Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Получение биоудобрения на основе биодеструкции опилок для оптимизации деградированных почв

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Получение биоудобрения на основе биодеструкции опилок для оптимизации деградированных почв"

На правах рукописи

Ленскинова Лариса Викторовна

ПОЛУЧЕНИЕ БИОУДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ БИОДЕСТРУКЦИИ ОПИЛОК ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ДЕГРАДИРОВАННЫХ ПОЧВ

Специальность 06.01.03 - Агропочвоведение, агрофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Улан-Удэ - 2003

Работа выполнена на кафедре сельскохозяйственной экологии и в лаборатории микробиологии, вирусологии Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова.

Научный руководитель:

кандидат биологических наук, профессор Т.М Корсунова, доктор ветеринарных наук, профессор В.Ц Цыдыпов

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Н.Е Абашеева научный сотрудник лаборатории микробиологии ИОЭБ СО РАН, кандидат биологических наук, Е.В Лаврентьева

Ведущая организация - Новосибирский государственный аграрный университет

Защита состоится ". октября 2003 г в 14 часов на заседании • диссертационного совета К 220.006.02 при Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова по адресу: 670024, г. Улан-Удэ, ул. Пушкина 8

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова

Автореферат разослан ". /£ " Р&Ш&гА 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного сощра.,. кандидат биологических наук, профессор _Корсунова Т.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В условиях обострившейся экологической проблемы накопления отходов лесопромышленного комплекса, возрастает интерес к альтернативным технологиям их переработки и утилизации. Перспективна микробиологическая дапрукция лигноцеллюлозосодержащсго сырья (опилок) и дальнейшее их вермикомпосгирование дождевыми червями (вермикультурой), в результате чего формируется биоудобрение.

Микроорганизмы - деструкторы, благодаря активности различных ферментативных систем, являются основными участниками процесса разрушения опилок. Их активность определяется экологическими условиями: влиянием абиотических (влага, температура, солнечная радиация, рН и др.) и биотических факторов окружающей среды, составом и концентрацией органических и минеральных веществ растительного сырья. Внимание'многих исследователей направлено на изучение динамики процессов микробиологйческой деструкции и выявление факторов, определяющих темпы и характер этих процессов, а также последующего формирования биоудобрения.

Биоудобрение способствует обогащению'почвы не только элементами питания, но и микрофлорой, является стабилизатором биологической активности почвы, улучшает ее агрофизические и агрохимические свойства.

Цель работы - исследование биодеструкции опилок аборигенными штаммами микроорганизмов с последующим их вермикомпостированием, формирование биоудобрения, изучение его влияния на агрофизические, агрохимические свойства и биологическую активность каштановых почв, в сравнении с вермикомпосгами из навоза КРС, птичьего помета. :

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Оценить возможность использования перспективного в Байкальском регионе органического сырья - древесных опилок: Для получения биоудобрений.

2. Получить накопительные культуры аборигенных лигнинцеллюло-зоразрушающих микроорганизмов с последующим выделением наиболее активных кyльfyp и изучить влияние абиотических факторов на их целлюяолитическую активность.

3. Получить-биоудобрение на основе деструктированных опилок с последующим вермикомпостированием и оценить структурное состояние, биологическую активность, качественный состав биоудобрения в сравнении с традиционными вермикомпосгами.

4. Оценить эффективность применения биоудобрения для оптимизации деградированных каштановых почв (влияние на агрофизические, агрохимические свойства, и биологическую

3

адаетОНАЛЬНА*

БИБЛИОТЕКА С. Петербург

ОЭ ЗО^лшУГО

Научная Новизна

, Впервые получена накопительная культура лигнитфллюло-зоразлагающихаборигенных для Байкальского региона штаммов микроорганизмов г деструкторов древесных отходов (опиЛЬк) с детальной экологической характеристикой. Определен вклад физиологических групп грибов и бактерий в аэробную и анаэробную деструкцию опилок. ОцеНеиб влияние на темпы микробиологической деструкции опилок абиотических факторов (температуры и влажности). Разработана технология получения биоудобрения на основе деструктированных опилок' с! 'последующим вермикомпостированием и установлен оптимизирующий эффектней применения на деградированных почвах региона.' '• 1 !!

Защищаемые положения: ' ■ ^,

I 1. Микробная деструкциялипшнцеллюлозосодержавзрх'отходов является экологически перспективным приемом для получения Высбкоэффективного биоудобрения, улучшающего агроэкологическое состояние адафотопа агроценозов. ->'•■•>'.

2. Применение биоудобрений на основе деструктированных опилой ке уступает вермикомпостам из традиционных отходов (навоза КРС, йтйчьего помёта) воптимизации деградированных почв.

Практическое значение

Практическое значение работы заключается в возможности использования выделенных аборигенных штаммов лигнинцеллюлозоразлагающих культур для утилиза! щи древесных отходов, получения биоудобрения и последующего применения в оптимизации деградированных почв.

Публикации: -

По материалам диссертации опубликовано 12 работ, 3 находятся в печати.

, Апробация работы:

• Результаты исследований, представленные в диссертации докладывали на IV региональной научно - методической конференции «Непрерывное экологическое ¡образование и проблемы экологии» (Красноярск, 1999), Международных научных конференциях студентов и молодых ученых: «Экология Южной Сибири» (Абакан, 2001-2002); «Экологические проблемы оз. Байкал и пути их решения» (Иркутск, 2001) и V Международной конференции: «Перспективные направления научных исследований молодых ученых Урала и Сибири» (Троицк, 2001). •1 - •

Структура и объем диссертации:

Объем работы: диссертационная работа изложена на ^^страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы и приложения.

Диссертация содержит ¿/таблиц, Л^рисунков. Список литературы включает/^наименований, в том численна иностранных языках.

Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям к.б.н., проф. Т.М. Корсуновой, д.в.н., проф. В.Ц. Цыдыпову, а также сотрудникам кафедры экологии к.б.н., доценту И.А. Жигжитовой, сотрудникам лаборатории микробиологии И.Б. Чимитдоржиевой, Р.Н. Бадмажаповой и к.б.н., проф. A.B. Степанову за оказанную помощь на определенных этапах работа.

Содержание работы:

Глава 1. Дано описание экологических условий Республики Бурятия (РБ) их влияние на процессы почвообразования.

Глава 2. Представлен обзор литературы по проблеме микробиологической деструкции лигнинцеллюлозосодержащего сырья: рассмотрены опыт отечественных и зарубежных авторов.

Глава 3. Материалы, объекты и методы исследований.

В качестве материала для микробиологической деструкции лигноцеллюлозного растительного сырья были взяты опилки сосны - отходы лесопромышленного комплекса, с последующим их вермикомпостированием с целью получения биоудобрения. Исследования по изучению микробиологической деструкции опилок проводились с декабря 1998 г. по август 2000 г. в лаборатории микробиологии, вирусологии БГСХА им. В.Р. Филиппова. Вермикомпостирование, получение биоудобрения и химический анализ проведены на кафедре сельскохозяйственной экологии.

Исследования по влияйию биоудобрения проведены на каштановой супесчаной почве. '

Схема опыта по изучению влияния биоудобрения, на; свойства почвы в ■ сравнении с различными видами вермикомпостов включала следующие варианты:

1. Контроль-безудобрений;

2. Биоудобрение (получено путем обработки микробными культурами опилок, и последующим их вермикомпосгированием);

3. Вермикомпосг из навоза КРС;

4. Вермикомпосг из птичьего помёта.

Рекомендуемая доза внесения компостов - 30 т/га. Повторность опыта 4-х кратная. Площадь делянки 1 м х 1 м, с учетом защитных полос.

Ежемесячно в течение вегетационного периода отбирали почвенные образцы для химических и микробиологических анализов из пахотного и подпахотного горизонтов. Анализы проводили не позднее 24 часов с момента взятия проб, химические анализы почвы проведены общепринятыми методами.

Микробиологические анализы почв, сопутствующие химическим исследованиям, проведены с применением общепринятых методов,

рекомендованных Отделом почвенных микроорганизмов Института микробиологии РАН;

Целлюлозоразрушающая активность пахотного слоя почвы в опыте изучалась по интенсивности разложения льняного полотна ежемесячно с мая по сентябрь.

Глава 4. Представлены результаты исследований (дана микробиологическая и химическая характеристика биоудобрения).

Глава 5. Рассмотрено влияние на свойства каштановой почвы (влияние на структуру, гумусное состояние, динамику подвижных форм питательных элементов, целлюлолитическую активность и нитрификационную способность) при внесении биоудобрения.

Глава 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для деструкции нами получена накопительная культура и изучен видовой состав, включая следующие виды микроорганизмов - деструкторов: грибов, бактерий и актиномицетов.

Грибы: В период исследований численность лигноцеллюло-зоразрушающих грибов составляла: в контрольном образце: опилки неразложившиеся (свежие) (май 2000 г) - Их 102 клеток/г, частично десгруктированных микроорганизмами опилок, приобретавших коричневый цвет (июнь 2000 г) - 63x10^ клеток/г и полностью разложившиеся микроорганизмами (конечный продукт деструкции) опилки (темно - коричневого цвета) - 69х 1клеток/г (шоль2000г).

Доминирующие виды грибов, выросших на агаризованной среде Чапека-Докса, выделяли в чистую культуру и изучали их биохимические свойства. Большинство из них обладают хорошо выраженной целлюлолитической и редуцирующей активностью. Среди выделенных грибов были идентифицированы представители родов Cladosporium, Chaetomiem, Serpula lacrymans, Çorpinus domesticus, Mucor, Fusarium, Aspergillus, Rhizopus, Pénicillium. Доминирующими являются грибы из рода Cladosporium, Chaetomiem.

