Романова Е. М., Романов В. В., Любомирова В. Н., Шадыева Л. А., Пульчеровская Л. П., Добрынина И. В., Шленкина Т. М., Свешникова Е. В. Сравнительное исследование микробиоценоза вермикомпостов люмбрицид // Научная жизнь. 2025. Т. 20. Вып. 4 (142). С. 1125-1138. DOI: 10.35679/1991-9476-2025-20-4-1125-1138

Романова Елена Михайловна, д-р биол. наук, профессор кафедры «Биология, экология, паразитология, водные биоресурсы и аквакультура», ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина»: Россия, 432017, Ульяновская обл., г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1.
Романов Василий Васильевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Информатика», ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина»: Россия, 432017, Ульяновская обл., г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1.
Любомирова Васелина Николаевна, канд. биол. наук, доцент кафедры «Биология, экология, паразитология, водные биоресурсы и аквакультура», ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина»: Россия, 432017, Ульяновская обл., г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1.
Шадыева Людмила Алексеевна, канд. биол. наук, доцент кафедры «Биология, экология, паразитология, водные биоресурсы и аквакультура», ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина»: Россия, 432017, Ульяновская обл., г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1.
Пульчеровская Лидия Петровна, канд. биол. наук, доцент кафедры «Микробиология, вирусология, эпизоотология и ветеринарно-санитарная экспертиза», ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина»: Россия, 432017, Ульяновская обл., г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1.
Добрынина Ирина Вадимовна, студент факультета ветеринарной медицины и биотехнологий, ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина»: Россия, 432017, Ульяновская обл., г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1.
Шленкина Татьяна Матвеевна, канд. биол. наук, доцент кафедры «Биология, экология, паразитология, водные биоресурсы и аквакультура», ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина»: Россия, 432017, Ульяновская обл., г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1.
Свешникова Елена Васильевна, канд. биол. наук, доцент кафедры «Биология, экология, паразитология, водные биоресурсы и аквакультура», ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина»: Россия, 432017, Ульяновская обл., г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1.

Тел.: (927) 821-25-82
E-mail: t-shlenkina@yandex.ru

Статья посвящена исследованию перспектив использования дождевых червей вида E. andrei, E. fetida и L. terrestris в биотехнологии вермикомпостирования органических отходов сельскохозяйственного производства. Вермикомпосты разных видов дождевых червей и их состав представляет большой интерес для исследований, поскольку это имеет важное народнохозяйственное значение. В естественной среде обитания дождевые черви играют важную роль в экосистемах, улучшая структуру почвы и способствуя разложению органических веществ, обогащая ее гуминовыми кислотами, биогенными элементами и микроэлементами. Такая функция превращения органических отходов в биогумус становится возможной благодаря кишечному микробиоценозу дождевых червей, в состав которого входит комплекс микроорганизмов, эволюционно приспособленный к перевариванию органических субстратов разного происхождения. Именно микробиота кишечника люмбрицид трансформирует органические отходы в биогумус. В работе охарактеризована структура и численность микробиоты, формирующей кишечный микробиоценоз представителей вида E. andrei, E. fetida и L. terrestris. Проведен анализ процессов, происходящих при биотрансформации отходов животноводства в пищеварительном тракте трех видов люмбрицид показал, что всем им свойственен один и тот же характер направленности процессов деструкции органических отходов животноводства при формировании вермикомпостов. Исследована структура микробиоценоза кишечника, определено количественное содержание симбионтной микробиоты разных функциональных групп, обеспечивающих биодеструкцию органических субстратов, проведено сравнение с микробиотой промышленной вермикультуры E. andrei. Проведена оценка численности сапротрофных грибов в вермикомпотах разных видов люмбрицид. Результаты исследований показали, что в вермикомпостах всех трех видов люмбрицид общая численность микробиоты многократно превышала ее содержание в исходном субстрате и в содержимом кишечника дождевых червей. Представителей разных морфоэкологических групп люмбрицид отличала структура микробиоценозов их кишечника и произведенных вермикомпостов. В вермикомпостах L. terrestris преобладала целлюлозолитическая микробиота, в вермикомпостах E. andrei и E. fetida - аммонификаторы.

