Email this article Biochemical Assessment of Humate-Sapropel Raw Materials of the Small Simaginsky Lake
- Authors: Rumyantsev V.A.1, Puhalsky J.V.2, Loskutov S.I.2, Shaposhnikov A.I.3, Rumyantseva O.I.4, Kosulnikov Y.V.3, Kovalchuk A.I.3, Gorodnova L.A.2, Nikiticheva G.V.2, Mityukov A.S.5
-
Affiliations:
- Saint Petersburg Scientific Center of the Russian Academy of Sciences
- Pushkin Leningrad State University
- All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology
- Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University
- Institute of Limnology of the Russian Academy of Sciences – a branch of the Saint Petersburg Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 518, No 2 (2024)
- Pages: 366-376
- Section: GEOBIOLOGY
- Submitted: 25.01.2025
- Accepted: 25.01.2025
- Published: 15.10.2024
- URL: https://journals.rcsi.science/2686-7397/article/view/277962
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739724100193
- ID: 277962
Cite item
Full Text
Abstract
The article presents the biochemical composition of sapropels from Lake Small Simagen, studied using modern methods of atomic emission spectrometry (ICP-AE) and high-performance liquid chromatography (HPLC). This source of organic matter is now the least in demand in the country; many deposits are abandoned. However, such organic colloids and their humic extracts are not inferior in their spectrum of action to extracts from peat or coal. The study showed the predominance of the proportion of potassium and sodium in the gross composition of macroelements. Among microelements, both in bulk and in mobile forms, iron and manganese ions dominated. Apparently, the Fe cation is bound in polyligand forms with carboxylic acids. The ratio of these two elements in the samples averaged 10:1 – Fe:Mn. The content of heavy metals was within the limits acceptable for sapropel fertilizers according to GOST R 54000–2010. The results obtained during the study can be further used in the biotechnology of intensive crop production, when growing crops in a hydroponic environment while minimizing the use of synthetic fertilizers. In addition, since carbohydrates were found in all studied samples of these raw materials, the extracts can be used in the development of modified nutrient media in the field of agricultural microbiology to stabilize the titer of beneficial rhizobacteria.
Full Text
ВВЕДЕНИЕ
Сапропелями (с греческого “гниющий” донный ил) принято называть геоорганические образования пресноводных водоёмов, сформированные в результате жизнедеятельности анаэробной микрофлоры, при разложении остатков планктонных и бентосных организмов, а также привнесённых с суши частиц растений, пыли, песка и глины [1–3]. Главную роль здесь играют биогенные процессы. Со временем сапропель переходит в более твёрдую илообразную органоминеральную массу, носящую название сапропелита. Это одно из характерных образований галоценового периода – самой молодой геологической эпохи, и в них ярко отразилось развитие геологических и климатических условий, изменение ландшафта, растительного покрова и животного мира после отступления ледника. В отличие от углей и нефти
сапропели представляют возобновляемое органоминеральное сырье тонкой структуры. Кроме того, по сравнению с торфами и углями органическая масса (органическое вещество) сапропелей менее богата углеродом, однако, оно отличается более высоким содержанием легкогидролизуемых веществ, включающих гемицеллюлозу и крахмал. Стоит ещё отметить, что сапропель богат азотом. Наиболее ценными в этом отношении считаются низкозольные сапропели, где концентрация нитратного азота может достигать 3%. По этому показателю сапропель занимает промежуточное положение между навозом, торфом и аммиачной селитрой. Массовая доля фосфора и калия при этом во всех сапропелях мала. Также сапропели отличаются более высокой теплоёмкостью, чем торф (до 0.95 кал/л град.).
