CC BY
22
УДК 631.878
Алферова Н.А., Шапошникова Л.И., Бобкова Е.С.
АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ТОРФА
Алфёрова Наталия Андреевна, студентка 1 курса магистратуры. nataliealfyorova@gmail.com Шапошникова Людмила Игоревна, студентка 1 курса магистратуры,
Бобкова Елизавета Сергеевна, магистрант кафедры информационных компьютерных технологий. Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125047, Москва, Миусская пл., д. 9
В работе рассмотрены микробиологические препараты, их влияние на окружающую среду; общая характеристика торфа и преимущества его использования. Был проведен анализ полученных биопрепаратов и показана их эффективность по проращиванию семян овса ярового и по высоте ростков. Отмечены наиболее эффективные биопрепараты, обладающие ростостимулирующим эффектом.
Ключевые слова: торф, биопрепараты, технология, микроорганизмы, сельское хозяйство, Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida.
THE ANALYSIS OF TECHNOLOGIES OF PRODUCTION OF BIOPREPARATIONS BASED ON PEAT
Alferova N.A., Shaposhnikov L.I., Bobkova E.S.
Russian chemical-technological University. D. I. Mendeleev, Moscow, Russia
The work deals with microbiological preparations, their impact on the environment; general characteristics of peat and the advantages of its use. The analysis of the obtained biopreparations was carried out and their effectiveness was shown in germinating seeds of spring oats and in height of sprouts. The most effective biopreparations with a growth-promoting effect are noted.
Key words: peat, biological products, technology, microorganisms, agriculture, Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida.
Современный уровень развития земледелия характеризуется целым рядом деградационных процессов, протекающих в почве: высоким уровнем дегумификации земель, подкислением, широким распространением переуплотнения почв, их засолением, усилением водной и ветровой эрозии, а также расширение ареалов с высокой концентрацией различных ядохимикатов, вследствие чрезмерного их применения. Все это ведет к значительному сокращению пахотных площадей, снижению продуктивности сельскохозяйственных культур, ухудшению качества и питательной ценности сельскохозяйственной продукции и как следствие недостаток важнейших биологически активных компонентов в рационе [1].
Потребность в технологиях, способных восстановить свойства почвы, очистить ее от ядохимикатов, повысить плодородие и не нанести экологический вред окружающей среде, огромная.
В рамках Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы, принятой постановлением Правительства Российской федерации от 14.07.2012 № 717 и проектом федеральной целевой программы «Развитие отраслей агропромышленного комплекса, обеспечивающих ускоренное
импортозамещение основных видов
сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия», предполагается увеличения объемов производства основных видов сельскохозяйственной продукции.
Важнейшее место в решении данных вопросов принадлежит микробиологическим препаратам, в состав которых входят различные микроорганизмы, обладающие совокупностью полезных
агрономических свойств (микроскопические грибы, бактерии, актиномицеты).
Использование микробиологических препаратов в России способствует сокращению объемов использования различных химических препаратов, в частности азотных удобрений, более чем на 1 млн. тонн в год, сокращение использования экологически опасных ядохимикатов в 2-2,5 раза, способствует получению экологически чистой продукции на территориях, загрязненными тяжелыми металлами [2].
Многие биопрепараты обладают уникальной способностью повышать иммунитет растений. То есть не только уничтожают патогенов, но и вызывают у растений защитные ответы на инфекцию. С помощью молекулярно-биологических методов, выяснилось, что растения наделены комплексом генов, которые «дремлют» при дефиците микроорганизмов. Кроме того, микроорганизмы также наделены генетическими факторами, выполняющие свои функции только при контакте с растениями [3].
Развитие и внедрение экологически
ориентированных систем сельского хозяйства и получение экологически чистой продукции является одним из наиболее перспективных направлений развития современного сельского хозяйства. Рассмотрим преимущества использования торфа [4,5]:
1. Экологическая безопасность. Существенно меньше загрязнения атмосферы выборами серы, фосфора и тяжелых металлов, чем при сжигании угля. Кроме того, торфяная зола используется в качестве минерального удобрения. Снижение рисков возникновения пожароопасных ситуаций как результат эксплуатации месторождений.
2. Экономический эффект. Использование возобновляемых источников энергии не только обеспечит экономию в сфере коммунального
теплоснабжения и создаст новый сектор на рынке топлива, но и положительно повлияет на экологию и эффективность лесопользования.
3. Региональное развитие. В 90-х годах было заброшено около 70 тыс. Га торфяных месторождений и инфраструктура, созданная еще в СССР, это хорошая возможность для создания более 20 тыс. новых рабочих мест, возрождения заброшенных поселков, кроме этого, будет развиваться и машиностроение. Все это позволит, за довольно короткий срок, довести добычу торфа до 20 млн. тонн. В данной работе объектами исследования являлись:
1. Торф низинный - представляет собой полидисперсную систему марки ООО «Гарден Ритейл Сервис»
2. Торф верховой - представляет собой полидисперсную систему марки ООО «Гарден Ритейл Сервис»
3. Микроорганизмы Bacillus subtilis-спорообразующие аэробные почвенные бактерии, представляющие род Bacillus. В соответствии с определителем бактерий Берджи, они имеют форму прямых палочек с закругленными концами, размером 0,5 - 2,5 - 1,2-10 мкм, часто в парах или цепочках. Грамположительные. Подвижные за счет перитрихиальных жгутиков [6]. Выращены на твердой питательной среде L-agar.
