Получение биоудобрения на основе биодеструкции опилок для оптимизации деградированных почв

• Автор: Ленскинова, Лариса Викторовна
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 160 с. : ил

Оглавление
Введение

Глава 1 Экологические условия территории Республики Бурятии, их

влияние на процессы почвообразования

1.1 Экологические особенности почвообразования в сухостепной зоне Республики Бурятии, свойства каштановых почв

1.2 Погодные условия в годы проведения исследований

1.2 Агрофизические и агрохимические свойства каштановой почвы опытного участка

Глава 2 Микробиологическая деструкция лигноцеллюлозосодержащего

растительного сырья (обзор литературы)

2.1 Основные органические вещества лигноцеллюлозного растительного сырья

2.2 Утилизация древесных отходов при участии микроорганизмов
и почвенных животных
2.3 Предобработка лигноцеллюлозного комплекса.
Достоинство и недостатки
2.4 Основные направления микробиологической деструкции
2.5 Факторы, влияющие на деструкцию растительного сырья (опилок)
2.6 Микроорганизмы - деструкторы лигноцеллюлозного комплекса
Глава 3 Материалы, объекты и методы исследования
3.1 Материалы и объекты исследования
3.2 Изучение микробиологической деструкции опилок
3.3 Технология получения биоудобрения при вермикомпостировании в лабораторных условиях
3.4 Методы изучения химического состава почв, биоудобрения и вермикомпостов

Г лава 4 Микробиологическая и химическая характеристика
биоудобрения. Результаты исследования и их обсуждение
4.1 Микробиологическая характеристика биоудобрения, полученного в процессе биодеградации опилок
4.1.1 Динамика численности микроорганизмов - деструкторов: грибов, бактерий и актиномицетов
4.1.2 Скорость микробиологической деструкции опилок и целлюлозы в исследуемых образцах
4.1.3 Влияние абиотических факторов окружающей среды: температуры и влажности - на микробиологическую деструкцию
4.1.4 Микробные сообщества конечного продукта деструкции опилок
4.1.5 Функциональная структура микробоценозов вермикомпоста - биоудобрения
4.1.6 Токсичность биоудобрения по отношению к выделенным грибам и экологическая характеристика микроорганизмов.
4.2 Химический состав биоудобрения
4.2.1 Состав гумусного комплекса биоудобрения
4.2.2 Структурный состав и водопрочность агрегатов биоудобрения
4.2.3 Биологическая активность биоудобрения
Глава 5 Влияние биоудобрения на свойства каштановой почвы
5.1 Влияние на структуру почвы
5.2 Изменение гумусного состояния каштановой почвы
при внесении биоудобрения
5.3 Динамика подвижных форм питательных элементов
5.4 Целлюлозолитическая активность и потенциальная нитрификационная способность
Выводы
Список литературы
Приложения

Введение
В последнее десятилетие значительно возрос спрос на деловую древесину, в связи с чем, накапливаются в больших объёмах древесные отходы, в частности, опилки. Их разложение под влиянием факторов окружающей среды затруднено из-за высокого содержания трудногидролизуемых компонентов, а наличие токсичных веществ ограничивает возможность прямого вермикомпостирования. Поэтому важной проблемой становится поиск приемлемых с экологических и экономических позиций способов их утилизации. Перспективной технологией представляется первичная биодеструкция лигноцеллюлозного сырья -опилок при участии микроорганизмов и дальнейшее их вермикомпостирование дождевыми червями (вермикультурой), в процессе которой формируется биоудобрение нового типа.
Микроорганизмы - деструкторы органических отходов растительного происхождения играют главную роль в биогеохимических циклах биогенных элементов, в формировании плодородия почв и мобилизации элементов минерального питания. Их активность определяется экологическими условиями: составом и концентрацией органических и минеральных веществ растительного сырья, влиянием абиотических (влага, температура, солнечная радиация, pH и др.) и биотических факторов окружающей среды.
Биоудобрение на основе вермикомпостирования деструктированных отходов способствует обогащению почвы не только элементами питания, но и микрофлорой, является стабилизатором биологической активности почвы, а также способствует улучшению агрофизических и агрохимических свойств.
В связи с этим, целью нашей работы было исследование биодеструкции опилок лигнинцеллюлозоразлагающими микроорганизмами с последующим их вермикомпостированием, формирование биоудобрения, изучение его влияния на агрофизические, агрохимические свойства и биологическую

и фосфора (Злотин, 1978). Содержание химических элементов зависит от состава источника питания дождевых червей.
Все это позволяет применять вермикомпостирование для получения ценных органических удобрений. Эти удобрения обладают и другими ценными свойствами, такими как большая влагоемкость, гидрофильность, отсутствие семян сорных растений. В отличие от навоза и компостов вермикомпосты не обладают инертностью действия: растения и их семена весьма отзывчивы на него, а урожайность резко возрастает пропорционально его количеству.
В качестве субстратов возможно использование различных комбинаций органических материалов (древесные отходы, птичий помет, навоз, солома и т.д.) и минеральных наполнителей (песок, синтетические гранулы), а так же отходы промышленных предприятий (шлак, осадки сточных вод), в том числе и очистных сооружений.
Как говорилось выше, получение вермикомпостов из опилок затруднено из-за высокого содержания трудногогидролизуемых соединений и токсичных для дождевых червей веществ. Поэтому необходимо предобработка лигноцеллюлозного комплекса опилок, их микробная деструкция и последующее вермикомпостирование.
2.3 Предобработка лигноцеллюлозного комплекса.
Достоинство и недостатки
Природную целлюлозу можно разделить на два типа: лигноцеллюлоза (древесина, кустарник, листья и трава, макро - и микроводоросли и тд.) и чистая целлюлоза (хлопок и его отходы, лён). Оба типа природной целлюлозы имеет высокую степень кристалличности (около 85 %) (Kosaric N., Wieczorek A., Cosentino G.P., Magee R.J., 1979), а также прочную связь с лигнином, что является основным препятствием к быстрому и полному гидролизу, то есть биодеградация такой целлюлозы затруднена. Следует отметить, что литературные данные по составу лигноцеллюлозных