Учет численности проводили по 5-бальной шкале (Методы экспериментальной микологии..., 1982).

В микрофлоре контрольного образца опилок численность лигноцеллюлозоразрушающих грибов из-за отсутствия мицелия оценена в 1 балл. В разлагающихся опилках коричневого цвета по сравнению с первым вариантом опилок наблюдается в первой половине июля более развитый мицелий лигноцеллюлозоразрушающих грибов, обволакивающий фильтровальную бумагу и приводящий к частичной её деградации, полная же деградация фильтровальной бумаги происходит во второй половине августа. У полностью разложившихся (десгруктированных) опилок темно -коричневого цвета по сравнению со вторым вариантом полуразложившихся

опилок частичная деградация фильтровальной бумаги наступает в начале июня, а полное разрушение в июле. Метаболиты лигноцеллюло-зоразрушающих грибов, выделяемые в культуральную среду, в большинстве случаев окрашены в тёмно - коричневый, коричневый и чёрный цвета.

Бактерии: В контрольном образце I ^разложившихся опилок численность аэробных целлюлозоразрушающих бактерий (ЦРБ) -10 клеток/г, а в опилках коричневого цвета численность ЦРБ колеблется от 10 ООО до 1000 клеТок/г. Увеличение численности данных бактерий наблюдалось в опилках'темно-коричневого цвета, что составило 100 000 -10 000 клеток/г.

Актиномицеты: В неразложившихся опилках (контрольной образца) актиномицеты не обнаружены.

В разлагающихся опилках коричневого цвета выявлено незначительное количество актиномицетов, численность которых составляет 10x10' клеток/г. Максимальная численность отмечена в полностью разложившихся опилках тёмно - коричневого цвета, что составляет 1,7х 102 клеток/г.

Скорость микробиологической деструкции опилок и целлюлозы в исследуемых образцах: В качестве основного'жритерия интенсивности разложения отйюК при участии лигноцеллюлозоразрушающих культур в лабораторных условиях нами была принят^ убыль массы деструктируемых образцов за период времени. .

Количественная оценка скорости деструкции опилок представлена на

1

. ш период времени

Рис. 1 Потеря веса опилок (в % от исходной абсолютно сухой навески): 1-13.06.99-30.12.2000, II - 13.06.99 - 1.12.1999, III- 1.12.99- 30.04.2000.

•, I ,. ¡г '

. Минимальная скорость разложения отмечена в контрольном образце опилок без участия лигноцеллюлозоразрушающих культур, здесь за 19 , месяцев (с июня 1999 по декабрь 2000 г.) деструкции подверглось 4,7 %, суточная убыль массы составила 0,01 %. При обработке опилок липюцеллюлозоразрушающими культурами интенсивность деструкционных процессов несколько увеличивается. За 7,5 месяцев (июнь-декабрь) масса образца уменьшилась на 23,4 %, что в сутки составило 0,11 %, в данном случае опилки приобретают коричневый дает. А за 5 месяцев (с декабря 1999 г по апрель 2000 г) потеря веса опилок составила 49 %, а в сутки- 0,22 %, здесь опалки становятся тёмно-коричневого цвета.

Максимальное разрушение фильтровальной бумага в течение с 1.05.2000 г. по 19.08.2000 г. отмечено в опилках темно-коричневого цвета. Оно составляет 98,23,%. ''

Минимальная, потеря массы фильтровальной бумаги в опилках коричневого цвета, которая равна 77,68 %.

А в неразложившихся опилках интенсивность деструкции фильтровальной бумаги'минимальна (4,7 %).

Влияние абиотических факторов окружающей среды: температуры и влажности на микробиологическую деструкцию.

Температура: При изучении влияния температуры 2 - 4°С и 37°С, 42°С (при влажности 60 - 80 %) на микробиологическую активность выявлено, что наибольшая потеря веса опилок (кроме опилок контрольного образца), целлюлозы наблюдается при температуре 37° С. Опилки разлагаются на 28,8 -19,2%, что в сутки составляет 1,2 - 0~,8 % (рис. 2-3). -! <<

г* 35 ---!-

о зо ■ 28,8 ;

5 ^ '— \

С и . г > 1 о

2 У 19,2 - \

I20" N

8 15 13 * " * * \

§ 15 / „ " ЬХ 13,7

| Ю 9 * * * 9,4

5 5 0,2 0,4 0,3

о-1--I I -

| 2-4С 37 42

температура, С

^""■"контрольный образец (светлые опилки)

■ • "частично-деструктированные (опилки коричневого цвета)

—— —конечный продукт деструкции (опилки темно-коричневого цвета)

Рис. 2 Влияние температуры на микробиологическую деструкцию опилок 8

28,8

\ п 1, =

У 19,2 \

N 13,7

9 * * 9,4

0,2 0,4 0,3

Целлюлоза подвергается микробной деструкции на 43,2-28,8 %, в сутки 1,2%. - , . 50

температура, С ^"^"■"контрольный образец (светлые олилки) ■ ■ -частично-деструктированные (опилки коричневого цвета) — —конечный продукт деструкции (опилки темно-коричневого цвета)

Рис. 3 Влияние температуры на целлюлолитическую активность При 2 - 4° С все процессы замедляются. Потеря веса опилок составляет 13-9 %, за сутки - 0,54 - 0,37 %. Целлюлоза подвергается деструкции йа 10-7 %, что в сутки составляет 0,41- 0,29 %. При повышении температуры до 42°С деструкция исследуемых образцов опилок приостанавливается.

Таким образом, при влажности 60-80 % и температуре 37°С отмечается максимальная активность микроорганизмов в опилках. "

Влажность В лабораторных условиях, в микрокосме, при экспозиции' один месяц было изучено влияние влажности (20,'40, 60, 80,' 100 %) при температуре 37°С на микробиологическую деструкцию опилок и1 модельных субстратов фильтровальной бумаги. Результаты представлены на рисунках 4-5. '

о

с;

с о

I*.

° I

8

о.

1,5

0,5

— —"конечный продукт деструкции опилки темно-коричневого , цвета . ,

- -частично-

деструктированны

е (опилки коричневого цвета)

контрольный образец (светлые

влажность, % , , ' ОПИлкИ)

Рис. 4. Влияние влажности на микробиологическую деструкцию оп»"—:.

{3

а

о

1С

о

\\

-Чг

А

20

40

60

80

100

конечный продукт деструкции опилки темно-коричневог цвета

■частично-деструктированны е (опилки коричневого цвета)

О

^-^т^шгтттшшят^ттяшт^штшт^

О 20 40 60 80 100

'контрольный образец (светлые опилки)

влажность, %

Рис. 5 Влияние влажности на целлюлолитическую активность Максимальная активность микроорганизмов отмечена при влажности 60 -80 °С и температуре 37 °С. В этих условиях разлагается 28,8 - 19,2 % опилок темно-коричневого и коричневого цветов, что в сутки составляет 1,2 - 0,8 %. Целлюлоза подвергается микробной деструкции на 43,2 - 28,8%, в сутки - от 1,8-1,2 %. При недостаточном увлажнении процессы микробиологической деструкции замедляются. При влажности 40 % масса опилок уменьшается на 3,6-12 %, целлюлозы - на 6-15 %, а при влажности 20 % активность микроорганизмов минимальна и составляет 4,1-4,6 %, в сутки - 0,17-0,19 %. Масса целлюлозы уменьшается на 4,8-5,3 %, а в сутки -на 0,2-0,22 %.

Итак, при влажности 60-80 % и температуре 37°С наибольшей активностью обладают микроорганизмы опилок темно-коричневого цвета, наименьшей - в опилках коричневого цвета. Что касается контрольного образца, то разложение опилок, при заданных параметрах влажности и температуры практически остаются на нулевом цикле.

Микробные сообщества биоудобрения: При исследовании биоудобрения методом "обрастания стекол" преобладающим сообществом были грибы. Грибы представленные в основном мицелиальными формами и спорами. Бактерии в основном представлены'палочковидными формами различной морфологии. Единичные экземпляр^ актиномицетов присутствуют в виде слабо развитых веточек. Отмечены антогонистические отношения между грибами и бактериями: некоторые участки грибных гифлизированы палочковидными бактериями. "

За 7,5 месяцев (с июня 1999 г. по декабрь 1999 г.) плотность "обрастания стекол" грибами оценена в 4 балла, бактериями - 2 балла. В данном случае

наблюдается частичная деструкция опилок, они становятся коричневого цёета.'

Максимальная плотность обрастания стёкол микроорганизмами и их большое разнообразие обнаружены в полностью деструктироваяных опилках, которые приобретают темно - коричневый цвет (конечный продукт) в период с декабря 1999 г. по апрель 2000 г. Здесь грибы оценены в 4 балла, бактерии - 3 балла и актиномицеты -1 балл.

Стёкла обрастания дают отчётливую картину микробных сообществ i утилизируемых опилок. Наличие на стёклах большого количества сильно

разветвлённых грибных гиф, а также бактерий и актиномицетов в конечном продукте опилок свидетельствует о бурном размножении и активной биохимической деятельности микрофлоры.

На начальном этапе десгруктирования опилок главная роль принад лежит микроорганизмам. Затем в процессе вермикомпостирования формируется биоценоз представленный дождевыми червями и сопутствующими микроорганизмами. Зоомикробоценоз в котором наблюдается большое разнообразие микрофлоры, представленной различными физиологическими группами грибов, аэробными, факультативно-анаэробными и анаэробными бактериями, актиномицетами и микроскопическими водорослями.

В контрольном субстрате опилок десгруктированных микроорганизмами, но без участия вермикультуры, численность целлюлозоразрушающих микробиологических культур в начале экспонирования составила 10^ для аэробов, 103 -для анаэробных форм, амилолитических микроорганизмов -102,101 для анаэробов соответственно.

