Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биотехнологические аспекты утилизации целлолигнинов

ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Биотехнологические аспекты утилизации целлолигнинов"

ВСЕРОССНПСКПЗ ЩЩЕШН СИЬШЩШСТВИШ 1Ш5 01ПП1 сапьсгахозяйствегагой биотеяюлогга

йа пряЫх рг/полиси

■ иштадом

Вера Ссргсевга

БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НТИЛЙ3ЙЦИИ ЦЕ ЛЛОЛЙГИННОВ

(03,00.23 - биотехнология)

АВТОРЕФЕРАТ

дассертацки на соискание цчемй степам кандидата биолопггеских наук '

Иоагоа - 1933

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательской институте сельскохозяйственной биотехнологии-и б Костромском сельскохозяйственном институте '

' Научные руководители академик РАСХН .

' Г, С¿Муромцев .

_ кандидат биологических наук

. .. .- К.А.Матаруева ' ' •.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных

• ' • ' . наук, профессор Р.Г„Иванова.

кандидат биологических наук И.Л.Реыетникова ■

Ведущая организация - Всероссийский тучно-исследовательский проектно-технологический институт органических удобрений.

Защита диссертации состоится "______________________1&34г,в.__час,

на заседавши Специализированного Совета Д«020;40;01.дга '

БШИ сельскохозяйственной биотехнологии.РАСШ, по адресу'-125206, г.Москва, ул;ТЕ.\шряэввская д. 42, ... '■

С диссертацией ио£Ко ознакомиться в библиотеке БЩП1 сельскохозяйственной биотехнологии РАСХН, •Автореферат разослан "________________________________"_ 15ЭЗг.

Учений, секретарь Специализированного совета кандидат биологических наук С.А.Меликова .

.. ОНЩЙ ШДОТЕГИСШКЛ РАБОТЫ .

Aîrr/MbHOGTFj TFMU: Создание экономичных и экологически чистых технолога! утшгазации отходов дает возможность наряду с экологическими, решать актуальные задачи как традиционного сельского хозяйства, lait и биотехнологических производств, в частности грибоводства. . ■ '

В _пг?|6й работе использованы многотонпаише отходи гидро-лиэного производства 'ЛанТуровского завода иедицинских црепара-тов - целдоллгнлга. Это продукт гидрешйза древесины, проводи?.»-го fia основе ионокальциевых фосфатов при температуре около двух-, сот градусов и давления 10-12 атмосфер, без применения серной кислоты. . . , • . ’ . . •

Актуальности-использования целлолипшюв дня приготовления компостов под съедобные грибы обусловлена тем, что с каадшл годом солома, которая широко применяется как основной кошопепг . грибных субстратов, становится®сё более дефицитной и дорогостоящей. Шея близкие- с соломой химические характеристики, цел. лолигния обладает рядом преимуществ:' не несет-источников инфекции, лучше.удерживает влагу и отличается более высокой емкостью

поглощения. - -

• • . > ' - - < ‘

Не мепее актуальным является прет гене нив компостов на оско-1

во целлолигнвда в качестве органических удобрений при воздели- ••

вании различных сельскохозяйственных культур. -, .

В условиях повсеместно усиливающегося дефицита органичес- '

кпх удобрений, использование нетрадиционных штатов обеспочи-

ваег повышение урояая, сохранение плодородия почвы и очистку -

окрухавдей среды от производственных отходов. - ' . •

ЦЕЛЬ Й ЗАДАЧИ РАБ0Е1: Целью напей работы являлось научное обо- .

—— --------- ----:—- ' 1 I . - ‘ ■ . "

снование использования потшоезшровайах ;'ояссдов гидролизного црэ*

-пзводства - целлолигкийов - в качестве субстратов для '

роршшя сьодобнік грибов и органических удобрений под различ- ;

НПО СЙЛЬСКОХОЗЯЙСТВСНгШС! 1Г/ЛЪТурЧ . -ДЛЯ. ЭТОГО НВОбХОДТСЛО біУІО •

решить-сяодувэдо конкретные задачи:- . ■ . . ' ' .

. . 1».й6рмалдзиротть. расчет рецентури кошостов и осущест-ішт> -восу.огатстъ предеэрительпого моделирования оптимального состава их с. поморю НЭШ, ’ ■ . ...

. 2. Разработай, способ получения компбстоЬ на основе цолло-.лташна, діть е’?у биологическое п агро;даглчсское обоснование.

. 3. Рсшігь вопрос о возможноеги использования кошостов на '■

основе цоллолягнина в качестве субстратов при культивироватпг

Агпгісиз ■ .

■ 4. Определить перспективность применения целлолигнша как »

одного,из составляющих покровной огкУйп прп получении плодовых '

‘ * €

тел шамшшьоков;.

5. • Изучить возмогнооть КСПОЯЬЗОВШЩЯ ЦЄЛЛОЛИПШЙОВНХ кш*> • постов* о тагао-отработанных грибних субстратов, в качестве ор-

Г21ШЧССК1Ш-уД0бре!ШЙ,

’ ' 6,- Гйгработать предловенля в рекомендации по применении яо-

вше. взідоїгксшоотов ка основе отходов гцдродпвного производства ■ Ыантуровского завода медицинских препаратов Костромской области. НАУЧНАЯ І.І0ШЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ БііА’ШХЗТЬ РАБОМ; .. ..

-'Вперэне в кпчаотво основного кшпонента при приготовлении . оубстратов для. культтжровагаш оіедобкшс- грибов бшш испольво- ' ванн целлоллгошш.. ' - , '/ ■ .

і , - Предложен метод расчета оптимального соотава коупостов с ! Еопояьзоважем ПЭН.1. -: ’ ■ .

