CC BY
180
Особенности использования птичьего помёта при применении в агроценозах
В.А. Седых, к.с.-х.н., РГАУ- МСХА им. К.А. Тимирязева; Ж. Норовсурэн, д.б.н., Институт биологии АН Монголии; А.В. Филиппова, д.б.н., Оренбургский ГАУ
Безопасность применения птичьего помёта в агроценозах зависит от ряда факторов, которые возможно регулировать за счёт доз внесения, химических свойств, сроков хранения и т.д. Внесение птичьего помёта в почву приводит к существенным изменениям её микробиологической активности и опосредовано ко всем процессам трансформации, миграции и аккумуляции в почве вещества, энергии и информации. Это обусловлено как поступлением в почву большого количества питательного субстрата и энергии, так и попаданием в почву чужеродных для неё микроорганизмов, в том числе и патогенных [1].
Установлено, что птицы выделяют нормальную, непатогенную микрофлору, а также отдельные виды патогенной микрофлоры, в частности, протей, кишечную палочку, сальмонеллу. По данным Всемирной организации здравоохранения, навоз, помёт и сточные воды животноводческих и птицеводческих предприятий могут быть фактором передачи более 100 возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, в том числе зоонозов. К тому же сами органические отходы могут служить благоприятной средой для развития и длительной выживаемости патогенной микрофлоры.
Характер эпизоотического процесса в условиях интенсивного ведения птицеводства отличается тем, что даже слабовирулентная условнопатогенная микрофлора в результате рециркуляции и частых пассажей способна повышать вирулентные свойства и создавать серьёзную эпизоотическую и эпидемиологическую угрозу.
Объекты и методы исследования. Целью исследования являлась оценка изменения содержания патогенных микроорганизмов в почвах, удобрённых птичьим помётом, через два—три года после внесения и возможность оценки деградации почв по содержанию в почве акти-номицетов.
Объектом исследования выбраны дёрново-подзолистые среднесуглинистые почвы Пете-линской птицефабрики Московской области, удобренные птичьим помётом в производственных условиях в дозах до 1000 т/га с влажностью около 80%.
Методика исследования состояла в оценке патогенных микроорганизмов и паразитов в сточных водах птицефабрики, микробиологической активности почв, удобренных птичьим помётом общепринятыми методами в соответствии с ГОСТом [2].
Результаты и обсуждение. Свежий помёт и сточные воды очистных сооружений птицекомплексов, как правило, содержат патогенные микроорганизмы и паразитов. Так, в очищенной сточной воде на Петелинской ПТФ обнаружены термотолерантные бактерии 24000 К0Е/100 мл (при ПДК не более 100), общеколиморфные бактерии — 24000 (при ПДК не более 1000), яйца остриц, токсокар, власоглава.
Однако при длительном хранении помёта, создании органических удобрений на его основе, длительном воздействии внесённых удобрений с почвой происходит интоксикация патогенов и их гибель. Это подтверждают полученные нами данные.
Мы провели анализы микробиологической активности почв Петелинской птицефабрики через три года после внесения птичьего помёта. Полученные данные приведены в таблице 1.
Как видно из представленных данных, индекс БГКП в исследуемых почвах соответствует требованиям НТД (ГОСТ 30726-2001), индекс энтерококков в почвах — требованиям НТД (Г0СТ-28566-90). Патогенные бактерии в исследуемых образцах отсутствуют за исключением Ап почвы при внесении средней дозы удобрений. Содержание термофильных микроорганизмов повышается при внесении максимальной дозы органических удобрений, общее микробное число (КОЕ/г) — при максимальной дозе удобрений (1,3х106) и в варианте с внесением средней дозы в Ап.
