицид. Отличается от поллении только строением челюстного аппарата и некоторыми другими морфологическими признаками. Онезия менее разборчива в отношении хозяев. Предполагают, что она паразитирует не только на дождевых червях, но и на птенцах гнездовых птиц.Практика повышения плодородия почвы
Как дождевые черви улучшают структуру почвы
Земля, поглощенная червем, перетирается в его желудке с листьями и другими растительными остатками, а также подвергается химической обработке при помощи веществ, выделяемых железами разных отделов кишечника. В результате образуется мелкая однородная пищевая кашица, из которой некоторая часть растворенных веществ всасывается клетками кишечника. Конечно, червь утилизирует очень небольшую часть заглоченных веществ. Известную аналогию в этом отношении можно найти у домашних животных. Так, из 100 кг зерна, скармливаемых им, примерно только 10 кг расходуется на увеличение веса тела, а остальное превращается в экскременты, мочу и углекислый газ. Поскольку в пище дождевых червей содержится еще меньше белков и углеводов, эти животные должны пропускать через кишечник огромные количества растительных остатков и почвы. Таким образом, можно предположить, что количество извергнутых копролитов лишь немногим меньше веса заглатываемых червями веществ.
В чем же состоят изменения, претерпеваемые почвой при прохождении через кишечник дождевых червей? И чем отличается такая почва от земли, нетронутой червями?
Рассмотрим, прежде всего, как отражается прохождение почвы через кишечник червей на содержании в ней органических веществ, или гумуса. Из сказанного выше становится ясно, что в результате заглатывания почвы червями количество гумуса в ней должно уменьшаться. Но известно также, что черви питаются не только гумусом, – важной составной частью их пищи (особенно крупных видов люмбрицид) являются отмершие части растений, лежащие на поверхности земли. Черви перемещают их под землю, перемалывают, подвергают химической обработке и выбрасывают остатки обратно в почву. Там они подвергаются дальнейшей обработке бактериями и активными химическими веществами, содержащимися в почве, в результате чего превращаются в гумус. Таким образом, дождевые черви являются одновременно и потребителями, и производителями гумуса почв.
Следует отметить, что роль некоторых видов дождевых червей в производстве гумуса невелика. Так, например, известно, что эйзения норденшельда (Eisenia nordenskioldi) питается только внутри почвы, а это значит, что особи этого вида не вносят в землю органических веществ с ее поверхности. Относительно ряда видов, в частности, розовой эйзепии (Eisenia rosea) и пашенного червя (Allolobophora caliginosa), имеющих наибольшее почвообразовательное значение в европейской части стран СНГ, то точных данных по этому вопросу нет. Большой красный червь (Lumbricus terrestris), длинная аллолобофора, очень крупная аллолобофора, открытая А. А. Соколовым (1956) в северо-западном Алтае (Allolobophora magnifica), и виды рода октолазий (Octolasium) собирают растительные остатки с поверхности земли. Этим видам принадлежит роль гумификатора в лесах, где они собирают до 50 % опавшей листвы (гигантская аллолобофора Алтая собирает 100 % листопада).
Особое значение в этом отношении имеет малый красный червь (Lumbricus rubellus). Являясь обитателем самых поверхностных слоев почвы, он питается преимущественно опавшими листьями и другими крупными растительными остатками. Деятельность особей этого очень распространенного вида, несомненно, способствует обогащению почвы гумусом.
Копролиты большого красного червя, как показал анализ, содержат значительное количество гумуса по сравнению с почвой, в которой они жили. Имеются указания на большее содержание гумуса по сравнению с окружающей почвой в облицовке ходов некоторых люмбрицид. Однако в целом деятельность люмбрицид, как образователей гумуса, не имеет особого значения. Не в этом заключается их главная роль в преобразовании почв. Участие других олигохет, энхитреид, а также остальных почвенных животных и микробов в образовании гумуса несравненно больше. Добавим к этому, что дождевые черви питаются остатками растений, в которых уже начались бактериальные процессы гниения (зеленый корм они берут крайне неохотно); поэтому их нельзя считать пионерами в образовании гумуса, так как они обрабатывают продукты, уже являющиеся своего рода полуфабрикатами.
Более важны косвенные последствия внесения дождевыми червями в почву органических веществ. Одним из таковых является накопление в извержениях червей аммиака, нитратов, фосфорной кислоты, кальция и магния, констатированное химическими анализами. Превращения этих веществ в почвах – очень сложный комплекс процессов. Опавшая листва и другие отмирающие части растений подвергаются сначала обработке со стороны микроорганизмов, а затем попадают в кишечники червей и переносятся ими в почвенную толщу. То же происходит с отмирающими корнями, которые служат одним из главных источников образования гумуса.