В сапропелях можно выделить три составляющие: биологическую, органическую и минеральную [4]. Биологическая составляющая сапропелей состоит из микроорганизмов, наибольшая доля которых представлена различными полезными бактериями и в меньшей степени грибами. Также само вещество сапропелей обладает бактерицидными свойствами по отношению к патогенным видам. Содержание органического вещества в сапропелях составляет не менее 15% [5] (в отдельных случаях достигая 55–95%) и состоит из гумусовых кислот (полигуматов). Поскольку иловая масса сапропеля формируется в водной среде, куда постепенно выщелачиваются данные полигуматы, то их изучение целесообразно проводить в форме жидких экстрактов. Значительная их часть будет представлена фракциями гуминовых (2–30%) (ГК) и фульвокислот (19%) (ФК), экстракты которых [6, 7] активно применяются в качестве мелиорантов для всех типов почв, улучшая их здоровье и повышая уровень плодородия [8, 9]. Так благодаря своему составу гумусовые вещества сапропеля положительно влияют на агрохимические и водно-физиологические свойства почвенной экосистемы, регулируя её кислотность. В качестве биостимуляторов сапропелевые экстракты также могут быть использованы и для всех видов растений, увеличивая урожай последних [10]. В минимальных концентрациях ГК сапропелей могут служить питательной и активирующей средой для культивирования различного рода микроорганизмов, включая фосфатмобилизирующих [11]. Выявлено увеличение титра почвенных ассоциативных бактерий родов Myxococcus, Arthrobacter, Spirillum, Bacillus, Rhodococcus, Cytophaga, Aminobacter, Pseudomonas при выращивании на среде, с использованием ГК как единственного источника углерода. Грамположительные бактерии сорбировали гуминовые кислоты в больших количествах, чем грамотрицательные. Причём бактериальный комплекс (консорциум) использовал ГК в 4 раза интенсивнее, чем чистые культуры, а в условиях кометаболизма в 10 раз. ГК сапропелей также можно использовать для стабилизации титра клубеньковых бактерий (нитрагины) порядка Rhizobiales, способных связывать атмосферный азот из атмосферы, обогащающих почву доступными растениям азотсодержащими соединениями [12]. Также в органической части присутствуют различные физиологически активные соединения (органические и аминокислоты, сахара, стероиды, витамины, ферменты и др.) [13]. Минеральная часть сапропелей представлена комплексом макрои микроэлементов [14, 15]. Благодаря такому составу, они могут рассматриваться как эффективные биоактивные добавки [16–18], по типу органических удобрений1 длительного (пролонгированного) действия, имеющие большой положительный опыт использования в практике земледелии и растениеводстве [13, 19]. Однако, в соответствии с действующим ГОСТ Р 50611-93 “Удобрение комплексное органоминеральное (Технические условия)” по ряду параметров сапропели ещё не в полной мере отвечают требованиям, предъявляемым к органоминеральным удобрениям. Для того, чтобы эффективно использовать благоприятные свойства сапропелей в системе почва‒растение и обеспечить соответствие ГОСТ, на их основе ведётся разработка специальных удобрительно-мелиорирующих почвосмесей (УМС) [5, 20]. Например, сапропель можно смешивать с навозом [18]. Кроме того, в отношении данного сырья необходимо создание и соблюдение регламентированной технологии, включающей строгие методы пробоотбора, хранения и транспортировки, исключающие возможную стороннюю контаминацию образцов и высокую вариабельность агрохимических и эколого-токсикологических показателей партий конечного продукта. Если пока это будет затруднительно сделать для сапропелей, добытых из различных источников, то вполне допустимо для одного водоёма.
Традиционно добыча сапропелей представляет не только промышленный интерес, но и во многих случаях служит природоохранным (экологическим) мероприятием, позволяющим очистить и углубить озёрную ванну водоёма. Их месторождения широко распространены на Земном шаре. Они присутствуют и используются во многих странах: Канаде, США, Скандинавских странах, Франции, Германии, странах Балтии, Белоруссии, Украине. Россия занимает одно из ведущих мест по запасам сапропелей. Озёрные сапропели распространены по всей территории РФ, но сапропелевый фонд изучен ещё недостаточно. Запасы сапропеля в стране варьируют в интервале 45‒250 млрд м3 при влажности 60%. Многие из этих месторождений находятся в Нечернозёмной полосе и к настоящему времени либо заброшены, либо ещё не разработаны [3]. Одним из таких месторождений служит Малое Симагинское озеро ‒ водоём, расположенный в 60 км от Санкт-Петербурга, на Карельском перешееке, в Выборгском районе Ленинградской области (рис. 1).