люмбрициды, вермикультура, микробиота, биотрансформация органических отходов, микробиоценоз, вермикомпост

Список литературы:

1. Edwards C. A., Bohlen P. J. (1996). Biology and Ecology of Earthworms. Third Edition. Chapman & Hall, London, UK. ISBN: 978-0-412-56160-3.
2. Jamieson B. G. M. (1971). The Lumbricidae (Oligochaeta). Academic Press, New York. ISBN: 978-0-12-380650-4.
3. Gregorova R., Latka J. (2008). Taxonomy and distribution of Central European earthworms (Lumbricidae). ZooKeys, 1, 51–100. DOI: 10.3897/zookeys.1.102.
4. Lee M. S. Y., Jamieson B. G. M. (1987). Systematics and phylogeny of lumbricid earthworms (Annelida: Oligochaeta). Canadian Journal of Zoology, vol. 65, issue 6, pages 1435-1450. DOI: 10.1139/z87-221.
5. James, Samuel W. (2008). "Global diversity of earthworms (Oligochaeta: Lumbricidae)" // Biodiversity and Conservation. – Vol. 17, № 1. – Pp. 19–39. DOI: 10.1007/s10531-007-9266-z.
6. Всеволодова-Перель Т. С. (1997). Дождевые черви фауны России: Кадастр и определитель. – М.: Научный мир, 200 страниц. ISBN: 5-89321-007-7.
7. Stewart R. E. Jr., Stewart, K. W. (1997). The Genus Eisenia (Annelida: Oligochaeta: Lumbricidae) in North America // Annals of the missouri botanical garden. – Vol. 84. – No. 1. – Pp. 1-36. DOI: 10.2307/2399948.
8. Cruz-Martinez L., Ferrera-Cerrato R., Montiel-Hernandez E., Rojas-Serna E. (2011). Physical, chemical and biological characteristics of a vermicompost produced using Eisenia fetida // Bioresource technology. – Vol. 102. – Iss. 2. – Pp. 1345-1351. DOI: 10.1016/j.biortech.2010.08.052.
9. Capowiez Y., Guyon D., Gardi C., Villenave C., Cluzeau D. (2015). Effect of earthworms and plant residues on soil microbial communities and enzyme activities during vermicomposting process // Waste management. – Vol. 36. – Pp. 236-244. DOI: 10.1016/j.wasman.2014.10.018.
10. Elvira C., Lopez-Molina L., Carreira M.C., Rodriguez-Gomez A., Moreno-Dominguez M. (2014). Microbiological characterization of vermicomposts produced by three different earthworm species // Journal of hazardous materials. – Vol. 266. – Pp. 216-224. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2013.12.052.
11. Patel N. R., Desai N. B., Bhagwat S. V. (2016). Comparative analysis of microbial community structure in conventional compost and vermicompost derived from different substrates // International biodeterioration & biodegradation. – Vol. 113. – Pp. 22-30. DOI: 10.1016/j.ibiod.2016.04.011.
12. Jansson J. K., Schadt C. W. Microbial communities and their roles in the carbon and nitrogen cycles // Nature Reviews Microbiology. – 2018. – Vol. 16, No. 6. – Pp. 367–381. – doi: 10.1038/s41579-018-0013-x.
13. Исаев А. С., Кураков А. В., Яковлев Е. А. Экология почвенных животных. – Москва: Товарищество научных изданий КМК, 2008. ISBN: 978-5-87317-441-8
14. Разумов С. А. (ред.) «Биологические методы борьбы с загрязнением окружающей среды фосфорорганическими соединениями», Глава 5: Роль актиномицетов рода Frankia в трансформации органических фосфатов и азотфиксации. – Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2014. – ISBN: 978-5-7996-1123-5.
15. Хазиев Ф. Х. «Биохимия почвообразования и плодородия». – Уфа: Гилем, Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, 2006 г. ISBN: 5-7501-0574-X.
16. Абрамова Н. Н., Куликова О. П. Дождевые черви и вермикультивирование. – Новосибирск: Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 2011. ISBN: 978-5-02-033481-7.
17. Blouin M., Hodson M. E., Delogu G., Boissonnet V., Cluzeau D., Reinecke A. J., Rubensztein J. S., Roger-Eritja R., Svendsen C., Spurgeon D. J. (2013). A review of earthworm ecology and biogeography with implications for conservation biology // Biological conservation. – Vol. 158. – Pp. 226-238. DOI: 10.1016/j.biocon.2012.08.024.
18. Aira M., Monroy F., Domínguez J. (2007). Earthworm-microbe interactions as drivers of organic matter decomposition processes // Applied Soil Ecology. – Vol. 36, No. 1. – Pp. 56-64. DOI: 10.1016/j.apsoil.2006.12.002.
19. Schmidt O., Barthlott W., Renner K. (2001). Antimicrobial properties of digestive fluid from millipedes (Diplopoda): Selective effects against Gram-negative bacteria // Journal of chemical ecology. – Vol. 27, iss. 3. – P. 501-514. DOI: 10.1023/A:1010334216875.

