Микробиологическая характеристика вермикомпостов

• Автор: Якушев, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.Вермикомпостировани е.

1.1.1. Черви, используемые при

вермикомпостироваиии.

1.1.2. Влияние дождевых червей на физические и

химические свойства среды обитания

1.1.3. Вермитсхнология.

1.1.4. Практическая значимость вермитсхнологии

1.1.5. Сравнение физических и химических свойств компостов и вермикомпостов.

1.2. Микробиологическая характеристика
вермикомпостов
1.2.1. Общие представление.
1.2.2. Характеристика таксономической структуры вермикомпостов.
1.2.3.Функциональная характеристика микробного сообщества вермикомпостов.
1.2.4. Ферментативная активность
вермикомпостов
1.2.5. Примеры микробиологического улучшения вермикомпостирования и свойств
вермикомпостов
1.2.6. Перспективное направление исследований микробиологических свойств вермикомпостов
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты и методы исследования.
2.1.1. Модельные компосты и вермикомпосты
2.1.2. Дождевые черви
2.1.3. Промышленные вермикомпосты
2.1.4. Денатурирующий градиентный гельэлектрофорез ДГГЭ продуктов амплификации фрагментов генов
1 бБрРНК бактерий
2.1.5. Метод РайтаХобби для оценки параметров минерализационной активности и экофизиологической характеристики сообщества
2.1.6. Кинетический метод определения биомассы микроорганизмов
2.1.7. Определение гидролазной активности
2.1.8.Определение спектра ассимиляции органических
субстратов микробным сообществом
2.1.9. Изучение микробного роста
в вермикомпостах методом стекол
обрастания РоссиХолодного.
2.1 Учет беспозвоночных
2.1 Выделение микробного сообщества
кишечного тракта дождевых червей
2.1 Анализ физических и химических свойств исследуемых вермикомпостов.
2.1 Изучение всхожести и роста проростков
овса на вермикомпосте.
2.1 Статистическая обработка данных
2.2. Результаты и обсуждения.
2.2.1. Физикохимическая характеристика вермикомпостов и компостов
2.2.2.Таксономическая структура бактериального сообщества
2.2.3. Длина мицелия грибов и актииомицетов, численность бактерий
2.2.4. Численность нематод, инфузорий,
коловраток.
2.2.5. Микробиологическая характеристика вермикомпостов по микробным пейзажам
на стеклах обрастания РоссиХолодного
2.2.6. Физиологические особенности
микробного сообщества вермикомпостов
2.2.7. Изменение сродства ферментов к субстратам реакции
под действием дождевых червей
2.2.8. Изменение соотношения г и Кстратегов
в микробном сообществе вермикомпостов
2.2.9. Время вермикомпостироваиия, достаточное для формирования отличительных признаков микробного сообщества.
2.3. Заключение
2.4. Выводы
2.5. Список работ, опубликованных
по теме диссертации.
3. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
БЛАГОДАРНОСТИ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Несмотря на противоречия в данных, связанные с разнообразием субстратов и условий вермикомпостирования, имеющаяся научная база свидетельствует о том, что вермикомпостирование особый процесс, отличающийся от обычного компостирования. Таким образом, можно искать специфические микробиологические свойства вермикомпостов, связанные с активностью червей. Однако микробиологические стандарты качества за исключением санитарных и готовности вермикомпостов до сих пор не разработаны. Важно представлять какие микроорганизмы, и с какой активностью проводят процессы трансформации органического вещества. Звягинцев, . Работа касается и проблемы источников плодородия вермикомпостов, которыми могут быть только свойства, характерные для разных по происхождению вермикомпостов. Экофизиологическис параметры, характеризующие активность микроорганизмов, кинетику роста, потребность в факторах роста и др. Вермикомпосты оказывают большее положительное действие на рост растений, чем простые компосты. Причины этого явления не до конца вскрыты. Установить отличия вермикомпостов от компостов по экофизиологическим, биохимическим параметрам микробного сообщества и обилию микроорганизмов. Исследовать вклад деятельности дождевых червей и природы исходного сырья в формирование таксономической структуры бактериального комплекса вермикомпостов. Исследовать изменение обилия отдельных групп микроорганизмов в процессе вермикомпостирования длины мицелия грибов и актиномицетов, численности бактерий, микрофауны нематод, инфузорий, коловраток. Охарактеризовать функциональные трофические особенности и физиологическое состояние активность микроорганизмов в вермикомпостах. Исследовать качественные изменения ферментов гидролаз и оксидоредуктаз под действием червей в вермикомпостах по сравнению с компостами. Установить изменение при вермикомпостировании соотношения микроорганизмов К и г стратегов по сравнению с компостированием. Определить время вермикомпостирования достаточное, чтобы микробиологические свойства, по которым всрмикомпосты отличаются от компостов, достигли максимальных отличий. Установлено, что микробное сообщество вермикомпостов отличается от микробного сообщества компостов по ряду характеристик. В вермикомпостах меняется стратегия микробного роста увеличивается доля гстратегов трофическая характеристика сообщества изменяется спектр ассимиляции органических соединений происходит понижение удельной гидролазной активности отмечается снижение доли мицелия грибов. Впервые обнаружен эффект снижения сродства ферментов эсгераз, ферментной системы окисления глюкозы к субстратам реакции в вермикомпостах. В качестве отличительных признаков вермикомпостов предлагается использовать следующие интегральные экофизиологические параметры 1 сродство ферментов к субстратам константа МихаэлисаМентен, 2 параметры роста микроорганизмов, ответственных за формирование спектра ассимиляции, 3 параметр, отражающий удельную гидролазную активность, 4 отношение максимальной удельной скорости роста микробного сообщества на глюкозе к константе МихаэлисаМентен ДУ, отражающее степень олиготрофности сообщества. Полученные данные могут быть полезны для разработки микробиологических стандартов качества и готовности вермикомпостов. Результаты могут использоваться в лекционных курсах по общей экологии, экологии почвенных микроорганизмов, почвенной зоологии, биологии почв. Результаты работы были представлены на Российских и Международных научных конференциях, на заседаниях кафедры биологии почв 9 тезисов в материалах конференций. По теме диссертации опубликовано три статьи в рецензируемых журналах Микробиология, Почвоведение, Вестник Московского университета. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения результатов экспериментов и их обсуждения, заключения, выводов и списка упоминаемых литературных источников. Работа изложена на 8 страницах текста, иллюстрирована рисунками, включает в себя таблиц. Список литературы состоит из 7 наименований, из них зарубежные.