Рис. 1. Географическая карта расположения акватории Малого Симагинского озера
Цель данного исследования заключалась в детальной оценке биохимического состава жидких экстрактов донного ила Малого Симагинского озера.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Для исследований была взято 7 проб с разных мест акватории Малого Симагинского озера (рис. 2) на глубине 4.0 м.
Рис. 2. Карта точек отбора сапропеля на акватории Малого Симагинского озера с помощью пробоотборника
Анализы отобранных образцов проводили по ГОСТ в аккредитованной лаборатории ООО “Лаборатория” (Санкт-Петербург, № RA.RU.21AK94) и испытательном центре ФГБНУ “Ленинградская Межобластная Ветеринарная Лаборатория” (Санкт-Петербург).
Валовые и подвижные формы элементов определяли согласно ПНД Ф 16.1:2.3:3.11-98 (ИСП-АЭ серии iCAP модель 6300 Duo) и ПНД Ф 16.1:2.23-2000 (беспламенная AAC на анализаторе ртути PA-915+).
Анализ композиционного состава жидких экстрактов сапропеля проводили в ФГБНУ ВНИИСХМ с использованием сверхпроизводительной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) высокого давления Acquity UPLC H-сlass (“Waters”, USA) согласно методике производителя.
Математическую обработку полученных данных проводили с помощью прикладных систем Excel 2016 (“Microsoft” Corp., США) и Statistica v 10.0 (“StatSoft” Inc., США).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Результаты агрохимического анализа показали, что согласно ТУ 10.11.860-90 сапропель данного озера можно отнести к органо-известковистому типу 2-го класса пригодности с массовой долей органического вещества в среднем равной 42.0% и уровнем pH = 8.6 (табл. 1). Благодаря высокой доли содержания Na‒K в сырье (табл. 2) и его слабощелочной реакции, оно обладает высокой водоудерживающей способностью и низкой фильтрацией, что позволяет улучшать водно-физические свойства пахотных горизонтов лёгких и кислых почв, а из-за возникающей разницы в генерации электрохимического потенциала, при его внесении в питательную среду, и режим питания произрастающих на ней растений.
Таблица 1. Агрохимические показатели жидких проб донного ила Малого Симагинского озера
Проба/показатель | Ед. изм. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | Среднее |
Органический углерод (Сорг)2 | % | 27.27 | 27.9 | 26.6 | 22.2 | 23.5 | 27 | 15.9 | 24.34 ± 1.62 |
Массовая доля йода3 | мг/кг | 1.35 | 1.38 | 1.31 | 1.10 | 1.16 | 1.33 | 0.78 | 1.20 ± 0.08 |
Массовая доля витамина А (ретинол)4 | мг/кг | 1.21 | 1.24 | 1.18 | 0.99 | 1.04 | 1.19 | 0.71 | 1.08 ± 0.07 |
Массовая доля влаги (влажность в т.ч. гигроскопическая)5 | % | 92 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 98.85 ± 1.14 |
Массовая доля гуминовых кислот6 | % | 2.24 | 2.29 | 2.19 | 1.83 | 1.93 | 2.21 | 1.31 | 2.00 ± 0.13 |
Массовая доля калия7 | % | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
Массовая доля фосфора8 | % | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 |
