Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ)

Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа
Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ)
Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2015 год
УДК 57.047
Комплексная биотехнология ускоренной утилизации
органических отходов с использованием симбионтных
консорциумов педобионтов-деструкторов
Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия
имени П.А. Столыпина
Маланина Владислава Сергеевна, студент
Игнаткин Денис Сергеевич, кандидат биологических наук, доцент
Проблема образования древесных отходов и остатков, в том числе
лиственного
опада,
диктует
необходимость
разработки
новых
экологически приемлемых способов их утилизации. Огромный объем
лиственного опада, собираемого во время уборок населенных территорий,
вывозится для размещения на полигоны твердых бытовых отходов.
Сжигание лиственного опада экологически не безопасно из за ускоренного
вовлечения в биотический круговорот веществ аккумулированных в листве
экотоксикантов, чрезвычайно токсичных для здоровья человека и
животных [1].
Известно, что лиственный опад является хорошей питательной
основой для дождевых червей, а при ее компостировании в составе
различных органических отходов вермикультура проявляет достаточно
высокие продуктивные и структурирующие возможности [2].
Для биотрансформации органических отходов во всем мире
используют вермикультуру дождевых червей. Органика, проходя через их
кишечник, подвергается деструкции под действием кишечной микробиоты
[3, 4], трансформируется, структурируется [5], обогащается гуминовыми
кислотами, превращаясь в вермикомпост – высокоценное органическое
удобрение.
Широкое распространение в технологиях вермикомпостирования
получили окультуренные формы червей вида Eisenia fetida (Savigny, 1826)
[6].
В связи с этим целью научной работы явилась разработка и
внедрение в практику региона экологически чистых технологий ускоренной
утилизации органических отходов с использованием симбионтных
консорциумов педобионтов-деструкторов.
Исследовались
биотрансформирующие
возможности
вермикультуры
люмбрицид,
наземных
моллюсков,
почвенных
микроорганизмов в монокультуре и в составе симбионтного консорциума с
микроорганизмами
деструкторами
органики.
Структурирующие
способности консорциума педобионтов-деструкторов оценивались по
изменению гранулометрического состава субстратов по ГОСТ 12536-79 [7].
Вермикомпостирование проводили при температуре 22-25 0С,
влажность субстрата составляла 75%, pH – 7,2. Плотность заселения
Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа
Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ)
Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2015 год
субстрата варьировала от 4 до 40 особей на 1кг, опыт
продолжительностью 12 недель проводили в пяти повторностях.
В первой серии опытов оценивалась скорость и эффективность
биоконверсии в условиях симбионтного сообщества вермикультуры
E. fetida с наземными моллюсками Achatina fulica.
Во второй серии опытов оценивалась скорость и эффективность
биоконверсии в условиях симбионтного консорциума вермикультуры и
микроорганизмов-деструкторов в составе биопрепаратов «Байкал ЭМ 1» и
«Биоочиститель». Обработку субстрата производили каждым из
биопрепаратов в отдельности и в сочетании с вермикультурой E. fetida
разных экологических зон.
Основные
результаты
научного
исследования
(научные,
практические):
Для круглогодичной вермикультуры под открытым небом были
разработаны, созданы и апробированы в природных условиях
многофункциональные органические энергосберегающие гряды.
Была показана высокая эффективность деструкции органических
отходов вермикультурой люмбрицид в энергосберегающих грядах.
В лабораторных условиях проведены сравнительные исследования:
- эффективности биотрансформации отходов древесины и
листового опада природными видами люмбрицид из разных экологических
зон в зависимости от плотности популяции;
эффективности
биотранформации
органических
отходов
вермикультурой E. fetida в симбионтном консорциуме с наземными
моллюсками.
- эффективности биотрансформации органических отходов и
листового опада вермикультурой E. fetida в симбионтном консорциуме с
эффективными микроорганизмами биопрепаратов «Байкал – ЭМ 1» и
«Биоочиститель».
Заключение. Полученные результаты свидетельствуют, что
вермикультура люмбрицид обладает высоким потенциалом деструкции
при низкой плотности популяции [8].
