Биоконверсия органических субстратов технологичными дождевыми червями в биологически активные удобрения полифункционального действия

Бубина, Алла Борисовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Биоконверсия органических субстратов технологичными дождевыми червями в биологически активные удобрения полифункционального действия
ВАК РФ 03.00.32, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Биоконверсия органических субстратов технологичными дождевыми червями в биологически активные удобрения полифункционального действия"

На правах рукописи

Бубина Алла Борисовна

003447Б10

БИОКОНВЕРСИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СУБСТРАТОВ ТЕХНОЛОГИЧНЫМИ ДОЖДЕВЫМИ ЧЕРВЯМИ В БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ УДОБРЕНИЯ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

03.00.32 - биологические ресурсы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

О 2 о ИТ 2008

Новосибирск 2008

003447510

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа» СО Россельхозакадемии, лаборатория микробиологии

Научный руководитель - доктор биологических наук

Терещенко Наталья Николаевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Осинцева Любовь Анатольевна

Новосибирский государственный аграрный университет

кандидат биологических наук Поляков Андрей Викторович Институт цитологии и генетики СО РАН

Ведущая организация:

ГНУ «Сибирский научно-исследовательский институт земледелия и химизации» СО Россельхозакадемии

Защита состоится « » охт^Х/эл 2008 г. в УО" часов на заседании

диссертационного совета Д 220.048 04. при ФГОУ ВПО «Новосибирский

государственный аграрный университет» по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан « »се^гпл^ол 2008 г Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Современная мировая наука и практика большое внимание уделяют проблемам переработки органических отходов и рационального использования их как высокоценного биологического ресурса (Бирюкова О.Н., Суханова Н.И., 2004; Garg V.K., et al., 2005). Однако большинство технологий биоконверсии, не являясь безотходными и экологически чистыми, требуют значительных энергозатрат (Филиппова A.B., 2002, Garg Р., et al., 2006). При этом качество нативных отходов животноводства не отвечает агротехническим и экологическим требованиям из-за неудовлетворительных физических свойств, наличия патогенов человека, жизнеспособных семян сорняков и неприятного запаха, а также вероятности загрязнения почвы и грунтовых вод водорастворимыми фракциями азотсодержащих соединений (Мишустин E.H. и др., 1979; InbarY. et al., 1993).

Одним из направлений агробиологической науки, призванной решить эту проблему, является вермикультивирование, представляющее собой искусственное разведение технологичных дождевых червей для переработки органических отходов в биологически активное высокоэффективное удобрение - вермикомпост, способствующее воспроизводству почвенного плодородия и повышению урожайности сельскохозяйственных культур (Atiyeh R.M. et al., 2000; Наумова H.H. и др., 2002; Бирюкова О.Н.; Суханова Н.И., 2004).

Современная практика вермикультивирования располагает большим разнообразием технологических приемов и технических средств (Покровская С.Ф., 1991). Для повышения эффективности вермикультивирования необходимо оптимизировать состав и способ подготовки органического субстрата для червей. Одним из наиболее эффективных технологических приемов подготовки субстрата является смешивание различных животноводческих отходов с торфом, запасы которого в Западной Сибири значительны. Поскольку эффективность внесения чистого торфа в качестве органического удобрения мала, его совместное использование с отходами животноводства в процессе вермикомпо-стирования позволяет активизировать органическое вещество торфа и, таким образом, способствует рациональному использованию его биоресурсного потенциала.

Стремление к увеличению эффективности технологии вермикультивирования ориентирует производителей вермикомпоста на максимальный выход готового продукта. Однако следует учитывать, что биоконверсия - это необратимая трансформация органического вещества, которая при превышении оптимальных сроков вермикультивирования приводит к разрушению биологически активных веществ и, следовательно, к снижению качества вермикомпоста. В связи с этим актуальными становятся вопросы изучения влияния длительности технологического цикла вермикультивирования на уровень биологической активности получаемого вермикомпоста, а также поиска биологических критериев, свидетельствующих о принципиальной завершенности основных процессов трансформации органического вещества отходов и начале минерализации низкомолекулярных биологически активных соединений, негативно сказывающейся на качестве вермикомпоста. Кроме того, необходимо исследовать основные биологические факторы формирования ростостимулирующих и фунгистатических свойств вермикомпоста, которые являются основными показателями его качества.

Большой научно-практический интерес представляет также изучение возможности усиления полезных свойств вермикомпоста посредством интродукции в состав микробного сообщества перерабатываемого червями органического субстрата микроорганизмов - активных продуцентов биологически активных соединений.

Цель работы - исследовать теоретические и прикладные аспекты рационального использования биоресурса технологичных дождевых червей и потенциала микробного сообщества органических отходов для разработки научных основ управляемого верми-культивирования и воспроизводства почвенного плодородия.

Задачи исследований:

1. Установить ключевые биологические факторы, определяющие ростостимули-рующую активность вермикомпоста.

2. Определить факторы, обусловливающие фунгистатическую активность вермикомпоста.

3. Исследовать особенности взаимоотношений технологичных дождевых червей Eisema fetida Andrei и сапротрофной микрофлоры торфонавозного субстрата и их влияние на процессы биоконверсии органических отходов.

4. Изучить эффективность интродукции активных штаммов микроорганизмов в торфонавозный субстрат, перерабатываемый технологичными дождевыми червями.

5. Оценить влияние длительности технологического цикла вермикультивирования и фактора хранения вермикомпоста на его качество.

Защищаемые положения:

1. В вермикомпосте основными продуцентами стимуляторов роста, как аминной, так и гумусовой природы, являются микроорганизмы, участвующие в трансформации азотсодержащих органических веществ, динамика численности которых определяется свойствами органического субстрата. Влияние дождевых червей сказывается на увеличении абсолютных показателей биологической активности вермикомпоста. Фунгистати-ческая активность вермикомпоста обусловлена высокой численностью в нем бактерий рода Pseudomonas, супрессивные свойства которых индуцируются периодическими всплесками численности микромицетов.

2. Доминирование в микробном сообществе вермикомпоста представителей г-типа экологической стратегии снижает эффективность интродукции в него активных чужеродных штаммов бактерий рода Pseudomonas вследствие возможного обострения конкуренции быстрорастущих форм бактерий за субстрат, приводящей к деформации состава сообщества и элиминации из него наиболее активных аборигенных штаммов бактерий. Более эффективная интродукция в вермикомпост грибов рода Trichoderma, обусловленная их высокой конкурентоспособностью, является перспективным технологическим приемом, позволяющим сократить сроки вермикультивирования, повысить качество вермикомпоста и продлить период его хранения.

3. Длительность периода вермикультивирования оказывает значительное влияние на качество получаемого вермикомпоста. При использованном в опытах соотношении массы червей и субстрата оптимальным технологическим циклом являются 6-8 недель, о чем свидетельствуют максимальный уровень биологической активность копролита, отсеваемого в данный период, и наилучшие показатели его качества в процессе последующего хранения.

Научная новизна. Впервые установлена решающая роль сапротрофного микробного сообщества, в частности бактерий рода Pseudomonas, в формировании фунгистати-ческой активности вермикомпоста. Уровень антагонистической активности бактерий обусловлен динамикой численности микромицетов в органическом субстрате и зависит от типа трофической стратегии грибов. Ростостимулирующая активность вермикомпоста определяется соединениями как аминной, так и гумусовой природы, основными продуцентами которых являются микроорганизмы-аммонификаторы. Установлено, что среди стимуляторов гумусового ряда наиболее активными в копролитах являются фульвокис-лоты. Впервые показано, что характер динамики численности микроорганизмов и основных показателей биологической активности вермикомпоста в процессе его созревания

зависит, прежде всего, от свойств самого субстрата. Влияние дождевых червей сказывается на увеличении абсолютных значений параметров активности.

В работе впервые исследованы популяционные аспекты взаимодействия чужеродных и аборигенных видов быстрорастущих форм микроорганизмов при разработке технологического приема интродукции в вермикомпост активных штаммов микроорганизмов родов Pseudomonas и Trichoderma. Установлено влияние длительности периода вер-микультивирования на качество получаемого вермикомпоста и его показатели в процессе хранения.

Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы для создания научно обоснованных технологий биоконверсии органических отходов путем управляемого вермикультивирования в целях получения высококачественного вермикомпоста с заданными свойствами. Выявленные основные биотехнологические параметры вермикультивирования могут быть использованы в качестве критериев определения оптимального срока технологического цикла вермикультивирования. Разработанный технологический прием интродукции грибов рода Trichoderma в вермикомпост позволяет сократить период технологического цикла, повысить выход вермикомпоста и продлить сроки его хранения.

Публикации и апробация работы. Основные результаты работы представлены на ежегодной научной студенческой конференции (Томск, 2002), 6-й международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2002), международной научно-практической конференция «Высокие технологии добычи, глубокой переработки и использования озерно-болотных отложений» (Томск, 2003), 1-й и 2-й международной научно-практической конференции молодых ученых СО РАСХН «Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых» (Краснообск, 2004, 2006), 4-м Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития" (Москва, 2007), 11-й Всероссийской научно-практической конференции «Научное творчество молодежи» (Анжеро-Судженск, 2007). Всего по теме диссертации сделано 15 публикаций, в том числе 2 - в изданиях, рецензируемых ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 169 страницах, состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, 8 таблиц и 63 рисунков. Список литературы включает 243 источника, из которых 143 иностранных авторов.

Автор выражает глубокую благодарность и большую признательность своему научному руководителю доктору биологических наук Наталье Николаевне Терещенко, а также сотрудникам кафедры сельскохозяйственной биотехнологии ТГУ.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы и методы исследований. Основными объектами исследования являлись технологичные дождевые черви Eisenia fetida Andrei (красный калифорнийский гибрид), микробные сообщества торфонавозных смесей (ТНС) и получаемые на их основе вермикомпосты. Для исследования фунгистатической активности вермикомпоста из торфонавозной смеси и вермикомпоста на разных стадиях его созревания выделяли бактерии, по морфологическим признакам относящиеся к роду Pseudomonas. Фунгистатиче-скую активность бактериальных изолятов оценивали по степени подавления роста са-протрофных грибов родов Trichoderma, Pénicillium, Aspergillus, выделенных из вермикомпоста, а также фитопатогенных грибов Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani, предоставленных сотрудниками Сибирского НИИ земледелия и химизации. Уровень фунгистатической активности бактерий рода Pseudomonas, выделенных из вермикомпоста, сравнивали с фунгистатической активностью бактерий рода Pseudomonas, выделенных из чернозема обыкновенного, и Pseudomonas ßuorescens АР-33

(биопрепарат «Планриз»), В экспериментах по интродукции активных культур микроорганизмов в вермикомпост были использованы формальдегидрезистентные бактерии Pseudomonas sp. В-6798, выделенные из активного ила очистных сооружений ТНХК (Патент РФ 21022474) и предоставленные сотрудниками лаборатории биокинетики и биотехнологии НИИ биологии и биофизики при Томском государственном университете, а также штамм сапротрофного гриба Trichoderma virtde, выделенный из древесины.

Для определения ростостимулирующей активности вермикомпоста в биотестах и вегетационных экспериментах была использована пшеница сорта Тулунская 12.

Основным методом исследований являлся лабораторный (модельный и вегетационный) эксперимент. Культивирование червей проводили на ТНС, состоявшей из низинного торфа месторождения «Кандинскос», подстилочного навоза крупного рогатого скота или подстилочного свиного навоза в соотношении 1:4 по массе при норме запуска червей 40 половозрелых особей (30 г) на 1 кг субстрата. Влажность субстрата поддерживали на уровне 75-80 %, а температуру - в пределах 20...25 °С. В вегетационных экспериментах варианты торфогрунтов и почвогрунтов содержали 20 и 25 % вермикомпоста соответственно. Для создания инфекционного фона в грунт вносили накопительную культуру грибов В. sorokimana. Заражали грунт за 6-7 дней до посева семян пшеницы. В экспериментах использовали пластиковые сосуды объемом 500 мл, в каждый из которых помещали по 9 зерен пшеницы. Повторность экспериментов 7-8-кратная. Пшеницу выращивали при температуре 25±1 °С в фитокамере. Длина светового дня - 15 часов.

Эффективность вермикомпоста определяли по приросту зеленой массы пшеницы, высушенной до постоянного веса, выраженного в процентах по отношению к контролю. О степени подавления развития корневой гнили, вызванной В. sorokimana, судили по снижению веса зеленой массы пшеницы, выраженному в процентах по отношению к соответствующему неинфицированному контролю.

Фунгистатическую активность каждого варианта вермикомпоста определяли по разнице показателей степени подавления гельминтоспориоза в варианте с вермикомпо-стом и с ТНС, выраженной в процентах к показателю, полученному в варианте с ТНС (Бубина А.Б., Пышьева Е.В., 2004). Развитие болезни учитывали стандартным способом (Чулкина В.А. и др., 1987). Ростостимулирующую активность определяли методом биотестирования на семенах пшеницы, обрабатывая их кислотными и щелочными вытяжками из вермикомпоста.

Фунгистатическую активность бактериальных изолятов определяли в биотестах на комплексной агаризованной среде (картофельно-глюкозный агар (КГА) и мясопептон-ный агар (МПА) 1:1) микробиологической петлей в виде прямого штриха (Сэ-ги Й., 1983). На 3-й сутки в каждую чашку с бактериальным штрихом раскладывали по одному агаровому блоку гриба, рост которого измеряли по 6-и направлениям от агарового блока. Чашки выдерживали в термостате при температуре 25±1° С. Повторность биотеста - 6-кратная. В качестве контроля использовали рост гриба на КГА без бактерий. О фунгистатических свойствах бактериальных изолятов судили по разнице скорости роста грибов в вариантах опыта с бактериями и в контроле.

Суммарную фунгистатическую активность бактериального сообщества вермикомпоста определяли по новой методике (Терещенко H.H., Бубина А.Б., 2007). На комплексную среду с интервалом 5 суток высевали бактериальный консорциум вермикомпоста. Через 4-5 суток агаровую пластинку поверх бактериальных колоний накрывали стерильным бумажным фильтром и прикатывали шпателем. Затем пластинку переворачивали фильтровальной бумагой вниз. После этого на чистую поверхность перевернутой среды раскладывали по три блока фитопатогенного гриба на равном расстоянии друг от друга и ежедневно замеряли диаметры колоний. Контролем служили диаметры колоний грибов, выросшего на твердой питательной среде без бактерий.

Эксперимент по интродукции бактерий Pseudomonas sp. В-6798 закладывали в двух вариантах. После снижения влажности субстрата на 10% осуществили запуск микробной сукцессии поливом. В первом варианте эксперимента полив осуществили 0,6 л воды на 5 кг вермикомпоста, во втором - 0,6 л накопительной культурой бактерий Pseudomonas sp. В-6798 на мясопептонном бульоне с титром 1,5*108 КОЕ/мл. В эксперименте с интродукцией Т. viride накопительную культуру грибов получали на разваренном зерне пшеницы и вносили в субстрат в количестве 2 % от веса ТНС.

Численность микроорганизмов в процессе вермикультивирования учитывали на твердых элективных средах: аммонификаторов - на МПА, микроорганизмов, усваивающих минеральный азот, - на КАА (крахмало-аммиачный агар), микроскопических грибов - на КГА с pH 3,5-4,0 (Практикум по микробиологии, 2007). Протеолитическую активность определяли аппликационным методом (Методы почвенной микробиологии и биохимии, 1980), активность полифенолоксидазы - по методике Карякиной H.H. и Михайловой H.A. (Хазиев Ф.Х., 1984), накопление аминокислот - по методике Мишустина С.Н. (Мишустин С.Н., 1966). Химический анализ вермикомпостов и исходного органического субстрата включал определение содержания: нитратного азота с фенолдисуль-фокислотой (ГОСТ 26488-85), аммонийного азота с реактивом Несслера (ГОСТ 2648985), подвижного фосфора по Кирсанову (ГОСТ 26207-91), обменного калия по Кирсанову методом пламенной фотометрии (ГОСТ 26207-91), фракционного состава гумуса по Пономаревой-Плотниковой (Определение фракционного ..., 1975).