Массовая доля общего азота9 | % | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 |
Массовая доля органического вещества (гумус)10 | % | 47.0 | 48.1 | 45.8 | 38.3 | 40.6 | 46.4 | 27.4 | 41.94 ± 2.78 |
Массовая доля сырого протеина11 | % | 0.85 | 0.87 | 0.83 | 0.69 | 0.74 | 0.84 | 0.50 | 0.76 ± 0.05 |
Массовая доля переваримого протеина12 | % | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 |
Массовая доля жира13 | % | 0.070 | 0.070 | 0.050 | 0.060 | 0.070 | 0.040 | 0.070 | 0.060 ± 0.005 |
Массовая доля сухого вещества14 | % | 9.05 | 8.64 | 7.22 | 7.64 | 8.74 | 5.16 | 9.05 | 7.93 ± 0.53 |
Массовая доля сырой золы15 | % | 6.07 | 5.79 | 4.84 | 5.13 | 5.86 | 3.46 | 6.07 | 5.32 ± 0.36 |
Массовая доля сырой клетчатки16 | % | 0.60 | 0.57 | 0.48 | 0.50 | 0.58 | 0.34 | 0.60 | 0.52 ± 0.04 |
Массовая доля легкогидролизуемых углеводов (крахмал)17 | % | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 |
Массовая доля селена18 | мг/кг | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 |
pH (кислотность)19 | – | 6.5 | 7.2 | 6.8 | 7.0 | 7.2 | 7.0 | 6.8 | 6.9 |
Таблица 2. Валовое содержание питательных и токсичных элементов (мг/кг) в жидких пробах донного ила Малого Симагинского озера
Проба/элемент | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | Среднее |
Калий | 8000 ± 3000 | 6400 ± 2500 | 6500 ± 2600 | 9000 ± 4000 | 6800 ± 2700 | 6800 ± 2700 | 18000 ± 7000 | 8785.71 ± 1576.38 |
Натрий | 6700 ± 2700 | 14000 ± 6000 | 20000 ± 8000 | 18000 ± 7000 | 4400 ± 1800 | 19000 ± 8000 | 21000 ± 9000 | 14728.57 ± 2524.8 |
Кальций | 5300 ± 1600 | 4600 ± 1400 | 4800 ± 1400 | 5400 ± 1600 | 5200 ± 1600 | 5300 ± 1600 | 6900 ± 2100 | 5357.14 ± 280.18 |
Магний | 1200 ± 300 | 960 ± 290 | 920 ± 280 | 1300 ± 400 | 1200 ± 400 | 1200 ± 400 | 2400 ± 700 | 1311.43 ± 188.92 |
Фосфор | 2100 ± 600 | 2500 ± 700 | 2000 ± 600 | 2200 ± 700 | 2400 ± 700 | 1700 ± 500 | 720 ± 220 | 1945.71 ± 227.19 |
Железо | 57000 ± 16000 | 90000 ± 25000 | 46000 ± 13000 | 74000 ± 21000 | 92000 ± 26000 | 56000 ± 16000 | 23000 ± 7000 | 62571.43 ± 9339.77 |
Кадмий | <0.05 | <0.05 | 0.07 ± 0.03 | <0.05 | <0.05 | 0.10 ± 0.05 | 0.17 ± 0.08 | 0.08 ± 0.02 |
Марганец | 2700 ± 800 | 4800 ± 1400 | 2900 ± 900 | 7700 ± 2300 | 12000 ± 4000 | 5200 ± 1600 | 700 ± 210 | 5142.86 ± 1417.72 |
Медь | 8.8 ± 1.8 | 10.7 ± 2.1 | 10.0 ± 2.0 | 8.8 ± 1.8 | 9.1 ± 1.8 | 11.5 ± 2.3 | 14.2 ± 2.8 | 10.44 ± 0.74 |
Мышьяк | 1.1 ± 0.5 | <0.1 | 1.0 ± 0.5 | 0.13 ± 0.07 | <0.1 | 1.5 ± 0.7 | 2.5 ± 1.2 | 0.92 ± 0.34 |
Ртуть | 0.13 ± 0.03 | 0.09 ± 0.04 | 0.12 ± 0.03 | 0.12 ± 0.03 | 0.10 ± 0.03 | 0.13 ± 0.03 | 0.11 ± 0.03 | 0.11 ± 0.01 |
Свинец | 15.0 ± 4.0 | 7.8 ± 2.0 | 14.0 ± 3.0 | 15.0 ± 4.0 | 14.0 ± 4.0 | 21.0 ± 5.0 | 24.0 ± 6.0 | 15.83 ± 1.99 |
Селен | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 |
Цинк | 77.0 ± 15.0 | 51.0 ± 10.0 | 70.0 ± 14.0 | 59.0 ± 12.0 | 78.0 ± 16.0 | 75.0 ± 15.0 | 59.0 ± 12.0 | 67.0 ± 4.02 |
Примечание. Указаны средние значения ± ошибки средних.