Через 10 суток численность целлюлолитиков аэробных форм ■ микроорганизмов возросла и составила 10$, для анаэробов -1 СИ, тоже самое наблюдается и у амилолитиков 10^ и Ю2 соответственно. На 20 сутки происходит увеличение численности амилолитиков аэробной формы - 106 ка этом же уровне находятся и целлюлолитики этой формы. Отмечено * постепен-ное увеличение анаэробной формы у целлюлитиков - 105 и 104у

амилолитиков. К концу 30 суток количество микроорганизмов целлюлитиков и амилолитиков становится больше: для аэробных форм 10и 107 , для анаэробов 10^и 105.

Максимальное изменение численности целлюлолитических микроорганизмов отмечено на первых двух этапах вермикомпостирования (в течении первых десяти суток и в течении последующих еще десяти суток), когда количество аэробных целлюлозоразрушающих микроорганизмов возрастает от 10*> до 10^. А на последнем этапе компостирования отмечены снижение доли аэробных и увеличение численности анаэробных микроорганизмов в вермикомпосте. Что касается численности амилолитических аэробных микроорганизмов, то в стареющих капролитах

всрмикомпоста и в самом контроле равны и достигают 10^, превышая

численность анаэробных форм. Количество анаэробов ниже, чем аэробов: 105 • в контроле и 106- в вермикомпосте.

Химико - микробиологический состав биоудобрения

Результаты исследований химического' состава биоудобрения представлены в таблицах 1,2.

Таблица 1

Органическое вещество деструктированных опилок в исследуемых образцах (в % от абсолютно сухого вещества)

■ I п Образцы опилок Органические вещества, в % ,,

Целлюлоза Лигнин Другие . компоненты

'l Контрольный образец (опилки светлые) 38,40 49,34 12,26

2 Конечный продукт деструкции (опилки темно-коричневого ¿шета) ' 25,38 22,21 52,41

3 Вермикомпост из конечного продукта деструктированных опилок (биоудобрение);.," 15,81 17,02 i .67,17

1 Максимальное содержание лигнина и целлюлозы наблюдается й контрольном образце опилок -49,34% и 3 8,4%, в биоудобрении оно снижается -17,02 % и 15,81%. Таким образом, исходное сырьё на 88% представлено целлюлозой и лигнином, а в биоудобрении всего - 33%.

Таблица2

' Агрохимическая характеристика биоудобрения

Исследуе мый образец рН водн С орг Азот общий Подвижные формы' Сумма поглощенных оснований '

P2Os К20 Ca+++Mg~ Са~ Mg"-

% мг/ЮОг мгэкв/ЮОг

Биоудоб рение 6,70 4,68 0,44 17,40 23,40 40,28' 36,48 3,80

Биоудобрение характеризуется нейтральной реакцией среды (табл. 2), довольно высоким содержанием углерода, азота (4,68 и 0,44 % соответственно). Степень обеспеченности подвижным фосфором -17,40 мг/ ЮОг продукта (средняя), хорошая обеспеченность калием 23,4мг/100г продукта. Поглощающий комплекс насыщен основаниями, из поглощенных катионов преобладают катионы кальция.

Таблица 3

Структурно,- агрегатный состав биоудобрения (в числителе - результаты сухого просеивания, в знаменателей- мокрого просеивания)

Образцы Размер агрегатов, мм; их содержание, % от массы воздушно - сухих агрегатов Удельная поверхность агрегатов 8| и 82 ' 6 о X г о

>10 10-5 5-3 3-2 2-1 1-05 0,50,25 <0,25 й с о ч о Ш

Конечный продукт деструкции опилок •0 12.8 0 16.0 23,8 18|5 21,5 18.6 12,8 14.1 12,8 10" ' 14,4 41 14,7 117.1 196,14' 0,5 удовлетворительная

Броудоб-рение 5д7 0 М 0 18 28,7 13.8 28,3 18.2 14,7 30.6 14.7 11.0 7,8 4^5 5,8 76.40 115,09 0,6 хорошая

Анализ структурно - агрегатного состава в изучаемом образце биоудобрения показал, что здесь представлены агрегаты всех размеров от 10 мм до 0,25 мм, с преобладанием от 5 до 1 мм (70,4 % этих агрегатов). Водопрочносгь агрегатов биоудобрения оценивается как хорошая (0,6), а в конечном продукте деструкгированных опилок - удовлетворительная (0,5)

Поэтому можно говорить о том, что вермикомпостирование опилок благоприятно влияет на структурно - агрегатный состав получаемого биоудобрения.

Гумусное состояние биоудобрения, продукта деструкции и вермикомпостов

Таблица4

Фракционный состав биоудобрения (в сравнении с традиционными вермикомпосгами)

Образцы ОПИЛОК' %■ Фракция гуминовцх кислот ■ Фракция фульвокисшсгг ■ Сгк Сф, ■ Сост %

1 2 3 I' • 1а ' 1 2 -3 I

Конечный продукт деструкции опилок 4,50 12,52 18,71 16,44 47,67 3,43 10,60 15,81 13,55 43,39 I 1,09 8,94

Биоудобрени 4,68 16,30 19,44 17,01 52,75 , 3,0 10,81 14,76 12,01 40,58 1,30 6,67

ВК из навоза КРС. 5,78 18,63 16,22 14,26 49,11 ' 3,0 10,0 12,21 13,45 38,66 1,27 12,23

ВК из ПП 2,77 5,05 13,82 19,37 38,24 ■2,60 12,02 15,10 18,25 47,97 0,80 13,79

Примечание: ВК - вермикомпост; ВК из ПП - вермикомпост из птичьего помета. I - сумма '

Сравнительный анализ гумусного состояния десгруктированных опилок, биоудобрения и традиционных вермикомпосгов показывает, что наибольшее содержание веществ группы гуминовых кислот отмечается в биоудобрении (Сгк: Сфк=1,3), а также в вермикомпосте из навоза КРС (Сгк: Сфк = 1,27) тогда как в остальных исследуемых объектах их значительно меньше формируя фульватный состав гумуса (табл. 4).

Таким образом, можно констатировать, что вермикомпостирование лигноцеллюлозного сырья способствует усложнению гумусового комплекса конечного продукта (вермикомпоста) за счет увеличения доли гуминовых кислот, оптимизации фракционного состава.

Биологическая активность биоудобрения: Биологическая активность в биоудобрении оценивалась по активности ферментов (инвертазы, каталазы и уреазы), а также по скорости разложения клетчатки. В биоудобрении активность инвертазы меньше, чем в вермикомпосте из навоза КРС (1,5 мг глюкозы /1 г пробы против 2,0), но выше в сравнении с вермипометным компостом (1,05 мг глюкозы /1 г пробы), тогда как уреазная активность в последнем - максимальная (10 мг ИНз / 1 г пробы), а в биоудобрении -минимальная (4,7мг >1Нз /1 г пробы). Активность каталазы в биоудобрении наименьшая (1,95 мл С>2 /1 г пробы за 1 мин) по сравнению с вермипометным компостом (2,2 мл О2 /1 г пробы за 1 мин) и вермикомпостом из навоза КРС (4,5 мл О2 /1 г пробы за 1 мин).

Таким образом, деятельность вермикультуры положительно влияет на ферментативную активность вермикомпостов. Под воздействием ферментативных систем вермикультуры и микроорганизмов осуществляется детоксикация ядовитых веществ, происходит деструктуризация сложных органических веществ, активизируется минерализация органики. Активность ферментов вермикомпостов является постоянно действующим фактором, определяющим направленность, интенсивность процессов распада и окисления органических веществ, положительно влияющим на плодородие почвы.

Скорость разложения клетчатки в биоудобрении является одним из основных показателей биологической активности и оценивается как сильная (71,43 %).

Таким образом, трансформация опилок при участии не только микробных деструкторов, но и вермикультуры с целью получения биоудобрения повышает биологическую активность полученного вермикомпоста, а значит увеличивается ферментативная активность, повышается степень разложения целлюлозы, происходит более полная утилизация сложных органических соединений, усиливается распад токсичных соединений, что является фактором положительного влияния на стабилизацию почвенно-биотического комплекса, формирование почвенного плодородия.

В результате бактериологического исследования было выявлено, что данное биоудобрение не обладает токсичным действием по отношению к почве.

Глава 5 ВЛИЯНИЕ БИОУДОБРЕНИЯ НА СВОЙСТВА КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ

Влияние биоудобрения на свойства почв изучалась на зональной каштановой почве сухостепной зоны РБ. По гранулометрическому составу почва опытного участка супесчаная. Распределение гранулометрических фракций по почвенному профилю равномерное. Преобладающими среди них являются фракции среднего и мелкого песка. Содержание илистой фракции незначительно по всему профилю - 6,8 -11,6 %. Объёмная масса довольно высокая -1,29 -1,31 г/см3 в пахотном слое, повышаясь до 1,45 -1,49 г/см3 в нижних горизонтах. Удельная масса колеблется в пределах 2,65 г/см3. Почва характеризуется нейтральной реакцией среды (6,5 - 6,9), низким содержанием гумуса (1,36 %), азота (0,07 - 0,09). Сумма поглощенных оснований (15,0 мгхэквна ЮОгпочвы). Степень обеспеченности подвижной формой фосфора составило 14,66 мг/100 г почвы (низкое), содержание обменного калия в слое 0 - 30 см среднее (240 мг/100 г почвы) (табл. 5). В целом, зональные каштановые почвы РБ отличаются низким уровнем плодородия и подверженны деградационным процессам в результате развития водной и ветровой эрозии.