Статистическую обработку данных проводили с помощью пакетов Statistica, версии 5.5 и 6.0 (Боровиков В.П., Боровиков И.П., 1997) и Microsoft Excel. Данные в работе представлены в виде средней с доверительным интервалом с учетом критерия Стьюден-та (р<0,01 и р<0,05). Данные параметров роста растений пшеницы в вегетационных экспериментах сравнивали по непараметрическому критерию Mann-Whitney (р<0,05). Скорость роста грибных колоний определяли с помощью линейного регрессионного анализа. Динамические характеристики микробного сообщества вермикомпоста анализировали с помощью корреляционного, кросскорреляционного анализов и спектрального анализа временных рядов Фурье.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Ростостимулиругощая активность вермикомпоста

1.1. Изменение ростостимулирующей активности вермикомпоста в процессе переработки органического субстрата дождевыми червями Eisenia fétida Andrei

Для исследования природы ростостимулирующей активности вермикомпоста из органического субстрата, перерабатываемого дождевыми червями, получали кислотные и щелочные вытяжки, с которыми в дальнейшем были проведены биотесты на пшенице. Согласно результатам исследований, было обнаружено, что кислотные и щелочные вытяжки оказывали разное воздействие на зеленую массу и корни проростков пшеницы. Практически на всем протяжении наблюдений было отмечено значительное большее стимулирующее влияние на зеленую массу и на корни проростков кислотной вытяжки, чем щелочной (рис. 1а, б).

На 21-е сутки опыта отмечено стимулирующее воздействие кислотной вытяжки на корни, что, возможно, было связано с увеличением в органическом субстрате содержания нингидрин-положительных продуктов (НПП), основу которых составляют аминокислоты и витамины, в значительных количествах продуцируемые червями и микроорганизмами в процессе вермикультивирования (Tomati U. et al., 1988) (рис. la, б).

В конце опыта увеличение активности щелочной вытяжки соответствовало увеличению активности полифенолоксидазы, что могло быть результатом усиления процессов

гумификации в органическом субстрате и, как следствие, увеличения содержания обладающих ростостимулирующими свойствами гуминовых и фульвокислот в вермикомпо-сте на последних этапах его созревания, что подтверждается данными ряда исследователей (Карпец И.П., Мельник И.А., 1990; Садовникова Л.К., 2003). Об усилении процессов гумификации на последних этапах вермикультивирования свидетельствовало также накопление в вермикомпосте в этот период НПП, как известно, являющихся структурными компонентами периферической части гуминовых кислот (ТуевНА, 1989).

50 г

7 14 21 28 Время, сутки Время, сутки

б в

Рис. 1 Влияние биологически активных веществ вытяжек на зеленую массу (а) и корни (б) проростков пшеницы и активность полифенолоксидазы (ПФО), мгПБХЛг'ЗОмин (в)

Таким образом, на основании полученных данных можно заключить, что ростости-мулирующая активность вермикомпоста обусловлена стимуляторами роста как аминной, так и гумусовой природы. На начальных этапах вермикультивирования большую роль в стимулировании роста растений пшеницы сыграли продукты кислотного гидролиза -аминокислоты, витамины и органические кислоты, к концу созревания вермикомпоста -продукты щелочного гидролиза - гуминовые вещества, активное образование которых подтверждалось увеличением активности полифенолоксидазы.

1.2. Особенности взаимоотношений дождевых червей Eisenia fétida Andrei и сапротрофной микрофлоры органического субстрата в процессе вермикультивирования

Для исследования особенностей взаимоотношений дождевых червей и сапротрофной микрофлоры органического субстрата в процессе вермикультивирования был проведен эксперимент с участием червей и без них на ТНС. Микробиологический анализ тор-фонавозных субстратов на основе навоза крупного рогатого скота в присутствии дождевых червей и без них показал общую закономерность в изменениях численности микро-организмов-аммонификаторов на протяжении всего эксперимента. В то время как в варианте с вермикультивированием на ТНС на основе свиного навоза динамика численности микроорганизмов на МПА имела абсолютно иные тенденции (рис. 2).

Это позволило сделать предположение о том, что динамика численности микроор-ганизмов-аммонификаторов в процессе вермикультивирования в основном обусловлена свойствами самого органического субстрата, а не жизнедеятельностью дождевых червей, которые оказали влияние на абсолютные показатели численности, уменьшая ее.

По данным V.V. Zelenev с соавт. (2006), волнообразные колебания численности ко-пиотрофных бактерий на начальных стадиях разложения свежих органических остатков в почве также зависят от содержания легкодоступного субстрата. На основе созданной модели BACWAVE авторы сделали вывод о том, что субстрат являлся главным фактором, регулирующим численность микроорганизмов. Полученные данные о более низкой численности микроорганизмов в варианте с червями нашли подтверждение у других ис-

следователей (Caravaca F., Roldan A., 2003), что указывает на способность червей потреблять микроорганизмы (Brown G.G, 1995; Zhang B-G. et al., 2000). Тенденции в изменении доли флюоресцирующих бактерий в вариантах с вермикультивированием на ТНС (навоз крупного рогатого скота) и обычным компостированием ТНС имели противоположный характер, о чем свидетельствуют линии тренда (рис.3).

В целом доля, а, соответственно, и численность флюоресцирующих бактерий в ТНС без червей была выше, нежели в их присутствии. Следовательно, можно предположить, что именно снижение численности флюоресцирующих бактерий ответственно за более низкие показатели общей численности микроорганизмов в варианте с вермикомпостом на основе навоза крупного рогатого скота, особенно на 42-е сутки (рис. 2). Уменьшение численности флюоресцирующих бактерий могло произойти вследствие уменьшения легкодоступного субстрата в процессе вер-Рис 2 Динамика численности микроорга- микультивирования или по причине усилен-низмов. 1 - вермикультивирование (навоз нога селективного питания червей преиму-крупного рогатого скота), 2 - компостирова- щественно быстрорастущими формами бак-

1 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 Вермикультивирование, сутки

ние (навоз крупного рогатого скота), вермикультивирование (свиной навоз)

терии из-за истощения основного питательного субстрата.

Следовательно, можно говорить о переходе дождевых червей с субстратного типа питания на хищный. Поэтому увеличение доли спорообразующих бактерий и уменьшение доли бактерий рода Pseudomonas на последних этапах вермикультивирования могло свидетельствовать об истощении в субстрате легкодоступного органического вещества. Дальнейшее культивирование червей на данном субстрате могло сопровождаться не только увеличением степени деструкции высокомолекулярного органоминерального комплекса исходной ТНС, но и усилением Рис. 3. Изменение доли неспорообразующих процессов м„„ерализации накопленных в флюоресцирующих бактерий: 1, 2, 3 — см.

О О 100 1

'3 so -

н 60 -

О 40 -

2 10 -

К 0 -

5 4 5 6 7 8 9 10 И 12 Вершкуошшрованпе. недели

рис 3, 3

!', 2', 3' - линии тренда к кривым 1,2,

вермикомпосте соединении, к которым принадлежит значительная масса стимуляторов роста растений.

В вариантах с вермикомпостами активность протеазы проявила второй пик на 49-е сутки. Поскольку динамика численности микроорганизмов в вариантах с вермикомпостами на обоих видах навоза имела разный характер (рис. 2), можно предположить, что на более поздних этапах вермикультивирования основными продуцентами протеолити-ческих ферментов являются не микроорганизмы, а непосредственно сами черви. Это подтверждалось более низкими коэффициентами корреляции между протеазой и накоплением НПП в вариантах с вермикомпостами (0,63 и 0,46 для вермикомпоста на навозе крупного рогатого скота и на свином навозе соответственно) по сравнению с обычным компостированием ТНС (0,85). Увеличение активности протеазы в присутствии червей отмечали многие исследователи (Е. Вепиег й а!., 2005; Р. Ргаташк й а1„ 2007).

1.3. Влияние взаимоотношений дождевых червей Eisenia fétida Andrei и сапротрофной микрофлоры органического субстрата на формирование ростостимулирующей активности вермикомпоста

Для выявления роли дождевых -червей и сапротрофной микрофлоры в формировании ростостимулирующей активности вермикомпоста на всем протяжении эксперимента еженедельно проводили биотесты с кислотными вытяжками, полученными из трех исследуемых органических субстратов. Согласно полученным данным, абсолютные показатели активности вытяжек в варианте с вермикомпостами были выше, чем в варианте с компостом (ТНС). Наиболее ярко эта тенденция была выражена по отношению к зеленой массе проростков пшеницы. Анализ изменения активности кислотных вытяжек показал, что в вариантах с вермикомпостами на обоих видах навоза наблюдалась прямая зависимость между содержанием в субстрате аминокислот и активностью кислотных вытяжек по отношению к зеленой массе проростков, что подтверждалось более высокими коэффициентами корреляции для вермикомпостов (г=0,34 и 0,21), чем для компоста (г=0,06).

Снижение уровня активности кислотных вытяжек по отношению к зеленой массе проростков наблюдалось для обоих вариантов вермикомпостов после 49-х суток и соответствовало уменьшению содержания аминокислот. Основываясь на полученных результатах, можно предположить, что в вермикомпосте аминокислоты являются одними из основных стимуляторов роста вегетативной части растений.

Корреляционный анализ показал, что на динамику активности кислотных вытяжек по отношению и к корням, и к зеленой массе проростков основное влияние оказывают микроорганизмы самого органического субстрата. Коэффициенты корреляции для компоста (ТНС), вермикомпоста на основе навоза крупного рогатого скота и свиного составляли соответственно -0,73 и -0,34, -0,44 и 0,36, 0,58 и 0,31. Помимо основного влияния микрофлоры субстрата на динамику активности кислотных вытяжек, дождевые черви также вносят вклад в изменение активности вытяжек. Это подтверждалось более тесными взаимосвязями между динамикой накопления аминокислот и динамикой активности вытяжек как по отношению к зеленой массе, так и к корням в вариантах с вермикомпостами по сравнению с компостом (ТНС). Коэффициенты кросскорреляции для вермикомпоста на основе навоза крупного рогатого скота составили 0,42 и 0,64, для вермикомпоста на свином навозе - 0,57 и 0,70, для компоста - 0,41 и 0,56.

Для исследования активности ростостимулирующих веществ гуминовой природы из органического субстрата, перерабатываемого дождевыми червями, получали щелочные вытяжки, с которыми были проведены биотесты на пшенице. Динамика ростостимулирующей активности, динамика накопления фульвокислот и гуминовых кислот, а также динамика активности полифенолоксидазы в процессе вермикультивирования имели достоверный колебательный характер. Кросскорреляционный анализ между показателями накопления гуминовых кислот и активности щелочных вытяжек по отношению к корням и зеленой массе показал отсутствие взаимосвязи между ними. Напротив, достоверная кросскорреляционная связь наблюдалась между динамикой накопления фульвокислот и динамикой активности щелочных вытяжек (коэффициенты кросскорреляции -0,44 и 0,42 соответственно для корней и зеленой массы).

Кросскорреляционный анализ также показал зависимость динамики накопления фульвокислот от динамики активности полифенолоксидазы. Для гуминовых кислот кросскорреляция менее выражена. Следовательно, в процессе вермикультивирования активность полифенолоксидазы в значительно большей степени обусловливает накопление фульвокислот, чем гуминовых кислот. Соответственно, ростостимулирующая активность свежего вермикомпоста определяется в большей степени фульвокислотами, чем гуминовыми кислотами, которые являются более зрелыми соединениями и накаплива-

ются на более поздних этапах вермикультивирования (Еськов А.И. и др., 2004). Кросс-корреляционный анализ показал, что динамика активности полифенолоксидазы в большей степени обусловлена динамикой численности микроорганизмов на МПА, чем на КАА (рис. 4 а, б).

Независим, парам.: численность микроорганизмов на МПА Зависим, парам.: полифенолоксидаза

-iä

Независим, парам.: численность микроорганизмов на КАА Зависим, парам.: полифенолоксидаза

* ш

'1 .02"'' .0626 .2630

щг

1 1 1 ezl 1 ) \ / с / / / 1

-0,5

0,0

1,0

•] о иктврвал _•]

а б

Рис. 4. Зависимость динамики активности полифенолоксидазы от динамики численности микроорганизмов на МПА (а) и на КАА (б)

Из этого следует, что накопление в органическом субстрате, перерабатываемом дождевыми червями, фульвокислот, а, соответственно, и уровень ростостимулирующей активности свежего вермикомпоста напрямую зависят от динамики численности микроор-ганизмов-аммонификаторов. По данным Н.П. Битюцкого (2005), дождевые черви могут сами выделять полифенолоксидазы, принимая прямое участие в образовании гумуса. Однако данные нашего исследования свидетельствуют о том, что основными поставщиками полифенолоксидазы, помимо червей, могут быть также и микроорганизмы-аммонификаторы. Некоторые авторы (Dell'Agnola G., Nardi S., 1987; Muscolo A.et al., 1999) также предполагают, что микроорганизмы индуцируют продукцию гуминовых веществ (многие с ауксиноподобным характером), обнаруженных в копролитах червей.

2. Фунгистатическая активность вермикомпоста 2.1. Фунгистатическая активность бактерий рода Pseudomonas в вермикомпосте

Согласно данным H.H. Терещенко (2003), в готовом вермикомпосте увеличивается численность бактерий рода Pseudomonas. Скрининг бактериальных культур рода Pseudomonas, выделяемых из вермикомпоста, показал высокий уровень фунгистатиче-ской активности у большинства изолятов, в среднем по опытам составляющий 36,5 % подавления скорости роста фитопатогенных грибов. При этом экспериментально установленный уровень активности бактериальных культур, выделенных из чернозема южного, соответствовал 2,7 %, бактерий Pseudomonasßuorescens и Pseudomonas sp. - 24 %.

2.2. Влияние общей численности сапротрофных грибов в вермикомпосте на фунгистатическую активность выделенных из него бактериальных изолятов

рода Pseudomonas

При изучении динамики фунгистатической активности бактериальных изолятов рода Pseudomonas, выделяемых из вермикомпоста на разных сроках вермикультивирования, установлено, что по сравнению с показателями исходной ТНС уровень фунгистатической активности бактериальных изолятов, выделенных на 10-20-е вермикультивирования сутки, значительно возрос (рис. 5а). Однако далее фунгистатическая активность бактериальных изолятов вновь снижалась. Подобный характер изменения уровня фунги-

статической активности псевдомонад мог быть обусловлен динамикой численности грибов в перерабатываемом червями субстрате. Усиление фунгистатической активности бактериальных культур в вермикомпосте на ранних стадиях вермикультивирования, возможно, стало реакцией на высокую общую численность микромицетов в исходной ТНС (рис. 56), а последующее уменьшение численности грибов обусловило и снижение уровня фунгистатической активности псевдомонад в вермикомпосте. Для проверки предположения о зависимости уровня фунгистатической активности псевдомонад от численности грибов в вермикомпосте был проведен эксперимент, в ходе которого спровоцировали резкое скачкообразное увеличение численности грибов в перерабатываемой червями ТНС за счет первоначального снижения влажности субстрата на 10 % и последующего обильного увлажнения. Непосредственно до и после увлажнения субстрата из него выделяли бактериальные культуры рода Pseudomonas и определяли уровень их фунгистатической активности.

Резкое увеличение влажности субстрата привело не только к более чем двукратному росту численности грибов (с 412 до 841 тыс. КОЕ/1 г. а.с.в.), но и к увеличению таких показателей вегетативного роста микромицетов, как длина и плотность гиф (с 3,7 мм и 16 шт/мм2 перед увлажнением до 5,7 мм и 44,8 шт/мм2 после увлажнения соответственно). J1.K. Алехина с соавт. (2001) наблюдали аналогичную вспышку численности грибов с последующей вспышкой численности бактерий при инициации микробной сукцессии путем увлажнения почвы. По результатам биотестов нами установлено, что фунги-статическая активность бактериальных изолятов рода Pseudomonas, выделенных из вер-микомпоста после увлажнения, возросла по отношению к F. oxysporum и В. sorokiniana с 10,9±2,9 до 24,1±2,3 и с 3,7±1,1 до 9,8±1,3 % соответственно.