Результаты исследований свидетельствуют, что вермикультура
люмбрицид в консорциуме с наземными моллюсками ускоряет
биотрансформацию органических отходов [9].
Наиболее высокая скорость и эффективность деструкции была
достигнута при использовании консорциума, включающего вермикультуру
и микроорганизмы-деструкторы при утилизации листового опада и других
растительных остатков [10].
Библиографический список
1. Романова, Е.М. Региональные особенности несанкционированных
свалок твердых бытовых отходов Ульяновской области / Е. М. Романова,
В. Н. Намазова // Вестник Алтайского государственного аграрного
университета.–2008.–№ 7.–С. 50–55.
2. Романова, Е.М. Сравнительное исследование структурирующих
способностей компостных червей видов Eisenia fetida (SAVIGNY, 1826) и
Eisenia hortensis (MICHAELSEN, 1889) (OLIGOCHAETA, LUMBRICIDAE) /
Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа
Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ)
Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2015 год
Е.М. Романова, Д.С. Игнаткин, М.А. Видеркер, М.Э. Мухитова, В.С.
Маланина // Международный научно-исследовательский журнал. Часть 1.
– 2014. - №2 (21). – С. 57-58.
3. Романова, Е. М. Исследование симбионтной микробиоты
представителей вида LUMBRICUS TERRESTRIS (LINNAEUS, 1758) и
оценка перспектив использования их в качестве вермикультуры для
биодеструкции органических отходов сельскохозяйственного производства
/
Е. М. Романова,
Д. С. Игнаткин,
М. Э. Мухитова,
В. В. Романов,
Т. М. Шленкина
//
Вестник
Ульяновской
государственной
сельскохозяйственной академии.–2013.–№ 3 (23).–С. 61–68.
4. Романова, Е. М. Общие и отличительные черты микробиоценоза
промышленной вермикультуры EISENIA FETIDA ANDREI (BOUCHE, 1972)
и ее природного аналога EISENIA FETIDA (SAVIGNY, 1826) /
Е. М. Романова, М. Э. Мухитова, Е. В. Титова // Вестник Ульяновской
государственной сельскохозяйственной академии.–2011–№4 (16).–С. 64–
70.
5.
Романова Е. М. Оценка
структурирующих
способностей
люмбрицид Средневолжского региона / Е. М. Романова, М. Э. Мухитова,
Д. С. Игнаткин // Ветеринарная медицина XXI века: инновации, опыт,
проблемы и пути их решения: Материалы Международной научнопрактической конференции, Том 1. – Ульяновск, 2011. – С. 229-232.
6. Всеволодова-Перель Т.С. Дождевые черви фауны России:
Кадастр и определитель/ Т.С. Всеволодова-Перель. – М.: Наука, 1997. –
102 с.
7. ГОСТ 12536-79. «Грунты. Методы лабораторного определения
гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава».
8.
Романова, Е. М.
Оптимизация
плотности
популяции
вермикультуры в условиях пониженных температур / Е. М. Романова,
Д. С. Игнаткин, М. Э. Мухитова, Т. Г. Баева, Д. А. Удод, А. К. Сибгатуллова
// Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.–
2013.–№ 2 (22).–С. 35–39.
9. Романова, Е.М. Повышение эффективности вермикультуры
EISENIA FETIDA (SAVIGNY, 1826) в условиях симбионтного сообщества /
Е. М. Романова,
Д. С. Игнаткин,
М. Э Мухитова,
К. О. Новикова,
В. С. Маланина / Материалы III Международной научной Интернетконференции : Биотехнология. Взгляд в будущее. (Казань, 25 - 26 марта
2014 г.) - Казань : ИП Синяев Д. Н. , 2013.- С. 83-87.
10. Игнаткин Д.С. Оценка эффективности использования
симбионтных сообществ люмбрицид и ЕМ - культуры для биоконверсии
растительного сырья / Д.С. Игнаткин, М.А. Видеркер, Э.Р. Камалетдинова,
К.О. Новикова, В.С. Маланина // Международная научно-практическая
конференция молодых ученых «Молодежь и наука ХХI века», 16-20
сентября 2014 г. –Ульяновск: УГСХА, 2014. – С. 53-59.