♦- Разработан способ, получения грибных субстратов на ооновв '■ целлсщигшша для вультшшравангиг съедобных грпбов./Заявка.на' патаад -;й.93003395/13 003402/С X :\ ; ,Ь-V/’ л - - ;=;

, ~ Изученовлияний. иовах видов удобрений на урояай сельскохо-'

; ояйствешшх культур, что открывает рационалыше пути преодоле- \

- - 3 - .

'ния дефицита органических удобрений в районах расположения гидролизных производств /ТУ ОП 437-130-90/. .

' - Обоснован экологически чистай и экономически бы годный способ утилизации многотоннаштх отходов гидролизного производства.

- Компоста псггаташ и внедрены в .хозяйства Иантуровского района, в подсобннх хозяйствах "Агро" и Ассоциации делового содружества Костромской области, что подтвердцаат представленные в диссертации екти о внедрении результатов работы. .

¿ПР0ЕЩ1Я РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ: Основные полс.т.ения диссертационной работы долоасны в Енступленлях на конференциях: "олодых ученых /г.Ксстралз'КВЭг./, на Научло-технпчеспш семинаре по исполъзо . ванта дпгвпна п.его производили: в сельское хозяйстве /г.Л-Пуш-кпн, 1989г./, на Научной конференции "Наука - сельскохозяйствен но»,цг производству" /г. Кострома 1990г./, на Перво;.! Всесоюзно:.! со вещании по проблемам культивирования сзедобннх грибов в СССР

Г: ' '

/гЛюсква-Пуи'лно, 1891г./, на ^^государственной конференции по нс&тпьютзрпзацпл учебного процесса я каучко-исследовательской работы /г.Кострсма 1992г./, на Паучник ноьферэшгаях про-рессорс~ ко-преподаватсльского состава и аспирантов Костромского ОХИ /1988, 1989, 1590, 1991, 1992, 1993 г.г./, на совещаниях-рук!}?-воднтолей хозяйств п главных агрономов ГднтурсЕского района Костромской области /1389, 1990, 1991 г.г./. '

ПУИПЙШШ: По теме диссертации лично и в соавторстве опубликовано 9.1 печатных работ. Выпущены ТУ на ¿п-гпшго-агеяжчнне компос-тн, Рекомендации по использованию лигннповнх комюстов в Кост—-,, ронской области. Получай патент.на способ получения субстратов для щрапцшэнпя па;,шиньонов л других сьедо&шя грибов./Заявка •. ' 93003395Л3 €03402/. ■' ) - •

. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ: Диссертация состоит из введения* трех разделоз, еыводов и списка использованной литературы, . вгстчзгйтз -

. 4 - . .

ro I£Q нявваний, в тш числе 42 иностранных. Она содеряит 27 таблиц, 16 рисунков, сопровождается фотографиями.

.. 2. матшшм и мкгоді исслэдовлш! .

1 2.1. Моделирование рецептури кошостов. Метода изучения

компостирования целлолигнинов ' *

Экспериментальная работа по топе диссертации проведена т базе. Костромского сельскохозяйственного института, в хозяйств?. і\!зитурозского района, подсобных хозяйствах "Агро" и Ассоциации целевого содружества Костромской области.

■ Объектами исследований слуншл-компост, пркготоплешше и .осново целлолигнинов о целыо использования их как субстратов л культнвпровашш съедобных грибов к как' удобрения при возделыва нкц раалзічішх сельскохозяйственных культур.

Для приготовления рецептуры кошостов наші составлена про

• грамма оптимизации биологически активных субстратов. Программа может быть реализована на НЭЕМ "АГАТ-9" в системе языка "ЕСГЮИ или на машинах тина "ЇШ" в системе "Табличные расчетн". Програма позволяет, исходя из данных химического состава кошонен ■гов, быстро определить количество необходимых добавок к -основному субстрату, при двикении к задашгалу оптшыгагу соотпоые £ша элементов.

; . Шли приготовлены и изучены следующие вяда кошостов:

I. Традиционный компост /далее - Контроль/ следующего состава:

Пшеничная солома’ - 1000 ир .

Помет бройлеров . - 750-800 кг

Гипо . - 60 кг

Вода - . *• 400-5Q0 кг /Казокин Ю.И. 1990г./

2. Целлолигнш + помет бройлеров + .'£РК (далее - целлолигшшо-

ПОМЗТНЫЙ КОМПОСТ) .

3. Целлолигннн + Й?1С (далее - целлолигнино-минеральный компост).

В процессе созревания кошостов, изучали температурнш! режим, агрохга.шческио показателя - влажность весов®; методом, общий азот по Къелъдалта, подвхкшю фосфаты по Чирикову, подавший калий в той яе вцгяжке (А.В.Петербургский, 1969г.) п микробиологическую активность. Количественный состав различных груш микроорганизмов, анализировали путем последовательных разведений и посева на плотике шттатблънне среды - МПА, ЗШШ, КАА, ЧАПЕКА (Д.Г.Звягинцев, 1978г.)» цедлшозолитичоскую активность определяли методом Макарова, динамику процессов дыхания методом Штат-нова, содераагаге полифенолоксидазы и пероксидазы исследовали фо~ тоэлектроколориметрическим методом з соответствии с Методическими рекомендациями НИИ сельскохозяйственной микробиологии (1988г.).

" 2.2. Условия и метода проведения опытов по использовании целлолигнинов дая культивирования Л- .