Содержание тяжёлых металлов в естественных сапропелях всех изученных проб находилось в пределах норм, допустимых для сапропелевых удобрений по ГОСТ Р 54000-2010. Среди эссенциальных микроэлементов, как в валовом содержании (табл. 2), так и в их подвижных формах (рис. 3) выделяются железо и марганец. В физиологии растений данные элементы связаны между собой функцией метаболизма. При избытке железа растениях начинают плохо усваивать марганец и фосфор, из-за чего возникает хлороз. В свою очередь избыток марганца задерживает поступление железа в растение, следствием чего также является хлороз. Каждому микроэлементу присуща критическая концентрация лиганд, которая вызывает изменение стабильности комплексов. Про взаимодействие ионов Fe(III) с растворами гуминовых веществ в почве известно много. Данные комплексы (Fe–HAs) способны улучшать ферментативную активность, что положительно сказывается на эффективности фотосинтеза и липидном профиле растений даже в условиях дефицита железа в среде. Марганец образует более лабильные, чем железо, комплексы при поступлении в растения, поэтому при его избытке наблюдается резкое падение концентрации комплексов железа в транспортной системе. Вывод: соотношение железа и марганца очень важно для нормального роста растения. Для данного субстрата их соотношение составляло 10:1.
Рис. 3. Усреднённое содержание кислоторастворимых форм питательных и токсичных элементов (мг/кг) в жидких пробах донного ила Малого Симагинского озера
Полилигандные комплексы железа также сопряжены сильной взаимосвязью с низкомолекулярными соединениями в виде органических, ароматических и аминокислот. ВЭЖХ-анализ показал высокую концентрацию содержания в сапропелевом сырье муравьиной кислоты, пролина, аланина, глицина и глумамина (табл. 3). Самыми богатыми по суммарному содержанию карбоновых кислот оказались пробы № 1, 2 и 4. Среди углеводов выделялась рибоза. Логарифмический кластерный анализ, приведённый на рис. 4, показал близость схождения данного моносахарида с ксилозой по всем изученным пробам. Гомогенный ряд сахаров резко выделялся на общем фоне сопутствующих компонентов, среди которых также были найдены салицилаты.
