Персональний сайт - Гумінові препарати на основі органічних відходів

БіоДинаміка – прояв та розвиток, зміна та рух, вплив та взаємодія всього живого.

>" src="http://narod2.yandex.ru/i/users/color/black-red/arrow.png" />Головна
>" src="http://narod2.yandex.ru/i/users/color/black-red/arrow.png" />Продукція
>" src="http://narod2.yandex.ru/i/users/color/black-red/arrow.png" />Контакти
>" src="http://narod2.yandex.ru/i/users/color/black-red/arrow.png" />Про компанію
>" src="http://narod2.yandex.ru/i/users/color/black-red/arrow.png" />Статті
>" src="http://narod2.yandex.ru/i/users/color/black-red/arrow.png" />Кімната відпочинку
>" src="http://narod2.yandex.ru/i/users/color/black-red/arrow.png" />Мікродобрива

ГУМІНОВІ ПРЕПАРАТИ НА ОСНОВІ ПРОДУКТІВ

АЕРОБНОЇ ТА АНАЕРОБНОЇ БІОКОНВЕРСІЇ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ

В останні десятиліття в багатьох країнах світу, в тому числі і в Україні, деякі фірми для отримання та виробництва гумінових препаратів (ГП) стали широко використовувати як вихідну гумусовмісну сировину кінцеві продукти аеробної ферментації (компости та вермикомпости) та анаеробного зброджування (рідкі відходи з метантенка). На перший погляд це здається нераціональним, оскільки ці субстрати за рівнем вмісту самих гумінових речовин (ГВ) набагато бідніші за буре вугілля і торфи. Однак усі ці види гумусовмісної органічної сировини стали використовуватися для отримання різних видів ДП (пастоподібних, рідких та сухих) з наступних причин.

По-перше, на відміну від бурого вугілля і торфу, насамперед, це відновлювані джерела гумусовмісної сировини (навіть, можна сказати, дуже швидко відновлювані види сировини, оскільки процеси їх біоконверсії тривають відкількох діб до кількох місяців). Більш того, повсюдна переробка найрізноманітніших органічних відходів рослинного та тваринного походження за допомогою аеробних та анаеробних технологій біоконверсії дозволяє отримати не лише високоцінні види органічних добрив та кормових добавок для тварин з низькоякісних органічних відходів, а й знизити антропогенне навантаження у містах від вивезення та захоронення. органічної частини твердих побутових відходів на полігони та звалища.

По-друге, кінцеві продукти аеробної та анаеробної біоконверсії органічних відходів містять у собі крім ГВ дуже широкий набір біологічно активних речовин і багату за видовим складом мікрофлору корисних ґрунтових мікроорганізмів-антагоністів різних патогенів, зокрема фітопатогенів. Тому, використовуючи різні технологічні прийоми, з такого складного за складом органічної сировини можливо отримувати не тільки ДП, що містять в собі очищені та сконцентровані гумінові кислоти (ГК) та/або фульвокислоти (ФК), але і складніші за складом комплексні ДП, що містять в собі крім ГВ ряд біологічно активних речовин, продукти метаболізму ґрунтових мікроорганізмів та живі ґрунтові мікроорганізми. Тобто такі препарати правильніше було б називати комплексними мікробіологічними ДП. Такі біопрепарати на відміну від ГП на основі бурого вугілля або торфів мають апріорі ширший спектр дії як на ґрунт, так і на рослини.

Однак при виробництві таких ДП виникають дві проблеми: проблема їх стандартизації, так вони містять широкий спектр діючих речовин, і проблема стабілізації мікроорганізмів у рідких та пастоподібних формах.

Наразі мінеральні добрива стали дорогими, а органічних добрив недостатньо. Томунеобхідно практично повсюдно впроваджувати технології утилізації відходів рослинництва та тваринництва з метою одержання компостів та вермикомпостів. Ці два аеробні процеси здатні перетворити низькоактивні органічні відходи на цінне органічне високогумусоване добриво, яке, у свою чергу, є відновлюваним джерелом та сировиною для отримання різних ДП.

2. ДП на основі компостів та вермикомпостів

Розрізняють такі види кінцевих продуктів аеробної переробки органічних відходів:

- компости - органічні добрива, отримані у процесі компостування з участю мікроорганізмів;

- біокомпости – компости, отримані в результаті переробки органічних відходів методом прискореної твердофазної ферментації у спеціальних камерах-ферментерах із застосуванням спеціальних штамів мікроорганізмів;

- вермикомпости (червекомпост, копроліт, вермігумус або біогумус); - органічні добрива, отримані в процесі вермикомпостування, тобто компостування за участю мікроорганізмів у присутності деяких видів дощових черв'яків (вермикультури);

- біоперегній - компости, отримані внаслідок переробки органічних відходів за участю личинок деяких видів синантропної мухи;

- зоокомпости – компости, отримані внаслідок переробки органічних відходів за участю личинок копрофагів.