Опыты с грибами проводили в специальной камере площадью 30 кв.м, микроклимат поддерживали в соотзэтотвнл с требованиями технологических этапов выращивания шаг.шиньогюв (А.Девочкин, 1983 год). Содержание углекислого газа регулировали с помощью вы тайной и приточной вентиляции. ' ■ ■

В качестве контрольного компоста в опытах использовали тра-г- -■диционшЛ кош'ост совхоза "Заречьз" Московской области. Расход компостов составлял 100-120 кг/м2. . . - - .

_ Кнокуляцш) проводили'г.глцелием А. Ь1зрогизыта'.с,юв: 273, ГДР-

2, 19, 640 и. 117 производства завода мицелия совхоза '‘Заречьо". ■ Расход мицелия 400-450 г/м2. В качестве покровной смеси • примени-

ли торф с повестью в соотноаошгл 5 : 2 и целлолітші с известью

в том не соогно:иеш:к. ' .

Изучение влияния целлолигнинових кошюстов на рост, форгля-ровачко ладхая и качество продукции проводили согласно методико Ц.ГанчзвоЯ (1350) л И.Дудка (1982г.').

2.3, Мйтоди пзучонпя возмэзноста применения •

• цаглолпгншов в качестве оргаипчоскіх удобрений

Исследования влияния целлолпгншовше удобрешй на рост,, рапзпгсз, урожайность у качество сельскохозяйственных культур, а таїсіе плодородна кочан проведеш в лабораторішх, вегетацион-

' ’ • . #

та', полсвих я производственник опятах по мегодико Б.А.Доспэхо-

ьа (1972г.)'. ■ ' ’ ‘ .

Почни.отток участков дерново-подзолисгнз, сродносугли-іпгстнз о содарпшшом гупуса 1.8-2,2/1 и средаиг подвю-зшх форм фосфора и обменного кплкл. . . ’

, С'бъектачи исследований, я качество органических удобрений слулглтл целдолпгшшовио компост», а гакно отрабоїагаща субоїра-та ¿:з—пол аш.ишиьоков*

ІІорг.і! органичэскпх и шнврадышх .удоброшй на плшшрусглув урозайкоок» сельскохо.зяйсявешшх- культур расчитывали по реко-ыеадацюгл 1ЕША0 (1987г.). В опытах проводили фонологические наблюдения и биометрические замеры, определяли величину, и структуру Урсеак зерновке (кукурузы, овса, рдл) к кормовых (травн), согласно мзтодокач ВИК’ (1987г.). . .

• Содераанко шатэлькнх вещзоягв почве и растениях к качество. получаоцой продукции определяли цетодан»!, ошісантсдн Л. В«Пзтербургс'.;г.у, (1969г.), А.ЇЇ .Ермаковым (1379г.) и в Потоди-Ч90КІК указания?; аґрохиглелукбн ї.’.СХ' (1973г.). ■

■ В условиях защищенного трут а согласно ызтоднкй В‘,Кара?г19~ ва (1983г.) изучалась возмояйость использования субг." ’тов кз-

В качестве контрольного в опито использовали грунт с вздуйте го состава: .

Опытный грунт состоял из ЗОр тепличного грунта ;<■ ?0;^ це^олпг-шшо?,«морального оубстратА из-под грибов, Плецадъ оиыяа 32 \&% учетная плоп;адь составляла' ^ ;<2,. .

Опптм проводили в 3'-6-?.ти кратном повторении*

били взяты величина себест'охггости ПРОДУКЦИЯ и рчптабол&иосЯ». Для расчэта этих показателей выпользовала зеляташ: прлбпл^, реализационная цена, материальные затрата (ЦИНАО 1987?»},'.

• Стэпонь достоверности установлении* ЗаКОЯОГ-ГОрЯОСТОЗ СЦЗ-’П«-зага с дсмон&ю дисперсионного анализа по гагодаке Б^Доспохова (19841ч) , Обработка эксперлмонталышх дачных Ваёолпеаа на пер-сональпом компьютера 1Ш» ' . . ‘

для культивирования А.'Ыйр'огио *Бпологпя крмпостпфоэаиюг» Согласно М.ИЛудакозу 197бгт).гидролизный лигнин,

■ под грибов для возделмйшпля огурцов сорта ,'Мара,5с

среднесуглшгастай почва павозннЯ перегной нлзиннцй горе» минеральные удобрения: аммиачная селитра . суперфосфат ' • хлорнсгпй КЭДИЯ

- 60-430. г/гй

- 30-10 ху'.'.2

- 10-15 гДй

В расчете экономической эффективности за оснсзнио кртсгорш

з. оесуддейиб РЕЗУЛЬТАТОВ

ЗЛ. Способ приготовления субстратов на основа цэляол:тгаюв

в отличии ог природного, представляет собой сложную сі.юсь продуктов гидролитического распада древесных остатков (опилки, цепа, горбыль, кора лиственных и хвоіікісс пород). Он включает в себя собственно лигнин (40-80$), трудаогидролизуег.шо полисахариды (13-18$), смолы и вещества' лигно-іуминового комплекса (15- • 132), а такке производите оргашгческнх кислот и золыщз элементы (1.5-10$), Но гидролизный лигнга имеет и общие чорта с при-родшы - в зависимости от внешних условий он обладает, способностью кап к конденсации, так и к дальнейшему расщеплению,

В' последнее время эти свойства многие.исследователи иироко используют при создании из лигнпнов целого ряда препаратов для растениеводства: регуляторов роста, пестицидов, ретордачгов, органочлинералъных и комплексных удобреній. (Чудаков 197Бг, Глущенко 1971г, Скриган 1368г, Труиккн 1978г.).

В наших опытах для приготовления комлостов в качестве основных компонентов были использованы солома пшеницы и целлолиг-нш со следующей химической характеристикой (табл.1), •

Таблица I

Сравнительная агрохимическая характеристика соломы ' ,

пшеничкой и целлолигаина в % на сухое вещество . .