Таблица 3. Компонентный состав низкомолекулярных фракций (мг/л) в жидких пробах донного ила Малого Симагинского озера
Компонент | Проба | Среднее | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
Органические кислоты | ||||||||
Пироглутамовая | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Фумаровая | 2.84 | 4.62 | 0.00 | 1.13 | 1.34 | 1.87 | 0.00 | 1.69 |
Уксусная | 308.13 | 165.97 | 0.00 | 152.73 | 75.66 | 0.00 | 0.00 | 100.36 |
Муравьиная | 740.77 | 1142.35 | 0.00 | 301.67 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 312.11 |
Молочная | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
Янтарная | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
t-аконитовая | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
Яблочная | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
Пировиноградная | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
Лимонная | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
2-кетоглутаровая | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
Щавелевая | 4.36 | 4.48 | 3.40 | 12.58 | 4.69 | 4.75 | 4.03 | 5.47 |
| Аминокислоты |
| ||||||
Триптофан | 0.49 | 0.00 | 0.00 | 1.81 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.33 |
фенилаланин | 3.56 | 1.54 | 0.00 | 4.21 | 0.10 | 0.05 | 0.02 | 1.35 |
лейцин | 3.77 | 1.85 | 0.04 | 0.34 | 0.03 | 0.04 | 0.02 | 0.87 |
изолейцин | 0.60 | 0.33 | 0.01 | 0.07 | 0.03 | 0.04 | 0.01 | 0.16 |
лизин | 0.66 | 0.42 | 0.03 | 0.26 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.20 |
орнитин | 0.68 | 0.21 | 0.55 | 0.05 | 0.04 | 0.07 | 0.03 | 0.23 |
метионин | 0.32 | 0.00 | 0.02 | 0.17 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.07 |
валин | 0.65 | 0.56 | 0.01 | 0.16 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.20 |
тирозин | 4.20 | 1.15 | 0.01 | 1.40 | 0.13 | 0.19 | 0.04 | 1.02 |
цистеин | 0.24 | 0.32 | 0.26 | 1.79 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.37 |
g-аминомасляная | 0.32 | 0.25 | 0.17 | 0.09 | 0.07 | 0.10 | 0.03 | 0.15 |
пролин | 6.92 | 1.70 | 0.78 | 0.86 | 0.63 | 0.55 | 0.19 | 1.66 |
аланин | 13.04 | 5.87 | 0.01 | 1.81 | 1.07 | 0.97 | 0.18 | 3.28 |
треонин | 0.43 | 0.09 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.07 |
гистидин | 0.04 | 0.07 | 0.05 | 0.41 | 0.14 | 0.10 | 0.14 | 0.13 |
глицин | 13.40 | 4.16 | 0.06 | 2.26 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 2.84 |
глутаминовая | 10.86 | 5.93 | 0.27 | 1.87 | 0.64 | 0.48 | 0.15 | 2.89 |
| Сахара |
| ||||||
Глюкоза | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
Фруктоза | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
Ксилоза | 74.94 | 956.40 | 2206.74 | 604.31 | 1205.69 | 181.56 | 111.95 | 763.08 |
Рибоза | 4648.15 | 4151.74 | 2668.17 | 2971.02 | 2936.02 | 2027.95 | 409.15 | 2830.31 |
| Ароматические карбоновые кислоты |
| ||||||
t-коричная | 0.01 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
Бензойная | 0.26 | 0.00 | 0.00 | 0.37 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.09 |
Феруловая | 1.73 | 0.67 | 0.00 | 0.95 | 0.21 | 0.13 | 0.00 | 0.53 |
p-кумаровая | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 2.85 | 0.02 | 0.00 | 0.00 | 0.41 |
Сиреневая | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 2.70 | 2.89 | 2.14 | 0.06 | 1.11 |
Ванилиновая | 1.02 | 0.60 | 0.00 | 0.54 | 0.07 | 0.04 | 0.00 | 0.32 |
4-гидроксифенилуксусная | 1.01 | 1.11 | 0.00 | 0.00 | 2.10 | 0.99 | 0.00 | 0.74 |
| Фитогормоны |
| ||||||
Салициловая кислота | 0.04 | 0.06 | 0.00 | 2.49 | 0.02 | 0.02 | 0.00 | 0.38 |
Рис. 4. Дендрограмма кластерного схождения компонентного состава низкомолекулярных фракций, обнаруженных в жидких пробах донного ила Малого Симагинского озера
По итогу проведённой работы можно сделать вывод, что за счёт богатого пула питательных веществ сапропель Малого Симагинского озера можно использовать как материал, пригодный для органического земледелия, растениеводства и сельскохозяйственной микробиологии.
БЛАГОДАРНОСТИ
Авторы выражают благодарность Рыбакину Владимиру Николаевичу, заведующему Лабораторией комплексных проблем лимнологии ИНОЗ РАН ‒ СПБ ФИЦ РАН за помочь с отбором проб на акватории Малого Симагинского озера.
ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ
Работа выполнены в рамках научной темы FFZF-2024-0002 “Современные угрозы водным объектам и инновационные методы их сохранения, восстановления и рационального использования”.
СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ
Работа не содержит исследований с использованием людей или животных в качестве объектов исследования. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
1 ГОСТ Р 54000-2010 Удобрения органические. Сапропели. Общие технические условия.
2 ГОСТ 23740 (Расчёт по “Химический анализ почв. Учебное пособие. СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета. 1995. С. 87. п.4.3”).
3 ГОСТ 28458-90 ‒ Корма растительные. Метод определения йода.
4 М-02-1006-08 ‒ Методика выполнения измерений массовой доли жирорастворимых витаминов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
5 ГОСТ Р 54951-2012 ‒ Корма для животных. Определение содержания влаги.
6 ГОСТ 9517-94 ‒ Топливо твёрдое. Методы определения выхода гуминовых кислот.
7 ГОСТ 30504-97 ‒ Корма, комбикорма, комбикормовое сырьё. Пламенно-фотометрический метод определения содержания калия, п. 4.5.
8 ГОСТ 26657-97 ‒ Корма, комбикорма, комбикормовое сырьё. Пламенно-фотометрический метод определения содержания фосфора, п. 4.
9 ГОСТ 26715-85 ‒ Удобрения органические. Методы определения общего азота.
10 ГОСТ 23740 (Гравиметический)
11 ГОСТ 13496.4-2019 ‒ Корма, комбикорма, комбикормовое сырьё. Метод определения содержания азота и сырого протеина.
12 ГОСТ Р 51423-99 ‒ Корма, комбикорма, комбикормовое сырьё. Метод определения массовой доли растворимого азота после обработки пепсином в разведённой соляной кислоте.
13 ГОСТ 13496.4-2019 ‒ Корма, комбикорма, комбикормовое сырьё. Метод определения содержания азота и сырого протеина.
14 ГОСТ 26713-85 ‒ Удобрения органические. Метод определения влаги и сухого остатка.
15 ГОСТ 26266-95 ‒ Корма, комбикорма, комбикормовое сырьё. Методы определения сырой золы.
16 ГОСТ 31675-2012 ‒ Корма. Методы определения содержания сырой клетчатки с применением промежуточной фильтрации.
17 ГОСТ 26176-2019 ‒ Корма, комбикорма. Методы определения растворимых и легкогидролизуемых углеводов.
18 М-04-33-2004 ‒ Определение селена в пробах пищевых продуктов и продовольственного сырья, комбикормов и сырья для их производства.
19 ГОСТ 26483-85 ‒ Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение её pH по методу ЦИНАО.
About the authors
V. A. Rumyantsev
Saint Petersburg Scientific Center of the Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: rum.ran@mail.ru
Academician of the RAS
Russian Federation, Saint PetersburgJ. V. Puhalsky
Pushkin Leningrad State University
Email: puhalskyyan@gmail.com
Russian Federation, Saint Petersburg
S. I. Loskutov
Pushkin Leningrad State University
Email: rum.ran@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
A. I. Shaposhnikov
All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology
Email: rum.ran@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
O. I. Rumyantseva
Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University
Email: rum.ran@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
Yu. V. Kosulnikov
All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology
Email: rum.ran@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
A. I. Kovalchuk
All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology
Email: rum.ran@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
L. A. Gorodnova
Pushkin Leningrad State University
Email: rum.ran@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
G. V. Nikiticheva
Pushkin Leningrad State University
Email: rum.ran@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
A. S. Mityukov
Institute of Limnology of the Russian Academy of Sciences – a branch of the Saint Petersburg Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences
Email: rum.ran@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
References
- Штин С. М. Озерные сапропели и их комплексное освоение. Учебное пособие. М., 2005. 84 с.
- Косов В. И. Сапропель: ресурсы, технологии, геоэкология. СПб.: Наука, 2007. 223 с.