У літературі зоокомпостами часто називають компости, отримані в результаті переробки органічних відходів за участю личинок деяких видів синантропних мух, як правило, виду Musca domestica.

З усіх вищенаведених видів субстратів - кінцевих продуктів біоконверсії органічних відходів, можливо при їх подальшій глибшій переробці отримувати як ДП, так і комплекснігумінові біопрепарати, використовуючи їх як окремо, так і в поєднанні один з одним.

Вважається, що в процесі компостування, що є динамічним багатофазним мікробіологічним процесом, беруть участь понад 2000 видів бактерій і не менше 50 видів грибів. Технологічно правильно приготовлені компости мають подвійну цінність порівняно з матеріалами, що компостуються. Для виробництва біокомпостів потрібні спеціальні пристрої – біоферментатори модульного типу. Використання технології прискореної ферментації в твердій фазі дозволяє отримувати з відходів, що містять органи, протягом 3-5 діб зрілий високоякісний біокомпост високого нагріву. Це екологічно чисті субстанції - безпечні органічні добрива та корисні ґрунтополіпшувачі. …

2.1. Про деякі відмінності між компостами та вермикомпостами

Протягом понад двох десятків років у лабораторії екології ґрунтів університету штату Огайо (США, м. Колумбус), очолюваної проф. Клайвом Едвардсом (Klive Edwards), проводяться широкі наукові дослідження з вермікультури та вермікомпоста. Насамперед було виявлено, що стерилізація вермикомпостів усуває стимулюючий ефект на зростання та розвиток рослин, тобто стимулюючий ефект має мікробіологічну природу. Була показана істотна різниця в мікробіологічних активності компостів і вермикомпостів на користь останніх.

2.2. Водні витяжки з компостів та вермикомпостів

В останні роки в багатьох зарубіжних країнах набули дуже широкого поширення водні витяжки або водні екстракти з компостів та вермикомпостів, так звані компостні та вермикомпостні «чаї» (compost tea, vermicompost tea). Вони в даний час є одними з екологічно безпечних і недорогихуніверсальних засобів для пожвавлення ґрунту, оздоровлення рослин та боротьби з деякими фітопатогенами та комахами-шкідниками…. Ідеологом, піонером та пропагандистом цієї біотехнології в Америці стала д-р Елайн Інгхем (Elaine Ingham) – Президент та директор корпорації Soil Foodweb Inc. Вона розробила методику оцінки якості компостного «чаю», яка полягає у визначенні кількості та відсоткового співвідношення основних груп ґрунтових мікроорганізмів (бактерії, гриби, найпростіші та нематоди).

Компостний та вермикомпостний «чаї» близькі за своїми властивостями. Вони містять як водорозчинні компоненти компосту або вермикомпоста (ГК, ФК, органічні кислоти, амінокислоти, регуляторні пептиди, вітаміни, гормони та інші продукти життєдіяльності мікроорганізмів, що мешкають у компостах або вермикомпостах, так і живу ґрунтову (ризосферну) мікрофлору. надають різні види та типи ґрунтових мікроорганізмів, присутні азотфіксуючі бактерії, які здатні перетворювати атмосферний азот на амонійні форми, доступні рослинам, які містять у собі як несимбіотичні аеробні форми бактерії пологів Azotobacter, Azomonas, Mycobacterium і Asimіpizo.

У лабораторних та польових дослідах було показано, що водні екстракти з компостів та вермикомпостів суттєво пригнічують такі фітопатогени: роду Verticillium (вілт, суха гниль), роду Phomopsis (чорна плямистість), роду Sphaerotheca (борошняста роса), Uncinula роса роду Pythium (чорна ніжка), Rhizoctonia (чорна ніжка), Plectosporium, роду Phytophthora (фітофтороз) та роду Fusarium (фузаріоз).

Механізми придушення цих інфекцій мають мікробну природу, оскільки стерилізація компостів абоВермикомпост усуває цю біологічну активність. …

Однак рідкі водні біопрепарати, отримані на основі компостів і вермикомпостів, мають дві істотні недоліки.

По-перше, такі біопрепарати не підлягають зберіганню та повинні використовуватися одразу після їх приготування. Це зумовлено тим, що жива популяція ґрунтових аеробних мікроорганізмів швидко гине у препараті за відсутності кисню повітря після розливу та пакування. Тому такі рідкі біопрепарати необхідно додавати або стабілізатори, або консерванти для збереження життєздатності мікроорганізмів.

По-друге, при отриманні водних витяжок з компостів або вермикомпостів екстракт переходить дуже мала частка вихідного субстрату (1-3%). Це зумовлено тим, що гранули компостів і, особливо вермикомпостів, мають водоміцність. Тому необхідно використовувати фізичні (механічне тонке подрібнення, ультразвук або кавітація) або хімічні (зміна значення рН середовища в лужний бік) методи обробки, що призводить до руйнування гранул цих субстратів та вивільнення в екстракт водорозчинних та лужнорозчинних сполук, особливо ГК та ФК.

2.3. Рекомендації щодо приготування водних витяжок

Існує кілька простих способів приготування водних екстрактів з компостів та вермикомпостів, які можна здійснювати в домашніх умовах, садовій ділянці або на фермі. Для цього знадобиться ємність, вода, компост або вермикомпост. Для аерування водної суспензії бажано мати компресор, гумовий шланг та насадку для утворення дрібних бульбашок повітря. Така система використовується у акваріумах. У пластикову або металеву ємність наливають воду, вільну від хлору, додають компост або вермикомпост приблизно 1/10 за вагою. (Хлоровануводу попередньо відстоюють протягом 1-2 діб видалення хлору. Присутність хлору у воді вбиває ґрунтову мікрофлору компосту або вермікомпоста). Якщо немає системи аерації, для приготування водної витяжки використовують такі прості прийоми:

- субстрат поміщають у марлевий мішок або старі колготки і замочують у воді;

- фільтрують воду через шар субстрату на ситі чи шматку тканини;

- Замочують субстрат у воді від 1 до 7 днів при періодичному енергійному перемішуванні.

Найкращий препарат одержують при використанні постійної аерації суспензії протягом 1-3 днів. Для посилення росту мікроорганізмів у суспензії можна додати трохи цукру (1 склянку), патоки, або варення. Після аерації суспензію відстоюють, фільтрують і отриманий водний настій компосту або вермикомпоста використовують для обприскування листової поверхні рослин, що вегетують, за допомогою ранцевого обприскувача або обробляють грунт поливом. Оптимальна доза – 50 л/га, тобто 0,5 л на сотку. Для того щоб обробити такою кількістю препарату, необхідно розбавити його водою в 50-100 л і використовувати для поливу грунту. З 1 кг компосту або вермикомпоста можна отримати близько 10 л витяжки та обробити свою ділянку в 20 соток!

Ця технологія абсолютно безвідходна, так як після отримання водної витяжки осад компоста або вермикомпоста можна внести під коріння рослин або використовувати в якості одного з інгредієнтів при виробництві грунтосумішей. Слід зазначити, що вермикомпост і вермикомпостний чай треба застосовувати в поєднанні. Вони не замінюють один одного, а взаємно доповнюють та посилюють позитивну дію кожного компонента на ґрунт та рослини. Постійне використання компостів або вермикомпостів у поєднанні з водяною настойкою з нихдля кореневої та некореневої обробки рослин дозволить надалі суттєво знизити дози до 50% або відмовитися від застосування мінеральних добрив та хімічних засобів захисту рослин….

2.4. Лужні витяжки з вермикомпостів

…Отримання ГП з вермикомпостів шляхом лужної обробки в розчині – це технологія, що найбільш широко використовується в останні 10-15 років. Лужна обробка вихідних субстратів дозволяє отримувати більш концентровані препарати, які містять у собі практично всі компоненти (водорозчинні та лужнорозчинні) вермікомпоста: солі ГК та ФК, амінокислоти, пептиди, вітаміни, антибіотики, гормони росту та розвитку рослин та інші продукти життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів дощових черв'яків (вермікультури). Більш того, лужна обробка дозволяє не тільки повністю витягувати з вермикомпоста всі його компоненти, але багаторазово посилити фізіологічну активність ГК, переводячи їх водорозчинні солі ГК (гумати натрію, калію або амонію). Ця технологія є безвідходною, оскільки осад вермікомпоста після екстракції містить у собі органо-мінеральну частину вермикомпоста та водонерозчинні гумати кальцію, заліза, міді та інших металів. Цей осад після підсушування можна використовувати як високоцінний компонент для ґрунтосумішей.

Джерело: збірка праць «Гумінові речовини – ресурси 21 століття»

Титов І.М., - Лабораторія біотехнології, кафедра хімії, ВДГУ,

Кідралієва К.А. - Інститут хімії та хімічної технології, НАН КР,