Таблица 5

Агрохимическая характеристика каштановой почвы опытного участка

Показатели Горизонт

Апах Ап/пах

Глубина, см 0-30 30-39

рНН20 6,5 6,9

Гумус, % 1,36 1д7

Азот:

общий, % 0,09 0,07

Ы-ЫО,,мг/кг 8,0 8,0

Подвижные формы, мг/100 г почвы р2о5 14,66 14,66

к20 240 240

Сумма поглощенных оснований, мгхэкв на 1 ООг почвы

Са++ 15,0 12,0

Са+4 11,0 7,0

ме" 4,0 5,0

Тип гумуса гуматно-фульватный с высоким содержанием негидролизуемого остатка (табл. 6)

' Таблица6

Фракционный состав гумуса каштановой почвы (в %кобщему органическому углероду почвы)

Гор ИЗО Н1 Собш. Фракции гуминовых ■ кислот • Фракции фуЛьвокислот с„ С0ст Гумус,

1 2 3 I 1а 1 2 3. I ' с4> % %

Апах (0-30) 0,79. 5,2 I4 р 12,6 10,8 28,6 4,6 6,2 11,7 8,2 30,7 '0,93 40,7 1,36

Ап/пах (30-39) 0,74 2,6' 11,8 10,5 24,9 4,6 4,6 9,0 11,4 29,6 0,84 45,5 1,27

Примечание: £ - сумма

Таблица7

Влияние биоудобрения и вермикомпостов на структурно - агрегатный состав каштановой почвы (в числителе - результаты сухого просеивания, в знаменателе - мокрого просеивания)

Вариант опыта Глубина, см Размер агрегатов, мм: их содержание, % от массы воздушно-сухой почвы Удельная поверхность агрегатов и Бг Водопрочность

>10 10-7 7-5 '5-3 3-2 2-1 1-0,5 0,50,25 <0,25

Контроль почва без удобрений 0-30 21,6 0 1Л 0 м 0 10,1 0 ТА 12,0 13,4 16,7 15 9,4 11.2 14,9 14.9 47,0 174,95 444,19 0,3 низкая

30-39 т 0 и 0 . и 0 м 0 М 14,3 13.0 16,0 Ш 15,4 Ш 16,3 Ш 38,0 170.36 384.37 0,4 низкая

ВКиз навоза КРС 0-30 22 0 и 0 £3 5,1 ш 6,4 14.0 15,7 Ш 22,4 15.5 12,2 10.0 10,5 Ш 27,7 160,41 293,7 0,54 средняя

30-39 М 0 м 0 и 5,4 12.4 6,1 17.0 14.1 19.8 22,0 Ш 12,4 77.0 12,0 12.5 28,0 167,31 295,25 0,56 средняя

ВК из ПП 0-30 ш 0 £5 0 и 8,6 м 11,4 9,8 &2 12,8 и 11.9 ил 18,2 25.2 27.3 154.69 299,52 0,51 средняя

30-39 21.3 0 И 0 12 4,2 22 5,4 £8 10,6 10.2 14,3 13.3 13,5 Ш 22,6 Ш 29,4 177,42 329,28 0,53 средняя

Биоудобрение 0-30 м 0 и 0 4,5 10.7 6,9 12.9 11,0 £5 13,2 Ш 16,6 14.4 23,4 15.0 24,4 191,91 295,2 0,65 хорошая

30-39 и 0 ££ 0 22 4,5 Ш 6,7 11.1 12,3 9^7 13,0 12.9 16,1 13.9 23,6 Ш 23,8 192,72 290,79 0,66 хорошая

Примечание: ВК - вермикомпост, ПП - птичий помет

Каштановые почвы практически бесструктурны. Отмечено плохое структурное состояние пахотного и подпахотного слоя, где преобладают глыбистые агрегаты, разрушающиеся после мокрого просеивания. Водопрочность структурных агрегатов оценивается как низкая в слое О - 30 см (0,3) и в слое 30 - 39 см (0,4).

1 "' При внесении в почву вермикомпосга из навоза КРС и птичьего помета ■ структурное состояние несколько улучшается по сравнению с контрольным вариантом, но водопрочноегь остается пониженная.

В опыте с внесением биоудобрения можно отметить, что по результатам сухого просеивания на наиболее ценные агрегаты приходится соответственно 59,6 % и 57,9 %. После просеивания в воде, агрегаты распадаются, что приводит к полному разрушению крупных фракций: более 10-7 мм, при этом увеличивается количество распылённой фракции. Но заметного разрушения структуры не наблюдается. Водопрочноегь структурных агрегатов в пахотном и подпахотном слоях оценивается как хорошая.

Изменение гумусного состояния каштановой почвы: В таблице 8 приводятся данные показателей гумусного состояния почвы опытного участка, где были внесены вермикомпосты, в сравнении с биоудобрением. Как свидетельствуют полученные данные, в контрольном варианте каштановой почвы за три года опыта отмечено снижение содержания гумуса до -1,19 % в пахотном и 1,24 % в подпахотном слоях по сравнению с исходными (табл. 5).

Последействие вермикомпосга из навоза КРС и птичьего помета ведет к некоторому повышению содержания гумуса в обоих горизонтах почвы по сравнению с контролём-лТакже отмечено снижение содержания углерода нерастворимого остатка. В составе гумуса преобладает группа фульвокислот над фракцией гуминовых кислот в результате тип гумуса оценивается как . гуматно-фульватный. • ■

' ' ■ Таблица8

' Фракционный состав каштановой почвы опытного участка после трех лет внесения вермикомпостов и одного года внесения биоудобрения.

Вариант опыт р Глубина, см г % С« Сфк С г К^" Сфк Сгк/Оф| Сорт Гумус %

Контроль -каштановая почва 0-30 0,69 йШ 15,5 0.15 21,8 0.257 37,3 0,71 0.432 62,7 1,19

30-39 0,72 0.122 17,0 0.162 22,6 0.284 39,6 0,75 0.434 60,4 1,24

Вермикомпост из навоза КРС 0-30 0,8 0.163 20,4 0,184 23,0 0.347 43,4 0,88 0,452 56,6 1,39

30-39 0,79 0.148 18,8 0.187 23,7 0.335 42,5 0,79 0.454 57,5 1,37

Вермипомет-ный компост 0-30 0,78 0.124 16,0 0.156 20,0 0.280 36,0 0,79 0.499 64,0 1,35

30-39 0,77 (Ц02 14,2 0.171 22,3 0.280 36,5 0,63 0,488 63,5 1,33

Биоудобрение 0-30 1,25 0.401 32,1 0.311 24,9 0.712 57,0 , 1,29 0,537 43,0 2,16

30-39 1,21 0.416 34,4 0.234 19,4 0.650 53,8 1,77 0,559 46,2 2,07

При внесении биоудобрения содержание гумуса становится выше в обоих ' .горизонтах по фавнению 'с другими вариантами, тип гумуса - фульватно-гуматный, достигая соотношения Срк: Сфк = 1,29 - 1,77. Значительно снижается и доля нерастворимого остатка, что в целом свидетельствует об улучшении качества'гумуск в почве под влиянием биоудобрения. Следовательно, внесений 'биоудобрения значительно оптимизирует состояние каштановой почвы, повышает гумусный потенциал, улучшает качественный состав гумуса за счет болёе устойчивых форм - гуминовых кислот.

Динамика подвижй^х форм питательных элементов в почве:

Содержание нитратного азота в исследуемой почве по шкале Г.П. Гамзикова (2001) - очень низкое. Внесение биоудобрения и традиционных вермикомпостов способствовало повышению содержания нитратного азота , До среднего уровня.

■ 1 В каштановой почве отмечается низкая обеспеченность подвижной формой фосфора, которая повышается до среднего с применением биоудобрения и вермикомпостов, со стабильным сохранением в течение всего вегетационного периода.

Таким образом, степень обеспеченности нитратным азотом и подвижной формой фосфора повышается под влиянием биоудобрения, что способствует улучшению питательного режйма почвы и в сравнение с вариантами вермикомпостов не уступает им.

Что касается содержания обменного калия, то во всех опытных вариантах также и в контроле оно среднее. При внесении биоудобрения и верми компостов во всех опытных вариантах в течение вегетационного периода содержание обменного калия повышается, но в пределах одной градации (среднее).

Целлюлозолитическая активность и потенциальная нитрифика-ционная способность: Определялась целлюлозолитическая активность почвы и ее нитрификационная способность при внесении биоудобрения и вермикомпостов.

Внесение биоудобрения оказало положительное влияние на целлюлозоразрушакяцую активность каштановой почвы. Его применение интенсифицирует разложение льняного полотна и по количественному показателю занимает промежуточное положение между вермикомпосгами из навоза КРС и птичьего помета. В почве контрольного варианта в течение вегетационного периода клетчатка разложилась лишь на 34 %, в то время как при внесении вермикомпостов наблюдались более быстрые темпы деструкции при обработке ее вермикомпостом из навоза КРС - 84,58 % и несколько слабее - при обработке вермипометным компостом - 78,96 %, а при внесении биоудобрения - 82,44%. Результаты определения интенсивности

18

разложения льняной ткани (процент от исходной массы) в микрополевом опыте представлен на рисунке б."

■ контроль □ вермикомпост из навоза КРС

■ вермипометный комйвСт О биоудобрение

Рис. 6 Интенсивность разложения льняного полотна по вариантам микрополевого опыта.

Нитрификационную способность определяли по Кравкову при оптимальных гидротермических условиях. Почву разных вариантов и контроля стрех кратной повторносгью помещали в термостат, инкубировали в течение 7,14, 30,40 суток при постоянной влажности - 60 % от полной влагоемкосги почвы и температуре +28°С. Определение образующегося азота нитратов и аммиака проводили колориметрическим методом.

