Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ НА ФИТОТОКСИЧНОСТЬ ПОМЕТА'

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ НА ФИТОТОКСИЧНОСТЬ ПОМЕТА Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
59
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
помет / СВЧ-излучение / переработка / фитотестирование / токсичность / poultry manure / microwave radiation / processing / phytotesting / toxicity

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — А И. Ерошин, И И. Идиятов, С А. Юсупов, П В. Быкова, А М. Тремасова

Для обеззараживания помета птиц, сокращения сроков его переработки и снижения потерь ценности как удобрения, возможно, применить электромагнитное излучение сверхвысокой частоты. При выборе этой технологии утилизации органических отходов одним из контролируемых параметров является оценка фитотоксичности, индикатором которой является ответная реакция проростков растений. В работе представлены результаты исследования по оценке влияния обработанного электромагнитным излучением сверхвысокой частоты помета птиц на ростовые характеристики семян тест-культуры (фитотоксичность). Эксперименты проведены в лабораторных условиях. Обработку помета проводили при помощи СВЧ-установки с частотой излучения 2450 МГц и мощностью излучения 800 Вт в течение 420 секунд, объем обрабатываемой пробы составлял 0,001 м3. В качестве тест-культуры использовали проростки семян овса посевного (Avenasativa). Критериями оценки степени фитотоксичности помета служили показатели энергии прорастания, лабораторной всхожести и биометрия проростков. Установлено, что воздействие СВЧ-излучения в данном режиме несколько снижает фитотоксическую опасность помета. Последнее проявлялось в менее выраженном воздействии на начальные ростовые процессы, длину и массу зародышевых корешков семян овса. Однако данные показатели оставались ниже контрольных значений. Следовательно, необходимы меры, которые позволят повысить безопасность физического метода переработки органических отходов, возможно путем комбинирования с биологическим.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — А И. Ерошин, И И. Идиятов, С А. Юсупов, П В. Быкова, А М. Тремасова

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF ELECTROMAGNETIC RADIATION OF ULTRAHIGH FREQUENCY ON PHYTOTOXCITY OF POULTRY MANURE

Present study was carried out to investigate the effect of using ultra-high frequency electromagnetic radiation on decontamination of poultry manure, reducing the processing time and the loss of value as fertilizer. If chosen this technology for the disposal of organic waste, one of the controlled parameters will be assessment of phytotoxicity, the indicator of which is the response of plant seedlings.The paper shows the results of a study about assessment of the influence of poultry manure, which were treated with electromagnetic radiation, on the growth characteristics of test culture seeds (phytotoxicity). The experiments were carried out in laboratory conditions. The poultry manure was processed using a microwave installation with a radiation frequency of 2450 MHz with a radiation power of 800 W for 420 seconds, the volume of the processed sample was 0,001 m3. Seedlings of seed oats (Avena sativa) were used as a test culture. The criteria for assessing the degree of phytotoxicity of the poultry manure were indicators of germination energy, laboratory germination and seedling biometry. It was found that the effect of microwave radiation in chosen mode reduces the phytotoxic danger of manure. The last was manifested in its reduced effect on the initial growth processes, length and mass of the germ roots of oat seeds. Therefore, obtained data have remained below the control indicators. Consequently, measures are needed to improve the safety of the physical method of processing organic waste, possibly by combining it with a biological one.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ НА ФИТОТОКСИЧНОСТЬ ПОМЕТА»

bronchopneumonia. While in pregnant sows, the disease was accompanied by premature farrowing, the birth of dead and sick piglets.

Keywords: chlamydia, seroimmunological monitoring, pigs, complement fixation test.

Reference

1. Bortnichuk, V. A. Some results of the study of animal chlamydia in Ukraine / V. A. Bortnichuk //Diagnostics, therapy, and prevention of diseases of agricultural animals: Scientific tr. USHA-Kiev, 1979. - Issue 216 - P. 137

2. Vishnyakov, L. A. The study of enzootic pneumonia of pigs / L. A. Vishyakov, M. A. Dobin, Z. G. Isarevich // Veterinariya-1972-No. 10. - P. 73/

3. Evstifeev, V. V. Development and improvement of biological preparations for the diagnosis and specific prevention of animal chlamydia: abstract. ... doct. Biol. nauk: 06.02.02 / Evstifeev Vitaly V.-Kazan, 2015. - 46 p.

