Ожидается, что индустрия насекомоводства будет развиваться со строительством новых фабрик насекомых для переработки в корма для животных и в пищу человека. Побочные отходы насекомоводства сослужит службу сельхозкультурам, особенно органическим.
Поскольку в перспективе, как ожидают аналитики, в сфере разведения насекомых будут производиться миллионы тонн, исследователи из Арканзасской сельскохозяйственной экспериментальной станции в США представили доказательства того, экскременты черной львинки могут улучшить состояние почвы и уменьшить ущерб, наносимый листогрызущими вредителями посевам сои. В понятие побочные остатки насекомоводства входят не только экскременты, но и сброшенный хитин, и остатки пищи. Для простоты, все это объединяют словом «экскременты».
«На каждый фунт (450 г) муки из насекомых приходится в четыре раза больше экскрементов, поэтому возник вопрос, можно ли использовать отходы в качестве удобрения», — говорит Хелен Аморим, ведущий автор исследования и научный сотрудник экспериментальной станции в отделе растениеводства, почвоведения и охраны окружающей среды. Аморим также входит в состав Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (USDA-ARS)
в подразделении исследований по птицеводству и безопасности продукции в Фейетвилле. Экспериментальная станция является исследовательским подразделением сельскохозяйственного отдела системы Университета Арканзаса.
Исследование использования экскрементов черной львинки в качестве почвенной добавки в полевых испытаниях сои и мискантуса показало, что экскременты действуют так же эффективно, как и куриный помет, даже при применении в меньших количествах.
Исследование было инициировано соавтором Амандой Эшворт, почвоведом из USDA-ARS, в сотрудничестве с Ty-Pro, совместным предприятием Tyson Foods Inc. и Protix, с целью продвижения решений по управлению отходами для растущей отрасли разведения насекомых.
Устойчивое производство белка и сокращение пищевых отходов являются ключевыми проблемами сельского хозяйства, и индустрия массового разведения насекомых имеет потенциал для решения обеих задач, согласно описанию масштабного проекта MINIstock Grand Challenge в устойчивом сельском хозяйстве, подготовленному Энн Донохью, бывшим руководителем исследований в подразделении USDA-ARS по исследованию производства и безопасности продукции насекомоводства. MINIstock — это сокращение от Model for Insect Inclusion (Модель включения насекомых).
Для Аморим наиболее интересными моментами исследования стали следующие факты: экскременты не только оказались столь же эффективными, как и птичий помет, но и обладали «чем-то еще».
«Мы увидели, что использование экскрементов насекомых в качестве почвенной добавки на участках с соей снизило повреждение листьев насекомыми-вредителями на 38–45% по сравнению с контрольными участками и соей, выращенной с использованием птичьего помета. Результаты впервые в полевых условиях демонстрируют потенциальную способность экскрементов насекомых повышать устойчивость растений к поеданию травоядными», — сказала Аморим.
В исследовании, опубликованном в журнале Journal of Environmental Quality, сравнивали экскременты черной львинки на плодородие почвы, рост и качество сои по сравнению с птичьим пометом на неорошаемых и орошаемых посевах плюс контроль.
Яйца черной львинки были предоставлены компанией Protix BV из Нидерландов. Насекомые выращивались в исследовательской лаборатории Ty-Pro в Спрингдейле, а экскременты периодически собирались командой Ty-Pro для термической обработки, чтобы гарантировать отсутствие патогенов.
Интересно, что низкая норма внесения экскрементов привела к в два-четыре раза большей эффективности использования питательных веществ, чем высокая норма внесения экскрементов или птичий помет, в системах органического выращивания сои, обеспечивая при этом схожие урожаи, несмотря на меньшее количество внесенных питательных веществ, отметила Аморим.
По ее словам, полученные результаты закладывают основу для использования экскрементов насекомых в качестве органической добавки к почве и стимулятора роста, замыкая круговорот питательных веществ за счет утилизации отходов в процессе разведения насекомых.
«При прогнозируемом ежегодном объеме в 5,5 миллионов тонн к 2033 году, эти экскременты, вероятно, смогут использоваться только мелкими фермерами, в системах органического производства или в меньших количествах в коммерческом растениеводстве в качестве стимулятора роста растений, а не в качестве замены синтетических удобрений», отметил Герсон Дрешер, доцент кафедры плодородия почв в департаменте растениеводства, почвоведения и экологии университета и соавтор исследования.
«В ходе проводимых нами в настоящее время полевых исследований мы видим множество положительных результатов по урожайности, что очень воодушевляет. Главная цель здесь не в том, чтобы заменить синтетические удобрения, а в том, чтобы изучить экскременты животных в качестве потенциальной добавки, обладающей дополнительными преимуществами, такими как уменьшение повреждения листьев и, следовательно, сокращение использования пестицидов», — сказала Аморим.
«Черная львинка — перспективный вид насекомых, имеющий важное коммерческое значение, поскольку ее можно кормить широким спектром сельскохозяйственных отходов и побочных продуктов, получая белок для корма для животных и одновременно сокращая накопление отходов на свалках», — считает Кит Драйвер, консультант по устойчивому развитию и директор проекта Ty-Pro, совместного предприятия Tyson и Protix.
В 2023 году компания Tyson Foods Inc. объявила о партнерстве с Protix, глобальной компанией по производству ингредиентов из насекомых, базирующейся в Нидерландах. Помимо инвестиций, Tyson сотрудничает с Protix в строительстве предприятия в США, которое будет использовать агропродовольственные отходы для кормления личинок черной львинки, которые, в свою очередь, будут перерабатываться в корма для домашних животных, птицы и рыбы.
«Поскольку личинки могут потреблять пищу, небезопасную для употребления в пищу человеком, в рамках партнерства несъедобные материалы превращаются в экономически выгодный кормовой ингредиент, что позволяет избежать попадания пищевых отходов на свалки, очистные сооружения и в окружающую среду. Например, естественный рацион курицы включает насекомых, и это позволяет получать вкусные яйца», — сказал Драйвер во время доклада о партнерстве в ходе семинара Food Matters Honors College Signature Seminar , посвященного правовым, социальным и экологическим аспектам современной системы производства продуктов питания.
«Мы рассматриваем это как ингредиент в пищевой цепочке, который может способствовать улучшению здоровья животных, повышению натуральности вкуса и созданию продуктов с высокой питательной ценностью», — сказал Драйвер.
Дрешер отметил, что еще многое предстоит узнать о микробиологии и динамике высвобождения питательных веществ из экскрементов насекомых в качестве почвенной добавки, а также о том, как это работает для других пропашных культур.
Например, в исследовании как низкая, так и высокая доза экскрементов насекомых увеличили уровень нитратного азота в почве в неорошаемых системах по сравнению с контрольной группой без удобрений, но не отличались от ситуации с птичьим пометом. Напротив, в орошаемых системах выращивания сои на участках с экскрементами насекомых содержание нитратного азота в почве было на 37% ниже, чем в группах с экскрементами птицы и в контрольной группе без удобрений. Все эффекты также наблюдались на мискантусе.
Источник: University of Arkansas. Автор: Джон Ловетт.
На фото: Герсон Дрешер (слева), доцент кафедры плодородия почв в департаменте растениеводства, почвоведения и экологии, вместе с Хелен Аморим, научным сотрудником того же департамента, изучают влияние отходов насекомых в качестве почвенной добавки при выращивании сои и мискантуса. Фото: Университет Арканзаса.