Компонент ■ Г Ш - ( Влага I Зола '¡Азот ГёосФор (Калий .

__________________! !________і ' logEp.it ! " ~ • - ___ ,

Солома ппек» 4,6-5.0 14-16 4-6 0,4-0;5 0Д-0.3 0*03-0.1

Цеддсшігнші , 4,2-4,6 50-60 5-6 0 ¿1-0 ¿2 0;4-Г.5 0,03-0.0Г|

' Субстраты на основе цёлйолагашоз дог кульквігрозания пал-.пшсьоаов. готовите по технологии* Гфедусйатрішач'іцей предварите ль нов шешішаїііів исходных шйвракбных и органических добавок с еспеакым компонентом.Полу^енііуи массу {сорі.шрсвалс в небольшие

бурти 1,5-2,0 метра шириш, каура высота и произволь-

ной длина и обрабатывали беззодппьт ш.гтг'.ак.с:: а. строго сир*;-;, них лозах с помогло установлю УКТіі-4„ .

С целью актазвсацші «роцоссоа котаостарозания н создания благоприятного зозда&кяк* р-э;-?".а, а гаккв для освобождения мас-си от избыточного шйШаі з период созраваїшя субстрата проводили гри перебивйй* При этш* чтобы улучптт* сірукїуК’ нзта-риала, повысить аэращсэ к Бодоудорт-иізгаицуіо способность,, в .чем-* постируемую нассу вобаачяли паю из раската 10-20 ст/г* Наблюдения за яошоогами *г период соареваная показала* что после обработки безводным «.гжахсм, в пзрзко ддаа-тря дня температура п тссэ подапмае*ся до 68-72 градусов Эю елоссб~

. стаувг уяичтоненга вредных для кашпгаьеков никроораган^к-ов, насекалах п Нематод* За период кошостирспаніи иксараэдра з ошшшх субсурагах колзбалась незначительно» Пое:а ггорсбпг.огс она опускалась на 6-9 ірадусоз п состизягла 60-65 градуспт;., В ко:,шосте, приготовлением по градационной '?ехнолопл: о использованием сойо?йі| разогрев тссы был несколько ксдлешюв. На 56 сутки температура в масса достигла и&пога^ш и составляла 65-68*0. Поста второй порвбиэки температура в ном спускалась до 50-52^0 п уке виао не поднималась (рпсЛ) *

Данное обстоятельство олразалось на мзкробиологачеоксй активности в кстшостнруешх тосгх (табл«2Ь

Рес.1.Температурный разам конзостов в процзсса их созревания.

Таблица 2. . ,

■ Динамика биологической активности в процессе

еозрэвания производственных качлостов. . '

.1 .

Время ¡Характеристика ¡Ёактер !Аэробя.!Актяяо- ¡ГЛшфо— ¡Дыхание ¡Разлокание в суг1 кошюста • !на },1Ш1!азотфик.(лице1н!;лЕЦЭты!мгСО^уг!целлялозы ! ! ¡саторы!! „ ! !в сутки! % /мэс

. - 1 МЛЦ. / Г ! 1 !

й , Тпадициошшй . {СОЛОМа-гПСМЗТ) 6.20 4.80 2.80 7« 50 3.040 85

Целлолигнлно-аоаечнаЁ. ■ 5.40 4.10 1;95 2*80 2.200 63

Целлолигниио- мквзралышй 0.33 0^24 1*26 3.06 2о080 22

О Традцдкбшшй (солома точат! ?;26 4.В2 3*30 ■ 6^03 з.ози Г;~;

ЦвЯЛОЛШИШО- 0,33 0*03 1.46 1.00 0.246 с 1

t

2

- _________RpojQnyoi»í3¿Táfla.?„

3 ' A ' r> ' G ‘ '7^'______С

Целлсштшш- мтаераяьнкіі • ОЛО <0.0:7 -ftiSfl; •23

16 ТрадвдшшшП ■ (сологл+ло^-yj.) Я1?,«®) Э..20 .5,00 1.7:0 ■Í..-C.Í0 .25

ЦОЛЛОД’.НПІЯО- ПОМЭИГ!':! ' X-XSO 0..С0 ■•а. оо її,¿no ;л,єео ■РЇ

Цоллолпгшто- і.пшератаїшй , Z2.A0 Р.<00 Я,£0 ІЯ-í &>ЄОО ■12

28 ТрадацігошшЗ (солсма+пкіод1) 12,00 б,4Ю 7„ío І»Є0 3.013 . S3

ЦвЛЛОЛІІПИЯІО-• поматщпі І5лСО 5 івО Э.-00 з,ео 35Й00 ео

Целлолигншо- 35. ЄО 7,20 ■б* 40 3*20 3«0"0 03

г.ягкораяышй

Сразу после обработки ббззадікм окртакои* » оп-ігяіс: cy¿c‘> ратах числеішосгь бпкїерлії, уптгилаемн:-: па 'ПІД. сотграччитасз ,го. ■100-300 піс/г, з 50-100 раз ууопылиясст. -пгело аио^ікксатороз ч акгішсглицетоз» Йо yzs ’іораг. -пгде.гэ го;"піsc^xó з щдяосгох достигло íícxos.4с-тз и кя ¡E4-I3 -су??:» нрзяисглз в yo :: п,пть-дввдцать раз., -З їяслздшшкд яогсіосгз du;:0 о’::*-з’:е’ло noits-ПЄІИС9. нерастанпэ чпслешіосга зсзх уадкязи":*;« групп inuspcopv.i- ' ігазмоз, кроідз микромкцзгоа* Э?а кошфГлшїлрд mera i-nr:dK5 груп* па мэдгсооргадаачав, -зо зсох mtrrocsax а парз«з гру йодол: даз,?;.-?. геядеіщш к ешгэзнттз калргсзо!го<гтпк • хпрпагврзвгга, кзгмрся к

