بخشی از مقاله
مقدمه
کرم خاکی جزء شاخه کرمهاي حلقوي، رده کم تاران و جانوري هرمافرودیت است واز طریق کلیتلوم که علامت بلوغ کرم خاکی است، جفت گیري می نماید. مدفوع کرم خاکی شامل مواد مغذي گیاهی است که پوشیده در غشاي مخاطی ترشح شده از دستگاه گوارش کرم خاکی بوده و این ترشحات باعث افزایش ثبات و قوام مدفوع می شود که به عنوان ورمی کمپوست مورد استفاده قرار می گیرد(. (13 کرمهاي خاکی زندگی گیاهی را بسیار بهبود می بخشند و خاك را سوراخ کرده و باعث نرمی آن
می شوند . همچنین با جابه جایی ساقه ها ،شاخه ها و برگهاي کوچک به درون خاك و نیز آوردن تعداد زیادي از خاکدانه هاي ریز به سطح خاك باعث افزایش نفوذ پذیري خاك در هنگام بارندگی می شوند 5) و .(6
بررسیهاي انجام شده روي میزان پروتئین در کرم خاکی نشان می دهد که نسبت پروتئین به وزن خشک -70w/w 60 درصد و مقدار فیبر آن 5 درصد< می باشد. علاوه بر این مطالعات نشان می دهد که کرمهاي خاکی نه تنها از
193
(Eisenia foetida)
مجله پژوهشهاي جانوري (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 2، 1392
لحاظ میزان پروتئین، بلکه از لحاظ نوع اسید آمینه، بخصوص اسید آمینه لیسین، اهمیت زیادي دارد(2 و .(25
بنابراین از این جانور به علت داشتن مقدار فراوان پروتئین در ساختار خود می توان به عنوان غنی ترین منبع غذایی براي پرورش جانوران از جمله ماکیان و آبزیان نیزاستفاده کرد 2) و .(24
تولید ورمی کمپوست داراي بیشترین اهمیت در به کارگیري فرآیند تثبیت و سامان دهی زباله هاي آلی است.
به طوري که همزمان با تولید ورمی کمپوست در دفع زباله ها و به حداقل رساندن مشکلات زیست محیطی ناشی از مصرف آنها بدون اینکه در بسیاري از موارد نیاز به تکمیل فرآیند باشد را فراهم می نماید 3)، 10 و .(16 وجود زباله هاي آلی فاسد شونده باعث آلودگی منابع زیر زمینی می شوند. کرمهاي خاکی قادرند این زباله هاي آلی را خورده و در مقابل، کود در اختیار اکوسیستم قرار دهند. بیشتر زباله هاي آلی تجزیه پذیر در محیط زیست توسط کرم خاکی قابل تبدیل به ورمی کمپوست می باشند .(8)
تولید ورمی کمپوست به عنوان یک فرآیند هوازي منجر به معدنی شدن نیتروژن می شود و در مورد تولید ورمی کمپوست نیز استفاده از کرمهاي خاکی باعث افزایش این فرآیند و تسریع آن می گردد. خاصیت تحریک رشد گیاهان، توسط ورمی کمپوست و افزایش جذب مواد مغذي رشد و تولید بیشتر، متأثر از ترشحات کرم خاکی و دیگر میکروبهایی است که با مدفوع کرم خاکی ترکیب شده اند 8) و .(23 ورمی کمپوست حاوي آنزیمهایی از قبیل پروتئاز، لیپاز، آمیلاز، سلولاز، لیگناز و کیتیناز می باشد. این آنزیمها به عملکرد خود در تجزیه زیستی مولکولهاي بزرگ در خاك ادامه می دهند تا حملات میکروبی بعدي تسریع شود. ورمی کمپوست از نظر دارا بودن ویتامینها، آنتی بیوتیکها، هورمونهاي رشد نیز ماده اي غنی می باشد 12) و .(18 مطالعات انجام یافته بر روي ورمی کمپوست غنی از مواد مغذي، برتري آن را بر
کمپوستهاي معمولی و کودهاي شیمیایی سنتز شونده به اثبات رسانده است(.(12 در حالی که استفاده مداوم از کود شیمیایی میزان کربن آلی را کاهش داده و در نتیجه منجر به آبشویی بیشتر می گردد. با گذشت زمان انباشت نمکها موجب تغییر pH خاك و در نتیجه کاهش باروري آن می گردد و به دلیل کمبود خاکهاي سطحی مطلوب، میزان باروري و حاصلخیزي خاك کاهش می یابد .(11) همچنین تولید ورمی کمپوست در مقایسه با تولید کمپوست معمولی می تواند کاهش بیشتري از فلزات سنگین قابل جذب توسط موجودات زنده را به همراه داشته باشد و شواهدي وجود دارد که نشان می دهد محصول این عمل ممکن است شامل ترکیبات هورمون مانندي باشد که باعث تسریع در رشد گیاه می شود. استفاده کاربردي دیگر از ورمی کمپوست در ترکیبات خاك گلدانی براي گیاهان خانگی و نیز به عنوان پوششی عالی در چمن پارکها است . ورمی کمپوست غربال شده که با خاك گلدان ترکیب شده است بستري عالی براي شروع رشد نشاهاي جوان ایجاد می کند
4)، 5 و .(18
هدف اصلی از اجراي این تحقیق بررسی امکان تکثیر گونه
خاصی از کرم خاکی و تولید ورمی
کمپوست و کاربرد آن در بیوتکنولوژي است.