Уже через семь суток инкубации^ цочве контрольного варианте опыта накопилось - 32,6 мг/кг азота аммиака и 8,2 мг/кг азота нитратов. В дальнейшем интенсивное образование аммиака сопровождается быстрой трансформацией его в нитраты. В целом отмечается постоянное нарастание нитратов от начала опыта к тридцатидневному сроку инкубации до 28,8 мг/ кг с дальнейшим его снижением к концу опыта до 14,4 мг/кг. Внесение вермикомпоста и биоудобрения внесло определенные изменения в ход процесса нитрификации и аммонификации. При'внесении вермипометного компоста уже к четырнадцатым суткам инкубации накопление нитритов составило 41,4 мг/кг. В дальнейшем э[гот показатель оставался практически на данном уровне, то есть не изменялся42,4 мг/кг.

Постепенное накопление азота нитратов в сравнении с вермипометным компостом наблюдается при внесении ^ермикомпоста из навоза КРС к тридцатидневному сроку инкубации его количество составило 23,7 мг/кг, что на 8,9 раза выше контрольного варианта. Ксорокодневному сроку происходит его снижение до 22,5 мг/кг. Аналогичные изменения наблюдаются и в варианте с использованием биоудобрения. Внесение биоудобрения приводит к постепенному увеличению содержания нитратного азота в почве до 37,2 мг/кг

Таким образом, внесение вермикомпостов и особенно биоудобрения способствовало постепенному нарастанию содержания нитратного азота, что , является свидетельством увеличения потенциала нитрификационноц, способности почвы.

Выводы

Проведённые исследования пропса биодеструкции опилок сосны культурой аборигенных микроорганизмов, формирования биоудобрения и его' влияние на свойства каштановой почвы позволяют сделать следующий выводы: .. , '' . ''

1. Перспективным приемом утилизации лигнинцеллюлоМЙОДержащих отходов является их предварительная биодеструкция микроорганизмами накопительной культуры: преимущественно лишоцелтолозоразрушающими грибами, аэробными сапрофитными, а также факультативно - анаэробными бактериямисвысокойцеллюлозолитическойактивносгью1нс *

2. Скрининг чистых микробиологических культур показал, что выделенные микроорганизмы - это мезофиллы с признаками термофгогаи (оптимальные температуры - 37° С); они не являются, га^филами (оптимальная концентрация №С1 - 0,85 %), проявляя свойства ацрдофилии (оптимальным рН = 4,2). Данные культуры - аборигены, перспективно, их' широкое использование в местных экологических условиях.

3. Основными факторами, определяющими их активность являются влажность и температура. Максимальная скорость разложения данных отходов выявлена при влажности 60% и температуре 37°С. ,

■ 4. Вермикомпостирование продукта деструкции ускоряет процесс получения биоудобрения. Полученное биоудобрение оптимизирует агрофизические и агрохимические свойства каштановой почвы: повышает водопрочность структурных агрегатов, улучшает гумусное состояние, питательный режим, активизируется биологическая активность.

5. По интенсивности влияния на физические, агрохимические и биологические показатели каштановой почвы биоудобрение на основе отходов лесопромышленных производств (опилок) занимает промежуточное положение между вермикомпостами из навоза КРС и птичьего помета.

6. Использование отходов лесопромышленного комплекса на основе предварительной микробиологической деструкции с последующим вермщсомпостированием, в процессе которого формируется биоудобрение, перспективно для повышения плодородия деградированных почв сухосгепной зоны Республики Бурятия

ОТИСОК П^ЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

^ Ленскинова .Д.В., Казьмина О.С., Ивашкина Н.В Вермикомпос-тирование органических отходов и влияние продуктов их переработки на показатели роста у развития- злаковых культур // Материалы IV-ой региональной научнод^етодической конференццц: "Непрерывное экологическое образование и проблем^ региональной экологии".- Красноярск: Изд-во СГТУ, 1999. С.1()2-}04 , ,. Л

* -2. Лснскинова Л.В., Корсунова Т. М. Роль микроорганизмов впочвенной

экосистеме Прибайкалья //Всероссийский научно-пра^тттаескцй молодежный ^ симпозиум: "Экология Байкала и Прибайкалья".-Иркутск: ^Тзд-во ИГУ,

1999.-С.44 '. " '

3. Ленскинова Л.В., Корсунова Т.М. Влияние осадка сточных вод и органических удобрений на баланс гумуса и экологическую устойчивость каштановой почвы РБ //Сб. тезисов всероссийской конференции "Кризис почвенных ресурсов". - Екатеринбург, 2000. С 82 -83

4. Ленскинова Л.В., Корсунова Т.М. Изучение влияния микроорганизмов на скорость разложения органических отходов при вермикомпостировании / /Материалы научно-практической конференции преподавателей, сотрудников и аспирантов БГСХА, посвященцый 55-летию Победы в Великой Отечественной войне-Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2000.-С. 44

5. Ленскинова Л.В., Корсунова Т.М., Цыдыпов В.Ц. Суточная динамика численности микроорганизмов-деструкторов: бактериц, грибов и актиномицетов в сухостепной зоне РБ //V Международная конференция: "Перспективные направления научных исследований молодых ученых Урала и Сибири".-Троицк, 2001.-С. 113-115 •

6. Ленскинова Л.В., Корсунова Т.М., Цыдыпов В.Ц. Грибы-деструкторы г органических отходов ЛПК //Международная конференция: "Экологические

проблемы оз. Байкал и пути их решения".- Иркутск, 2001С. 89 - 92

7. Ленскинова Л.В., Корсунова Т.М., Цыдыпов В.Ц. Влажность и ^ температура, их роль в разложении лингноцеллюлозного комплекса

органического отхода ЛПК //Международная конференция: "Экологические проблемы оз. Байкал и пути их решения".- Иркутск, 2001.- С. 92

8. Ленскинова Л.В., Корсунова Т.М., Цыдыпов В.Ц. Скорость микробиологической деструкции органических отходов и модельных субстратов: целлюлозы и лигнина // Международная конференция: "Экологические проблемы оз. Байкал и пути их решения".- Иркутск, 2001 .С. 93 - 96

9. Ленскинова Л.В., Корсунова Т.М., Цыдыпов В.Ц. Нитрифицирующая активность каштановой почвы сухостепной зоны РБ //V Международная конференция: "Перспективные направления научных исследований молодых ученых Урала и Сибири".- Троицк, 2001.- С. 144 -147

2.1

10. Ленскинова Л.В., КорсуноваТ.М.,ЦьщыповВ.Ц. Микроорганизмы-деструкторы органического вещества //Мевдународная научная конференция студентов и молодых ученых: "Экология Южной Сибири",- Абакан: Изд-во ХГУ, 2001.-С. 89 .и

11. Ленскинова Л.В., Корсунова Т.М., Цыдыпов В.Ц. Влияние абиотических факторов на скорость разложения органических отходов // Международная научная конференция студентов и молодых ученых: "Экология Южной Сибири".- Абакан: Изд-во ХГУ, 2001 .-С. 90

12. Ленскинова Л.В., Корсунова ,Т-М., Цыдыпов В.Ц. Микробиологические процессы в вермикомпосте полученного из отходов ЛПК // Международная научная конференция студентов и молодых ученых: "Экология Южной Сибири".-Абакан: Изд-во ХГУ, 2002.-С. 104-106

13. Ленскинова Л.В., КорсуноваТ.М., Цыдыпов В.Ц. Микроорганизмы-деструкторы опилок // Научная конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов.- Челябинск, ЧГАУ, 2002 (в печати).

14. Ленскинова Л.В., Корсунова Т.М., Цыдыпов В.Ц. Сукцессия микроорганизмов в деструкции лигноцеллюлозного сырья // Научная конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов.- Санкт-Петербург, С-ПбГАУ, 2002 (в печати).

15. Ленскинова Л.В., Корсунова Т.М., Цыдыпов В.Ц. Гумификация в процессе биодеструкции древесных отходов ЛПК II Научная конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов - Санкт-Петербург, С-ПбГАУ, 2002 (в печати).

Подписано в печать 11.09.2003 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 1,3 печ. л. Тираж 100. Заказ № 119.

Отпечатано в типографии Изд-ва БНЦ СО РАН, 670047 г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6.

«81 4 36«

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ленскинова, Лариса Викторовна

Введение.

Глава 1 Экологические условия территории Республики Бурятии, их влияние на процессы почвообразования.

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

1.2 Погодные условия в годы проведения исследований.

1.2 Агрофизические и агрохимические свойства каштановой почвы опытного участка.

Глава 2 Микробиологическая деструкция лигноцеллюлозосодержащего растительного сырья (обзор литературы).

2.1 Основные органические вещества лигноцеллюлозного растительного сырья.

2.2 Утилизация древесных отходов при участии микроорганизмов и почвенных животных.

2.3 Предобработка лигноцеллюлозного комплекса.

Достоинство и недостатки.

2.4 Основные направления микробиологической деструкции.

2.5 Факторы, влияющие на деструкцию растительного сырья (опилок).

2.6 Микроорганизмы - деструкторы лигноцеллюлозного комплекса.

Глава 3 Материалы, объекты и методы исследования.

3.1 Материалы и объекты исследования.

3.2 Изучение микробиологической деструкции опилок.

3.3 Технология получения биоудобрения при вермикомпостировании в лабораторных условиях.

3.4 Методы изучения химического состава почв, биоудобрения и вермикомпостов.

Глава 4 Микробиологическая и химическая характеристика биоудобрения. Результаты исследования и их обсуждение.

4.1 Микробиологическая характеристика биоудобрения, полученного в процессе биодеградации опилок.

4.1.1 Динамика численности микроорганизмов - деструкторов: грибов, бактерий и актиномицетов.

4.1.2 Скорость микробиологической деструкции опилок и целлюлозы в исследуемых образцах.