4. Koltsova, T. G. On the etiology of swine pneumonia / T. G. Koltsova // Veterinary medicine. -1978. - No. 11. - pp. 30-32. 9. Slepov, A. A. On the issue of pig chlamydia / A. A. Slepov, N. A. Gobbacheva, V. V. Shcherbakova // Tez. dokl. V Vsesoyuzn vet. virus. conf. - Kazan, 1980. - P. 24.

5. Khamadeev, R. H. Vaccine against chlamydia of cattle / R. H. Khamadeev, F. M. Khusainov, A. Z. Ravilov // Veterinary medicine. 1996. - No. 6. - P. 22.

6. Khamadeev, R. H. Chlamydia abortions and stillbirth in pigs in industrial complexes / R. H. Khamadeev / / Sb. nauchn. tr. KVI: Aktualnye vopr. inf. patol. in prom. animal husbandry. - Kazan, 1987. - P. 32.

7. Khamadeev, R. H. Comparative evaluation of serological methods RSK, Phragmites and ELISA in the diagnosis of chlamydial infection in cattle and pigs / R. H. Khamadeev, F. M. Khusainov, Vladimir Evstifeev, A. Z. ravilov // Materials of all-Russian scientific conference "Infectious diseases of young farm animals, M., 1996. - P. 12.

8. Khusainov, F. M. Prevention and treatment of chlamydia in cattle and pigs / F. M. Khusainov, R. H. Khamadeev // Veterinary doctor. - 2000. - No. 4. - P. 22.

9. Khusainov F. M. Clinical and epizootological features and development of means of specific prevention of chlamydia in agricultural animals / F. M. Khusainov, V. V. Evstifeev, L. A. Barbarova, R. H. Khamadeev, A. Z. Ravilov // Veterinary doctor. 2005. - No. 2. - P. 42

10. Khusainov, F. M. Prevalence of cattle chlamydia in the region of the Middle Volga region, the Urals and specific prevention / F. M. Khusainov, A. N. Chernov, V. V. Evstifeev // Veterinary doctor. -2013. - No. 3. - P. 2.

УДК 631.453:632.95.024.4:862.1:631.861 DOI 10.33632/1998-698Х.2021-2-24-28

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ НА ФИТОТОКСИЧНОСТЬ ПОМЕТА

А.И. Ерошин, И.И. Идиятов - кандидат биологических наук, С.А. Юсупов - кандидат ветеринарных наук, П.В. Быкова, А.М. Тремасова - доктор биологических наук

ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности», 420075, г. Казань, ул. Научный городок-2, e-mail: vnivi@mail ru

Для обеззараживания помета птиц, сокращения сроков его переработки и снижения потерь ценности как удобрения, возможно, применить электромагнитное излучение сверхвысокой частоты. При выборе этой технологии утилизации органических отходов одним из контролируемых

ЖУРНАЛ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ

параметров является оценка фитотоксичности, индикатором которой является ответная реакция проростков растений. В работе представлены результаты исследования по оценке влияния обработанного электромагнитным излучением сверхвысокой частоты помета птиц на ростовые характеристики семян тест-культуры (фитотоксичность). Эксперименты проведены в лабораторных условиях. Обработку помета проводили при помощи СВЧ-установки с частотой излучения 2450 МГц и мощностью излучения 800 Вт в течение 420 секунд, объем обрабатываемой пробы составлял 0,001 м3. В качестве тест-культуры использовали проростки семян овса посевного (Avenasativa). Критериями оценки степени фитотоксичности помета служили показатели энергии прорастания, лабораторной всхожести и биометрия проростков. Установлено, что воздействие СВЧ-излучения в данном режиме несколько снижает фитотоксическую опасность помета. Последнее проявлялось в менее выраженном воздействии на начальные ростовые процессы, длину и массу зародышевых корешков семян овса. Однако данные показатели оставались ниже контрольных значений. Следовательно, необходимы меры, которые позволят повысить безопасность физического метода переработки органических отходов, возможно путем комбинирования с биологическим.

Ключевые слова: помет, СВЧ-излучение, переработка, фитотестирование, токсичность.

Введение. Большое количество крупных птицеферм, а их в России более 600, производят до 300 тонн помета в сутки каждая. Это представляет проблему для отрасли, так как отходы оказывают негативное влияние на окружающую среду и требуют утилизации [4, 6]. Кроме того, при решении этой проблемы можно получить дополнительную выгоду от реализации переработанного помета в виде органического удобрения, которое сможет восстановить и повысить плодородность сельскохозяйственных угодий [3]. По своей эффективности птичий помет при этом нисколько не уступает минеральным удобрениям [4]. На сегодняшний день этот биологический ресурс в качестве удобрения используется не более чем на 30 %, что связано с отсутствием экономичных и эффективных технологий утилизации [8].