180

Рис. 5. Изменение уровня фунгистатической активности бактериальных изолятов рода Pseudomonas (а) и динамика общей численности низших грибов (б) в процессе вермикультивирования * - различия достоверны (р<0,05)

Поскольку взаимоотношения в любой экосистеме формируются на основе конкуренции и трофических связей между организмами (Мирчинк Т.Г., 1988), увеличение активности бактерий, возможно, произошло как за счет реутилизации грибной массы (Би-тюцкий Н П. и др., 2002), так и благодаря высвобождению элементов питания, выделению метаболитов и увеличению содержания доступного углерода в процессе разложения органического вещества грибами (Проблемы биоконверсии ..., 1986; Tornberg К., 2005). Таким образом, можно предположить, что фунгистатическая активность вермикомпоста является величиной непостоянной и может значительно изменяться как в процессе вермикультивирования, так и при его хранении. Для проверки данного предположения про-

водили исследование динамики фунгистатической активности бактериального консорциума органического субстрата, перерабатываемого червями на протяжении 2 месяцев.

Так как помимо бактерий рода Pseudomonas на фунгистатическую активность вер-микомпоста влияют бактерии и других таксонов, нами была разработана новая методика, позволяющая оценить фунгистатическую активность всего бактериального сообщества. Результаты исследования свидетельствуют о том, что кривая динамики фунгистатической активности бактериального консорциума вермикомпоста на протяжении проанализированного периода времени имела вид, близкий к синусоиде. Следовательно, предположение о возможном снижении уровня фунгистатической активности вермикомпоста к моменту его созревания являлось необоснованным, поскольку изменение фунгистатической активности имело достоверный колебательный характер (р<0,05).

В следующем эксперименте в процессе вермикультивирования выделяли бактериальные изоляты рода Pseudomonas и оценивали уровень их фунгистатической активности стандартным методом бактериального штриха. Судя по рисунку 6, динамика показателей фунгистатической активности имела достоверный колебательный характер (р<0,01). Таким образом, данные, полученные с помощью новой методики и свидетельствующие о цикличности фунгистатической активности, подтвердились результатами, полученными стандартным методом бактериального штриха

Независим парам численность грибов на КГА Зависим парам фунгистатическая активность бактерий

• 1 5 9 121619232730333740434750545761656872757982

,0* Вермикультивирование, сутки .1,0 -0,5 о,о 0,5 1,0

Рису 6 Динамика численности сапротрофных Рис 7. Зависимость динамики фунгистати-

грибов (1) в процессе вермикультивирования и ческой активности бактериальных изоля-

динамика фунгистатической активности бакте- тов рода Pseudomonas от динамики чис-

риальных изолятов рода Pseudomonas (2) ленности грибов

Поскольку было показано, что грибы оказывают большое влияние на фунгистатическую активность вермикомпоста, параллельно исследовали динамику численности грибов, которая также имела достоверный колебательный характер (р<0,01) (рис. 6). При этом кросскорреляционный анализ выявил значительную степень зависимости показателей фунгистатической активности бактериальных изолятов, принадлежащих к роду Pseudomonas, от общей численности грибов в вермикомпосте (г=0,5) (рис. 7). Связь более высокого уровня потенциальной антифунгальной активности ризосферных бактерий с повышенной численностью грибов была обнаружена W. de Boer с соавт. (2008)

2.3. Зависимость фунгистатической активности бактерий рода Pseudomonas от трофической стратегии микромицетов

Согласно данным ряда исследователей, в субстратах, где обитают дождевые черви, на фоне увеличения общей численности и активности грибов (Bonkowski М. et al., 2000) часто наблюдается перестройка структуры сообщества микромицетов (McLean М.А.,

Parkinson D., 2000), которая, как правило, сопровождается увеличением доли сапротроф-ных грибов, в частности рода Trichoderma (Brown G.G., 1995; Tiunov A.V., Scheu S., 2000), и сокращением количества фитопатогенных форм (Tiunov A.V., Dobro-volskaya T.G., 2002). В связи с этим возникло предположение о том, что фунгистатиче-ская активность вермикомпоста может быть обусловлена не только показателями общей численности грибов в вермикомпосте, но также и численностью грибов с разной трофической стратегией.

10 15 20 Время, сутки

10 15 20

Время, сутки б

— О,OS

Рис 8 Кривые роста бактерий рода Pseudomonas с интродукцией Trichoderma (а) и Bipolaris so-rokimana (б) 1 - численность грибов, 2 - численность Pseudomonas sp в присутствии грибов, 3 - численность Pseudomonas без грибов

Несмотря на то, что в биотестах с чистыми культурами грибов и псевдомонад статистически значимых отличий в величинах подавления роста патогенных и са-протрофных грибов бактериями обнаружено не было (39,1±7,3 и 30,8±3,7 % соответственно), интродукция в торфяной субстрат псевдомонад совместно с грибами Т. viride и В. sorokiniana обусловила снижение скорости прироста численности (рис. 8а, б) и увеличение фунгистатической активности бактерий после 28 суток совместного культивирования с грибами В. sorokiniana (рис. 9).

§ § с 1

о I

PS BS TR PS BS TR PS BS TR PS BS TR 3 ~ 14 28 CVTKII

Рис. 9 Скорость роста грибов В sorokiniana в биотесте с бактериальной культурой Pseudomonas sp, измеренная на 3, 7, 14 и 28-е сутки эксперимента, PS - вариант с интродукцией Pseudomonas sp , BS - с интродукцией Pseudomonas sp и В sorokiniana, TR - с интродукцией Pseudomonas sp и Г viride

3. Эффективность интродукции активных штаммов микроорганизмов

в вермикомпост

3.1. Эффективность интродукции бактерий Pseudomonas sp, В-6798 в вермикомпост

Для исследования возможности усиления ростостимулирующих и фунгистатиче-ских свойств вермикомпоста за счет интродукции в микробоценоз бактерий Pseudomonas sp. В-6798, продуцента антифунгальных веществ, обладающего свойствами стимулятора роста растений, осуществляли вермикультивирование на ТНС. Так как выживаемость бактерий и эффективность интродукции во многом зависят от устойчивости интродуцен-

та к антагонистическому воздействию со стороны аборигенных микроорганизмов, для подавления неизбежной конкуренции интродуцируемого бактериального штамма с аборигенными видами бактерий рода Pseudomonas был выбран прием искусственного снижения влажности вермикомпоста (на 10%) и последующего обильного увлажнения непосредственно перед интродукцией перед запуском микробной сукцессии. Результаты микробиологического анализа показали, что снижение влажности на 10% привело к уменьшению доли желтопигментных и флюоресцирующих бактерий почти в 1,5 раза.

После выбора оптимального приема интродукции в рамках модельного опыта в один из вариантов перерабатываемого дождевыми червями органического субстрата ин-тродуцировали бактерии Pseudomonas sp. В-6798 в объеме культуралыюй среды в момент запуска микробной сукцессии. Для проверки предположения об успешности интродукции со вторых суток после интродукции исследовали динамику общей численности микроорганизмов и интродуцированных бактерий в обоих вариантах вермикомпоста (рис. 10). В вариантах вермикомпоста с интродукцией бактерий и без нее динамика численности микроорганизмов имела ярко выраженный колебательный характер. По данным микробиологического анализа установлено, что в результате увлажнения в обоих вариантах вермикомпоста наблюдалась вспышка численности микроорганизмов.

Изучение динамики численности интродуцированных бактерий показало, что в первые сутки после интродукции их численность составляла ЫО'КОЕ/1г а.с.в , или 92,8 % от общей численности микроорганизмов, что свидетельствовало об успешно проведенной интродукции. Однако спустя 3 недели доля интродуцированных бактерий от общей численности бактерий снизилась до 6,8 %, что не превышало средних показателей для других видов бактерий рода Pseudomonas, составляющих 10-15 %. Можно предположить, что выживаемость бактерий Pseudomonas sp. В-6798 в вермикомпосте существенно снизилась под влиянием аборигенной микрофлоры, занимающей с интродуцентом одну и ту же экологическую нишу и в условиях жесткой конкуренции за субстрат продуцирующую антибиотики (Vancura J.A., 1989; Бели-мов A.A., 1998).

Анализ численности аборигенных видов бактерий рода Pseudomonas показал, что интродукция бактерий штамма В-6798 привела к частичной перестройке структуры микробного сообщества вермикомпоста. Согласно данным микробиологического анализа, численность некоторых видов бактерий рода Pseudomonas после внедрения в микробо-ценоз бактерий штамма В-6798 значительно снизилась, а один из видов бактерий, формирующий желтопигментные колонии на МПА, элиминировал из состава микробного сообщества вермикомпоста в результате перекрывания экологических ниш чужеродных и аборигенных бактерий в полном соответствии с законом конкурентного исключения Гаузе (Джиллер П., 1988). Несмотря на то, что дождевые черви стимулируют размножение грамотрицательных бактерий рода Pseudomonas (Третьякова Е.Б. и др., 1996; Schae-fer М., 2005), в данном исследовании черви не способствовали поддержанию численности интродуцированных бактерий Pseudomonas sp. В-6798 на высоком уровне, что согласуется с результатами В.А. Byzov с соавт. (1999). Это могло быть связано со специфиче-

Время, сутки Рис 10 Динамика численности микроорганизмов в процессе вермикультивирования 1 - общая численность микроорганизмов в вермикомпосте без интродукции; 2 - общая численность микроорганизмов в вермикомпосте с интродукцией, 3 - численность интродуцированных бактерий штамма В-6798

ской киллерной активностью пищеварительной жидкости червей, препятствующей проникновению в кишечное сообщество «чужих» видов микроорганизмов, вызывая их быстрый лизис (Третьякова Е.Б. и др., 1996). Так как интродукция бактерий штамма В-6798 в вермикомпост прошла успешно, необходимо было установить, привела ли интродукция к усилению ростостимулирующих и фунгистатических свойств вермикомпоста. Для исследования уровня ростостимулирующей активности был проведен биотест с кислотными вытяжками из вермикомпостов. Результаты биотеста показали, что обработка кислотными вытяжками не обеспечила достоверной прибавки веса корней и зеленой массы в случае с вариантом вермикомпоста с интродукцией (32 и 8,5 % соответственно) по сравнению с вариантом без интродукции (25 и 6 % соответственно).

Поскольку одной из целей интродукции штамма бактерий В-6798 в вермикомпост было также усиление его фунгистатических свойств, был проведен биотест с чистой культурой грибов В. sorokiniana и бактериальными изолятами, выделенными из обоих вариантов вермикомпоста. Результаты биотестов показали, что интродуцированная культура проявляла фунгистатическую активность, незначительно превышающую средние показатели по опыту (38,3 и 25,3 % соответственно). При этом самую высокую степень подавления роста грибов (59,7 %) проявляла желтопигментная бактериальная культура, элиминированная из состава микробного сообщества после интродукции чужеродных бактерий. Следовательно, интродукция бактерий штамма В-6798 для усиления биологической активности вермикомпоста оказалась малоэффективной, а учитывая дополнительные затраты на ее проведение, нецелесообразной с экономической точки зрения.

3.2. Эффективность интродукции грибов рода Trichoderma в органический субстрат, перерабатываемый дождевыми червями Eisenia fétida Andrei

Грибы рода Trichoderma, являясь основой различных биопрепаратов, широко используются не только как продуценты биологически активных и антифунгальных веществ, но и в качестве ускорителя биоконверсии органических отходов благодаря комплексу целлюлозолитических ферментов (Зариня Д.Я. и др., 2004), способствуя обогащению питательными веществами конечного продукта (Tiwari S.C. et al., 1989; Prama-nik P. et al., 2007). В связи с этим, весьма актуальным являлось исследование возможности сокращения периода вермикультивирования и усиления фунгистатической и ростостимулирующей активности вермикомпоста посредством предварительного компостирования органического субстрата триходермой. В этих целях был проведен модельный эксперимент по следующей схеме: вариант 1 - традиционное вермикультивирование на ТНС (ВК-1); вариант 2 - вермикультивирование на ТНС после предварительного твердофазного культивирования грибов Т. viride (ВК-2); вариант 3 - вермикультивирование на ТНС одновременно с инокуляцией субстрата грибами Т. viride (ВК-3).

Результаты определения эффективности переработки органического субстрата дождевыми червями в конце эксперимента показали, что предварительная ферментация субстрата в ВК-2 обеспечила выход вермикомпоста, превышающий таковой при традиционном вермикультивировании на 4,0 % и составивший 88,7 %. Но уже на 11-е сутки выход вермикомпоста в ВК-2 был на 8,5 % выше, чем в ВК-1, и составил 76,0 %, что является достаточно высоким показателем степени переработки. Следовательно, период собственно вермикультивирования при данных условиях может быть сокращен до 11 дней, а весь период переработки органического субстрата триходермой и дождевыми червями - до 22 дней с сохранением высокого процента выхода вермикомпоста. Эффективность полученных вермикомпостов проверяли в вегетационном эксперименте с пшеницей, выращиваемой на торфогрунте с добавлением 30 % исследуемых вермикомпостов. Ростостимулирующую активность вариантов вермикомпостов определяли в биотесте с пшеницей, обработанной кислотными вытяжками, полученными из них.

Результаты вегетационного эксперимента и данные биотеста свидетельствуют о том, что сокращение сроков вермикультивирования не сказалось отрицательно на качестве вермикомпоста, так как все средние значения показателей ростостимулирующей активности в варианте с предкомпостированием триходермой (ВК-2) были выше, чем при традиционном вермикультивировании (ВК-1) (рис. 11). Увеличение средних показателей веса зеленой массы проростков пшеницы как в вегетационном эксперименте, так и в биотесте в ряду ВК-1<ВК-2<ВК-3, вероятно, произошло вследствие увеличения суммарного стимулирующего влияния от совместной активности червей и триходермы

Это согласуется с данными различных авторов о способности триходермы стимулировать рост растений (Якименко Е.Е. и др., 2000, №зеЬу Б.С. е1 а\, 2000). Результаты агрохимического анализа показали, что во всех вариантах вермикомпостов увеличилось содержание подвижных форм калия и фосфора (таблица 1). Вариант ВК-2, прошедший предварительную обработку триходермой, превосходил остальные варианты эксперимента по этим показателям, в частности, по сравнению с вермикомпостом, полученным при традиционном вермикультивировании, на 35 и 31 % соответственно. Данный факт свидетельствует о более информирование зеленой массы пшени- бокой трансформации лигноцеллюлозного ком-цы. К-1 - контроль 1 (торфогрунт), К-2 плекса субстрата в случае его предварительной - контроль 2 (торф+ТНС) ферментации триходермой.

Таблица 1.Содержание питательных элементов в вариантах эксперимента, мг/кг

0,026

Рис

К-1 К-2 ВК-1 ВК-2 ВК-3 Варианты опыта 11 Влияние вермикомпостов на

Варианты Ы-Ш4 N-N03 К20 Р203

Исходная ТНС 262 120 8556 4850

Вермикомпост 1 137 869 9954 6120

Вермикомпост 2 91,5 1554 13447 8027

Вермикомпост 3 194 1170 8671 6558

По окончании эксперимента полученные варианты вермикомпостов, инокулиро-ванных триходермой, хранили на протяжении 33 недель при положительных низких температурах (0...4°С). Микробиологический анализ показал, что в течение хранения численность триходермы во всех вариантах поддерживалась на высоком уровне. После почти 8 месяцев хранения численность триходермы в ВК-2 снизилась (с 2,0 до 1,4* 107КОП/г), а в ВК-3 увеличилась и превысила численность в ВК-2 в 2,3 раза.

По результатам исследований можно заключить, что органический субстрат, перерабатываемый дождевыми червями, может быть успешно использован как субстрат для интродукции триходермы, численность которой поддерживалась на высоком уровне в процессе вермикультивирования и в процессе хранения вермикомпоста на протяжении как минимум 8 месяцев. Предварительное компостирование ТНС с помощью грибов Т \iride является перспективным и экономически выгодным приемом для ускорения переработки органического субстрата, способствуя повышению качества вермикомпоста.

4. Биотехнологические аспекты процесса вермикультивирования

4.1. Влияние длительности вермикультивирования на качество вермикомпоста

Необходимым условием получения высококачественного вермикомпоста является контроль за важнейшими физико-химическими и биологическими параметрами на каж-

дом из основных этапов компостирования (Игошина О.В., Наумова H.H., 2004). Однако период вермикультивирования, являющийся одним из важнейших технологических параметров, обычно определяется с точки зрения эффективности переработки органического субстрата в вермикомпост, при этом не учитывается то, как это скажется на его качестве. В связи с этим с практической точки зрения актуальной являлась задача установления зависимости биологической активности вермикомпоста от длительности его получения. Для решения этой задачи необходимо было оценить уровень фунгистатической и ростостимулирующей активности вермикомпостов разных сроков созревания.