' • ’ • - - Я • ‘

дзльнейазм. лрскрамлось. На £6-28 сугіпі <я:,':ї за^тдатгз-лг. no-'

• pagase ля і Лїігзкізз к .псходаїсі с прозизвагзэ щ ,•*

• \ Ншібояшая.акЕягкостй лт-сцесспа дтг::еіг.'я а.рйзлсглптгя. езя-: ¿даозн ізїт.тзгібла-з Еотзаосррх-дп^^одс.’аігоад _(#5г.я:сная«,; Л-у;'

•" • Тглород лшпзта.і»пй’»зуз5ся з'щіогбзікфткх Чссіюм оймено <3arrccn’J!¡ хрз$сз а агсяпгетсцэгрв,' iosopíio.’¿pa¿->-ф.ормвруюї- oro с иогл^ьз колпигокса «шсзаияшк о::зс5ор:.:с-нгоз ї-stia ф-зноло::свдаз(Ту0з, IS0?iv) f; • '

■' - 12 - ; • ; ,

. Исследования показали, что полифенолоксидаза, которая участвует в превращении органических соединений аррыатическо-го ряда, наиболее активна в опытных компостах и в первые две недели Срис.2). Пероксидаза, катализирующая окисление.полисе-нолов в присутствии органических перекисей, фермент относитель но термостабильный. Самое большое количество её было обнаружено в компоста* через 10-14 дней после начала компостирования, когда температура в шссе колебалась незначительно, а реакция среды была слабощелочной (рис.З), /

. Результаты агрохи.ических исследований позволили отметить, что в массе субстратов, к завершению кташостировандя обнаружен но достаточное количество минеральных и органических веществ, необходимых для пчгания А.Ызрогие (табл.З).

■ - ' '■ . *. Таблица 3. .

• Агрохимические показатели компосгов

• разного срока созревания ■

ПО'КАЗИ ЕЛ'И

Вре-!Характеристика !_______

сутк; К0Ш1001'а 1рНсол»{влага. \% на абс.сухое в-во ! . . _I р ! азот ! Фосфор! калий

! С/М

!_________

. 3

Традоц1ГО1пшй

Де^гЭЛИГНЯЦО-

7.1

7*3

69 1.69

67 1.86

2.1 1.64

1,33 1.66

В

3 Традиционный 7.3 63 2.1С,, 2.0 1.96 26/1

Целлолигкино- 6.9 66. 1.91 1»3 1.74 22/1

пометный . . . . •• ' ..

Целлолнгаино- 7.6

• минеральный

II.. Традиционный 7*0 65 1,63 2.1 1.62 . 27/1

Целлолигнино- 6#8 66 1;85 1.3 1.75 20/1

' . ПОМЗТНЫЙ .

68 2.0 1.2 1.68 21/1

: Целлолкгнина- . 7*4 . 66 2,2 1.36 1.72 20/1

ютюралышй - .....

25/1

19/1

Рис.2, Активность полвфзнолоксдпазн в Еоцвсса /кошюотаровация.' г

t.ii | . • ' ■ "'t~ К.ГЧ|>ЛЬ .

^ . ' -З4 и,гігчкиьй

/ ^ -s-

/ ''

/ :

8.

I , \

Ы,"[ \ \

-—к'

• . • \ : .

\ \ ' v4 : \ . •' ‘ •

• ч \

■ Ч \'Г . ■ ■ .

■ ' ' '"''Jf ■

5 Cr'iMt S ■ ‘ il C;l r*i 15 кл cj cytf-M ’ £^-а.Й С

Рнс. 3, . Актнйность‘ пёрсагоадазн' '

' в процоесё кр'яіоотироваяшї» ’ ; ' іди;>ч,,,ь .

'■ ' у ' _ •*Ит

' ' / ti- ~Н— ÜA-МММфМЬВ

ей

а 1

Г

■ь** .1

%f - ; 'á

-s s

: A /

!

3 tf . ' 1 . Il I > '*•' r-ntu , Sâ r.vn»

■ иг»и.!іЛд :> -j/ сi'

14

І 2_________"З 4 '5 ’в * 7 6

Целдолигншю- 7,5 69 : 2,1 1,29 1,63 Ї8/Г

. ■ минеральный ■ ■ . •

28 Традиционный 7,0 68 1.64 1,96 1,66 24/ї

Целлолигнино- 7,3 68 1,70 1,30 1.62 І8/І

пометный - . ■ . . V V / '

Целлолигнино- 7,4 -69 ■ 2,0 1,30 1,58' І8/І

. минеральный . •' "• , •' . ' ' '

Данные подтверждают, что отшшо компості! по основным показателям близки к традиционным - шевт нейтральную шп; слабощелочную реакцію среда, содержат основные элементы питания з соотношении, отвечающем требованиям к субстратам для культивирования шампиньонов. , • ’' • ,

• ‘ ‘ . . * • • • . - ' ’ ‘ '

. 3,2, Культивирование А.Морогип . и Р.ог^геьиш на ■. .

• целлолигниновшс компротах. ■ ' ■ . ■ • ■

. В условиях лабораторних и полупроизводственных опцтоз в 1989-1952 годах новые вхэды коипостов на основе целлолигшшои биті попользованы как субстрати для кулькшировання кашиньона двуспорового н вєшшікії устрцчноіі» , ■ ■ '

.Лабораторные опнгы показали, что скорость роста мицелия А*

. ЬіЕрогиз ' на целлол'игншовцс субстратах’в чашках Петри была ' вшіе, чем на градационном субстрата * Плодовые тела в зксперн-центапоставленном в цедлолфановых пакетах,' появились:на опыт-? нкх субстратах на 3-1 дня раныцз, чем в контроле.,' ■ ' ■ " .