1. Микробиологическая активность дёрново-подзолистых почв Петелинской ПТФ после внесения разных доз органических удобрений на основе птичьего помёта
Показатели Максимальная доза, А1 Интенсивная доза Средняя доза
Ап А1 Ап А1
Индекс БГКП, ед. Индекс энтерококков, ед. Патогенные бактерии, в т.ч. сальмонеллы, шт. Термофильные микроорганизмы, КОЕ/г Общее микробное число, КОЕ/г Нет Нет Нет 1,46105 1,3106 Нет Нет Нет 2,3 104 1,5 105 Нет Нет Нет 1,4 104 2,0 105 Нет Нет Присутствуют 1,2105 2,5 106 Нет Нет Нет 1,5 104 2,0 105
Это обусловлено тем, что в разные годы в почвы вносились различные по содержанию патогенных микроорганизмов органические удобрения. При оптимизации питания кур и технологий их содержания помёт почти не содержит сальмонелл и других патогенных микроорганизмов. Поэтому их не будет и в почвах после внесения таких удобрений. Очевидно, что при получении сертификатов на экологически чистую продукцию необходимо проверять и сертифицировать не продукт, а технологии (как и делается в передовых западных странах).
Однако и при наличии патогенных микроорганизмов в птичьем помёте при внесении его в почву в умеренных дозах (в зависимости от типа почв, гранулометрического состава, рельефа) почвы в соответствии с их антипатогенной функцией инактивируют патогены, и через определённое время наступает экологически безопасное равновесие.
Для оценки структурной перестройки микробного сообщества под влиянием высоких доз птичьего помёта нами исследовано изменение актиномицетного комплекса (АК) как специфического показателя экологической обстановки [3].
По полученным данным, общая численность АК, по сравнению с контролем, при средней дозе внесения удобрений уменьшается в горизонте В1 на один порядок, но сохраняется во всех дозах и горизонтах. При высокой дозе она возрастает в горизонте В! до уровня контроля. Возможно, высокая доза удобрений увеличивает число гетеротрофных микробов-актиномицетов.
По нашим данным, стрептомицеты при применении разных доз удобрений в исследуемых почвах принадлежали к четырём секциям и шести сериям видов.
Традиционным методом поверхностного посева на среде казеин — глицериновый агар выделены представители разных секций серии рода Streptomyces: Cinereus Achromogenes, Cinereus Chromogenes, Cinereus Violaceus, Cinereus Aureus, Roseus Lavendulae — roseus, Albus Albus и Imperfectus (табл. 2).
Как видно из представленных данных, в горизонте В выделяемых актиномицетов значительно больше в варианте с высокой дозой внесения удобрений на основе птичьего помёта.
Доля в почвах серий Achromogenes 25—85,1%; Chromogenes 0,3—50%; Aureus — 3,3%; Violaceus 1—6,5%; Roseus Lavendulae roseus 0,8 и 3,4%; Albus Albus 0,9—3%; секций Imperfectus 3,2—35,6% (табл. 3).
Согласно полученным материалам, секция Cinereus серии Achromogenes и Chromogenes; секция Imperfectus встречаются во всех вариантах, частота их встречаемости — 100%. Секция Cinereus серии Aureus встречается только в горизонте В при высокой дозе удобрений, частота встречаемости 20%. Секция Cinereus серии Violaceus встречается в горизонте Апах, при средней дозе удобрений, в А1 — при интенсивной, в В — при высокой дозе, частота встречаемости 60%. Секция Roseus серии Lavendulae — Roseus встречается при средней дозе удобрений в Апах, при интенсивной дозе — в Ап, частота встречаемости 40%. Секция Albus серии Albus Albus встречается в контроле, в Ап при средней и в Ап — при интенсивной дозе удобрений.