4.1.3 Влияние абиотических факторов окружающей среды: температуры и влажности - на микробиологическую деструкцию.

4.1.4 Микробные сообщества конечного продукта деструкции опилок.

4.1.5 Функциональная структура микробоценозов вермикомпоста - биоудобрения.

4.1.6 Токсичность биоудобрения по отношению к выделенным грибам и экологическая характеристика микроорганизмов.

4.2 Химический состав биоудобрения.

4.2.1 Состав гумусного комплекса биоудобрения.

4.2.2 Структурный состав и водопрочность агрегатов биоудобрения.

4.2.3 Биологическая активность биоудобрения.

1 Глава 5 Влияние биоудобрения на свойства каштановой почвы.

5.1 Влияние на структуру почвы.;.

5.2 Изменение гумусного состояния каштановой почвы при внесении биоудобрения.

5.3 Динамика подвижных форм питательных элементов.

5.4 Целлюлозолитическая активность и потенциальная нитрификационная способность.

Выводы.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Получение биоудобрения на основе биодеструкции опилок для оптимизации деградированных почв"

В последнее десятилетие значительно возрос спрос на деловую древесину, в связи с чем, накапливаются в больших объёмах древесные отходы, в частности, опилки. Их разложение под влиянием факторов окружающей среды затруднено из-за высокого содержания 4 трудногидролизуемых компонентов, а наличие токсичных веществ ограничивает возможность прямого вермикомпостирования. Поэтому важной проблемой становится поиск приемлемых с экологических и экономических позиций способов их утилизации. Перспективной технологией представляется первичная биодеструкция лигноцеллюлозного сырья -опилок при участии микроорганизмов и дальнейшее их вермикомпостирование дождевыми червями (вермикультурой), в процессе которой формируется биоудобрение нового типа.

Микроорганизмы - деструкторы органических отходов растительного происхождения играют главную роль в биогеохимических циклах биогенных элементов, в формировании плодородия почв и мобилизации элементов < минерального питания. Их активность определяется экологическими условиями: составом и концентрацией органических и минеральных веществ растительного сырья, влиянием абиотических (влага, температура, солнечная радиация, рН и др.) и биотических факторов окружающей среды.

Биоудобрение на основе вермикомпостирования деструктированных отходов способствует обогащению почвы не только элементами питания, но и микрофлорой, является стабилизатором биологической активности почвы, а также способствует улучшению агрофизических и агрохимических свойств.

В связи с этим, целью нашей работы было исследование биодеструкции опилок лигнинцеллюлозоразлагающими микроорганизмами с последующим их вермикомпостированием, формирование биоудобрения, изучение его влияния на агрофизические, агрохимические свойства и биологическую активность каштановых почв, в сравнении с традиционными вермикомпоста ми из навоза КРС, птичьего помета.

В задачи исследования входило:

1. Оценить возможность использования перспективного в Байкальском регионе органического сырья - древесных опилок для получения био удобрения.

2. Получить накопительные культуры аборигенных лигнинцеллюло-зоразлагающих микроорганизмов с последующим выделением наиболее активных культур и изучить влияние абиотических факторов на их целлюло-литическую активность.

3. Получить биоудобрение на основе деструктированных микроорганизмами опилок с последующим вермикомпостированием и оценить его структурное состояние, биологическую активность, качественный состав в сравнении с традиционными вермикомпостами.

4. Оценить эффективность применения биоудобрения для оптимизации деградированных каштановых почв (влияние на агрофизические, агрохимические свойства и биологическую активность).

Научная новизна

Впервые получена накопительная культура лигнинцеллюлозо-разлагающих аборигенных для Байкальского региона штаммов микроорганизмов - деструкторов древесных отходов (опилок) с детальной экологической характеристикой. Определен вклад физиологических групп грибов и бактерий в аэробную и анаэробную деструкцию опилок. Оценено влияние на темпы микробиологической деструкции опилок абиотических факторов (температуры и влажности). Разработана технология получения биоудобрения на основе деструктированных опилок с последующим вермикомпостированием и установлен оптимизирующий эффект его применения на деградированных каштановых почвах региона.

Защищаемые положения

1. Микробная деструкция лигнинцеллюлозосодержащих отходов с последующим вермикомпостированием является экологически перспективным приемом для получения высокоэффективного биоудобрения, улучшающего агроэкологическое состояние эдафотопа агроценозов.

2. Применение биоудобрений на основе деструктированных опилок не уступает вермикомпостам из традиционных органических отходов (навоза КРС, птичьего помёта) в оптимизации свойств деградированных почв.

Практическое значение

Заключается в возможности использования выделенных аборигенных штаммов лигнинцеллюлозоразлагающих культур для утилизации древесных отходов получения биоудобрений и последующего применения в оптимизации деградированных почв.

Публикации:

По материалам диссертации опубликовано 12 работ, 3 находятся в печати.

Апробация работы:

Результаты исследований, представленные в диссертации докладывались на IV региональной научно - методической конференции: «Непрерывное экологическое образование и проблемы экологии» (Красноярск, 1999г) и Международных научных конференциях студентов и молодых ученых: «Экология Южной Сибири» (Абакан, 2001-2002г.г.), «Экологические проблемы оз. Байкал и пути их решения» (Иркутск, 2001 г), V Международной конференции: «Перспективные направления научных исследований молодых ученых Урала и Сибири» (Троицк, 2001).

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы, и приложения. Общий объём составляет 160 страниц.

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Ленскинова, Лариса Викторовна

Выводы

Проведённые исследования процесса биодеструкции опилок сосны культурой аборигенных микроорганизмов, формирования биоудобрения и его влияние на свойства каштановой почвы позволяют сделать следующие выводы:

1. Перспективным приемом утилизации лигнинцеллюлозосодержащих отходов является их предварительная биодеструкция микроорганизмами накопительной культуры: преимущественно лигноцеллюлозоразрушающими грибами, аэробными сапрофитными, а также факультативно - анаэробными бактериями с высокой целлюлозолитической активностью.

2. Скрининг чистых микробиологических культур показал, что выделенные микроорганизмы - это мезофиллы с признаками термофилии (оптимум температуры - 37 °С); они не являются галофилами (оптимальная концент рация NaCl - 0,85 %), проявляя свойства ацидофилии (оптимум рН = 4,2). Данные культуры - аВоригены, перспективно их широкое использование в местных экологических условиях.

3. Основными факторами, являются влажность и температура. Максимальная скорость разложения данных отходов выявлена при влажности 60 % и температуре 37°С.

4. Вермикомпостирование продукта деструкции позволяет ускорить процесс получения биоудобрения. Полученное биоудобрение оптимизирует агрофизические и агрохимические свойства каштановой почвы: повышает водопрочность структурных агрегатов, улучшает гумусное состояние, питательный режим, активизируется биологическая активность.

5. По интенсивности влияния на физические, агрохимические и биологический статус каштановой почвы биоудобрение на основе отходов лесопромышленных производств (опилок) занимает промежуточное положение между вермикомпостами из навоза КРС и птичьего помета

6 Использование отходов лесопромышленного комплекса на основе предварительной микробиологической деструкции с последующим вермиком постированием в процессе которого формируется биоудобрение перспективно для повышения плодородия деградированных почв сухостепной зоны Республики Бурятия

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Ленскинова, Лариса Викторовна, Улан-Удэ

1. Абашеева Н.Е. Экологические проблемы агрохимии // Почвенные ресурсы Забайкалья.- Новосибирск: Наука, 1989. -С.135-137.

2. Абашеева Н.Е., Дугаров В.Н., Чимитдоржиева Т.Д. Плодородие почв Прибайкалья. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е; 1983 -156 с.

3. Абашеева Н.Е. Агрохимия почв Забайкалья. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 1999 - 148 с.

4. Абашеева Н.Е., Ракшаина Р.Н. Динамика подвижных форм питательных элементов в каштановой почве Иволгинской котловины. // БГСХИ. Труды. Вып. 18. Агрономия. Улан-Удэ., 1965.-с. 64-76.

5. Авраменко И.Ф. Микробиология. М: Колос, 1979. - 175 с.

6. Авров О.Е. Использование соломы в сельском хозяйстве. -JI: Колос, Ленингр отд-ие; 1980. 200с.

7. Агабекян Э.Л., Дмитриев В.В., Ратнер Е.Н. Ультраструктурные перестройки поверхности гриба, Asperqillus terreus при росте на целлюлозосодержащих субстратах. -Микробиология, 1982. т 51, с 472-476.

8. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трасформации. Л: Наука, 1980 - 286 с.

9. Аникеев В.В., Лукомская К.А. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. М: Просвещение, 1977. - 187с.

10. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М: изд-во МГУ, 1970 - 482с.

11. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. Л: Наука, 1980- 187с.

12. Леонов Н.Р. Микробиология. М: Агропромиздат, 1989. -С 262-264.

13. Атлавините О.П. Влияние дождевых червей на агроценозы. -Вильнюс: Москлас, 1990. -286 с.

14. Бабьева И.П., Виноварова М.Е. Участие дрожжевых грибов из степных биогеоценозов в биодеструкции органического вещества. // Микробиологическая деструкция органического вещества в биогеоценозах. Тезисы докл. всесоюзн. совещ. -М.,1987. С 8-11.

15. Березин И.В., Варфоломеев С.Д. Биокинетика. М: Наука, 1979.-311с.

16. Березин И.В., Клесов А.А. Практический курс химической и ферментативной кинетики. М., изд-во МГУ, 1986. 320с.

17. Берджи. Определитель бактерий. М: Мир, 1980. 444с.

18. Билай В.И., Билай Т.И., Мусич Е.Г. Трансформация целлюлозы грибами. Киев: Наука думка., 1982. 294с.