- Елисеев А. Н., Багута М. Ю., Белова С. С., Степанов А. А. Химический состав и биологические свойства сапропеля // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2011. № 1. С. 65–67.
- Митюков А. С., Румянцев В. А., Крюков Л. Н., Ярошевич Г. С. Сапропель и перспективы его использования в аграрном секторе экономики // Общество. Среда. Развитие. 2016. № 2 (39). С. 110–114.
- Кирейчева Л. В., Яшин В. М. Эффективность применения органоминеральных удобрений на основе сапропеля // Агрохимический вестник. 2015. № 2. С. 37–40.
- Платонова Д. С., Диденко Т. А., Адеева Л. Н. Исследование состава гуминовых кислот из сапропеля //Вестник Омского университета. 2014. № 2 (72). С. 87–89.
- Макаров С. В., Николаев И. А., Максимюк Н. Н. Сапропели как источник гуминовых кислот для изготовления биогенных стимуляторов // Молодой ученый. 2017. № 20 (154). С. 170–172.
- Ежков О. В., Газизов Р. Р., Яппаров И. А., Биккинина Л. М. Х., Ежкова Д. В., Яппаров Д. А., Файзрахманов Р. Н. Влияние сапропеля на агрохимические показатели почвы, урожайность и качество овощных культур // Вестник Технологического университета. 2017. Т. 20. № 6. С. 127–130.
- Хужахметова Г. Ю., Хабиров И. К., Хасанов А. Н. Сапропель как регулятор баланса органического вещества почв и источник органического питания растений // Известия Уфимского научного центра РАН. 2017. № 3–1. С. 206–208.
- Лысакова Т. Н., Фомин И. А., Нестеренко А. В., Дмитриев П. С. Перспективы применения экстракта сапропеля с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур // Гидрометеорология и экология. 2019. № 3 (94). С. 7–16.
- Минаковский А. Ф., Игнатовец О. С., Шатило В. И., Сергиевич Д. С., Босак В. Н. Применение сапропеля для активации почвенных фосфатмобилизующих микроорганизмов // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 2. С. 101–106.
- Лактионов Ю. В., Попова Т. А., Андреев О. А., Ибатуллина Р. П., Кожемяков А. П. Создание стабильной формы ростстимулирующих микробиологических препаратов и их эффективность // Сельскохозяйственная биология. 2011. Т. 46. № 3. С. 116–118.
- Емельянов А. М., Иванов Н. А., Емельянов Ю. А., Серебренников В. Г., Булах В. И. Применение сапропелей в сельском хозяйстве. Екатеринбург: Свердловский СХИ, 1992. 117 с.
- Кирейчева Л. В., Хохлова О. Б. Сапропели: состав, свойства, применение. М.: Изд. РОМА, 1998. 120 с.
- Успенская О. Н., Васючков И. Ю. Микроэлементы в сапропелях – природном материале на удобрение для органического земледелия // Агрохимия. 2019. 10. С. 52–57.
- Успенская О. Н., Борисов В. А., Васючков И. Ю. Сапропель – перспективное органическое удобрение // Орошаемое земледелие. 2019. № 1. С. 50–51.
- Платонов В. В., Ларина М. А., Горохова М. Н., Белозерова Л. И., Иерусалимский К. В. Сапропели – кладовая биологически активных соединений // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2016. № 3. С. 255–264.
- Хохлов В. И., Фомин А. И., Шилова Н. А. Применение сапропелей на удобрение. М.: Россельхозиздат, 1986. 40 с.
- Позднякова В. Ф., Сенченко М. А., Сорокин А. Н. Влияние сапропеля на содержание минеральных веществ в сельскохозяйственных культурах // Вестник АПК Верхневолжья. 2022. № 4 (60). С. 68–3.
- Дементьев В.А. Сапропель как источник альтернативной энергии и натуральных органических удобрений // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014. № 6. С. 67–70.
Supplementary files
