Микробиологическое исследование процесса получения нового биоудобрения Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_

Таким образом, результаты наблюдений показали что, на примере содержания змей рода Oreocryptophis в Тульском областном экзотариуме, принципиальную возможность создания в искусственных условиях высокопродуктивных и самовозобновляющихся групп бамбуковых полозов. Список использованной литературы:

1. K-D Schulz. Elaphe porphyracea, Black-banded Trinket Snake (Red Bamboo Snake, Red Mountain Racer). - Rat Snakes. - 2000. - 1-3 p.

2. The Snakes of Sumatra. - Elaphe porphyracea (Cantor, 1839). - Coluber porphypaceus Cantor, 1839: 51. -Типовой локалитет. - Холмы Mishmi, Abor country, Assam, Индия. - 82-83 p.

© Аралов А.В., Квасникова И. Ю., 2016

УДК 631.86

Г.Ю. Рабинович

Д. б. н., профессор И.А. Мартьянова

младший научный сотрудник ФГБНУ ВНИИМЗ г. Тверь, Российская Федерация

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ НОВОГО БИОУДОБРЕНИЯ

Аннотация

Процессы получения новых биоудобрений в период их разработки подвергаются различным видам тестирования. Один из вариантов тестирования - изучение протекающих процессов путем оценки динамики физиологических групп микрофлоры, которые имеют основополагающее значение при биопереработке органических ресурсов. В представляемой статье приведена первичная оценка трех видов нового алгоритма получения биоудобрения с использованием кислотно-солевого гидролиза.

Ключевые слова

Биотехнологии, биоудобрение, процесс, стимуляторы, микроорганизмы.

Разработки различных биотехнологий, в основе которых лежат процессы ферментации органических ресурсов, ведутся на базе отдела биотехнологий ВНИИМЗ. Так, был разработан способ получения нового органического удобрения - БиГуЭм [1], исходными компонентами для которого являются торф и помет. Получаемое по его алгоритму удобрение является прототипом разрабатываемого в настоящее время принципиально нового биоудобрения, способ получения которого основан на вариациях кислотно-солевого гидролиза и температурного режима с применением ежедневного процесса барботирования.

Были заложены и изучены три процесса получения модернизированного биоудобрения с различной концентрацией сложных неорганических стимуляторов и изменением температурного режима. С целью выбора оптимального процесса мы задействовали стимуляторы, состоящие из двух компонентов, а их виды и концентрации зашифровали, как № 1, № 2, № 3. Так как в компонентном составе исходной смеси содержится торф и помет, которые характеризуются своей изначальной биогенностью, запускающей процессы трансформации, то целесообразно провести микробиологические исследования субстратов (исходной смеси, ферментируемой массы и конечного продукта), образующихся на разных стадиях получения нового биоудобрения.

Рост микроорганизмов, использующих минеральные формы азота = амилолитических (рис. 1), отмечался к двадцати четырем часам от начала процесса, затем их численность резко падала, что объясняли

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_

значительным повышением температуры - до 550С, после чего (между 48-ю и 96-ю ч) наблюдалась небольшая стабилизация содержания микроорганизмов этой физиологической группы, затем - повышение их численности к концу процесса.

Рисунок 1 - Процесс развития амилолитических микроорганизмов в опытных образцах при получении нового биоудобрения

В удобрении, полученном по процессу № 3, количество амилолитических микроорганизмов оказалось значительно меньше, чем в удобрениях № 1 и № 2. А так как растения для своей жизнедеятельности потребляют азот в минеральной форме, их низкое содержание в удобрении, полученном по процессу № 3, дает ему преимущество, так как амилолитическая микрофлора - конкуренты растений по азоту.

В течение каждого процесса учитывали содержание аммонифицирующих микроорганизмов, свидетельствующих о наличии интенсивно протекающих процессов восстановления (биосинтеза). Динамика аммонификаторов во всех изучаемых процессах совпадала: рост к 24-м ч, резкое уменьшение к 48-ми ч и небольшой прирост после стабилизации температурного режима (рис. 2).

Большее содержание аммонифицирующих микроорганизмов в удобрении к концу процесса свидетельствовало о том, что процессы окисления восстановленных соединений (извлекаемых из удобрения) протекают в почве постепенно, благодаря чему пролонгируется его действие. Количество аммонификаторов снижалось в ряду удобрение № 3 - удобрение № 1 - удобрение № 2.

время,ч -»-№1, -"-№2 -*-№3

Рисунок 2 - Процесс развития аммонифицирующих микроорганизмов в опытных образцах при получении

нового биоудобрения

По техническим требованиям, предъявляемым к органическим удобрениям наличие патогенных и болезнетворных микроорганизмов, в том числе, патогенных сероваров кишечной палочки, сальмонелл,

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_

протей, стафилококков, клостридий, бацилл, энтеровирусов не допускается [2; 3]. Индекс санитарно-показательных микроорганизмов (колиформы и энтеробактерии) варьирует в границах от 1 до 9 относительных единиц [4].

Для подавления токсинообразующей микрофлоры, применяется технологический прием - повышение температуры до 55 0С. В результате этого обычно происходит гибель патогенной микрофлоры. Из таблицы 1 следует, что в удобрении, полученном в процессе №2, содержалось наибольшее количество энтеробактерий, следовательно, данный процесс по критерию экологичности уступал процессам №1 и №3.