На основе разработанной начг .технологии біда? приготовлены

■ її .фшенЬїщ, в. цощгцропзводотаеіцщх; опытах целдолшвдшовые суб~ страти..киї ^лькіВЕровшш їлаг.ііпіііьонов.' В каческее крнтро^юго ' оубсїщїа.кспользовалпсь традіощоїшне ісошостц совхоза “Заречье" Цоскозской.областк.^БщЕа изучена.возкокность хфкг.іенения покров-

поіі етзси, приготовленной на основе целлолкглшгов , при сршзке~

ІШ С ЇОрЛШШїї.ЕЬ . ■ . ■

Проведвшшмн іісслодозшпоійс« уоїглоп::ено. что гэб.' •... довше гал шашгакшов атагаоа І’і-7-2 ;; 27Н, ив -шал суг --с^онио го различия в оавкоіглости от оубстрага» Разищі, помогшая при обработке денні«, била из'достоверно:!, ‘

' Плодовые тела на огшїнік субстратах поязгглкаь- розпис; на 4~ 5 днеіі, а пзріюд плодоношення сил на 3-4 для короче н сосгазїгл 25-3? суток (рис.4)« .

Рио.4, Динамшса отдачи грибов гвамшільоноз пггамма їїіР-2,р/і/*

ЙСлі

* } ! ‘ • І’'м!-‘ '

-П-

—„ - ЦУедН’рЗиЬЧ;.;

і.-А/ і/і\ .

'і * •\ * ■

у\.

ГПТІ-

, , Н і

За это время на контрола било собрано пашиньонов с Ъл2 шташаГДР-2 - 8.2 кг, а 273 - 7.8 кг. Данине свидетельствуют, что в проведенных опытах целлолигниновые комлосга обеспечивал!! урожай не ниже традиционных (табл.4). ■ , ' ■

. ' . ' ■ •' ' Таблица 4 ,

.Характеристика цешшх хозяйственных признаков ■ А.Ывуогиа шташюв ГДР-2 II 273 -•

Характеристика компоста • '» Шташ 1 ! Ургасай 1 кг/м2 •Число ляодо!Средний вес |ВНХ тел С Iплодового "I м2 ■ ’тела, г

Контроль ' ■ ГДР-2- 8.220 1646 8.2

■(Традиционный) * 273 ' 7.780 „1521 8.9

Целлолигнино- ГДР-2 9.160 . 1724 - 8.2

пометный 273 8.010 1620 9*1

Целлолигншо- . ГДР-2 8.500 1604 8.3

минеральный 273 8,400 1700 9.0

НСР0.5 - 0,4 '51,4 0,4

’ В опытах по изучению влияния целлалигниновых субстратов на

урожай различных штаммов А. Ьаорогив обнаружено, что штаммы,’ которые наиболее урожайны на контрольных ког/достах, были роэуль тативнее и на опытных (табл.5). .

. ' Таблица б .■ ■

. Влияние субстратов на основе целлолипганов на урожай

. плодовых'тел различных шгашов а.Ыврогиз.

, в кг/м2 ...

Характеристика. ! ‘ • ’Штаммы-

" коглпоота ' ' ! ГДР-2 ! 273 ! 640 ! Ю

- ' -' Т • • • л. ■ 2.3 4 Г"

Нейтраль ’ . ; • .. (!Грал^п^!ппн1Й) ' ’ 7^8 ' 6..3 6.2 5,6

Î ' (■—1. ї прочоллоп^о тяйл^и •

І 2 3 4 r¡

Цоллолигнішо- . гто:лотнкіІ 8Д 7,Я о.З-

Целлслпглізю- їпшоральшга 3,0' 7,0 G.O <" 0-

ИСР0*5 0з- . 0 « lú 0,2 ' ОУ,

Из табл’.щч елдлол что зсо, ufa;.:ш ігжпккьона яг>усі?от;ов;н'0.

лспольяун:."ге з нггікх "слледепу'лжсс,. иохно луліз'пппиогать ”a целЛолішгаюпт: субсїрпїдх »- '

npîî;>3itfcHKô целлоллппша з капосгзе :ie:,~>c?:ein'a пом^яи? сглєсїї б опитах о пп':іт:піЬо:тіТп; дало поло ..':гелъ;-:чо cor^;::,-/a::' Нзллоллппшсііц;! локрошпй кат-іриал чо содер'--”1 •" ла-іагочной ;яік~ рслюрц.'п ла'йтносїЯ' їзкол ояпсііоіі зі ііаог?::'л'з вр^-уг iv" ''•;•-• cogono р егпі с í о па о.З то сшзоко с тор:йпіоскоЛ п:;гэ:чсо:к:;г; весхчн в процессе гадродяза. .Урокаіі б1 г-ірчантас о гопс/,>зоза!гл~ ем такой локрозкои сглас:г не отличатся от контр?лы’ооо -гг-; п:: тратщщгоаном, гак п на спыггоос субстратах; {ткйл.^Ь ' ' 'Га^л^'а 5

Влітянї’з рааятпшх.зидов оу<5сгуаїо» к поіфовнг.’ч с:.;?сз-і

■ .па ?ро.~ай плодових гел шсмштоноз (кг/:Я)

Субстпат

i:¡ т л ;.і п

Покровіпя !__________

С?'ЙС£> !Г£Р-Д! 273 і ^0 ? ІЗ.