19. Билай Т.И., Мусич Е.Г. Метод определения трансформирующей активности целлюлаз. -Микробиологический журнал, 1982, т. 44 №4 с. 75-76.

20. Билай Т.И., Курбацкий А.А. Определитель грибов. Киев: Наука думка., 1990. 485с.

21. Борисова В.Н. Сукцессия гифомицетов в лесной подстилке и их значение в процессах деструкции//кн.: Разложение растительных остатков. М.: Наука, 1985 - С. 74-90.

22. Бызов Б.А. Гидролитики как функциональная группа микроорганизмов деструкторов органического вещества в почве II Микробиологическая деструкция органического вещества в биогеоценозе: Тез.докл.Всесоюзн.совещ. - М. - 1987, -С. 19-21.

23. Вызов Б.А. Динамика микробных сообществ в сопрофитном зоомикробном комплексе в процессе деструкции растительного опада // Деструкция органического вещества в почве. Вильнюс, 1989.

24. Важенин И.Г., Важенина Е.А. Забайкалье (Бурятия и Читинская обл.) // Кн. Агрохимическая характеристика почв СССР. -М: Наука. 1969-208 с.

25. Васильева А.А. Ферментативная активность и плодородие почв. Харьков, 1980.

26. Виноградский С.Н. Микробиология почвы. М: Изд-во АН СССР, 1952. 792 с.

27. Водюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. 3 изд. перераб и доп - М: Агропромиздат, 1986.

28. Воронин А.Д. Основы физики почв: М: Изд-во МГУ, 1986 -243 с.

29. Воробьев А.А., Быков А.С., Паников Е.П., Рыбакова A.M. Микробиология. М.-Медицина, 1994, с 68-72.

30. Гантимуров Н.И. Денитрификация в почвах Зап.Сибири / отв.ред. И.Л. Клевенская. Новосибирск: Наука, Сиб отд-ние, 1984.- 117с.

31. Галстян А.Н. Ферментативная активность почв. Ереван: Айстан, 1974. - 245с.

32. Глазовская М.А., Добровольская Н.Г. Геохимические функции микроорганизмов. М: Изд. МГУ, 1984. - С. 41-42.

33. Головлев E.JL, Черменский Д.Н., Окунев О.Н. и др. Отбор грибных культур для твердофазной ферментации древесных опилок и соломы // Микробиология. 1983, т. 52 С. 79-82.

34. Головлев E.JI., Ганбаров Х.Т., Скрябин Т.К. Разложение лигнина грибными культурами. Микробиология, 1982, т. 51 с. 543-547.

35. Головлева JI.A., Головлев E.JI. Твердофазная ферментация растительных субстратов // Мицелиальные грибы: Физиология, биохимия, биотехнология: /Тез.докл.Всесоюзн.конф. Пущино, 1983, С. 157-159.

36. Головлева JI.A., Перцова Р.Н., Федечкина И.Е. и др. О микробиологическом разложении лигнина и возможной роли диоксигеназ в процессе его деструкции. Прикладная биохимия и микробиология, 1983. т. 19 с. 709-719.

37. Гришакова Л.А. Возможности использования древесной коры. Тез.докл. 1-ой Всесоюзной научно-практической конференции «Изучение и использование древесной коры». - Красноярск, 1977.-с. 16-19.

38. Гришина Л.А., Корцин Г.Н., Макаров М.И. Трансформация органического вещества в почве. М: Изд. МГУ, 1999. С. 84-86.

39. Давыдов И.С. Травы Бурятии. Бур кн изд Улан - Удэ. - 46 с.

40. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985.-351 с.

41. Дульгеров А.Н. Микробиологическая активность и деструкция органических веществ интенсивно возделываемых почв // Микробиологическая деструкция органических остатков в биогеоценозе. Сб.тезисов. -М: 1987. -с. 35-37.

42. Ежов Г.И. Руководство к практическим занятиям по сельскохозяйственной микробиологии. -М.: Высшая школа, 1974.

43. Загузина Н.А. Агрохимическое исследование почв Баргузинской котловины. Труды БГСХА, Вып. 29. Улан-Удэ. -1977 4.1. С. 54-57.

44. Запрометова К.М., Мирчинк Т.Г. Пигменты темноокрашенных грибов и их экологическая роль // Микробные метаболиты. М: изд. МГУ, 1979. с. 193-203.

45. Захарова И.С. Образование гумусных веществ целлюлозоразрущающими микроорганизмами. Кишинев: Штанцца, 1988 - С 55.

46. Захаров В.Н. Повышение плодородия почв в Нечерноземной зоне. М: Россельхозиздат, 1978 С.-120.

47. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М: Изд. МГУ. 1987, 256 с.

48. Звягинцев Д.Г., Голишебет В.Е. Изменение количества почвенных бактерий и гидротермический режим почвы // Микробиология. 1983 - Т 52. Вып 6. С - 999-1002.

49. Звягинцев Д.Г., Кочкин Г.А., Кожевин П.А. Новые подходы к изучению сукцессий микроорганизмов в почве // Кн.Почвенные организмы как компоненты биогеоценоза. М: Наука, 1984. -С.81-85.

50. Зелтин Р.П. Биосинтез целлюлолитических ферментов термотолерантным Asperqillus terreus и изучение их свойств. Дисс. канд биол. наук. Рига, ин-т микробиологии и вирусологии АН. Латв СССР. 1971, 228 с.

51. Зенова Г.Н. Актиномицетные сообщества в биогеоценозах // Кн. Почвенные организмы как компоненты биогеоценоза. М: Наука, 1984.-С. 162-171.

52. Злотин В.И. Участие почвенных животных в диструкционных процессах. // Проблемы почвенной зоологии. -М: Наука, 1978. -С.58.

53. Игонин Как повысить плодородие почвы в десятки раз при помощи дождевых червей. М: Наука, 1995. - С 86.

54. Исмаилова Д-Ю. Физиологические особенности термотолерантного Asperqillus terreus 17 р продуцента целлюлолитических ферментов и ксиналазы. Дисс.канд биолог наук. М. Ин-т микробиологии АН СССР. 1976, 199с.

55. Ишигенов И.А. Почвы Бурятии и пути их рационального использования. — Наука производству. Материалы республиканской науч-практ конф. -Улан-Удэ. Бурят кн изд, 1982.-с 35-46.

56. Калакутский JI.B., Агре Н.С. Развитие актиномицетов. -М: Наука, 1977. -С.286.

57. Карпец И.Л., Мельник И.А. Вермикультура источник нового эффективного удобрения. Достижения науки и техники АПК. 1990.-№10.-С. 17-19.

58. Кауричев Н.С. Разложение растительных остатков и образование гумусных веществ // Известие ТСХА, 1972. №4. -С.97-107.

59. Клесов А.А. Ферментативное превращение целлюлозы в глюкозу. В кн. Химическая энциклопедия. М:изд. МГУ, 1983. с. 189-250.

60. Клесов А.А., Григораш С.Д. Влияние состава полиферментных целлюлазных комплексов на характер стадий, лимитирующих скорость гидролиза нерастворимой природной целлюлозы. Биохимия, 1981. т 46, С 110-119.

61. Клесов А.А., Рабинович М.Л. Ферментативный гидролиз целлюлозы: Активность и компонентный состав целлюлозных комплексов из различных источников. Биоорганическая химия, 1980. т 6 с 1377-1395.

62. Клевенская И.Jl. Микрофлора почв Западной Сибири. Отв. ре чл.-кор АН СССР Е.Н. Мишустин. Новосибирск, «Наука», Сиб.отд, 1983. -222 с.

63. Козловская Л.С. Методы изучения почвенных беспозвоночных и микроорганизмов. / Разложение растительных остатков в почве. М: Наука, 1985. -С. 112-131.

64. Колешко О.И. Влияние влажности на развитие микроорганизмов и биологическую активность почвы // Вести Белорус ун-та, 1980-Сер 2, № 7, С. 38-40.

65. Кононова М.Н. Формирование гумуса в почве и его разложение. // Успехи микробиологии. 1979. - Вып. 1. С.150.

66. Колосов Г.Ф., Гладков А.А., Слесарев И.В. и др.Каштановые почвы В кн: Почвы Баргузинской котловины. - Новосибирск: Наука, 1983.-С 55-83.

67. Корсунов В.М., Цыбйжитов Ц.Ц. Почвы литоральной зоны оз. Байкал. // Почвенные ресурсы Забайкалья. Новосибирск: Наука, 1989.-С. 87-91.

68. Костенко Т.С., Родионова Д.И. Практикум по ветеринарной * микробиологии и иммунологии. М: Колос, 2001 - 341с.

69. Курчева Г.Ф. Роль почвенных животных в разложении и гумификации растительных остатков. М: Наука, 1980. 155с.

70. Лукомская Н. А. Биохимическая деятельность микрофлоры и плодородие почвы. М: Колос, 1987.

71. Малофеев В.И. Органические удобрения и скорость их утилизации. -М: Знание, 1988.

72. Методы биохимического исследования растений /Под ред. Л.И.Ермакова. — JT: Агропромиздат, 1987. С.161-164.

73. Методы почвенной микробиологии и биохимии. М: Изд МГУ, 1991.

74. Методы экспериментальной микологии // Под ред. В.И. Билай. Киев: Наукова Думка, 1973. С. 240.

75. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология. М., изд МГУ, 1988. -С. 213-215.

76. Мирчинк Т.Г. Почвенные грибы как компоненты биогеоценоза // Почвенные микроорганизмы, как компоненты биогеоценоза. М: Наука, 1994. -С.114-130.

77. Мишустин Е.Н. Ассоциация почвенных микроорганизмов. -М: Наука. 1975.-с 47.