Вермикультивирование проводили в течение 6, 8, 10 и 12 недель, в результате чего были получены соответствующие варианты вермикомпостов: ВК-6, ВК-8, ВК-10 и ВК-12, с которыми был проведен вегетационный эксперимент по следующей схеме: контроль 1: торф + исходная торфонавозная смесь (вариант ТНС); вариант 1: торф + ТНС с инфекционным фоном (ИФ) Bipolaris sorokiniana\ контроль 2: торф + ВК-4 (вариант ВК-4); вариант 2. торф + ВК-4 с ИФ; контроль 3: торф + ВК-6 (вариант ВК-6); вариант 3: торф + ВК-6 с ИФ; контроль 4: торф + ВК-8 (вариант ВК-18); вариант 4: торф + ВК-8 с ИФ; контроль 5 торф + ВК-10 (вариант ВК-10); вариант 5: торф + ВК-10 с ИФ; контроль 6: торф + ВК-12 (вариант ВК-12); вариант 6: торф + ВК-12 с ИФ. По результатам изучения влияния длительности периода вермикультивирования на уровень биологической активности получаемых вермикомпостов установлено, что росто-стимулирующая активность вермикомпостов увеличивалась по мере увеличения периода вермикультивирования с 4 до 8 недель, а затем снижалась к 12-Й неделе (рис. 12).

0,0601----- Срок вермикультивирования в значительной степени влиял на проявляемую верми-~„ о,048 * „„ • компостом ростостимулирующую активность,

тенденция изменения которой в данном случае имела вид выпуклой кривой с максимумом на 8-й неделе. Как показано в наших исследованиях, ростостимулирующую активность вермикомпоста обусловливают стимуляторы роста различной природы, из которых основными являются низкомолекулярные органические кислоты, аминокислоты, фуль-вокислоты, синтезируемые микрофлорой вермикомпоста. С другой стороны, эти соединения одновременно являются легкодоступным энергетически выгодным субстратом для микроорганизмов. По всей видимости, превышение оптимального срока

g 0,036 «

§ 0,024 «

и 0,012

0,000

ТНС ВК-4 ВК-6 ВК-8 ВК-10 ВК-12

Варианты эксперимента

Рис 12 Зависимость ростостимулирующей активности вермикомпоста от длительности вермикультивирования * - различия с ТНС достоверны (р<0,01)

вермикультивирования привело к вторичной минерализации органического субстрата и утилизации синтезированных микрофлорой вермикомпоста ростостимулирующих веществ и, следовательно, к снижению его биологической активности. Полученные результаты согласуются с данными Я.М. АНуеЬ с соавт. (2000), которые обнаружили, что после 6 недель переработки биологическая активность вермикомпоста начала снижаться из-за уменьшения содержания легкодоступного органического материала.

По мере увеличения зрелости вермикомпоста с 4 до 8 недель наблюдалось достоверное снижение среднего балла поражения растений гельминтоспориозом. Дальнейшее вермикультивирование в течение 10 недель привело к увеличению развития болезни. Максимальный показатель развития гельминтоспориоза отмечен при использовании наиболее зрелого вермикомпоста (ВК-12). Зависимость фунгистатической активности

компоста от степени его зрелости была показана Е. Erhart с соавт. (1999), которые обнаружили, что органические отходы, компостированные в течение 4 месяцев или более, подавляли развитие грибов Pythium ultimum, но не подавляли после компостирования в течение менее 4 месяцев.

Из результатов эксперимента следует, что оптимальный срок вермикультивирования соответствует 8 неделям, так как именно при применении 8-неделыюго вермикомпоста наблюдались наибольшие средние показатели ростостимулирующей и фунгистатической активности. Но поскольку статистически значимых отличий по показателям биологической активности с вариантом ВК-6 обнаружено не было, можно говорить, что оптимальные сроки вермикультивирования составляли 6-8 недель. Максимальная фунгистатиче-ская активность вермикомпоста, отмеченная на 6-8-й неделе вермикультивирования, под-твервдалась данными о максимальном уровне фунгистатической активности бактериальных изолятов рода Pseudomonas, выделенных из органического субстрата, перерабатываемого червями, на 6-й неделе, а также данными о наибольшей доле флюоресцирующих бактерий на 6-8-й неделе. Наблюдаемое снижение фунгистатической активности после 8 недель вермикультивирования, вероятно, вызвано исчерпанием доступных элементов питания для бактерий рода Pseudomonas, обусловливающих высокую фунгистатическую активность вермикомпоста.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать заключение о том, что длительность вермикультивирования является одним из ключевых факторов, определяющих биологическую активность вермикомпоста.

4.2. Влияние фактора хранения на биологическую активность вермикомпоста

В связи с актуальностью проблемы хранения готового вермикомпоста, как продукта переработки дождевыми червями, обогащенного элементами питания, ферментами, витаминами и другими биологически активными веществами, возникает необходимость контроля параметров его качества с течением времени.

Для изучения влияния фактора хранения на уровень фунгистатической и ростостимулирующей активности вермикомпоста были использованы вермикомпосты, полученные с интродукцией триходермы и традиционным вермикультивированием, хранившиеся 2,5 месяца во влажном состоянии при положительных низких температурах (0...4°С), с которыми был проведен вегетационный эксперимент по следующей схеме, контроль 1: ТНС + почва; вариант 1: ТНС + почва с инфекционным фоном (ИФ) (В sorokiniana), контроль 2: ВК-1 + почва; вариант 2: ВК-1 + почва с ИФ; контроль 3' ВК-2 + почва; вариант 3: ВК-2 + почва с ИФ; контроль 4; ВК-3 + почва, вариант 4; ВК-3 + почва с ИФ.

По результатам вегетационного эксперимента установлено, что применение всех трех вариантов вермикомпостов привело к достоверному увеличению веса зеленой массы пшеницы относительно контроля как на инфекционном фоне, так и без него. Установлено, что исследуемые варианты вермикомпостов (ВК-1, ВК-2, ВК-3) обеспечили по отношению к ТНС соответственно 12, 99,5 и 41%-е подавление развития гельминтоспориоза пшеницы. Судя по результатам микробиологического анализа, численность интродуциро-ванных грибов Т. viride на момент проведения вегетационного эксперимента в ВК-2 составляла 1,6»107 КОЕ/г, а в ВК-3 - 1,2»107 КОЕ/г. В ряде исследований сообщалось, что фунгистатическая активность триходермы наблюдалась при численности не менее 10s—107 КОЕ/г (Krause M.S. et al., 2001). Можно предположить, что грибы Т viride, являясь одним из наиболее эффективных агентов биоконтроля (Маркович H.A. и др., 2003), обеспечили дополнительный антифунгальный эффект в ВК-2 и ВК-3 по сравнению с ВК-1 (в 8,3 и 3,4 раза соответственно) благодаря более высокой численности. Зависимость степени подавления болезни от численности триходермы в почве была показана в частности A.B. Александровой с соавт. (2000) и Ю.А. Титовой с соавт. (2002).

В рассматриваемом эксперименте наибольшая фунгистатическая активность, наблюдаемая в варианте с использованием ВК-2, свидетельствовала о наиболее сильном совместном антагонистическом влиянии триходермы и вермикомпоста по отношению к В sorokimana. Данные о дополнительном фунгистатическом влиянии в ВК-2 и ВК-3 от применения триходермы за счет биологического контроля фитопатогенных грибов В sorokimana подтверждают исследования Ю.А. Титовой с соавт. (2002), в которых все исследованные дозы триходермина (Т. harzianum) обеспечили антагонистическое воздействие на фитопатогенные грибы.

Итак, по результатам вегетационного эксперимента установлено, что наибольший стимулирующий эффект как с инфекционным фоном, так и без него имел место в варианте с вермикомпостом, полученном после предварительного компостирования органического субстрата триходермой (ВК-2). При использовании данного варианта вермикомпоста было получено увеличение веса зеленой массы пшеницы относительно контроля на 27,6 и 13,1 % соответственно в присутствии грибов В. sorokiniana и без них. Увеличение роста растений как в присутствии только триходермы, так и в комбинации с патогенным грибом подтверждают исследования многих авторов (Павловская Н.Е. и др., 1998; Naseby D.C. et al., 2000; Коломбет Л.В. и др., 2001)

Таким образом, технологические аспекты вермикультивирования оказывают существенное влияние на поддержание фунгистатической активности вермикомпоста на высоком уровне. В данном случае интродукция грибов Т. viride в вермикомпост оказала положительное влияние, о чем свидетельствовали максимальные показатели ростостимулирую-щей и фунгистатической активности в случае применения вермикомпоста ВК-2, полученного в результате предварительной ферментации органического субстрата, благодаря как оптимальному сроку вермикультивирования, так и дополнительному влиянию триходермы на процессы роста растений и антагонистическую активность вермикомпоста Таким образом, по результатам исследования можно заключить, что фунгистатическая активность и ростостимулирующая активность вермикомпостов сохраняются и после удаления из органического субстрата дождевых червей, по крайней мере, на протяжении 2,5 месяцев хранения при положительных низких температурах (0...4 °С).

Для определения уровня ростостимулирующей активности вермикомпостов, полученных с применением триходермы, традиционным вермикультивированием и исходной ТНС через 3 месяца после получения и в дальнейшем каждые 6 недель во время хранения получали кислотные вытяжки, с которыми проводили биотесты на пшенице.

По результатам исследований установлено, что динамика активности кислотных вытяжек из исследуемых вариантов эксперимента как в отношении зеленой массы, так и корней проростков пшеницы носила колебательный характер, но для зеленой массы амплитуда колебаний была больше, чем для корней, где динамика ростостимулирующей активности имела более сглаженный вид. Однако в целом динамика ростостимулирующей активности во всех вариантах эксперимента по отношению и к зеленой массе, и к корням имела тенденцию к снижению. Колебательный характер динамики ростостимулирующей активности в вермикомпосте можно объяснить циклическими процессами метаболической активности микрофлоры, осуществляющей как процессы минерализации БАВ, так и продуцирующей их, и, таким образом, непосредственно влияющих на формирование ростостимулирующих свойств.

Постепенное уменьшение уровня ростостимулирующей активности, возможно, связано со снижением биомассы микроорганизмов (Aira М. et al., 2005), продуцентов БАВ, в связи с истощением доступного углерода. ВК-2 сохранял на протяжении всего исследуемого периода хранения самые высокие показатели ростостимулирующей активности, вероятно, из-за того, что подвергался переработке червями оптимальный период и, следовательно, сохранил более высокий уровень содержания БАВ. К тому же триходерма не

только положительно повлияла на ростостимулирующую активность вермикомпоста, но и способствовала поддержанию ее на более высоком уровне по сравнению с вермикомпо-стом, полученным традиционным способом (ВК-1). Таким образом, результаты исследований подтверждают положение о решающем влиянии срока вермикультивирования на качество не только свежего вермиком поста, но и в период его хранения.

ВЫВОДЫ

1. Стимуляторы роста в вермикомпосте представлены веществами как кислотного (органические, аминокислоты, амины), так и щелочного гидролиза (вещества гумусовой природы). Динамику ростостимулирующей активности обусловливают свойства микробного сообщества самого органического субстрата, а черви, стимулируя микробиологическую активность, увеличивают абсолютные значения ростостимулирующей активности.

2. В основе механизма формирования фунгистатической активности вермикомпоста лежат популяционные взаимодействия между микромицетами и бактериями рода Pseudomonas, обладающими высокой антифунгальной активностью и поддерживающие высокую численность в вермикомпосте. Изменение во времени уровня фунгистатической активности бактерий рода Pseudomonas обусловлено изменением численности грибов - основных конкурентов за субстрат.

3. Несмотря на отсутствие в биотестах статистически значимых отличий в подавлении бактериями скорости роста патогенных и сапротрофных грибов, совместное культивирование псевдомонад с грибами Trichoderma viride и Bipolarts sorokiniana индуцирует увеличение фунгистатической активности бактерий в варианте с В sorokiniana

4. Интродукция бактериального штамма Pseudomonas sp. В-6798 в органический субстрат, перерабатываемый дождевыми червями Etsema fetida Andrei, не обеспечивает достоверного усиления ростостимулирующих и фунгистатических свойств вермикомпоста, а, учитывая дополнительные затраты на ее проведение, является неэффективной и нецелесообразной с экономической точки зрения.

5. Интродукция грибов Trichoderma viride повышает качество вермикомпоста и увеличивает его биологическую активность. Предварительное компостирование ТНС с помощью триходермы является перспективным и экономически оправданным технологическим приемом, ускоряющим переработку органического субстрата и повышающим выход вермикомпоста, увеличивая длительность его хранения.

6. Длительность процесса вермикультивирования является одним из важнейших факторов, определяющих биологическую активность вермикомпоста. Оптимальные сроки вермикультивирования (при норме запуска червей Е fetida Andrei 40 половозрелых особей на 1 кг субстрата), обеспечивающие максимальные показатели фунгистатической и ростостимулирующей активности вермикомпоста, составляют 6-8 недель.

7. Средний уровень фунгистатической активности исследованных вермикомпостов после 2,5 месяцев хранения при 0...4 °С составил 50,8 % по отношению к исходной ТНС. Несмотря на колебательный характер ростостимулирующей активности, ее средний показатель для исследованных вермикомпостов спустя 8 месяцев составил 53,8 % от первоначального уровня. Соблюдение оптимального периода вермикультивирования приводит к получению более устойчивого к хранению вермикомпоста с высоким уровнем ростостимулирующей активности и с наименьшими ее колебаниями.

Работы, опубликованные по теме диссертации

1. Бубина А. Б. Исследование возможности интродукции активных бактериальных культур рода Pseudomonas в биогумус / А. Б. Бубина, Н. Н. Терещенко // Биология - наука 21 века: сб. тез. 6-й Пущин, школы-конф. молодых ученых. - Пущино, 2002. - Т. 3 - С. 9.

2. Бубина А. Б. Влияние интродукции штамма Pseudomonas sp. В-6798 на микробиологические и ростостимулирующие свойства вермикомпоста / А. Б. Бубина, Н Н. Терещенко

// Высокие технологии добычи, глубокой переработки и использования озерно-болотных отложений: материалы междунар. науч.-практ. конф. - Томск, 2003. - С. 121-122.

3 Бубина А. Б Цикличность динамики численности микроорганизмов-аммонификаторов в процессе вермикультивирования / А. Б. Бубина, Н. Н. Терещенко // Биология - наука 21 века: сб. тез. 7-ой Пущин, школы-конф. молодых ученых. - Пущино, 2003 -С. 266.

4. Бубина А. Б. Влияние длительности вермикультивирования на фунгистатическую активность получаемого вермикомпоста / А. Б. Бубина, Е. В. Пышьева // Почвы - национальное достояние России- материалы IV съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева. - Новосибирск, 2004. - С. 52.

5. Бубина А. Б. Биологическая активность вермикомпостов, полученных с применением гриба рода Trichoderma // Применение средств химизации - основа повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почв: материалы междунар. науч. конф. - Москва, 2004. - С. 205-207.

6. Бубина А. Б. Вермикультивирование - эффективный способ биоконверсии органических отходов с участием дождевых червей Eisenia fétida / А. Б. Бубина, Н. Н. Терещенко // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых: тр. 1-й междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых. - Новосибирск, 2004. - С. 18-22.

7. Бубина А Б. Использование гриба рода Trichoderma для ускорения процесса вермикультивирования методом предварительной ферментации органического субстрата / А.Б. Бубина, Н. Н. Терещенко // Дождевые черви и плодородие почв: материалы 2-й международной научно-практической конф. - Владимир, 2004.-С. 162-163.

8. Терещенко Н. Н. К вопросу о природе ростостимулирующих и фунгистатических свойств вермикомпоста / Н. Н. Терещенко, А. Б. Бубина//Там же. - С. 181-182.

9. Терещенко Н. Н. Влияние агроэкологической системы полевого вермикультивирования на микробиологические и агрохимические свойства почвы / Н. Н. Терещенко, А. Б. Бубина, Г. М. Чичерин // Почвы - национальное достояние России: материалы IV съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева. - Новосибирск, 2004. - С. 686-687.