Наименьшая концентрация актиномицетов в почве, придающая ей антибактериальные свойства, составляет, по Н.А. Красильникову, для стрептомицина в чернозёме — 850, в подзоле — 80 ед./г; глобиспорина в чернозёме — 800, в подзоле — 80 ед./г; тетрациклина в чернозё-
2. Общая численность актиномицетного комплекса в дёрново-подзолистых почвах при применении удобрений на основе птичьего помёта (среда — казеин — глицериновый агар, КОЕ/г)
Cinereus Roseus Albus Imper- fectus Общая числен- ность
Achro- mogenes Chromo- genes Aureus Violaсeus Lavendulae - Roseus Albus Albus
АгАпах, контроль Апах, средняя доза Аь интенсивная доза Вь средняя доза Вь высокая доза 6,0105 4,8105 3.4105 6,0103 1.4105 4.0 104 2.0103 6.0103 1,2104 2.0 104 0 0 0 0 6,0103 0 1.2104 6,0103 0 1.2104 0 6.0103 2.0104 0 0 6,0103 2,0 104 1,2104 0 0 6,0104 1,8105 2,1105 6.0103 6.0103 7,1105 7,0105 5,9105 2,4-104 1,8105
3. Соотношение разнообразия актиномицетного комплекса в почвах при внесении удобрений на основе птичьего помёта (среда — казеин — глицериновой агар, %)
Опыт Cinereus Roseus Albus Imperfectus
Achromo- genes Chromo- genes Aureus Violaсeus Lavendulae -Roseus Albus Albus
А1-Апах, контроль 85,1 5,6 0 0 0 0,9 8,4
Апах, средняя доза 68,5 0,3 0 1,7 0,8 3,0 25,7
А, интенсивная доза 57 1 0 1 3,4 2,0 35,6
В1, средняя доза 25 50 0 0 0 0 25
В1, высокая доза 76 11 3,3 6,5 0 0 3,2
ме — 850, в подзоле — 400 ед./г; пенициллина в чернозёме — 300, в подзоле — 60 ед./г. Меньшие дозы антибиотиков уже не оказывают антибак-териологического действия в почве. Применение органических удобрений, естественно, приводит к изменению микробиологической активности почв. Так, например, А.В. Филиппова отмечает наличие микобактерий и спирилл в вариантах с внесением навоза крупного рогатого скота [4]. Во всех вариантах внесения в почву навоза и помёта обнаружены свободноживущие аэробные азотфиксаторы (Azotobcicter). В варианте с птичьим помётом выявлены слизистые бактерии рода Beijerinckici. Во всех вариантах зафиксированы виды Bacillus virgulus, Bcic.cereus, Bac.circulaus Clostridium polymyxa. В вариантах с внесением птичьего помёта значительно увеличивалась численность Bcic.cereus и Pseudomonasfluorescens, в три — пять раз было больше аммонифицирующих видов.
Выводы. 1. Сточные воды птицеводческих комплексов и жидкий помёт содержат патогенные микроорганизмы и паразитов. Однако их содержание определяется состоянием здоровья птицы и зависит от кормления и содержания.
2. При приготовлении органических удобрений на основе птичьего помёта патогенные микроорганизмы и паразиты частично инактивируются (что зависит от технологий приготовления и добавляемых субстратов).
3. Инактивация патогенных микроорганизмов и паразитов происходит и при попадании их в почву, возрастая с увеличением продолжительности времени взаимодействия. Эффект зависит от антипатогенной функции почв.
4. По полученным данным, при продолжительности взаимодействия птичьего помёта с почвой более двух лет существенно улучшилось экологическое состояние почв (в пределах ПДК), изменились разнообразие и численность актиномицетов.
5. Предлагается производить проверку и сертификацию не почв, куда вносились удобрения, а технологий, как принято в западных странах, при сертификации экологически чистой продукции.
6. Учитывая инактивацию значительной части патогенной микрофлоры и паразитов в почве в течение двух лет, предлагается вносить помёт и органические удобрения на его основе в почву (рассчитывая дозу с учётом свойств почв, рельефа, антипатогенной функции почв).
Литература
1. Сидоренко О.Д., Черданцев Е.В. Биологические технологии утилизации отходов животноводства. М.: МСХА, 2001. 71 с'
2. Зенова Г.М. Почвенные актиномицеты редких родов. М.: МГУ, 2000. 81 с.
3. Гаузе Г.Ф., Преображенская Т.П., Свешникова М.А. и др. Определитель актиномицетов. М.: Наука, 1983. 245 с.
4. ФилииповаА.В. Экологическая оптимизация биоутилизации и использования нетоксичных отходов в агроэкосистемах Южного Урала: автореф. ... докт. биол. наук. М.: РГАУ-МСХА, 2010. 43 с.