Контро.'о.

. ( традиционный)

Целлолигпшо-помсїнн:! ■

Иоллоліігкіїїіо-

гпшэралыш?.

торф

деллолигапї

?орЬ

ЦЭЛЛ0Л1ТГНПН ■ '"Орї> целлоліггїшн

ІІСР0_5

8і2

3,5

9,1

8,2'

8*3

8*3

0*3

7.<7 Ы

QS

8,4;

8.5

8.1

0.5

öj.'J 6*3

G Л 7,1. 7,3:' - з.о-

.біб ■ •:%? Сч4 V.-û. 6,5- 7,3

U І

5Р f

•Ь- В. :1,8

0*4 0,49 Ü.44

СГг г/>

Исследования, проведанные в опытах, по изучению влияния целлолигаиновых компостов и покровной смеси на осново целло-лишпна на урожай А. ьісрогио » Да-1111 возможность віигочешія их в технологию возделывания- шампиньонов. .

' Биохимический анализ плодовых тел выявил в опытных вариантах более высокое содержание белковых веществ и сникениз уровня нитратов..В плодовых телах,' полученных на традиционных кошостах содержание нитратов колебалось от 101 до .140 мг/кг, тогда как в грибах, полученных в опытных.вариантах оно сосга- • вило" лишь 28-96 мг/кг. , ■ •

Проведенными исследованиями установлено, что в плодовых телах-, полученных на опытных субстратах отсутствуют токсичные ' * • - -металлы: кадмий, ртуть и хром. Содержание меди, цинка и свинца составило-соответственно І.6-І.4 мг/кг; I.5-1.3 и 0.45-0.30 иг/ кг, что ннне предельно допустимых концентраций. ..

Отработанные целлолигншо-шнеральные компоста после куль* тивирования шампиньонов были использованы в лабораторных опытах с целью изучения возможности применения их для выращивания •вешенки устричной. 'Ьроведенные эксперименты показали, что пло-. довые тела Р.оаігоаїио ‘сформировались на целлолигаиновых ком-постах на 14-16 день. На контрольном субстрате, которым служила лузга подсолнечника, принордаи появились только на 17 день.

С 10 кг опытных когшостов было собрано 2.2 кг грибов, что на 610 г больше, чем с той ле масса контрольного субстрата.

3.3. Использование целлолигаиновых комгшстов в . качества ¿¿гаяичёскнх удобрений. . .

Влюбых растительных остатках, Соступающих в почву как с ЕсхзшвкоД шссой, так в с органическими удобрениями содержится довольно больное количество лигнина. Как отмечалось в литера-

турком обзоре, лигнин является важным компонентом в процессе гумусообразотззнш, презде всего как источник углерода и энергии. ' ' ' . , .

Во гаопгх регионах нашей страны шеет место ситуация дефицита оргаштки в почве, устанавливается отрицательный баланс гу~ нуса. Отхода гидролизного я грибного производства могут явиться ва’хни'л дополнительным источником ценных органических удобрений. '

Цаллатагппш-жнераяыще компоста была использованы з полевом опыте при возделывании различных сельскохозяйственных культур» По. результатягл трэхлетних данных мокло судить о положительном влиянии целлолигаиновых удобрений как на урожай однолетних трав, так и зерновгос культур (рис.5). '

«Уротай сэльоео2озяйоееоншсс культах) з произзояотаскпоч

1ЙП п ■ * ' К-Ч

ошгео Т53В - 1990гг. Ы

100-

и

рсГ<

*У / ■ •Г

№

ш

ч' ~ К--' -\ Чч*

У> >

/V

■У/

у/,

рднлр««

На отшасс ког-чтостах урожай сельскохозяйственных культур бил В-И9, чем в вариантах с применением минеральных удобрений, а такко с использованием торфо-навознш:, •

Эго лодтворздшот 51 результат полового опита с озимой. роет>ю. Са'.щА висо:шЯ урожай зерна был получен при использовании. целло-• • . » липшновгк ког.шостов. Большой интерес вызвата дашше, полученные с использованием в качестве органических удобрений субстратов поме культивирования шампиньонов. Обогащенная аминокислота'.™ и другими биологически активными веществами органическая масса сыграла роль богатого питательного субстрата. Растения получили достаточное количество ваших питательных веществ в' легкодоступной форме, что позволило получить высокий уронай зерна - 42 ц/га (табл.7). . ..

, . . Таблица 7

. Урожай озимой ржи в полевом опыто 1992 года

Варианты опнта 1------ .yi’QSS.Üt.JV!.™-------------------

___________________________! Г ! 2 13 ¡среднее

I. Контроль б/у 29.5 25.4 29.0 27.S6

Й30?60К90 ' 33.7 . 22.2 35.1 30.40

3. Цоллолигнш, 40 т/га 25.7 25.6 22.6 24.63

4. Целлолшюто-•минеральный компост, 40 т/га 33.2 43.9 ' . 37.7 38.26

5. Субстрат-из-под ■ ' ■ грибов, 40 т/га •43.9 . 41.6 40.5 . 42.00

6, ТорФо-пазозннй компост, ,40 т/га . . '-34.6 34.6 ■ Ч , 36.4 35.2

- кср0^ , ■ ; ■ • 6.5

1 Аналогичное действие оказали.отработанные субстраты и к:

урож12 огурцов■сорта "Марафон". Компоста-из-под шампиньонов ' вводили в состав тепличного грунта. Урожай огурцов на нем со-

ставил 14 кг/м2, что на 4 кг выше контрольного.

. Такитл образом, вопросы утилизации и рэупшизацтг отходов гидролизного производства можно о успехом решать, используя целлодигшяш к субстрата из-под грибов в качестве эффективных органических удобрений. ' ' .