10. Бубина А. Б Динамика ростостимулирующей активности вермикомпостов различных технологий получения в процессе хранения // Агробиотехнологии и экологическое земледелие: материалы Молодежного форума - Владимир, 2005. - С. 34-37.

11. Бубина А Б. Влияние предварительной ферментации органического субстрата грибами р Trichoderma на ускорение процесса вермикультивирования и адаптогенные свойства вермикомпоста // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых учёных: труды 2-ой междунар. науч -практ. конф. молодых ученых СО РАСХН -пос.Краснообск, 2006 - С. 14-19 .

12. Бубина А. Б Микробиологические основы фунгистатической активности биогумуса дождевых червей / А. Б. Бубина, H.H. Терещенко // Биотехнология: состояние и перспективы развития: материалы 4-го моек, междунар. конгр. - М., 2007. - Ч. 1. - С. 203.

13. Терещенко Н. Н. Эффективность технологического приема интродукции в органический субстрат бактерий рода Pseudomonas для получения вермикомпоста с усиленными ростостимулирующими и фунгистатическими свойствами / Н. Н. Терещенко, А. Б. Бубина // Вестник Томского гос. ун-та. - 2007. - № 300 (П). - С. 237-242.

14. Бубина А. Б Влияние дождевых червей и свойств перерабатываемого ими органического субстрата на динамику биологической активности вермикомпоста // Научное творчество молодежи: материалы 11-й всерос. науч.-практ. конф. - Анжеро-Судженск, Изд-воТГУ, 2007,-4.1.-С. 170-173.

15. Терещенко Н. Н. Микробиологические механизмы формирования фунгистатических свойств вермикомпоста и грунтов на его основе / Н. Н. Терещенко, А. Б. Бубина // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 2007. - № 11. - С. 14-20.

Подписано в печать 09.09.2008. Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0. Заказ 787. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Бубина, Алла Борисовна

Ввведение.

Глава 1. Современное состояние вопроса.

1.1 Экологические аспекты процесса вермикультивирования.

1.2 Эффективность вермикомпоста в стимулировании роста растений и подавлении фитопатогенных микроорганизмов.

1.3. Особенности' взаимоотношений дождевых червей с бактериальной и грибной микрофлорой.

Глава 2. Объекты и методы исследований.

2.1. Объекты исследований.

2.2. Методы исследования ростостимулирующей активности вермикомпоста

2.2.1. Постановка эксперимента по определению ростостимулирующей активности кислотной и щелочных вытяжек из исследуемых вариантов вермикомпоста.

2.2.2. Постановка эксперимента по изучению особенностей взаимоотношений Е. fetida Andrei и сапротрофной микрофлоры субстрата и их влияние на формирование ростостимулирующей активности вермикомпоста.

2.3. Методы исследования фунгистатической активности вермикомпоста.

2.3.1. Условия проведения биотестов для определения фунгистатической активности бактерий рода Pseudomonas в вермикомпосте.

2.3.2. Условия проведения эксперимента, направленного на исследование фунгистатической активности бактериальных изолятов рода Pseudomonas, выделенных из органического субстрата на разных стадиях вермикультивирования.

2.3.3. Условия проведения эксперимента, направленного на изучение влияния общей численности сапротрофных грибов в вермикомпосте на фунгистатическую активность выделенных из него бактериальных изолятов рода Pseudomonas.

2.3.4. Постановка эксперимента для изучения динамики фунгистатический активности бактериального сообщества вермикомпоста в процессе его созревания.

2.3.5. Условия проведения эксперимента по изучению влияния динамики общей численности сапротрофных грибов в вермикомпосте на фунгистатическую активность бактериальных изолятов рода Pseudomonas, выделяемых из него.

2.3.6. Условия проведения эксперимента по определению зависимости фунгистатической активности бактерий рода Pseudomonas от трофической стратегии микромицетов вермикомпоста.

2.4. Методы изучения эффективности интродукции активных штаммов микроорганизмов в вермикомпост.

2.4.1. Условия проведения эксперимента по определению эффективности интродукции бактерий Pseudomonas sp. В-6798 в вермикомпост.

2.4.2. Условия проведения эксперимента по исследованию эффективности интродукции гриба рода Trichoderma в органический субстрат, перерабатываемый дождевыми червями Е. fétida Andrei.

2.5. Методы изучения влияния длительности вермикультивирования и фактора хранения вермикомпоста на его биологическую активность.

2.5.1. Постановка эксперимента № 1 по изучению влияния длительности вермикультивирования на качество вермикомпостов.

2.5.2. Постановка эксперимента № 2 по изучению влияния длительности вермикультивирования на качество вермикомпостов.

2.5.3. Условия проведения эксперимента по изучению влияния фактора хранения на биологическую активность вермикомпоста.

2.6. Статистическая обработка результатов.

Глава 3. Ростостимулирующая активность вермикомпоста.

3.1. Изменение ростостимулирующей активности вермикомпоста в процессе переработки органического субстрата дождевыми червями Е. fétida Andrei.

3.2. Особенности взаимоотношений дождевых червей Е. fétida Andrei и сапротрофной микрофлоры органического субстрата в процессе вермикультивирования.

3.3. Влияние взаимоотношений дождевых червей Е. fétida Andrei и сапротрофной микрофлоры органического субстрата на формирование ростостимулирующей активности вермикомпоста.

Глава 4. Фунгистатическая активность вермикомпоста.

4.1. Фунгистатическая активность бактерий рода Pseudomonas в вермикомпосте.

4.2. Влияние общей численности сапротрофных грибов в вермикомпосте на фунгистатическую активность выделенных из него бактериальных изолятов рода Pseudomonas.

4.3. Зависимость фунгистатической активности бактерий рода Pseudomonas от трофической стратегии микромицетов.

Глава 5. Эффективность интродукции активных штаммов микроорганизмов в вермикомпост.

5.1. Эффективность интродукции бактерий Pseudomonas sp. В-6798 в вермикомпост.

5.2. Эффективность интродукции гриба рода Trichoderma в органический субстрат, перерабатываемый дождевыми червями E.fetida Andrei.

Глава 6. Биотехнологические аспекты процесса вермикультивирования.

6.1. Влияние длительности вермикультивирования на качество вермикомпоста.

6.2. Влияние фактора хранения на биологическую активность вермикомпоста.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биоконверсия органических субстратов технологичными дождевыми червями в биологически активные удобрения полифункционального действия"

Современная мировая наука и практика большое внимание уделяют проблемам переработки органических отходов и их рационального использования как высокоценного биологического ресурса (Бирюкова, Суханова, 2004, йа^, е! а1., 2005). Однако большинство разработанных на сегодняшний день технологий биоконверсии, как правило, не являются безотходными и экологически чистыми, требуя больших энергозатрат (Филиппова, 2002, ва^, е! а1., 2006). При этом качество нативных отходов животноводства не отвечает агротехническим и экологическим требованиям из-за неудовлетворительных физических свойств, наличия патогенов, жизнеспособных семян сорняков и неприятного запаха, а также вероятности загрязнения почвы и грунтовых вод водорастворимыми фракциями азотсодержащих соединений (Мишустин и др., 1979; Матросова и др., 2004; 1пЬаг е! а1., 1993). Одним из направлений агробиологической науки, призванной решить эту проблему, является вермикультивирование, которое получило широкое распространение как за рубежом, так и в России и относится к ресурсо-и энергосохраняющим технологиям переработки органических отходов.

Вермикультивирование представляет собой искусственное разведение технологичных дождевых червей для переработки органических отходов в биологически активное высокоэффективное удобрение - вермикомпост.' Вермикомпост содержит не только все необходимые для роста растений питательные вещества в сбалансированном виде, но также и большое количество стимуляторов роста, ферментов, антибиотиков, выделяемых червями и комплексом ассоциативной микрофлоры (Тотай, 1988). Одним из важнейших агротехнических преимуществ вермикомпоста перед традиционным подстилочным навозом является отсутствие в нем яиц гельминтов, патогенной микрофлоры и высокие удобрительные и технологические свойства (Нанштейн, 1975; Касатиков, Касатикова, 2002).

Кроме того, на фоне снижения обеспеченности растений основными элементами минерального питания и увеличения темпов деградации сельскохозяйственных угодий, использование вермикомпоста способствует воспроизводству почвенного плодородия и оздоровлению почв, связыванию тяжелых металлов и радионуклидов (АйуеЬ е1 а1., 2000Ь; Наумова и др., 2002; Бирюкова, Суханова, 2004). Таким образом, вермикультивирование относится к б перспективным технологиям, позволяющим одновременно решить проблему утилизации органических отходов, повышения урожайности культур и качества сельскохозяйственной продукции, а также защиты растений от болезней и вредителей (ЗгсгесЬ, 1999; Агапсоп е1 а1., 2006Ь).

Современная практика вермикультивирования располагает большим разнообразием технологических приемов и технических средств (Покровская, 1991). В первую очередь для повышения эффективности процесса вермикультивирования необходимо выбрать оптимальный состав и способ подготовки органического субстрата перед интродукцией дождевых червей. Одним из наиболее эффективных способов, ускоряющим процесс подготовки субстратов по сравнению с обычным компостированием, является их смешивание с торфом, запасы которого в Западной Сибири значительны.

Тем не менее, эффективность внесения чистого торфа в качестве органического удобрения мала, поскольку содержащиеся в нем питательные элементы труднодоступны как для почвенных микроорганизмов, так и для растений. Тогда как совместное его использование с отходами животноводства в качестве смеси для последующего вермикультивирования позволяет активизировать органическое вещество торфа и, таким образом, способствует рациональному использованию его биоресурсного потенциала.

Совместно с торфом или вместо него в качестве наполнителей могут быть использованы различные целлюлозо- и лигнинсодержащие материалы, такие как солома и опилки, что позволяет уменьшить плотность сложения торфонавозной смеси и одновременно решить проблему утилизации и растениеводческих отходов. Кроме того, торф успешно используется в качестве компонента грунтов для выращивания растений на основе вермикомпоста, доля которого составляет 10-30 %.

Стремление к увеличению эффективности технологии вермикультивирования ориентирует производителей вермикомпоста на максимальный выход готового продукта. Действительно, по мере увеличения длительности вермикультивирования повышается степень переработки органического субстрата и, следовательно, увеличивается процент выхода вермикомпоста. Однако следует учитывать, что биоконверсия — это необратимая трансформация органического вещества, которая при превышении оптимальных сроков вермикультивирования, приводит к разрушению биологически активных веществ и, следовательно, к снижению качества вермикомпоста. Тем не менее, вопрос о том, как длительность вермикультивирования влияет на качество вермикомпоста остается открытым. Поскольку одним из аспектов качества вермикомпоста является его биологическая активность, актуальным становится изучение влияния длительности вермикультивирования на уровень биологической активности вермикомпоста.

Кроме того, актуальной задачей является установление микробиологических критериев для определения завершенности технологического цикла вермикультивирования в целях сохранения высокого качества получаемого вермикомпоста.

Поскольку в трансформации органического вещества в процессе вермикультивирования участвует микробное сообщество вермикомпоста, необходимо также выявить роль микрофлоры в процессах формирования ростостимулирующих и фунгистатических свойств вермикомпоста, которые являются основными критериями качества.

Изучение возможности усиления и регулирования полезными свойствами вермикомпоста путем увеличения в составе микробоценоза активных штаммов микроорганизмов, отвечающих за ростостимулирующие и фунгистатические свойства, также представляет большой научно-практический интерес.

Цель работы - Исследовать теоретические и прикладные аспекты рационального использования биоресурса технологичных дождевых червей и потенциала микробного сообщества органических отходов для разработки научных основ управляемого вермикультивирования и воспроизводства почвенного плодородия.

Задачи исследований:

1. Установить ключевые биологические факторы, определяющие ростостимулирующую активность вермикомпоста.

2. Определить факторы, обусловливающие фунгистатическую активность вермикомпоста.

3. Исследовать особенности взаимоотношений технологичных дождевых червей Eisenia fétida Andrei и сапротрофной микрофлоры торфонавозного субстрата и их влияние на процессы биоконверсии органических отходов.

Защищаемые положения:

1. В вермикомпосте основными продуцентами стимуляторов роста, как аминной, так и гумусовой природы, являются микроорганизмы, участвующие в трансформации азотсодержащих органических веществ, динамика численности которых определяется свойствами органического субстрата. Влияние дождевых червей сказывается на увеличении абсолютных показателей биологической активности вермикомпоста. Фунгистатическая активность вермикомпоста обусловлена высокой численностью в нем бактерий рода Pseudomonas, супрессивные свойства которых индуцируются периодическими всплесками численности микромицетов.

2. Доминирование в микробном сообществе вермикомпоста представителей r-типа экологической стратегии снижает эффективность интродукции в него активных чужеродных штаммов бактерий рода Pseudomonas вследствие возможного обострения конкуренции быстрорастущих форм бактерий за субстрат, приводящей к деформации состава сообщества и элиминации из него наиболее активных аборигенных штаммов бактерий. Более эффективная интродукция в вермикомпост грибов рода Trichoderma, обусловленная их высокой конкурентоспособностью, является перспективным технологическим приемом, позволяющим сократить сроки вермикультивирования, повысить качество вермикомпоста и продлить период его хранения.

Научная новизна.

Впервые установлена решающая роль сапротрофного микробного сообщества, в частности бактерий рода Pseudomonas, в формировании фунгистатической активности вермикомпоста. Уровень антагонистической активности бактерий обусловлен динамикой численности микромицетов в органическом субстрате и зависит от типа трофической стратегии грибов. Ростостимулирующая активность вермикомпоста определяется соединениями как аминной, так и гумусовой природы, основными продуцентами которых являются микроорганизмы-аммонификаторы. Установлено, что среди стимуляторов гумусового ряда наиболее активными в копролитах являются фульвокислоты.

Впервые показано, что характер динамики численности микроорганизмов и основных показателей биологической активности вермикомпоста в процессе его созревания зависит, прежде всего, от свойств самого субстрата. Влияние дождевых червей сказывается на увеличении абсолютных значений параметров активности.

В работе впервые исследованы популяционные аспекты взаимодействия чужеродных и аборигенных видов быстрорастущих форм микроорганизмов при разработке технологического приема интродукции в вермикомпост активных штаммов микроорганизмов родов Pseudomonas и Trichoderma. Установлено влияние длительности периода вермикультивирования на качество получаемого вермикомпоста и его показатели в процессе хранения.

Практическая значимость.

Результаты работы могут быть использованы для создания научно обоснованных технологий биоконверсии органических отходов путем управляемого вермикультивирования в целях получения высококачественного вермикомпоста с заданными свойствами. Выявленные основные биотехнологические параметры вермикультивирования могут быть использованы в качестве критериев определения оптимального срока технологического цикла вермикультивирования. Разработанный технологический прием интродукции гриба рода Trichoderma в вермикомпост позволяет сократить период технологического цикла вермикультивирования, повысить выход вермикомпоста и продлить сроки его хранения.

Публикации и апробация работы.

Основные результаты работы были представлены на Ежегодной научной студенческой конференции (Томск, 2002), 6-й Международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых "Экология Южной Сибири и сопредельных территорий" (Абакан, 2002), Международной научно-практической конференция "Высокие технологии добычи, глубокой переработки и использования озерно-болотных отложений" (Томск, 2003), 1-й и 2-Й Международной научно-практической конференции молодых ученых СО РАСХН "Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых" (Краснообск, 2004, 2006), 4-ом Московском Междунар одном Конгрессе "Биотехнология: состояние и перспективы развития" (Москва, 2007), 11-й Всероссийской научно-практической конференции "Научное творчество молодежи" (Анжеро-Судженск, 2007). Всего по теме диссертации сделано 20 публикаций, в том числе 2 - в изданиях, рецензируемых ВАК.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 169 страницах, состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, 8 таблиц и 63 рисунков. Список литературы включает 243 источника, из которых 143 иностранных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Биологические ресурсы", Бубина, Алла Борисовна

Выводы

3. Несмотря на отсутствие в биотестах статистически значимых отличий в подавлении бактериями скорости роста патогенных и сапротрофных грибов, совместное культивирование псевдомонад с грибами Trichoderma viride и Bipolaris sorokiniana индуцирует увеличение фунгистатической активности бактерий в варианте с В. sorokiniana.