Помет птиц богат по составу питательных элементов, которые после компостирования представлены в доступной для растений форме. При этом помет является потенциально опасным объектом, поскольку содержит множество патогенных микроорганизмов, а также семена сорных растений, яйца и личинки гельминтов [2]. По Федеральному классификационному каталогу отходов помет относиться к отходам III класса опасности, поэтому нуждается в утилизации [10]. Для его обеззараживания, сокращения сроков переработки и снижения потерь питательной ценности применяют электромагнитное излучение сверхвысокой частоты. При этом для использования утилизированного помета в качестве органического удобрения необходимо оценивать его токсичность, в том числе на организм растения.

В связи с этим целью исследования явилась оценка влияния электромагнитного излучения сверхвысокой частоты на параметры фитотоксичности помета птиц.

Материалы и методы. Эксперименты проведены в лабораторных условиях ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». В опытах использован свежий подстилочный помет птицы исходной влажностью 54 %. Обработку помета проводили при помощи СВЧ-установки с частотой излучения 2450 МГц и мощностью излучения 800 Вт в течение 420 секунд, объем обрабатываемой пробы составлял 0,001 м3. По результатам наших предварительных исследований, при данном режиме воздействия электромагнитного излучения наблюдалась гибель условно-патогенной микрофлоры, яиц и личинок гельминтов обрабатываемого помета [5].

Влияние СВЧ-излучения на физические показатели помета, оценивали органо-лептически (внешний вид, консистенция, запах). Оценку фитотоксичности проб проводили общепринятыми методами на семенах овса посевного (Avenasativa) по лабораторной всхожести, энергии прорастания и длине проростков [1, 7]. Субстрат считали не токсичным при разнице значения опытной пробы с контролем до 10 %. При снижении числа проростков на 10-30 % помет считали слаботоксичным. На среднюю степень фито-токсичности указывала разница с контролем на 30-50 %, а снижение числа проростков более чем на 50 % свидетельствовало о высокой токсичности пробы [9].

Статистическую обработку данных проводили с использованием 1>критерия Стью-дента.

Результаты исследования. Нативный птичий помет представлял собой рассыпчатую массу коричневого цвета со специфическим запахом, с включениями опилок, пера и кормовыми остатками. Субстрат, полученный в результате обработки помета электромагнитными волнами сверхвысокой частоты, имел темно-коричневый цвет и характеризовался наличием менее выраженного специфического запаха.

а длина - на 80,2 % (таблица 1).

Водный экстракт из помета птиц после воздействия излучения сверхвысокой частоты несколько изменял морфологические показатели и ростовые процессы зародышевых корешков. Отмечали их формирование в количестве 3-4, в то время как в контроле насчитывали 4-8 штук. Длина корешков была меньше, чем в контроле на 31,4 %,

Длина ростков семян в анализируемой группе на 38,98 % была короче, чем в контрольной; длина колеоптиле была меньше на 56,95 %, масса - на 83,44 %. Тестирование водного экстракта из помета после воздействия СВЧ-излучения показало, что энергия прорастания семян была ниже контроля на 18,33 % и выше в сравнении с экстрактом свежего помета на 34,8 %, всхожесть на 13,69 и 70,49 %; фитомасса - на 21,57 и 373,66 %, длина ростка

Исследования по оценке фитотоксич-ности показали, что пробы водного экстракта из свежего птичьего помета, существенно подав-ляли начальные ростовые процессы семян и оказывали воздействие на морфологию зародышевых корешков. В опытных пробах отмечали формирование 2-3 зародышевых корешков, их масса по сравнению с контролем была меньше на 57,0%,

масса ростков - на 39,5 %. Вид субстрата оказывал существенное воздействие на начальные ростовые процессы тестируемых семян. При исследовании водного экстракта свежего помета отмечали ингибирование ростовых процессов. Энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян составили соответственно 1,20 и 7,51 %, что на 53,13 и 84,18 % меньше контроля (таблица 2).

- 18,58 и 33,43 %, длина колеоптиле - 21,89 и 81,43 % соответственно.

Заключение. Не подвергнутый переработке помет угнетает ростовые процессы и оказывает отрицательное воздействие на морфологические параметры зародышевых корешков семян тестируемой культуры.