مواد و روشها
براي تولید ورمی کمپوست، 500 عدد کرم خاکی ( Eisenia (foetida از کشور هندوستان تهیه و درجعبه هاي چوبی با ابعاد 30x20 قرار گرفت. بستر آن توسط چند لایه کاغذ عایق گردید تا مانع هدر رفتن کرم خاکی و پیله (غلافهاي حاوي تخم کرم خاکی) در زمان تعویض محیط کشت گردد و همچنین امکان بازگشت دوباره پیله ها به بستر فراهم آید. شمارش کرم خاکی پس از هر مرحله تعویض محیط انجام شد. دوره پرورشی انتخابی در این تحقیق با توجه به دوره تولید مثلی کرم خاکی از ابتداي بهار تا اوایل پاییز سال 1387 انتخاب گردید. از لحاظ میزان نور با توجه
194
مجله پژوهشهاي جانوري (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 2، 1392
به نور گریز بودن این جاندار، بسترها در اتاقی مرطوب و کاملاً سایه قرار داده شدند که از لحاظ روشنایی در طی روز و شب از وضعیت طبیعی محیط برخوردار بود. به جهت تهیه محیط کشت از مدفوع گاو، کود اسبی، سبوس و زباله سبزیجات با نسبتهاي 1:1:2 استفاده شد که با هم مخلوط شدند. سپس آبیاري شده و به مدت 2 تا 3 هفته در سایه نگهداري شدند 12) و .(21 مخلوط کود گاوي در بسترهاي مختلف محیط کشت براي سایر کرمها از جمله توبی فکس نیز مناسب است .(1)
توجه به این نکته ضروري است که درمحیط کشت، فلزات، آلومنیوم، پلاستیک، مواد شیمیایی، روغنها، حلالها، حشره کشها، صابون، رنگ، انواع مرکبات (پرتقال، لیمو، لیمو ترش، گریپ فروت ) پیاز، سیر، غذاهاي پرچاشنی و غذاهایی با میزان اسیدیته بالا نباید وجود داشته باشد.
علاوه بر این، از گیاه خرزهره و دیگر گیاهان سمی و مدفوع سگ و گربه در محیط کشت استفاده نگردد، زیرا شرایط مطلوب براي محیط کشت کرم خاکی را تغییر می دهد .(12) شرایط مطلوب براي پرورش کرم خاکی عبارت از: (1 دماي محیط: 20-30 درجه سانتی گراد؛ :pH (2
6/5 - 7/2؛ (3 رطوبت: 22-30 درصد. در ارتباط با رطوبت توجه به این نکته ضروري است که در صورت وجود رطوبت کافی در درون محفظه، لازم است دماي میانگین بستر در همه جاي آن بین 5-10 درجه پایین تر از هواي محیط اطراف آن باشد .(20) چنانچه رطوبت محیط بیش از اندازه مورد نیاز باشد، امکان آلودگی محیط به حشرات به وجود می آید که براي مبارزه با آن می بایستی از اضافه نمودن آب به محیط خودداري نمود و چند لایه کاغذ مرطوب در بالاي بستر قرار داد تا حشرات جذب آن شوند (4 .( 6) هوادهی: به صورت هفتگی در بهار و هر 4
روز یکبار درتابستان انجام گرفت. بدین ترتیب که 6
سانتیمتر از لایه هاي بالایی خاك بستر به آرامی مخلوط شد تا گازهاي ایجاد شده خارج شوند. هوادهی به میزان زیاد سبب اکسیده شدن ترکیبات محیط کشت می گردد که
سبب تغییر pH محیط می گردد((5 .(17 دوره تغذیه: به صورت میانگین 3 روز یک مرتبه انجام شد. ولی در زمان تولید مثل به علت نیاز غذایی یک روزدرمیان انجام گرفت.