4. Интродукция бактериального штамма Pseudomonas sp. В-6798 в органический субстрат, перерабатываемый дождевыми червями Eisenia fetida Andrei, не обеспечивает достоверного усиления ростостимулирующих и фунгистатических свойств вермикомпоста, а, учитывая дополнительные затраты на ее проведение, является неэффективной и нецелесообразной с экономической точки зрения.

5. Интродукция гриба Trichoderma viride повышает качество вермикомпоста и увеличивает его биологическую активность. Предварительное компостирование ТНС с помощью триходермы является перспективным и экономически оправданным технологическим приемом, ускоряющим переработку органического субстрата и повышающим выход вермикомпоста, увеличивая длительность его хранения.

6. Длительность процесса вермикультивирования является одним из важнейших факторов, определяющих биологическую активность вермикомпоста. Оптимальные сроки вермикультивирования (при норме запуска червей Е. fetida Andrei 40 половозрелых особей на 1 кг субстрата), обеспечивающие максимальные показатели фунгистатической и ростостимулирующей активности вермикомпоста, составляют 6-8 недель.

7. Средний уровень фунгистатической активности исследованных вермикомпостов после 2,5 месяца хранения при 0.+4 °С составил 50,8 % по отношению к исходной ТНС. Несмотря на колебательный характер ростостимулирующей активности, ее средний показатель для исследованных вермикомпостов спустя 8 месяцев составил 53,8 % от первоначального уровня. Соблюдение оптимального периода вермикультивирования приводит к получению более устойчивого к хранению вермикомпоста с высоким уровнем ростостимулирующей активности и с наименьшими ее колебаниями.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Бубина, Алла Борисовна, Новосибирск

1. Александрова А. В. Влияние гриба ТпсИосЬгта Иагггапит на почвенные микромицеты / А. В. Александрова, Л. Л. Великанов, И. И. Сидорова // Микология и фитопатология. 2000. - № 3. - С. 68-77.

2. Алехина Л. К. Динамика численности микроорганизмов в почвах лесного заповедника (модельные опыты) / Л. К. Алехина, Л. М. Полянская, Т. Г. Добровольская // Почвоведение. 2001. - № 1. - С. 101-104.

3. Аникиев В. В. Руководство к практическим занятиям по микробиологии / В. В. Аникиев, К. А. Лукомская М. : Просвещение, 1983. -128 с.

4. Бабьева И. П. Биология почв / И. П. Бабьева, Г. М. Зенова М. : Изд-воМГУ, 1983. - 248 с.

5. Белимов А. А. Роль доминирующей микрофлоры ризопланы ячменя во взаимодействии интродуцирумых диазотрофов с растением. / А. А. Белимов, А. Ю. Иванчиков, Н. И. Воробьёв // Микробиология. 1998. - Т. 67. - № 3. - С. 409^115.

6. Белимов А. А. Характеристика и интродукция новых штаммов ассоциативных ростостимулирующих бактерий, доминирующих в ризоплане проростков ячменя / А. А. Белимов и др. // Микробиология. 1999. - Т. 68. -№ 3. - С. 392-397.

7. Билай В. И. Токсинообразующие микроскопические грибы / В. И. Билай, Н. М. Пидопличко — Киев. : Наукова думка, 1970. — 299 с.

8. Бирюкова О. Н. Характеристика органического вещества вермикомпостов / О. Н. Бирюкова, Н. И. Суханова // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Второй между нар. науч.-практич. конф. Владимир, 17-19 марта 2004 г. Владимир, 2004. - С. 167-168.

9. Битюцкий Н. П. Влияние червей на трансформацию органических субстратов и почвенное питание растений / Н. П. Битюцкий и др. // Почвоведение. 1998. - № 3. - С. 309-315.

10. Битюцкий Н. П. Роль дождевых червей в минерализации органических соединений азота в почве / Н. П. Битюцкий и др. // Почвоведение. 2002. - № 10. - С. 1242-1250.

11. Битюцкий Н. П. Влияние дождевых червей на модификацию популяции микроорганизмов и активность ферментов в почве / Н. П. Битюцкий и др. // Почвоведение. 2005. -№ 1. - С. 82-91.

12. Боровиков В. П. Статистический анализ и обработка данных в среде Windows / В. П. Боровиков, И. П. Боровиков М. : Информационно-издательский дом «Филинъ», 1997. - 608 с.

13. Воронин А. М. Ризосферные бактерии рода Pseudomonas, способствующие росту и развитию растений // Соросовский журнал. — 1998. — № 10.-С. 25-31.

14. Волкогон В. В. Новые биологические препараты для земледелия / Е. И. Волкогон, В. П. Сальник // Дождевые черви и плодородие почв Материалы Второй междунар. науч.-практич. конф. Владимир, 17-19 марта 2004 г. -Владимир, 2004. С. 210-211.

15. Гиляров М. С. Жизнь в почве / М. С. Гиляров, Д. П. Криволуцкий -М. : Молодая гвардия, 1985. 251 с.

16. Гоготов И. Н. Роль биоудобрений в плодородии почв // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Второй междунар. науч.-практич. конф. Владимир, 17-19 марта 2004 г. Владимир, 2004. - С. 139-141.

17. Горбенко А. Ю. Влияние беспозвоночных животных на рост почвенных микроорганизмов / А. Ю. Горбенко, II. С. Паников, Д. Г. Звягинцев // Микробиология. 1986. - Т. 55, вып. 3. - С. 515-521.

18. Городний Н. М. Биоконверсия органических отходов в биоиндустриальном хозяйстве / Н. М. Городний, И. А. Мельник, М. Ф. Повхан -Киев : Урожай, 1990. 256 с.

19. Дегтярева И. А. Физиологически активные вещества у корневых диазотрофов растений семейства Атагапйшсеос : автореф. дис. . д-ра биол. наук / И. А. Дегтярева. М., 2000. - 13 с.

20. Джиллер П. Структура сообщества и экологическая ниша / П. Джиллер М. : Изд-во Наука, 1988. - 184 с.

21. Добровольская Т. Г. Влияние дождевых червей на формирование бактериального комплекса почвы в лабораторном эксперименте / Т. Г. Добровольская и др. // Вестник Московского Университета. Сер. 17. Почвоведение. 1996. - № 4. - С. 53-59.

22. Егоров Н. С. Основы учения об антибиотиках / Н. С. Егоров М. : Изд-во МГУ, 1994.-512 с.

23. Еськов А. И. Агроэкологические аспекты производства и применения вермикомпостов / Еськов А. И. и др. // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Второй междунар. науч.-практич. конф. Владимир, 17-19 марта 2004 г. Владимир, 2004. - С. 131-133.

24. Жариков Г. А. Оптимизация микроэлементов в биогумусе / Г. А. Жариков, Н. И. Киселева, М. С. Соколов // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Второй междунар. науч.-практич. конф. Владимир, 17-19 марта 2004 г. Владимир, 2004. - С. 158.

25. Жариков Г. А. Утилизация отходов предприятий микробиологической промышленности методом вермикомпостирования / Г. А. Жариков, С. В. Фартуков, И. М. Туманский // Биотехнология. 1993. - № 1. - С. 21-23.

26. Ищенко А. В. Фульвокислоты: свойства и биологическая активность // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Второй междунар. науч.-практич. конф. Владимир, 17-19 марта 2004 г. Владимир, 2004. - С. 264-265.

27. Калинина О. Ю. Изменение состава и агроэкологических свойств отходов животноводства в процессе компостирования с участием дождевых червей Е1$ета /оеПс1а / О. Ю. Калинина, О. Г. Чертов, А. И. Попов // Почвоведение. 2002. - № 9. - С. 1072-1080.

28. Карпец И. П. Вермикультура источник нового эффективного удобрения / И. П. Карпец, И. А. Мельник // Достижения науки и техники. - 1990. -№ 10.-С. 17-19.

29. Касатикова С. М. Испытания вермикомпоста / С. М. Касатикова, В. А. Касатиков // Агрохимический вестник. 2002. - № 6. - С. 29-30.

30. Киселева Н. И. Получение комбинированного биоудобрения с фунгицидными свойствами / Н. И. Киселева и др. // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Первой междунар. науч.-практич. конф. -Владимир, 2002. С. 100-101.

31. Кожемяков А. П. Оценка взаимодействия сортов ячменя и пшеницы с ризосферными ростостимулирующими бактериями на различном азотном фоне / А. П. Кожемяков и др. // Агрохимия. 2004. - № 3. - С. 33^0.

32. Коломбет Л. В. Микофунгицид препарат на основе Тпс1юс1егта лпИс1е для борьбы с болезнями растений / Л. В. Коломбет и др. // Прикладная биохимия и микробиология. - 2001. — № 1. - С. 110-114.

33. Корсунова Т. М. Перспективы применения вермикомпостов в экологизации земледелия в байкальском регионе / Т. М. Корсунова, И. А.

34. Жигжитова, А. А. Алтаев // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Первой междунар. науч.-практич. конф. -Владимир, 2002. — С. 103-105.

35. Ломако Е. И. Биогумус и воспроизводство плодородия выщелоченного чернозема / Е. И. Ломако, Ф. М. Аскаров // Агрохимический вестник. 2003. - № 4. - С. 27.

36. Мамилов А. Ш. Регуляция микрофауной биомассы и активности почвенных микроорганизмов / А. Ш. Мамилов и др. // Микробиология. 2000. -№ 5. - С. 727-736.

37. Маркович Н. А. Литические ферменты Trichoderma и их роль при защите растений от грибных болезней (обзор) / Н. А. Маркович, Г. Л. Кононова // Прикладная биохимия и микробиология. 2003. - № 4. - С. 389-400.

38. Марфенина О. Е. Избирательность дождевых червей в отношении микроскопических грибов / О. Е. Марфенина. И. А. Ищенко // Известия АН СССР. Сер. Биологическая. 1997. - № 4. - С. 504-506.

39. Мерзлая Г. Е. Методика и результаты исследований эффективности компостов и вермикомпостов // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Второй междунар. науч.-практич. конф. Владимир, 17-19 марта 2004 г. -Владимир, 2004. С. 150-152.

40. Методы почвенной микробиологии / Под ред. проф. Звягинцева, Д. Г. М. : Изд-во МГУ. - 1980. - 223 с.

41. Микромицеты почв / Билай, В. И. и др.; под общ. ред. В. И. Билай. Киев : Наукова думка, 1984. - 264 с.

42. Микроорганизмы возбудители болезней растений. Справочник / под ред. В. И. Билай. - Киев : Наукова думка, 1988. - 552 с.

43. Мирчинк Т. Г. Почвенная микология / Т. Г. Мирчинк М. : Изд-во МГУ, 1988.-219 с.

44. Мишустин Е. Н. Образование свободных аминокислот на разрушающейся в почве целлюлозе // Микробиология. 1966. - Т. 35, вып.З. -С. 491-495.

45. Мишустин Е. Н. Санитарная микробиология почвы / Е. Н. Мишустин, М. И. Перцовская, В. А. Горбов М. : Наука. - 1979. - 304 с.

46. Монастырский О. А. Влияние биопрепаратов на развитие и токсинообразование полевых штаммов Fusarium graminearum / О. А. Монастырский, В. А.Ярошенко // Доклады академии сельскохозяйственных наук. 2002. - № 3. - С. 22-23.

47. Найштейн С. Н. Актуальные вопросы гигиены почв / С. Н. Найштейн, М. М. Тарков, Г. В. Меретпок. Кишинев : Минздрав МИР, 1975. -183 с.

48. Наумова Н. Н. Опыт работы вермихозяйства ОАО МНПК "ПИКъ" / Н. Н. Наумова, О. В. Игошина, А. В. Ерохин // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Первой междунар. науч.-практич. конф. Владимир, 2002. - С. 41-44.

49. Определение фракционного состава гумуса минеральных почв по Пономаревой и Плотниковой (методические указания). Л., 1975. - 23 с.

50. Оразова М. X. Бактериально-грибные комплексы в подстилке, почве и копролитах дождевых червей / М. X. Оразова и др. // Почвоведение. — 2005. № 8. - С. 974-977.

51. Орлов Д. С. Гуминовые вещества вермикомпостов / Д. С. Орлов, О. Н. Бирюкова Агрохимия. - 1996. - № 7. - С. 60-67.

52. Павловская Ж. И. Антагонистические свойства Trichoderma lignorum (Tode) Harz ОМ 534 и Gliocladium catenulatum Gilman et Abbott 453 в отношении Fusarium sambucinum Fuckel / Ж. И. Павловская и др. // Микология и фитопатология. 1998. - № 3. - С. 41-46.

53. Павловская Н. Е. Характеристика биогумуса разной степени зрелости / Н. Е. Павловская и др. // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2007. - № 6. - С. 25-27.

54. Петров В. В. Микробиологические препараты в биологизации земледелия России / В. В. Петров, В. К. Чеботарь, А. Е. Казаков // Достижения науки и техники. 2002. - № 10. - С. 16-20.

55. Пименов В. Н. Получение и использование бесподстилочного навоза/В. Н. Пименов-М. : Агропромиздат, 1988. -206 с.

56. Покровская С. Ф. Использование дождевых червей для переработки органических отходов и повышения плодородия (вермикультура) / С. Ф. Покровская. М. : 1991. - 37 с.

57. Полянская Л. М. Ауторегуляция прорастаний конидий микромицетов рода Тпс/юс1егта / Л. М. Полянская и др. // Микробиология. -2004. Т.73. - №1. - С. 94- 98.

58. Полянская Л. М. Заселенность микроорганизмами стенок нор дождевых червей ЬшпЬпсш (еггех(ш- / Л. М. Полянская, А. В. Тиунов // Микробиология. 1996. - Т.65, вып. I. - С. 99- 102.

59. Практикум по микробиологии: учеб. пособие для студентов высших учебных заведений / А. И. Нетрусов и др.; под ред. А. И. Нетрусова М. : Изд-во центр «Академия», 2005. - 608 с.

60. Проблемы биоконверсии растительного сырья / под ред. Г. К. Скрябина, Е. Л. Головлева, А. А. Клёсова.- М. : Изд-во Наука, 1986. 296 с.

61. Садовникова Л. К. Вермикомпосты и их свойства // Агрохимический вестник. 2003. - № 1. - С. 8-9.

62. Свистова И. Д. Токсины микромицетов чернозема: спектр антибиотического действия и роль в формировании микробного сообщества / И. Д. Свистова, А. П. Щербаков, Л. О. Фролова // Почвоведение. 2004. - № 10. -С. 1220-1227.

63. Степанова Д. И. Применение вермикомпоста на томатах в закрытом грунте в условиях Центральной Якутии / Д. И. Степанова, А. И. Степанов // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Первой междунар. науч.-практич. конф. Владимир, 2002. - С. 105-107.

64. Стриганова Б. Р. Некоторые аспекты влияния дождевых червей на почвенные грибы / Б. Р. Стриганова, О. Е. Марфенина, В. А. Пономаренко // Известия АН СССР. Сер. Биологическая. 1988. -№ 5. - С. 715-719.

65. Стриганова Б. Р. Пищевая активность дождевых червей и содержание аминокислот в темно-серой лесной почве / Б. Р. Стриганова, Л. С. Козловская // Почвоведение. 1989. - № 5. - С. 44-51.

66. Строев Е. А. Биологическая химия / Е. А. Строев— М. : Высш. шк., 1986.-479 с.

67. Сэги Й. Методы почвенной микробиологии / Й. Сэги. М. : Колос. -1983.-296 с.

68. Терещенко Н. Н. Эколого-почвенно-агрохимические аспекты вермикомпостирования и применение биогумуса : автореф. дис. . канд. с.-х. наук / Н. Н. Терещенко. Барнаул, 1997. - 20 с.

69. Терещенко Н. Н. Эколого-микробиологические аспекты вермикультивирования / Н. Н. Терещенко Новосибирск : Изд.-во СО РАСХН, 2003.- 116 с.

70. Терещенко Н. Н. Микробиологические механизмы формирования фунгистатических свойств вермикомпоста и грунтов на его основе / Н. Н. Терещенко, А. Б. Бубина // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. -2007а. -№ 11.- С. 14-20.