4. Микроорганизмы Pseudomonas fluorescens и Pseudomonas putida - аэробные неспорообразующие палочковидные по форме бактерии, представляющие род Pseudomonas. В соответствии с определителем бактерий Берджи, они имеют форму прямых или слегка изогнутых палочек, размером 0,5 - 1,0 - 1,5 - 5,0 мкм. Грамотрицательные. Подвижные за счет одного или нескольких полярных жгутиков, в отдельных случаях неподвижные [6]. Выращены на твердой питательной среде Кинга.
В лабораторных условиях были получены 6 образцов биопрепаратов, состав представлен в таблице 1.
Для оценки качества был проведен фитотест с проращиванием семян овса ярового марки ООО «Центр-огородник». Для этого приготовили образцы рассадных горшочков с грунтом марки ООО «ФАСКО+». В подготовленные рассадные горшки добавили биопрепараты, объемом 10 % от массы почвы. Тщательно перемешали. Затем в каждый горшочек посеяли по 20 семян овса, полили почву водопроводной водой, закрыли пленкой и поставили на проращивание. Через 5, 7 и 12 суток оценивали эффективность биопрепаратов по количеству проросших семян овса и по высоте выросших ростков. В качестве контроля служил почвогрунт без
добавления микроорганизмов и почвогрунт с добавлением торфа верхового и низинного без добавления микроорганизмов.
Как показали исследования, обогащение торфа спорообразующими бактериями Bacillus subtilis увеличило всхожесть семян овса до 90 % для низинного торфа и до 95% для верхового торфа, что выше показателя в контрольном варианте «почва-контроль».
В образцах с биопрепаратами на основе бактерий Pseudomonas влияния на всхожесть семян не отмечалось. При этом биопрепараты практически не повлияли на высоту ростков овса в первые 5 суток роста. Однако при дальнейшем выращивании (на 12 сутки) все полученные биопрепараты на основе верхового торфа способствовали увеличению высоты ростков овса по сравнению с контрольным вариантом «почва-контроль» в среднем на 6%.
В образцах с низинным торфом только с бактериями Bacillus subtilis отмечалось стимулирование роста овса на 5% по сравнению с контролем. У биопрепаратов на основе низинного торфа с бактериями Pseudomonas fluorescens и Pseudomonas putida стимулирующего эффекта на рост овса за 12 суток не обнаружено.
Таким образом, в ходе лабораторных исследований были получены 6 вариантов биопрепаратов на основе верхового и низинного торфа с использованием полезных для сельского хозяйства микроорганизмов: Bacillus subtilis, Pseudomonas putida и Pseudomonas fluorescens и проведена оценка эффективности полученных препаратов с помощью фито-теста. В ходе исследований установлено повышение всхожести семян овса при использовании биопрепарата на основе спорообразующих бактерий Bacillus subtilis с низинным и верховым торфом. А также стимулирование роста овса (увеличение высоты ростков) овса биопрепаратов Bacillus subtilis, Pseudomonas putida и Pseudomonas fluorescens на основе верхового торфа.
Список литературы
1. Historical statistics for mineral and material commoditiesin the United States: U.S. Geological Survey Data Series 140, available on-line at pubs. usgs.gov/ds/2005/140/.(Accessed [date].)
2. Тихонович И.А., Кожемяков А.П., Чеботарь В.К. Биопрепараты в сельском хозяйстве. М., 2005.
3. Тихонович И.А., Кожемяков А.П., Чеботарь В.К. и др. Биопрепараты в сельском хозяйстве (Методология и практика применения микроорганизмов в растениеводстве и кормопроизводстве). - М.: Россельхозакадемия, 2005. - 154 с
4. Л.Б. Хорошавин, О.А. Медведев, В.А. Беляков, Е.В. Михеева, В.С. Руднов, Е.А. Байтимирова. Торф: возгорание торфа, тушение торфяников и тор фокомпозиты /МЧС России. М.: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2013. 15 с.
5. Бабкин В.В. Агорохимический комплекс России: Справочник. - СПб.: Техн. ун-т, 2003. 444 с.
6. Дж. Хоулт, Н. Криг, П. Снит, Дж. Стейли, С. Уильямс. Определитель бактерий Берджи. М.: Мир, Т.1, с. 97,1997.
Таблица 1. Составы полученных биопрепаратов
\ М/О
Bacillus Pseudomonas Pseudomonas
subtilis fluorescens putida
Торфх^
Низинный 1 2 3
Верховой 4 5 6