При воздействии излучения сверхвысокой частоты мощностью 800 Вт в течение 420 секунд фитотоксическая опасность помета

Таблица 1 - Характеристика зародышевых корешков семян овса под воздействием экстракта

различных проб помета

Проба Длина корешков, мм Масса 100 корешков, г Количество корешков

Контроль 67,17±2,91 8,61±0,47 4,65±0,30

Экстракт из свежего помета 13,33±0,47* 3,70±0,16* 2,05±0,35*

Экстракт из помета, обработанного излучением СВЧ 46,06±0,23* 5,21±0,37* 3,61±0,28*

Примечание - * - различия достоверны с вероятностью р> 0,05

Таблица 2 - Начальные ростовые процессы и морфометрические признаки проростков семян овса под воздействием различных проб помета

Проба Лабораторная всхожесть, % Энергия прорастания, % Масса 100 ростков, г Длина колеоптиле, мм Длина ростка, мм

Контроль 91,69±1,11 54,33±1,47 33,70±1,10 8,13±0,47 40,10±0,25

Экстракт из свежего помета 7,51±0,87* 1,20±0,09* 5,58±1,00* 3,50±1,15* 24,47±0,09*

Экстракт из помета, обработанного излучением СВЧ 78,00±2,61* 36,00±1,30* 26,43±1,27* 6,35±2,30* 32,65±0,57*

Примечание * - различия достоверны с вероятностью р> 0,05

несколько снижалась, однако параметры ростовых процессов оставались ниже контрольных значений. Следовательно, для переработки органических отходов птице-водства в экологически чистое удобрение обработки с использованием излучения сверхвысокой частоты недостаточно. С целью

повышения безопасности конечного продукта необходимо комбинирование данного, несомненно, перспективного физического метода обработки с другими, положительный эффект при этом возможно получить с использованием дообработки помета биоло-ическим путем.

Литература

1. ГОСТ Р ИСО 22030-2009. Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений. - М.: Стандартинформ, 2019. - 14 с.

2. Запевалов, М.В. Обезвоживание птичьего помета перед его переработкой / М.В. Запевалов, А.М. Бердышев, С.М. Запевалов // Аграрный вестник Урала. - 2013. - №1 (107). - С. 43.

3. Иванов, А.А. Получение и применение биоудобрения на основе птичьего помета / А.А. Иванов, Л.Е. Матросова, М.Я. Тремасов // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2013. - №4. - С. 28.

4. Иванов, В.В. Инновационная автоматизированная технология переработки куриного помета и устройство для ее реализации / В.В. Иванов // Computational Nanotechnology. - 2016. - №2. - С. 153.

5. Идиятов, И.И. Оценка воздействия излучения сверхвысокой частоты на санитарные показатели помета / И.И. Идиятов, А.И. Ерошин, С.А. Юсупов, А.М. Тремасова // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Рациональное природопользование -основа устойчивого развития». - Грозный, 2020. - С. 267.

6. Матросова, Л.Е. Переработка биопрепаратом отходов птицеводства и рациональное их использование / Л.Е. Матросова, М.Я. Тремасов, А.А. Иванов // Птица и птицепродукты. - 2013. -№1. - С. 67.

7. Методика выполнения измерений всхожести семян и длины корней проростков высших растений для токсичности техногенно-загрязненных почв. ФР.1.39.2006.02264. - СПб: Изд-во «Фора-принт», 2009. - 19 с.

8. Соболева, О.М. Повышение микробиологической безопасности отходов животноводства после электромагнитной обработки / О.М. Соболева, М.М. Колосова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2016. - №10 (144). - С. 73.

9. Титова, В.И. Агро- и биохимические методы исследования состояния экосистем: учебное пособие для вузов / В.И. Титова, Е.В. Дабахова, М.В. Дабахов. - Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2011. -170 с.

10. Федеральный классификационный каталог отходов: [утвержден приказом Федеральной службы по надзору в сфере природопользования от 22 мая 2017 года № 242: с изменениями от 2 ноября 2018 года № 451]. - Текст: электронный / kod-fkko.ru: [http://kod-fkko.ru]. URL: http://kod-fkko.ru/kod-11271101333-pomet-kurinyy-svezhiy/ (дата обращения: 11.03.2021)

INFLUENCE OF ELECTROMAGNETIC RADIATION OF ULTRAHIGH FREQUENCY ON

PHYTOTOXCITY OF POULTRY MANURE

A.I. Eroshin, I.I. Idiyatov - candidate of biological sciences, S.A. Yusupov - candidate of veterinary sciences, P.V. Bykova, A.M. Tremasova - doctor of biological sciences

FSBSI "Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety", 420075, Kazan Scientific town-2,

e-mail: [email protected]