71. Терещенко П. В. Влияние микрофлоры биогумуса на рост и развитие растений Оптимизация внесения биогумуса в защищенном грунте / П.

72. B. Терещенко, Д. Ю. Колтыхов // Доклады Россельхозакадемии. 2000. - № 4.1. C. 25-27.

73. Терещенко П. В. Влияние микрофлоры биогумуса на рост и развитие растений // Агрохимия. 2001. - №7. - С. 33-37.

74. Терещенко П. В. Изменение биогумуса в зависимости от режимов хранения / П. В. Терещенко, Б. О. Рохас // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Первой междунар. науч.-практич. конф. Владимир, 2002. - С. 6668.

75. Терещенко П. В. Парадоксальные свойства биогумуса в системе "почва-растение" // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Второй междунар. науч.-практич. конф. Владимир, 17-19 марта 2004 г. -Владимир, 2004. С 179-180.

76. Титова Ю. А. Триходермин на основе вторичной биоконверсии отходов и его эффективность против болезней огурца / Ю. А. Титова и др. // Микология и фитопатология. 2002. - № 4. - С. 76-80.

77. Тиунов А. В. Микробное сообщество стенок нор дождевых червей ЬитЬпст ¡еггехМз / А. В. Тиунов, Т. Г. Добровольская, Л. М. Полянская // Микробиология. 1997. - Т. 66. - С. 415-420.

78. Тиунов А. В. Микробные комплексы в стенках жилых и покинутых нор дождевых червей Ь. /етмг/т в дерново-подзолистой почве / А. В. Тиунов, Т. Г. Добровольская, Л. М. Полянская // Почвоведение. 2001. - № 5. - С. 594-599.

79. Тиунов А. В. Средообразующая деятельность норных дождевых червей {ЬитЬгюш ¡еггеяМя) и пространственная организация почвенной биоты / А. В. Тиунов, Н. А. Кузнецова // Известия РАН. Сер. Биологическая. 2000. - № 5,-С. 607-616.

80. Третьякова Е. Б. Сообщества бактерий, ассоциированных с почвенными беспозвоночными / Е. Б. Третьякова и др. // Микробиология. -1996.-Т. 65.-№ 1.-С. 102-111.

81. Туев Н. А. Микробиологические процессы гумусообразования / Н. А. Туев- М. : Агропромиздат, 1989. 234 с.

82. Филиппова А. В. Эколого-агрохимическая оценка животноводческих отходов и вермикомпостов на их основе // Дождевые черви иплодородие почв: Материалы Первой междунар. науч.-практич. конф. -Владимир, 2002. С. 78-80.

83. Хазиев Ф. X. Методы почвенной энзимологии / Ф. X. Хазиев М. : Наука, 1990. - 189 с.

84. Чулкина В. А. Борьба с болезнями сельскохозяйственных культур в Сибири / В. А Чулкина, Н.М. Коняева, Т. Т. Кузнецова. М. : Россельхозиздат -1987.-287 с.

85. Шабаев В. П. Отзывчивость кормовой свеклы на инокуляцию бактерией рода Pseadomonas fluorescens 20 на серой лесной почве при различных условиях минерального питания / В. П. Шабаев, В. Ю. Смолин // Почвоведение. 2002,-№6.-С. 715-724.

86. Шабаев В. П. Отзывчивость озимой пшеницы на инокуляцию бактериями рода Pseudomonas на серой лесной почве / В. П. Шабаев, В. Ю. Смолин // Почвоведение. 2000. -№ 4. - С. 497-504.

87. Экологическая роль микробных метаболитов / под ред. Д. Г. Звягинцева М. : Изд-во МГУ, 1986. - 240 с.

88. Якименко Е. Е. Влияние грибов рода Trichoderma на почвенные микромицеты, вызывающие инфекционное полегание сеянцев хвойных в лесных питомниках Сибири / Е. Е.Якименко, И. Д. Гродницкая // Микробиология. -2000. -№ 6. С. 850-854.

89. Agarwal S. Vermiculture biotechnology for ecological degradation of kitchen wastes and growth of vegetable crops on the biodegraded waste products (Vermicompost) : PhD Thesis / S. Agarwal. -Jaipur, India. 1999.

90. Aira M. Ageing effects on nitrogen dynamics and enzyme activities in casts of Aporrectodea caliginosa (Lumbricidae) / M. Aira, F. Monroy, J. Dominguez // Pedobiologia. 2005. - № 49. - PP. 467—473.

91. Aira M. Effects of two species of earthworms (Allolobophora spp.) on soil systems: a microfaunal and biochemical analysis / M. Aira, F. Monroy, J. Dominguez // Pedobiologia. 2003. - № 47. - PP. 877-881.

92. Aira M. Microbial biomass governs enzyme activity decay during aging of worm-worked substrates through vermicomposting / M. Aira, F. Monroy, J. Dominguez // Journal of Environmental Quality. 2007. - № 36. - PP. 448-452.

93. Amir H. Involvement of soil abiotic factors in the mechanisms of soil suppressiveness to Fusarium wilts / PI. Amir, C. Alabouvette // Soil Biology and Biochemistry. 1993. - № 25. - PP. 157-164.

94. Arancon N. Q. Effects of humic acids derived from cattle, food and paper-waste vermicomposts on growth of greenhouse plants / N. Q. Arancon et al. // Pedobiologia. 2003. - № 47. - PP. 741-744.

95. Arancon N. Q. Effects of humic acids from vermicomposts on plant growth / N. Q. Arancon et al. // European Journal of Soil Biology. 2006. - № 42. -PP. 65-69.

96. Arancon N. Q. Effects of vermicomposts produced from cattle manure, food waste and paper waste on the growth and yield of peppers in the field / N. Q. Arancon et al. // Pedobiologia. 2005. - № 49. - PP. 297-306.

97. Arancon N. Q. ffccts of vcrmicomposts on growth and marketable fruits of field-grown tomatoes, peppers and strawberries / N. Q. Arancon et al. // Pedobiologia. 2003. - № 47. - PP. 731-735.

98. Arancon N. Q. Influences of vermicomposts on field strawberries: 1. Effects on growth and yields / N. Q. Arancon et al. // Bioresource Technology. -2004.-№93.-PP. 145-153.

99. Arancon, N. Q. Influences of vermicomposts on field strawberries: Part 2. Effects on soil microbiological and chemical properties / N. Q. Arancon, C. A. Edwards, P. Bierman // Bioresource Technology. 2006. - № 97. - PP. 831-840.

100. Atiyeh R. M. Changes in biochemical properties of cow manure during processing by earthworms (Iiisenia andrei, Bouche) and the effects on seedling growth / R. M. Atiyeh et al. // Pedobiologia. 2000a. - № 44. - PP.709-724.

101. Atiyeh R. M. Effects of vermicomposts and composts on plant growth in horticultural container media and soil / R. M. Atiyeh et al. // Pedobiologia. 2000b. -№44.-PP. 579-590.

102. Atiyeh R. M. Pig manure vermicomposts as a component of a horticultural bedding plant medium: effects on physicochemical properties and plant growth / R. M. Atiyeh et al. // Bioresource Technology. 2001. - № 78. - PP. 1120.

103. Atiyeh R. M. The influence of humic acids derived from earthworm-processed organic wastes on plant growth / R. M. Atiyeh et al. // Bioresource Technology. 2002. - № 84. - PP. 7-14.

104. Benitez E. Hydrolytic enzyme activities of extracted humic substances during the vermicomposting of a lignocellulosic olive waste / E. Benitez, H. Sainz, R. Nogales // Bioresource Technology. 2005. - № 96. - PP. 785-790.

105. Benitez E. Isolation by isoelectric focusing of humic-urease complexes from earthworm (Eisenia foetida)-processed sewage sludges / E. Benitez et al. // Biology and Fertility of Soils. 2000. - № 31. - PP. 489-493.

106. Benito M. Chemical and microbiological parameters for the characterisation of the stability and maturity of pruning waste compost / M. Benito et al. //Biology and Fertility of Soils. 2003. -№ 37. - PP. 184-189.

107. Bertrand H. Isolation and identification of the most efficient plant growth-promoting bacteria associated with canola (Brassica napus) / H. Bertrand et al. // Biology and Fertility of Soils. 2001. - № 33. - PP. 152-156.

108. Binet F. Significance of earthworms in stimulating soil microbial activity / F. Binet, L. Fayolle, M. Pussard // Biology and Fertility. 1998. - №. 27. - PP. 7984

109. Bohlen P. J. Indirect effects of earthworms on microbial assimilation of labile carbon / P. J. Bohlen et al. // Applied Soil Ecology. 2002. - № 20. - PP. 255-261.

110. Bonkowski M. Food preferences of earthworms for soil fungi / M. Bonkowski, B. S. Griffiths, K. Ritz // Pedobiologia. 2000. -№ 44. - PP. 666-676.

111. Bonkowski M. Interactions between earthworms and soil protozoa: a trophic component in the soil food web / M. Bonkowski, M. Schaefer // Soil Biology and Biochemistry . 1997. - № 29. - PP. 499-502.

112. Brown G. G. How do earthworms affect microfloral and faunal community diversity // Plant and soil. 1995. - № 170. - PP. 209-231.

113. Byzov B. A. Effects of soil invertebrates on the survival of some genetically engineered bacteria in leaf litter and soil. / B. A. Byzov et al. // Biology and Fertility of Soils. 1996. - № 23. - PP. 221-228.

114. Byzov B. A. Plasmid transfer between introduced and indigenous bacteria in leaf litter, soil and vermicompost as affected by soil invertebrates / B. A. Byzov et al. // Biology and Fertility of Soils. 1999. - № 28. - PP. 169-176.

115. Canellas P. L. Humic acid isolated from earthworm compost enhance root elongation, lateral emergence, and plasma membrane H.-ATPase activity in maize roots / P. L. Canellas et al. // Plant Physiology. 2000. - № 130. - PP. 19511957.

116. Caravaca F. A microcosm approach to assessing the effects of earthworm inoculation and oat cover cropping on C02 fluxes and biological properties in an amended semiarid soil / F. A. Caravaca et al. // Chemosphere. 2005. - № 59. - PP. 1625-1631.

117. Cavender N. D. Vermicompost stimulates mycorrhizal colonization of roots of Sorghum bicolor at the expense of plant growth / N. D. Cavender, R. M. Atiyeh, M. Knee // Pedobiologia. 2003. - № 47. - PP. 85-89.

118. Chaudhuril P. S. Rubber leaf litters {Hevea brasiliensis, var RRIM 600) as vermiculture substrate for epigeic earthworms, Perkmyx excava Ins, Eudrilus eugeniae and Eisema fétida / P. S. Chaudhuril et al. // Pedobiologia. 2003. - № 47. - PP. 796-800.

119. Ciccillo F. Effccts of two different application methods of Burkholderia ambifaria MCI 7 on plant growth and rhizospheric bacterial diversity / F. Ciccillo et al. // Environmental Microbiology. 2002. - № 4. - PP. 238-245.

120. Contreras-Ramos S. M. Vermicomposting of biosolids with cow manure and oat straw / S. M. Contreras-Ramos, E. M. Escamilla-Silva, L. Dendooven // Biology and Fertility of Soils. -2005. -№41. PP. 190-198.

121. Cooke A. The effects of fungi on food selection by Lumbricus terrestris L. In: Satchell, J. E. (ed) Earthworm Ecology: from Darwin to vermiculture / A. Cooke. London : Chapman and Hall. - 1983. - PP. 365-373.

122. Edwards C. A. Biology and Ecology of Earthworms / C. A. Edwards, P. J. Bohlen. London : Chapman and Hall. - 1996.

123. De Boer W. Rhizosphere bacteria from sites with higher fungal densities exhibit greater levels of potential antifungal properties / W. De Boer et al. // Soil Biology and Biochemistry. 2008. - № 6. - PP. 1542-1544.

124. Deacon J.W. Fungal interactions: mechanisms, relevance, practical exploitation. Modern mycology / J.W. Deacon. Oxford : Blackwell. - 1997. - PP. 205-223.

125. Dell'Agnola G. Hormone-like effect and enhanced nitrate uptake induced by depolycondensed humic fractions obtained from AHoIobophora rosea and A. caliginosa faeces / G. Dell'Agnola, S. Nardi // Biology and Fertility of Soils. 1987. -№4.-PP. 115-118.

126. Dighton J. The role of abiotic factors, cultivation practices and soil fauna in dispersal of genetically modified microorganisms in soils / J. Dighton et al. // Applied Soil Ecology. 1997. -№ 5. - PP. 109-131.

127. Dodd S. L. A duplex-PCR bioassay to detect a Trichoderma virens biocontrol isolate in non-sterile soil / S. L. Dodd et al. // Soil Biology and Biochemistry. 2004. -№ 36. - PP. 1955-1965.

128. Dominguez J. Vcrmicomposting of sewage sludge: Effect of bulking materials on the growth and reproduction of the earthworm Eisenia Andrei / J. Dominguez, C. A. Edwards, M. Webster // Pedobiologia. 2000. - № 44. - PP. 2432. °

129. Doyle J.D. Methods for the detection of changes in the microbial ecology of soil caused by the introduction of microorganisms / J. D. Doyle, G. Stotzky // Microbiological Releases. 1993. - № 2. - PP. 63-72.

130. Dubash P. J. Earthworms and amino acids in soil / P. J. Dubash, S. S. Ganti // Current Science (Bangalore). 1964. - № 33. - PP. 219-220.

131. Edwards С. A. Biology and ecology of earthworms / C. A. Edwards, P. J. Bohlen London : Chapman and Hall, 1996. - 324 p.

132. Edwards C. A. Growth and reproduction of Pari onyx excavatus (Perr.) (Megascolecidae) as factors in organic waste management / C. A. Edwards, J. Domínguez, E. F. Neuhauser // Biology and Fertility of Soils. 1998. - № 27. - PP. 155-161.

133. Edwards C. A. Interactions between earthworms and microorganisms in organic-matter breakdown / C. A. Edwards, К. E. Fletcher // Agriculture, Ecosystems and Environment. 1988. - № 24. - PP. 235-247.

134. Edwards C. A. The use of earthworm in environmental management / C. A. Edwards, J. E. Bater // Soil Biology and Biochemistry. 1992. - № 24. - PP. 1683-1689.

135. Edwards C. A. Vermicomposts can suppress plant pest and disease attacks / C. A. Edwards, N. Q. Arancon // Дождевые черви и плодородие почв: Материалы Второй междунар. науч.-практич. конф. Владимир. 17-19 марта 2004. Владимир, 2004. - С. 219.

136. Edwards С. A. Biology of Earthworms / С. A. Edwards, J. R. Lofty, -London : Chapman and Hall, 1977. 333 p.

137. Edwards C. A. The use of earthworms in the breakdown and management of organic wastes. In: Edwards, C. A. (ed) Earthworm ecology. Boca Raton, Fl. : CRC Press. 1998. - PP. 327-354.

138. Erhart E. Suppression of Pythium ultimum by bio waste composts in relation to compost microbial biomass, activity and content of phenolic compounds / E. Erhart et al. // Journal of Phytopathology. 1999. - № 147. - PP. 299-305.

139. Fischer K. Effect of passage through the gut of the earthworm Lumbricus ierres tris L. on Bacillus megateriiiin studied by whole cell hybridization / K. Fischer et al. // Soil Biology and Biochemist^. 1997. - № 29. - PP. 1149-1152.

140. Frankenberger Jr. W. T. Phytohormones in Soils: Microbial Production and Function / Jr. W. T. Frankenberger, M. Arshad York New : Marcel and Deckker, 1995. - 503 p.

141. Frederickson J. Combining vermiculture with traditional green waste composting systems / J. Fredcrickson et al. // Soil Biolology and Biochemistry. -1997. № 29. - PP. 725-730.

142. Frederickson J. Large-scale vermicomposting: emission of nitrous oxide and effects of temperature on earthworm populations / J. Frederickson, G. Howell // Pedobiologia . 2003. - № 47. - PP. 724-730.

143. Gajalakshmi S. Composling-vermicomposting of leaf litter ensuing from the trees of mango (Mangifera indica) / S. Gajalakshmi, E. V. Ramasamy, S. A. Abbasi // Bioresource Technology. 2005. - № 96. - PP. 1057-1061.