COMPARATIVE STUDY OF VERMICOMPOST MICROBIOTIC COMMUNITY OF LUMBRICID

Romanova Elena Mikhailovna, Dr. of Biol. Sci., Prof., Depart. of Biology, ecology, parasitology, aquatic bioresources and aquaculture, Ulyanovsk state agrarian university named after P.A. Stolypin, Ulyanovsk, Russia.
Romanov Vasily Vasilyevich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Depart. of Computer science, Ulyanovsk state agrarian university named after P.A. Stolypin, Ulyanovsk, Russia.
Lyubomirova Vasilina Nikolaevna, Cand. of Biol. Sci., Ass. Prof. of the Depart. of Biology, ecology, parasitology, Aquatic bioresources and aquaculture, Ulyanovsk state agrarian university named after P.A. Stolypin, Ulyanovsk, Russia.
Shadyeva Lyudmila Alekseevna, Cand. of Biol. Sci., Ass. Prof. of the Depart. of Biology, ecology, parasitology, aquatic bioresources and aquaculture, Ulyanovsk state agrarian university named after P.A. Stolypin, Ulyanovsk, Russia.
Pulcherovskaya Lidiya Petrovna, Cand. of Biol. Sci., Ass. Prof. of the Depart. of Microbiology, virology, epizootology and veterinary-sanitary expertise, Ulyanovsk state agrarian university named after P.A. Stolypin, Ulyanovsk, Russia.
Dobrynina Irina Vadimovna, student, Ulyanovsk state agrarian university named after P.A. Stolypin, Ulyanovsk, Russia.
Shlenkina Tatyana Matveyevna, Cand. of Biol. Sci., Ass. Prof. of the Depart. of Microbiology, virology, epizootology and veterinary-sanitary expertise, Ulyanovsk state agrarian university named after P.A. Stolypin, Ulyanovsk, Russia.
Sveshnikova Elena Vasilyevna, Cand. of Biol. Sci., Ass. Prof. of the Depart. of Microbiology, virology, epizootology and veterinary-sanitary expertise, Ulyanovsk state agrarian university named after P.A. Stolypin, Ulyanovsk, Russia.

Keywords: lumbricidae, vermiculture, microbiota, biotransformation of organic waste, microbiota, vermicompost.

Abstract. This article explores the potential of using earthworms of the species E. andrei, E. fetida and L. terrestris in vermicomposting biotechnology for organic agricultural waste. Vermicomposts from different earthworm species and their composition are of great interest for research, as they have significant economic significance. In their natural habitat, earthworms play a vital role in ecosystems, improving soil structure and promoting the decomposition of organic matter, enriching it with humic acids, biogenic elements, and micronutrients. This conversion of organic waste into vermicompost is made possible by the intestinal microbiota of earthworms, which includes a complex of microorganisms evolutionarily adapted to digesting organic substrates of various origins. The intestinal microbiota of Lumbricidae transforms organic waste into vermicompost. This study characterized the structure and abundance of the microbiota that make up the intestinal microbiota of E. andrei, E. fetida, and L. terrestris. An analysis of the processes occurring during the biotransformation of animal waste in the digestive tracts of three Lumbricidae species revealed that they all share the same pattern of destruction of organic animal waste during vermicompost formation. The structure of the intestinal microbiota was examined, the quantitative content of symbiotic microbiota of various functional groups responsible for the biodegradation of organic substrates was determined, and a comparison was made with the microbiota of industrial vermiculture of E. andrei. The abundance of saprotrophic fungi in vermicomposts of different Lumbricidae species was assessed. The results of the study showed that in vermicomposts of all three species of Lumbricidae, the total microbiota abundance was many times greater than that in the original substrate and in the earthworm gut contents. Representatives of different morphoecological groups of Lumbricidae differed in the structure of their gut microbiota and the resulting vermicomposts. Cellulolytic microbiota predominated in L. terrestris vermicomposts, while ammonifiers predominated in E. andrei and E. fetida vermicomposts.