■ 3.4, Экономическая эффективность выращивания шампиньонов

• на целяолпгтиовкх субстратах. .

. В наагос опытах использовался новый вид субстрата, .которой дешевле традздиошюго компоста. Оценка эффективности этого при ома сделана по принятии экономическим показателя?.! (табл.7). .

. Таблица 7 . •

Расчет экономической оффсклпшоста ' •

производства коглпостов (на I тонну)

Л '

Показатели '.Классический Щеллолпгншо- ГЦсллолютгако-! вдлпост ! пометный _! минеральный

Себестоимость 6 3 ' 2

(тис.руб.) .

Реализационная 10 ' 10 10

цена (тис.руб.) . . .

Прибыль 4 ' • • 7 8

(тыс.руб) , .

Рентабельность, % 66 233 ' 400 ■

Из таблицы видно. снижение себестоимости новых видов.ком-

постов в два-трп раза и увеличение рентабельности на 250-330^.

вывода. _ '

. I. Экспериментально обоснованы пути утилизации отходов гидролизного производства,- предложены рецептура п способ приготовления нозых видов яошостов,па основе целлолигпша (]3аявка )* 93003395/13). : '

2. Описаны ход сукцессии при компостировании целлолигни-нов it ферментативная активность микроорганизмов на разных эта- . пах созревания кої.шостоіи ' . .

Зі Впервые цоллолигншо-помєїньш п целлолигнино-минераль-

*шэ когіпосїіі использованы для культивирования A.Woporus п . * *

P. outreatus • Результати показали, что при значительно более

низких затратах .урокаіі плодовых тол грибов но уступает уровшэ,

нолучонно’лу па традпщкшок компосте.

4. Показано, что лпгкпновнэ оесодц мохно использовать как

основной компонент покроьирй смосн при выращивании шампиньонов» Целлолиппзтовие компосты п покровные ■ класи изначально не несут источников ішфзкциїт» что сникает опаснроть инфи"ироваияя куль-тазируемнх грибов. . •

5, Выявлена возможность использования отработанных после іутакгопрованш Пій'-^п-іьонов’ кбмпостов для вцраоггоания вешенки л дал обогащения тепличного грунта под огурцы»

S* Выявлено, что цоллолигниновыа кошостн могут применяться как оргашгчоекко удобрения при выра;цпнанпи различных сельско-'хэряЯствонтк культур, обоспочивая 20-30$ прибавки урожая»

’ 7, Показана экономическая з'^фэктивность использования цел-

лолигкинов как основної« компонента дет приготовления субстратов при-культивировании съедобных грибов,-а-также в качество органичоекю: удобрении при возделывании сельскохозяйственных культур*'Рентабельность производства компостов при отом состав ляла около 400$, а окупаемость использования кошостоз при воз--дэлызанип подевійс культур но превіііала двух лет. .

- Список работ, опубликованных'по теме диссертации.

I. Вшшградова B.C. Микробиологическое обоснование эффективного использования отходов Мантуровского ШЗ в сочетании о различными компонентами в качестве органических удобреній, В

сб:. участие молодых учених и специалистов в реализации паучно-

• технических проблем. Кострома, 1980г. .

2. Виноградова В.С*, Матаруева И.Л. Микробиологическая активность■почзн ггріг использовании отходов Мантуровского ЕХЗ в качества органических,удобрений. В сб: Научно-технический се-

■ глглар по использования лигнина з его производных л сельском хозяйстве. Деппнграц-Пушшн, 1989 год. •

■ 3. Виноградова B.C., Писарьков Л.С.-Использование отходов

гидролизного производства на приготовление биологически активного грунта для внрапдвайот иа:,шиньонов. В сб: Научно-технлче с -кий потенциал 'молодих учешк и специалистов производству. , г.Костроі.’л, 1989 год. . •

4. Матаруева Й.А., Виноградова B.C. Етаянйэ органических удобрешй на основе отходов Мантуровского ЕХЗ на биологически активность почвц и уроаай. сельочохозяйственпшс культур» В сб: Сельскохозяйственная наука - производству. г.Костромз, 1939г,

5.'Виноградова B.C., Лучник Н.Л., Магаруеза И. А. Технология приготовления лигншо-ашиачкшскошостов и процесс их созревания. Информационный- листок й 13 ЦЯЇИ, ^г.Кострога, 1990 г.

' S. Муромцев Г.С., Лучник Н.А., Натаруева И.А.', Краснополь-скал Л.А., Виноградова В.С,, Верховская Н.П. Компост лигнино-ашиачннй. Технические условия .ТУ.0П.437-Ї30-90. - . ; . ^

. 7," Виноградова B.C., Матаруева И.А>- Перспективы пслоя&зіи *

вания ЭВМ в. биотехнологических процессах. В сб:- Примечание в -\г учебном процессе ’кшпььтерной тєхнїікп й технзлэских средств -';.1 обучения. г.Кострома, 1992, £од» , ... -'! \

8. Виноградова В.С«, Цуроэдев Г»С*, Краскопольская Я.А» V/. Использование отходов гадроли^ібго производства при знрациза- г нии, А.Ъ1врогиа • -• г .♦ В сб: ЇЇроблоіа 1^'льЫзированЕя '.

оъодобннх грибов в CCCPv Mocxaa-IIjrqsno, 1991г. ;- * ' - .

9і Муроацев Г.Сі,Виноградова В.С.,Матаруева И.Аі; Лучикк НіІ Краонопольская Л.М. "Субстрат .для выращивания шаипиньоноз а других съедобных грибов и способ его получения". Москві 1993 г.Заявяа на патент 93003395ДЗ 003402.