78. Намзалов Ч.Б. Редкие растения Бурятии. Бур кн изд., Улан -Удэ. 1998.- 76с.

79. Намжилов Н.Б. Дефляция и методы оптимизации противоэрозионной устойчивости каштановых почв Бурятии. — Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2002. 53с.

80. Наплекова Н.Н. Аэробные целлюлозоразрушающие микроорганизмы в почвах Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб отд., 1974 - 249с.

81. Ногина Н.А. Почвы Забайкалья. М: Наука, 1964. 314с.

82. Нимаева С.Ш. Почвы криоридной зоны. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 1992. - 189с.

83. Паринкина О.М. Микрофлора тундровых почв: Экологогеографические особенности и продуктивность / Отв.ред. Е.Н. Мишустин, Л: Наука, Ленингр отделение, 1994,- 159с.

84. Почвы бассейна озера Байкал. Т.1. Генезис, география и классификация каштановых почв / Ц.Х.Цыбжитов, Ц.Ц.Цыбикдоржиев, А.Ц.Цыбжитов. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. - 128с.

85. Покаржевский А.Д. Геохимическая экология наземных животных / отв. ред. Д.А. Криволуцкий. М: Наука, 1987. -300с.

86. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. -М: Изд-во МГУ, 1989.-304с.

87. Практикум по микробиологии / Под ред Егорова Н.С. М: Изд-во МГУ, 1976 - С 106.

88. Родзиковский В.Н. Бактериологическое исследование почв на т токсичность: Методы исследования противочумного НИИ.

89. Иркутск: Противочумный НИИ, 1997. 57с.

90. Стебаев И.В., Пшеницына Л.Б., Шиляева О.Н. Напочвенные фитофаги как участники биологической деструкции // кн. Разложение растительных остатков в почве. М: Наука, 1985. -С 3-12.

91. Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов (полисахариды). М: Высшая школа, 1978. - С 160.

92. Стриганова Б.Р. Взаимодействие почвообитающих беспозвоночных и микроорганизмов в процессах деструкции // Микробиологическая деструкция органических остатков в биогенезе: Рез докл Всесоюзн совещ. М., 1987. -с 84-87.

93. Стриганова Б.Р., Козловская Л.С. Современные аспектыизучения процессов разложения растительных остатков в почве / Под ред Гилярова М.С. М: Наука, 1985 - с 197.

94. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии. М: Агропромиздат., 1987. с 23.

95. Туев Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования / ВАСХНИЛ, ВНИИ с.-х. микробиологии. М:Агропромиздат, 1989.-236с.

96. Тен Хан Мун. Закономерности формирования и стабилизации микробоценозов в почвах / Хабар, комплексный НИИ ДВНЦ АН СССР, (Отв.ред. Т.В. Аристовская). -М: Наука, 1983. -105с.

97. Тронина Н.П., Гришакова Л.А. Удобрения из коры. В сб: Прдукты переработки древисины - сельскому хозяйству. Рига, 1973, вып. 2., с 87-92.

98. Игонин Л.Д. Как повысить плодородие почвы в десятки раз? М: Наука, 1995. —68с.

99. Имшенецкий Микробиология целлюлозы. М: Наука, 1953

100. Фогарти М. Микробные ферменты и биотехнология. М: Агропромиздат, 1986-318с.

101. Химическая энциклопедия М; Советская энциклопедия. -Т2., 1990.-С 38.

102. Цион Р.А. Определитель бактерий. М: ОТИЗ - Сельхозгиз, 1948.

103. Цыбжитов Ц.Х., Цыбжитов АД. Почвы бассейна озера Байкал. Т. 2 Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2000 -156с.

104. Частухин В.Я., Николаевская М.А. Биологический распад и реасинтез органических веществ в природе. Л: Наука, 1968. -С. 19-20.

105. Чимитдоржиева Г.Д., Абашеева Н.Е. Гумусное состояние почв Бур. АССР. Агрохимия, 1989, № 4 - С.56-61.

106. Чимитдоржиева Г.Д. Гумус холодных почв. Новосибирск: Наука, 1992, - с. 14-20.

107. Шарков В.И. О строении целлюлозы В кн.: Ферментативное расщепление целлюлозы. М: Наука, 1967.

108. Шлегель Г.Ш. Общая микробиология М: Мир. 1987 - 559 с.

109. Шуберт Т.В. Биохимия лигнина. М: Лесн. пром-сть, 1978 -с 189.

110. Штина Э.А. Экология почвенных водорослей. М: Наука, 1984. -143с.

111. Щербаков Т. А. Ферментативная активность почв и трансформация органического вещества Минск: Наука и техника, 1983-81 с.

112. Экологическая энциклопедия // Под ред. Депо Кишинев 1989 - С 81.

113. Эмифсен Е. Теннесен Б.Полиморфные модификации целлюлозы // Успехи химии. 1987. т 36 С 312-323.

114. Banischova Franklova/ Lignin chemistry - past, present and future. - Wood Sci. and Technol., 1974, vol. 11, p. 169-218.

115. Buchhols К/? Puis J/? Godelmann В/? Dietrichs H. The concetration of extracellular superoxide radical as function of time during degradation by fungus Coriolus versicolor. -Develop. Ind. Microbiol., 1981, vol. 22, p. 479-484.

116. Bunday H.R. Lignin degradation and utilization by microorganisms In: Progress in industrial microbiology. Amsterdam: Elserver, 1981, vol. 14, p. 1-58.

117. Detroy RW Julian GS mechanism for the production of ethylene from methional: The generation of the hydroxyl radical by xantin oxidase. J Biol. Chem., 1981, vol. 245, p. 41-46.

118. Chano M. Chou T. Tsao G.T The importance of phenol oxidase activity in lignin degradation by white rotfungus Sporotrichum pulverulentum. Arch. Microbiol., 1981, vol. 109, p. 1-8.

119. Enari T M Markanen P Korhonen E radical and superoxide dismutasses: threat and defens. - Acta physiol. skand., 1975, vol. 492, p. 9-18.

120. Farid M A Shker H M EI Diwahy A I degradation of p-metoxybenzoic acid. - Arch. Microbiol., 1983, vol. 84, p. 275-286.

121. Goksyr J Erikson J. Vanillic acid metabolism by selected soft-rot and white-rot fungi. Arch. Microbiol., 1980, vol. 131, p. 366-374.

122. Gould JM Freer SN. Phenoxy radical intermediates in the enzymatic degradation of lignin model compounds. Biochim. et biophys. acta, 1984, vol. 184, p. 420-431.

123. Grand GA Anderson AW Han YM. Structure, pretreament and hidrolysis of cellulose Bioenergy/Ed. A.Fiechter. N.Y.; B. Springer, 1977. p. 15-32.

124. Hagget КО Grey PP Dunn NW. The pathway of lignin degradation by Streptomices: chemistry and enzimology. In: Recent advances in lignin biodegradation research: fundamentals and biotechnology, Kioto, May 31 - June 2, 1983. Kioto 1978, p. 12.

125. Heninet Dupuls. Mutualistic degradation of lignin model compound veratrylglycerol b-(o-metoxyphenil) enter by bacteria. -Can. J. Microbiol., 1975, vol. 21. p. 54-57.

126. Hofsten B. Degradation of lignin and derivantives by basidiomicete. Arch. Microbiol., 1982, p. 123-130.

127. Knappert D Grethlein A Konverse A. Metabolism of lignin model compounds veratrylglycerol-b-guaicyl ther enter by Phanerophaete. -Arch. Microbiol., 1982, p. 227-232.

128. Kosaric N Wieczorek A Cosentino GP Magee R J. Biodegradation of cellulosic materials: substrates, microorganisms, enzymes and products Enzyme Microbiol. Technol. 1979, p. 90-109.

129. Lechevakier Т.К. Economic evaluation of enzymatic utilization of waste cellulosic materials. Adv. Biochem. Eng. 1981, p. 55-76.

130. Linko M. Studies on the mechanism of enzymatic hydrolysis of cellulose substances Biotechnol. and bioeng. 1977, p. 2909-2922/

131. Markkanen P Baley M Enari T M. alkil-phenil cleavage of the of lignin model compound guaicylglicol. - Arch. Microbiol., 1980, p. 190-195.

132. Moon GD Katzen R. Riboflavin-photosentized oxidative degradation of lignin model compounds. Photochem. and Photobiol., 1984, p. 1-7.

133. Odeir E Monties B. Cellulases: biosynthesis and applications. -Enzyme and Microb. Technol., 1983, p. 91-101.

134. Ooshima H Aso К Harau OY Yamamoto T. Cellulose and their application. Wash.: Amer. Chem. Soc., 1984. p. 315.

135. Petipher JG Latham M J. Process development studies on the Bioconversion of cellulose and production of ethanol. 1979 p. 38.

136. Pochon J Manual technigue d analise microbiologigue du sol Masson Co Paris 1954

137. Shahal D.S., Overland R.P. Sulfatreducing bacteria in marine sediments.- J. Marine, 1982.

138. Sternberg D., Vijayakumar P., Reese E.T. Chemistry and methods of enzymes. 3 rd.Ed. Acad. Press, N.Y., 1977

139. Tassinari Т.Н., Maci C.F., Spano L.A. Heat-resistant enzyme from bacterial spores.- Federat. Proc., 1982

140. Tsao C.T. Crystalline enzymes. N.Y. Columbia Univ. Press, 1978.

141. Waksman. Nitrite production by a thermophilic bacterium.-Austral.,1961

142. Wieczorec A.,Cosentirio C.P., Magee R.J. Base composition of the deoxyribonucleic acid jf sulfate reducing bacteria.- J. Bacteriol., 1979

143. Zeikus J.G. Isolation of thermophilic streptomycetes.- J. Bacteriol., 1980