در زمان تعویض، بستر در محیطی روشن قرار داده شد که با توجه به نورگریز بودن کرم خاکی امکان برداشتن لایه ها به صورت سطحی ممکن گردید.
جهت آنالیز، ورمی کمپوست حاصله در محیط نیمه سایه قرار داده شد و سپس نمونه هایی از آن جهت آنالیز عناصر نیتروژن، فسفر، کلسیم، سدیم، منیزیم، آهن، روي، منگنز، مس، بور و آلومینیوم به آزمایشگاه زرآوند خراسان منتقل گردید.
نتایج و بحث
میانگین تعداد کرمهاي خاکی شمارش شده در هر ماه و پس از هر دوره تعویض محیط کشت در شکل 1 نشان داده شده است، بیشترین تعداد کرم خاکی در ماه شهریور به دست آمد که با توجه به دوره تولید مثلی کرم خاکی و امکان تکثیر بیشتر قابل انتظار بود. ثابت ماندن تقریبی تعداد کرم خاکی در طول 40 روز ابتداي پرورش حداقل به دو دلیل قابل درك است: (1 با توجه به نگهداري کرم خاکی طی یک دوره چهارروزه در محیط فشرده به دلیل جابه جایی از مبداء(هندوستان) به ایران امکان تولید مثل در روزهاي آغازین چندان زیاد نبوده زیرا نیاز به سازش با محیط است. (2 به دلیل عدم وجود پیله در محیط کشت اولیه. به علاوه رشد کم تدریجی تعداد کرمهاي خاکی بین ماههاي خرداد تا شهریور از یک سو به دلیل افزایش دماي محیط و از سوي دیگر به واسطه کاهش پیله گذاري در فصل تابستان است.
با توجه به نتایج حاصل از شمارش کرمهاي خاکی در خرداد و تیر (شکل(2 و با توجه به سازش آنها در محیط جدید این افزایش تدریجی قابل انتظار بود. ولی در ماههاي مرداد و شهریور (شکل(3 این افزایش تعداد و تولید ورمی
195
مجله پژوهشهاي جانوري (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 2، 1392
کمپوست به دلیل سازش با شرایط محیطی قابل ملاحظه به کرم خاکی 12) Lumbricus terrestris و (19 کاربردي
بود. کرم خاکی Eisenia foetida (22) به دلیل سازش با بودن استفاده ازآن را تأیید می کند.
اقلیم ایران، تولید پیله بیشتر و ورمی کمپوست بیشتر نسبت
765 800
تعداد کرم خاکی 740 750
725
680 700
630 650
600
500 550
500
450
400
350
شھريور مرداد تير خرداد ارديبھشت فروردين 300
765 740 725 680 630 500 تعداد کرم خاکی
شکل-1 میانگین تعداد کرمهاي خاکی شمارش شده در هر ماه
750
700
خرداد
تير 650
600
550
13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 500
745 735 722 705 695 686 674 667 659 655 642 635 623 خرداد
752 738 725 708 692 689 675 660 653 648 645 635 630 تير
شکل-2 تعداد کرم خاکی در خرداد و تیر
با توجه به مقایسه فراوانی اسیدهاي آمینه موجود در پودر کرم خاکی، پودر ماهی و گوشت (جدول(1، نشان دهنده ارزش غذایی آن در تغذیه طیور و آبزیان می باشد(.(24
میزان ویتامینهاي موجود در کرم خاکی در مقایسه با دیگر منابع پروتئینی (جدول (2 نشان دهنده غنی بودن پودر کرم خاکی در مقایسه با مواد غذایی دیگر و کاربرد آن در تولید مکمل غذایی است (7)
196
مجله پژوهشهاي جانوري (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 2، 1392