Present study was carried out to investigate the effect of using ultra-high frequency electromagnetic radiation on decontamination of poultry manure, reducing the processing time and the loss of value as fertilizer. If chosen this technology for the disposal of organic waste, one of the controlled parameters will be assessment ofphytotoxicity, the indicator of which is the response ofplant seedlings.The paper shows the ЖУРНАЛ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ

results of a study about assessment of the influence of poultry manure, which were treated with electromagnetic radiation, on the growth characteristics of test culture seeds (phytotoxicity). The experiments were carried out in laboratory conditions. The poultry manure was processed using a microwave installation with a radiation frequency of 2450 MHz with a radiation power of 800 W for 420 seconds, the volume of the processed sample was 0,001 m3. Seedlings of seed oats (Avena sativa) were used as a test culture. The criteria for assessing the degree ofphytotoxicity of the poultry manure were indicators of germination energy, laboratory germination and seedling biometry. It was found that the effect of microwave radiation in chosen mode reduces the phytotoxic danger of manure. The last was manifested in its reduced effect on the initial growth processes, length and mass of the germ roots of oat seeds. Therefore, obtained data have remained below the control indicators. Consequently, measures are needed to improve the safety of the physical method ofprocessing organic waste, possibly by combining it with a biological one.

Keywords: poultry manure, microwave radiation, processing, phytotesting, toxicity.

References

1. SIS R ISO 22030-2009. Soil quality. Biological methods. Chronic phytotoxicity for higher plants.

- M., Standartinform, 2019. - 14 p.

2. Zapevalov, M.V. The poultry manure dehydration before its processing / M.V. Zapevalov, A.M. Berdyshev, S.M. Zapevalov // Agrarian Bulletin of the Urals. - 2013. - № 1 (107). - P. 43.

3. Ivanov, A.A. The receive and application of biological fertilizer based on manur / A.A. Ivanov, L.E. Matrosova, M.Ya. Tremasov // Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences. - 2013. -№ 4. - P. 28.

4. Ivanov, V.V. The innovative automated technology for processing chicken manure and the device for its realization / V.V. Ivanov // Computational Nanotechnology. - 2016. - № 2. - P. 153.

5. Idiyatov, I.I. Assessment of the effect of extreme frequency radiation on sanitation indicators of litter / I.I. Idiyatov, A.I. Eroshin, S.A. Yusupov, A.M. Tremasova // In the collection: «Rational use of natural resources - the basis of sustainable development». All-Russian scientific-practical conference with international participation. - 2020. - P. 267.

6. Matrosova, L.E. Processing of biological products of waste of poultry farming and the rational use of them / L.E. Matrosova, M.Ya. Tremasov, A.A. Ivanov// Poultry and Poultry Products. 2013. - № 1. -Р. 67.

7. Methodology for measuring seed germination and root lengths of seedlings of higher plants for toxicity of technologically contaminated soils. FR1.39.2006.02264. - SPb: «Fora-print» Publishing House, 2009. - 19 p.

8. Soboleva, O.M. Improving microbiological safety of animal wastes after electromagnetic treatment / O.M. Soboleva, M.M. Kolosova // Bulletin of Altai State Agricultural University. - 2016. - № 10 (144). - P. 73.

9. Titova, V.I. Agro- and biochemical methods for studying the state of ecosystems: textbook. manual for universities / V.I. Titova, E.V.Dabakhova, M.V. Dabakhov. - N. Novgorod: VVAGS Publishing House, 2011. - 170 p.

10. Federal classification catalog of waste: [approved by order of the Federal Service for Supervision in the Field of Nature Management dated May 22, 2017. № 242: as amended on November 2, 2018. № 451].

- Text: electronic / kod-fkko.ru: [http://kod-fkko.ru]. - URL: http://kod-fkko.ru/kod-11271101333-pomet-kurinyy-svezhiy/ (date of request: 11.03.2020)

УДК 636.52/.58:614.48 DOI 10.33632/1998-698Х.2021-2-28-34

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЛИЯНИЯ АЭРОЗОЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕПАРАТА АРГОДЕЗ НА ВИДОВОЙ СОСТАВ ВОЗДУХА И СОХРАННОСТЬ ЦЫПЛЯТ

1 А.А. Менькова - доктор биологических наук, профессор, 2В. Н. Шилов - доктор

сельскохозяйственных наук, доцент, 1Т.А. Казимирова - кандитат экономических наук, доцент,

1Е. М. Цыганков - кандидат биологических наук

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.