Таблица 1

Динамика содержания энтеробактерий (млн/г) в опытных образцах при получении нового биоудобрения

Время, Темпера- №№ процессов

ч тура,0С 1 2 3

Исходная смесь 22 964,7±18,80 137,5±3,500 100,4±2,310

24 55 252,7±5,770 241,4±5,800 218,3±5,770

48 37 0,155±0,005 0,140±0,0400 0,280±0,008

96 37 0,002±0,001 0,040±0,001 0,0003±0,001

144 37 0,280±0,006 1,060±0,031 0,060±0,001

Грибы значительно крупнее бактерий и актиномицетов. Они широко распространены в природе, их обнаруживают во всех естественных субстратах (почвах, растительных и животных остатках и т. п.), продуктах питания и т. д. Среди грибов есть не только сапротрофы, но и паразиты, и даже хищники. В почве грибы участвуют в разложении органических веществ, в том числе таких сложных соединений, как целлюлоза и лигнин [5, с. 23].

Численность различных родов и видов микроорганизмов (бактерий, актиномицетов, грибов) зависит oт многих факторов: типа почвы, характера растительности, климатических условий и т.д. Микроскопическим грибам принадлежит доминирующая роль в трансфoрмации целлюлозы, а, следовательно, углерода, а также азота и других элементов, кроме того, среди грибов распространены хищные виды. Количество микроскопических грибов в удобрениях, полученных по процессам №1 и №3, было примерно одинаковым и уступало численности микроорганизмов этой группы в удобрении, полученном по процессу №2 (таблица 2).

Таблица 2

Динамика содержания микроскопических грибов (тыс/г) в опытных образцах при получении нового биоудобрения

Время, ч Темпера-тура,0С №№ процессов

1 2 3

Исходная смесь 22 5,990±0,140 5,800±0,140 4,490±0,120

24 55 1,390±0,040 2,340±0,070 2,180±0,060

48 37 0,305±0,006 0,115±0,014 0,130±0,004

96 37 0,084±0,001 0,052±0,070 0,028±0,001

144 37 0,030±0,002 0,210±0,006 0,040±0,001

Вместе с тем нами были проведены микробиологические исследования на наличие актиномицетов в трех различных процессах получения биоудобрения. Актиномицеты совмещают в себе черты грибов и бактерий и поэтому являются переходной группой между ними. Среди актиномицетов имеются сапротрофы, принимающие активное участие в почвообразовательных процессах [6, с 351]. Данные микроорганизмы принимают активное участие в разлoжении гумуса, также они обладают высоким уровнем приспособляемости, благодаря чему колонии данных микроорганизмов могут выживать в экстремальных условиях, таких как, к примеру, повышение температуры до 550С. Конечный образец процесса № 3 характеризуется большим количеством актиномицетов, свидетельствуя также о том, что именно в этом процессе произошли углубленные преобразования ферментируемой массы (таблица 3).

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_

Таблица 3

Динамика содержания актиномицетов (млн/г) в опытных образцах при получении нового биоудобрения

Время, ч Темпера-тура,0С №№ процессов

1 2 3

Исходная смесь 22 0,390±0,008 0,350±0,009 0,570±0,017

24 55 0,400±0,016 0,310±0,010 0,240±0,007

48 37 0,700±0,031 0,140±0,004 0,040±0,001

96 37 0,340±0,001 0,180±0,001 0,008±0,001

144 37 0,270±0,015 0,310±0,009 0,330±0,010

Итак, было проанализировано три процесса получения нового биоудобрения с использованием приема кислотно-солевого гидролиза, в вариациях, отличающихся концентрацией кислоты. Изложенные выше данные позволили выявить ряд закономерностей в протекающих по представленному алгоритму процессах. Процесс №2 уступал двум другим процессам по содержанию некоторых физиологических групп микрофлоры и зачастую протекал не предсказуемо. Процессы №1 и №3 протекали практически идентично (тренды динамики многих показателей совпадали), однако процессу №3 были свойственны микробиологические показатели более высокого уровня. Учитывая существенное отличие процесса № 3 от процессов сравнения, данный вариативный алгоритм его получения посчитали оптимальным и представляющим наибольший интерес для дальнейшего изучения и последующего патентования. Список использованной литературы:

1. Патент № 2539781 РФ, МПК C05F3/00, C05F11/02, C05F15/00, C05F17/00, C05G3/00 Способ получения биоудобрения/ Рабинович Г.Ю., Тихомирова Д.В.; заявитель и патентообладатель Всер. науч.-иссл. ин-т мелиор. земель (РФ). - № 2013135780/10. Заявл. 30.07.2013. Опубл. 27.01.2015.

2. Руководство по санитарно-химическому исследованию почв. Нормативные материалы. - М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1993.

3.Методические разработки под редакцией Б. И. Антонова и др. - Лабораторные исследования в ветеринарии: химико-токсикологические методы. Справочник. - М.: Агропромиздат, 1989.

4. МУК 4.2.796-99 Методы санитарно-паразитологических исследований.

5. Микробиология: учебник для вузов / В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин.- 6-е изд., испр. - М.: Дрофа, 2006.

6. Ассонов Н. Р. Микробиология. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1989.

© Рабинович Г.Ю., Мартьянова И.А., 2016

УДК 57

Г.Р.Уранян

Студентка 2 курса биологического факультета Башкирский государственный университет Научный руководитель: Ишмуратова Л.М.

Старший преподаватель Башкирский государственный университет Г.Уфа, Российская Федерация

ANIMAL PROTECTION

Since ancient times Nature has served man, being the source of his life. For thousands of years people lived in harmony with environment and it seemed to them that natural riches were unlimited. But with the development of civilization man's interference in nature began to increase.

Every year world industry pollutes the atmosphere with about 1000 million tons of dust and other things. As a result many species of plants and animals on our planet are at risk. The balance of nature is upset by activities such as overfishing, overhunting, and cutting down too many trees. Human activity has strong influence on the process of