144. Garcia J. A. L. Colonization of pepper roots by a plant growth promoting Pseudomonas fluorescens strain / J. A. L. Garcia et al. // Biology and Fertility of Soils. 2003. - № 37. - PP. 381-385.

145. Garg P. Vermicomposting of different types of waste using Eisenia foetida: A comparative study / P. Garg, A. Gupta, S. Satya // Bioresource Technology. 2006. - № 97. - PP. 391-395.

146. Garg V. K. Vermistabilizaiion of textile mill sludge spiked with poultry droppings' by an cpigeic earthworm Eisenia foetida / V. K. Garg, P. Kaushik // Bioresource Technology. 2005. - № 96. - PP. 1063-1071.

147. Gunadi B. The effects of multiple applications of different organic wastes on the growth, fecundity and survival of Eisenia fétida (Savigny) (Lumbricidae) / B. Gunadi, C. A. Edwards // Pedobiologia. 2003. - № 47. pp. 321-329.

148. Gunadi B. The growth and fecundity of Eisenia fétida (Savigny) in cattle solids pre-composted for different periods / B. Gunadi, C. Blount, C. A. Edwards // Pedobiologia. 2002. - № 46. - PP. 15-23.

149. Hameeda B. Application of plant growth-promoting bacteria associated with composts and macrofauna for growth promotion of Pearl millet (Pennisetum glaucum L.) / B. Hameeda et al. // Biology and Fertility of Soils. 2006. - № 43. -PP. 221-227.

150. Haynes R. J. A comparison of aggregate stability and biological activity in earthworm casts and uningested soil as affected with wheat or lucerne straw / R. J. Haynes, P. M. Fraser // European Journal of Soil Science. 1998. - № 49. - PP. 629636.

151. Haynes R. J. Casts of Aporrectodea caliginosa (Savigny) and Lumbricus rubellus (Hoffmeister) differ in microbial activity, nutrient availability and aggregate / R. J. Haynes, P. M. Fraser // Pedobiologia. 2003. - V. 47. - PP. 882-887.

152. Hopp H. The effect of earthworm on the productivity of agricultural soil / H. Hopp, C. S. Slater // Journal of Agricultural Research. 1949. - № 78. - PP. 325339.

153. Inbar Y. Recycling of cattle manure: the composting process and characterization of maturity / Y. Inbar, Y. Hadar, Y. Chen // Journal of Environmental Quality. 1993. -№ 22. - PP. 857-863.

154. Innocenti G. Efficacy of microorganisms antagonistic to Rhizoctonia cerealis and their cell wall degrading enzymatic activities / G. Innocenti et al. // Mycological Research. 2003. - № 107 (4). - PP. 421-427.

155. Janviera С. Soil health through soil disease suppression: Which strategy from descriptors to indicators? / Janviera, C. et al. // Soil Biology and Biochemistry. 2007. - № 39. - PP. 1-23.

156. Jolly, J. M. Scanning electron microscopy or the gut microflora of two earthworms: Lumbri cus terrestris and Ociólas ion Cyaneum / J. M. Jolly, H. M. Scott, J. M. Anderson // Microbial Ecology. 1993. - № 26. - PP. 235.

157. Kaushik P. Dynamics of biological and chemical parameters during vennicomposting of solid textile mill sludge mixed with cow dung and agricultural residues / P. Kaushik, V. K. Garg // Bioresource Technology. 2004. - № 94. - PP. 203-209.

158. Kozdroj J. Influence of introduced potential biocontrol agents on maize seedling growth and bacterial community structure in the rhizosphere / J. Kozdroj, J. T. Trevors, J. D. van Elsas // Soil Biology and Biochemistry. 2004. - № 36. - PP. 1775-1784.

159. Krishnamoorthy R. V. Biological activity of earthworm casts: an assessment of plant growth promoter levels in casts / R. V. Krishnamoorthy, S. N. Vajrabhiah // Proceedings of the Indian Academy of Sciences (Animal Science). -1986.-№95.-PP. 341-351.

160. Lavelle P. A hierarchical model for decomposition in terrestrial ecosystems: Application to soils of the humid tropics / P. Lavelle et al. // Biotropica. 1993. -№25. -PP. 130-150.

161. Leandro L. F. S. Population dynamics of Trichoderma in fumigated and compost-amended soil and on strawberry roots / L. F. S. Leandro et al. // Applied Soil Ecology. 2007. - № 35. - PP. 237-246.

162. Loh T. C. Vermicomposting of cattle and goat manures by Eisenia foetida and their growth and reproduction performance / T. C. Loh et al. // Bioresource Technology. 2005. - № 96 - PP. 111-114.

163. Manukovsky N. S. Two-stage biohuinus production from inedible potato biomass / N. S. Manukovsky. V. S. Kovalev, I. V. Gribovskaya // Bioresource Technology.-2001.-№78. PP. 273-275.

164. Marhan S. The influence of mineral and organic fertilisers on the growth of the endogeic earthworm Octolasion tyrtaeum (Savigny) / S. Marhan, S. Scheu // Pedobiologia. 2005. - № 49. - PP. 239—249.

165. Masciandaro C. "In situ" vermicomposting of biological sludges and impacts on soil quality / G. Masciandaro, B. Ceccanti, C. Garcia // Soil Biology and Biochemistry. 2000. - № 32. - PP. 1015-1024.

166. Masciandaro G. Soil agro-ecological management: fertirrigation and vermicompost treatments / G. Masciandaro, B. Ceccanti, C. Garcia // Bioresource Technology. 1997. - № 59. - PP. 199-206.

167. McLcan M. A. Field evidence of the effects of the epigeic earthworm Dendrobaena oclaedra on the microfungal community in pine forest floor / M. A.

168. McLean, D. Parkinson // Soil Biology and Biochemistry. 2000. - № 32. - PP. 351360.

169. McLean M. A. Impacts of the epigeic earthworm Dendrobaena octaedra on microfungal community structure in pine forest floor: a mesocosm study / M. A. McLean, D. Parkinson // Applied Soil Ecology. 1998. - № 8. - PP. 61-75.

170. Molina L. Survival of Pseudomonas pulida KT2440 in soil and in the rhizosphere of plants under greenhouse and environmental conditions / L. Molina et al. // Soil Biology and Biochemistry. 2000. - № 32. - PP. 315-321.

171. Molla A. H. Optimization of process factors for solid-state bioconversion of domestic wastewater sludge / A. H. Molla et al. // International Bio deterioration and Biodégradation. 2004. - № 53. - PP. 49 -55.

172. Mora P. Functional complement of biogenic structures produced by earthworms, termites and ants in the neotropical savannas / P. Mora et al. // Soil Biology and Biochemistry.-2005.-№37 PP. 1043-1048.

173. Muscolo A. Earthworm humic matter produces auxin-like effectson Daucus carota cell growth and nitrtate metabolism / A. Muscolo et al. // Soil

174. Biology and Biochemistry. 1999. -№ 31. - PP. 1303-1311i

175. Naseby D. C. Soil enzyme activities in the rhizosphere of field-grown sugar beet inoculated with the biocontrol agent Pseudomonas fluorescens F113 / D. C. Naseby et al.. // Biology and Fertility of Soils. 1998. - № 27. - PP. 39-43.

176. Nielson R. L. Presence of plant growth substances in earthworms demonstrated by paper chromatography and the Went pea test // Nature. 1965. - № 208.-PP. 1113-1114.

177. Orazova M. Kh. The microfungal community of Lumbricus terrestris middens in a linden {Tilia corda ta) forest / M. Kh. Orazova, T. A. Semenova, A. V. Tiunov // Pedobiologia. 2003. - № 47. - PP. 27-32.

178. Parle J. N. A microbiological study on earthworm casts // Journal of General Microbiology. 1963. - № 31. - PP. 13-22.

179. Parthasarathi K. Aging effect on enzyme activities in pressmud vermicasts of Lampito mauritii (Kinberg) and Eudrûus eugeniae (Kinberg) / K.

180. Parthasarathi, L. S. Ranganathan // Biology and Fertility of Soils. 2000. - № 30. -PP. 347-350.

181. Pascual J. A. Long-term suppression of Pythium ultimum in arid soil using fresh and composted municipal wastes / J. A. Pascual et al. // Biology and Fertility of Soils. 2000. - № 30. - PP. 478-484.

182. Pizl V. Interactions between microfiingi and Eisema atidrei (Oligochaeta) during cattle manure vennicomposting / V. Pizl, A. Novakova // Pedobiologia. 2003. -№47.-PP. 895-899.

183. Pramanik P. Changes in organic C, N, P and K and enzyme activities in vennicompost of biodegradable organic wastes under liming and microbial inoculants / P. Pramanik et al. // Bioresource Technology. - 2007. - № 98. - PP. 2485-2494.

184. Probanza A. Pi mis pinea L. seedling growth and bacterial rhizosphere structure after inoculation with PGPR Bacillus {B. licheniformis CECT 5106 and B. pumilus CECT 5105) / A. Probanza et al. // Applied Soil Ecology. 2002. - № 20. -PP. 75-84.

185. Sampedro L. Changes in the fatty acid profiles through the digestive tract of the earthworm Lumbricus terrestris L. / L. Sampedro, J. K. Whalen // Applied Soil Ecology. 2007. - № 35. - PP. 226-236.

186. Schaefer M. Effects of Lumbricus terrestris, Allolobophora chlorotica and Eisenia fetida on microbial community dynamics in oil-contaminated soil / M. Schaefer, S.O. Petersen, J. Filser // Soil Biology and Biochemistry. 2005. - № 37. -PP. 2065-2076.

187. Scheu S. Bottom-up control of the soil macro fauna community in a beechwood on limestone: manipulation of food resources / S. Scheu, M. Schaefer // Ecology. 1998.-№79.-PP. 1573-1585.

188. Scheu S. Effects of earthworms on nutrient dynamics, carbon turnover and microorganisms in soils from cool temperate forests of the Canadian Rocky

189. Mountains: laboratory studies / S. Scheu, D. Parkinson // Applied Soil Ecology. -1994. -№ l.-PP. 113-125.

190. Scheu S. Effects of earthworms on plant growth: patterns and perspectives // Pedobiologia. 2003. - № 47. - PP. 846-856.

191. Scheu S. Effects of the presence and community composition of earthworms on microbial community functioning / S. Scheu et al. // Oecologia. -2002. № 133. - PP. 254-260.

192. Scheu S. Microbial activity and nutrient dynamics in earthworm casts (Lumbricidae) // Biology and Fertility of Soils. 1987. - № 5. - PP. 230-234.

193. Scullion J. Earthworm activity affecting organic matter, aggregation and microbial activity in soils restored after opencast mining for coal / J. Scullion, A. Malik // Soil Biology and Biochemistry. 2000. - № 32. - PP. 119-126.

194. Scullion J. Food quality and microbial succession in ageing earthworm casts: standard microbial indices and metabolic fingerprinting / J. Scullion et al. // Pedobiologia. 2003. - № 47. - PP. 888-894.

195. Selective consumption of decomposing wheat straw by earthworms / S. A. Moody et al. // Soil Biology and Biochemistry. 1995. - № 27. - PP. 1209-1213.

196. Siddiqui Z. A. Effects of Pseudomonas fluorescens and fertilizers on the reproduction of Meloidogyme incognita and growth of tomato / Z. A. Siddiqui, A. Iqbal, I. Mahmood // Applied Soil Ecology. 2001. - № 16. - PP. 179-185.

197. Stephens P. M. Ability of the lumbricid earthworms A. rosea and A. trapezoides to reduce the severity of take-all under greenhouse and field conditions / P. M. Stephens et al. // Soil Biology and Biochemistry. 1994. - № 26. - PP. 12911297.

198. Stephens P. M. Reduced severity of Rhizoctonia solani disease on wheat seedlings associated with the presence of the earthworm Aporrectodea trapezoides1.mbricidae). / P. M. Stephens et al.. // Soil Biology and Biochemistry. 1993. -№25.-PP. 1477-1484.

199. Subler S. Comparing composts and vermicomposts / S. Subler, C. A. Edwards, J. Metzger // Bio- Cycle. 1998. - № 39. - PP. 63-66.

200. Szczech M. M. Suppressiveness of vennicompost against fusarium wilt of tomato // Journal of Phytopathology. 1999. - № 147. - PP. 155-161.

201. Szczech M. Suppressive effect of a commercial earthworm compost on some root infecting pathogens of cabbage and tomato / M. Szczech et al. // Biology, Agriculture and Horticulture. 1993. - № 10. - PP. 47-52.

202. Tiunov A. V. Fungal and bacterial communities in Lumbricus terrestris burrow walls: a laboratory experiment / A. V. Tiunov, T. G. Dobrovolskaya // Pedobiologia. 2002. - № 46. - PP. 595-605.

203. Tiunov A. V. Microflora, Protozoa and Nematoda in Lumbricus terrestris burrow walls: a laboratory experiment / A. V. Tiunov et al. // Pedobiologia. 2001. -№45. - PP. 46-60.

204. Tiunov A. V. Microfungal communities in soil, litter and casts of Lumbricus terrestris L. (Lumbricidae): a laboratory experiment / A. V. Tiunov, S. Scheu // Applied Soil Ecology. 2000. - № 14. - PP. 17-26.

205. Tomati U. The hormone like effect of earthworm casts on plant growth / U. Tomati, A. Grappelli, E.Galli // Biology and Fertility of Soils. - 1988. - V.5. - P. 288-294.

206. Tomberg K. Fungal growth and effects of different wood decomposing fungi on the indigenous bacterial community of polluted and unpolluted soils / K. Tornberg, E. Baath, S. Olsson // Biology and Fertility of Soils. 2003. - № 37. - PP. 190-197.

207. Toyota K. Estimation of the number of Gramnegative bacteria based on the number of crystal violet-tolerant bacteria in the environment / K. Toyota, M. Kimura // Soil Microorganisms 1995. - № 45. - PP. 3-7.

208. Toyota K. Microbial community indigenous to the earthworm Eisenia foetida / K. Toyota, M. Kimura // Biology and Fertility of Soils. 2000. - № 3. - PP. 187-190.

209. Van Bruggen A.H.C. Relation between soil health, wave-like fluctuations in microbial populations, and soil-borne plant disease management / A.H.C. van Bruggen et al. // European Journal of Plant Pathology. 2006. - № 115. - PP. 105122.

210. Van Veen J. A. Fate and activity of microorganisms introduced into soil / J.A. van Veen, L S. van Overbeek, J.D van Elsas // Microbiology and Molecular Biology Reviews. 1997. - № 61. - PP. 121 -135

211. Weltzien H. C. Some effects of composted organic materials on plant health // Agriculture, Ecosystems and Environment. 1989. - № 27. - PP. 439-446.

212. Windham M. T. A mechanism for increased plant growth induced by Trichoderma spp. / M. T. Windham, Y. Elad, R. Baker // Phytopathology. 1986. - № 76. - PP. 518-521.

213. Winding A. Bacteria and protozoa in soil microhabitats as affected by earthworms / A. Winding, R. Roon, N. Hendrickson // Biology and Fertility of Soils. -1997.-V. 24.-PP. 133- 140.

214. Wolters V. Microbial carbon turnover in beech forest soils worked by Aporrectodea caliginosa (Savigny) (Oligochaeta: Lumbricidae) / V. Wolters, R. G. Joergensen // Soil Biology and Biochemistry. 1992. - № 24. - PP. 171- 177.

215. Zaller J. G Vermicompost as a substitute for peat in potting media: Effects on germination, biomass allocation, yields and fruit quality of three tomato varieties // Scientia Horticulturae. 2007. - № 112. - PP. 191-199.

216. Zelenev V.V. Oscillating dynamics of bacterial populations and their predators in response to fresh organic matter added to soil: The simulation model

217. BACWAVE-WEB' / V.V. Zelenev et al. // Soil Biology and Biochemistry. 2006. -№38.-PP. 1690-1711.

218. Zhang B-G. Changes in microbial biomass C, N, and P and enzyme activities in soil incubated with the earthworms Metaphire guillelmi or Eisenia fetida / B-G. Zhang et al. // Soil Biology and Biochemistry. 2000. - № 32. - P. 20552062.(

Информация о работе

Бубина, Алла Борисовна
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2008
ВАК 03.00.32

Диссертация

Биоконверсия органических субстратов технологичными дождевыми червями в биологически активные удобрения полифункционального действия - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы