СМЕНА МИКРОБНЫХ ФОРМАЦИЙ В МАТЕРИАЛАХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ПТИЦЕВОДСТВА В ПРОЦЕССАХ ЕСТЕСТВЕННОЙ ДЕСТРУКЦИИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Неотъемлемым атрибутом современной цивилизации является интенсивное производство полноценного пищевого белка. Наиболее динамично во всем мире и в России в частности развивается производство мяса птицы, поскольку эта отрасль отличается коротким циклом воспроизводства и быстрой окупаемостью вложенных средств. Однако растущие темпы и объемы производства влекут за собой и прогрессирующее наращивание масс отходов. Пометные массы и птичья подстилка вывозятся на полигоны хранения или непосредственно на поля, где с течением времени подвергаются естественной деструкции, сопровождаемой эмиссией газов в атмосферу и миграцией биогенов в почву и грунтовые воды. Попадание биогенов и аборигенной микрофлоры помета в почву ведет к изменению состава компонентов биоценозов и характеристик их биотопов. Темпы и эффективность деструкции зависят от ферментативного потенциала присутствующей микрофлоры и интегрального воздействия эндогенных и экзогенных факторов. Цель исследований: изучение динамики видового состава и средообразующей роли микрофлоры органических отходов птицеводства в процессах их естественной деструкции и рассмотрение факторов, определяющих смену формаций. В процессе работы решались следующие задачи: изучение аборигенной микрофлоры помета птиц, исследование состава автохтонной, аллохтонной и зимогенной микрофлоры, исследование роли микрофлоры в формировании вектора трансформации субстрата (реакции и температуры среды), оценка закономерностей смены микробных формаций. Установлена роль аборигенной микрофлоры помета в процессах аммонификации как стартового этапа деструкции азотсодержащей массы отходов. С процесса аммонификации запускается ступенчатая деградация пометно-подстилочной смеси. Смещение диапазона рН в щелочную область, вызванное деятельностью аммонификаторов, является фактором, препятствующим распространению грибной микрофлоры и деструкции трудноразлагаемых полимеров. Воздействие высоких температур на термальной фазе компостирования субстрата является фактором отбора, резко модифицирующим видовой состав и определяющим его глубокую перестройку. Установлена определяющая роль автохтонной микрофлоры почвы на финальных стадиях деструкции органических отходов. Видовое разнообразие микроорганизмов в массах органических отходов закономерно изменяется на разных этапах деструкции. Темпы смены микробных формаций снижаются по мере разложения материала, а динамическое равновесие состава микрофлоры сопряжено с достижением стабильного баланса биогенных элементов, главным образом, азота и углерода.

Об авторах

Г. В. Ильина

Пензенский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ilyina.g.v@pgau.ru
Пенза, Россия

Д. Ю. Ильин

Пензенский государственный аграрный университет

Email: ilyin.d.u@pgau.ru
Пенза, Россия

Список литературы

  1. Артемьева Т. Н. Патогенная и условно-патогенная микрофлора кишечника кур и эффективность нетрадиционных средств антибактериального действия : дис. … канд. ветер. наук. СПб., 2004. 189 с.
  2. Родионова Н. В. Ветеринарно-санитарное и экологическое обоснование современных способов обеззараживания органических отходов животноводства : дис. … канд. биол. наук. М., 2021. 99 с.
  3. Фисинин В. И., Трухачев В. И., Салеева И. П. [и др.]. Микробиологические риски в промышленном птицеводстве и животноводстве // Сельскохозяйственная биология. 2018. Т. 53, № 6. С. 1120–1130.
  4. Зиганшина Э. Э. Биоконверсия отходов птицеводства анаэробными сообществами бактерий и архей : авто- реф. дис. ... канд. биол. наук. Казань, 2016. 28 с.
  5. Ильин Д. Ю., Ильина Г. В., Ошкина Л. Л., Остапчук А. В. Микробиота кишечника индейки и пометно-подстилочных материалов: особенности и значение в деструкции отходов птицеводства // Нива Поволжья. 2023. № 3 (67). doi: 10.36461/NP.2023.67.3.015
  6. Ямалиев Т. Ш., Бочарова А. А. Экологические проблемы птицеводства // Мир Инноваций. 2021. № 4. С. 40–43.
  7. Crippen T. L., Sheffield C. L, Singh B. [et al.]. Poultry litter and the environment: Microbial profile of litter during successive flock rotations and after spreading on pastureland // Science of The Total Environmen. 2021. Vol. 780. P. 146413.
  8. Harindintwali J. D., Zhou J., Muhoza B. [et al.]. Integrated eco-strategies towards sustainable carbon and nitrogen cycling in agriculture // Journal of Environmental Management. 2021. Vol. 293. Р. 112856.
  9. He Y., Zhang Y., Huang X. [et al.]. Deciphering the internal driving mechanism of microbial community for carbon conversion and nitrogen fixation during food waste composting with multifunctional microbial inoculation // Bioresource Technology. 2022. Vol. 360. P. 127623.
  10. Iljina G. V., Iljin D. Yu., Zimnyakov V. M., Sashenkova S. A. Influence of organomineral fertilizer based on fermented poultry waste on the physico-chemical parameters of agricultural soils // Scientific Papers. Series A. Agronomy. 2022. Vol. 65, № 2. P. 91–96.
  11. Li F., Ghanizadeh H., Cui G. [et al.]. Microbiome – based agents can optimize composting of agricultural wastes by modifying microbial communities // Bioresource Technology. 2023. Vol. 374. P. 128765.
  12. Ravindran B., Karmegam N., Awasthi M. K. [et al.]. Valorization of food waste and poultry manure through cocomposting amending saw dust, biochar and mineral salts for value-added compost production // Bioresour Technol. 2022. Vol. 346. P. 126442.
  13. Круглов Ю. В. Микробное сообщество почвы: физиологическое разнообразие и методы исследования // Сельскохозяйственная биология. 2016. № 1. С. 46–59.
  14. Андронов Е. Е., Иванова Е. А., Першина Е. В. [и др.]. Анализ показателей почвенного микробиома в процессах, связанных с почвообразованием, трансформацией органического вещества и тонкой регуляции вегетационных процессов // Бюл. Почв. ин-та. 2015. № 80. С. 83–94.
  15. Ножевникова А. Н., Миронов В. В., Бочкова Е. А. [и др.]. Состав микробного сообщества на разных стадиях компостирования, перспектива получения компоста из муниципальных органических отходов (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 2019. Т. 55, № 3. С. 211–221.
  16. Белов А. А., Чепцов В. С., Лысак Л. В. Методы идентификации почвенных микроорганизмов. М., 2020, 196 с.
  17. Звягинцев Д. Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии : учеб.-метод. пособие. М. : МГУ, 1991. 304 с.
  18. Маннапова Р. Т. Микробиология. М., 2019. 440 с.
  19. Мирчинк Т. Г. Почвенная микология : учебник. М. : Изд-во МГУ, 1988. 220 с.
  20. Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. New York : John Wiley & Sons Inc., 2019. doi: 10.1002/9781118960608 EDN AZDCXJ

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».