Утилизация эффективными микроорганизмами отходов

Купить ЭМ-препараты в каталоге АРГО >>

Размножение микробиологического препарата «Байкал ЭМ-1» на растительном субстрате. Н.В. Безлер. К.с.-х.н., зав группой эколого – микробиологических исследований почв отдела плодородия, Всероссийский НИИ свеклы и сахара, п.Рамонь Воронежской обл.

Для создания сыпучих модификаций препарата «Байкал ЭМ-1», предназначенных для приготовления компоста в бытовых условиях, мы взяли как несущий субстрат отходы размола ячменя. Его мы выбрали преимущественно из-за того, что он содержит значительное количество органических веществ, макро- и микроэлементов, кроме того, обладает низкой стоимостью. Любой субстрат, выбранный нами, будет нести на поверхности частиц микрофлору, свойственную окружающей среде. Микроорганизмы субстрата будут представлены микрофлорой той почвы, на ко­торой произрастал ячмень, в данном случае - чернозема.

Для стерилизации субстрата можно использовать довольно широкий диапазон методов, но они по разным причинам не подходят в данной ситуации. Простейший из них - пропаривание субстрата является самым энергоемким, а значит и дорогим. Использование антисептиков нецелесообразно, так как их остатки могут ингибировать развитие ассоциации микроорганизмов препарата «Байкал ЭМ-1». Исходя из этих рассуждений, мы попытались размножать препарат на отходах размола зерна ячменя без уничтожения микрофлоры, присущей этому субстрату, надеясь, что мик­робное сообщество препарата «Байкал ЭМ-1» будет ее подавлять. Предва­рительно мы установили полную влагоемкость субстрата. В соответствии с ней увлажняли его до 60% от полной влагоемкости. Использовали водный раствор патоки в соотношении 1:1000, «Байкал ЭМ-1» в разведении 1:100 и 1:10 и смесь растворов препарата выше указанных концентраций с раство­ром патоки.

В предыдущих исследованиях нами было установлено положительное взаимодействие «Байкал ЭМ-1» с микрофлорой почвы. Таким образом, можно предположить, что ассоциация микроорганизмов препарата сможет сосуществовать с микрофлорой субстрата и превалировать над ней. В ла­бораторных условиях был заложен опыт для определения численности ос­новных таксономических и физиологических группировок микрофлоры, присутствующих на субстрате, а также влияние препарата «Байкал ЭМ-1» на них и общую численность микроорганизмов.

Таблица 1 - Влияние «Байкал ЭМ-1» на микробное сообщество субстрата (млн. шт. в 1 г абсолютно сухого субстрата)

В результате исследований было установлено, что препарат в больших дозировках подавлял развитие микроскопических грибов, поэтому для инициирования их развития в последующем мы добавляли в субстрат патоку. Целью сохранения микроскопических грибов в субстрате было усиление целлюлозоразлагающей активности сообщества, поскольку в аэроб­ных условиях целлюлозу расщепляют, в основном, микроскопические грибы.

Микробное сообщество, развивающееся на субстрате, увлажненном до 60 % полной влагоемкости, по своему составу близко к чернозему выщелоченному. Компостирование субстрата совместно с патокой снизило численность микроскопических грибов и актиномицетов. Увлажнение субстрата до 60% полной влагоемкости раствором препарата «Байкал ЭМ-1» в разведении 1:100 увеличило численность аммонификаторов и снизило численность микроорганизмов, использующих минеральные формы азота. Это свидетельствует о том, что процесс аммонификации не идет до конечных продуктов - NH 3 и CO 2. Коэффициент минерализации снизился до 0,31.

Резко увеличилась численность споровых бацилл, что свидетельствует о неглубоком распаде органического вещества. Отмечено некоторое увеличение численности микроскопических грибов. Препарат «Байкал ЭМ-1» подавлял развитие актиномицетов, а значит, замедлялось разложение сложных полимерных соединений, продукты распада которых составляют перегной.

Совместное использование препарата «Байкал ЭМ-1» 1:100 с патокой 1:1000 резко увеличило численность микроорганизмов, использующих минеральные формы азота и снизило численность аммонификаторов практически в 20 раз. Коэффициент минерализации резко увеличился до 50,13. Сократилось количество олигоазофилов, по сравнению с их содержанием в чистом и обработанном патокой субстратах. При этом отмечено снижение численности микроскопических грибов в 4,7 раза. Актиномицеты обнаружены не были. В результате в субстрате трансформировались органические соединения, легко поддающиеся деструкции, тогда как лигнин, целлюлоза, гемицеллюлоза и тому подобные вещества не подвергались раз­ложению.

Увеличение содержания препарата «Байкал ЭМ-1» в рабочей жидкости в 10 раз подавило развитие всех группировок микроорганизмов, изначально находящихся в субстрате. Здесь отмечено развитие процесса спиртового брожения. В результате основная масса сложных соединений осталась без изменений.

Совмещение препарата с патокой оживило минерализационные процессы и увеличило численность микроскопических грибов по отношению к собственно субстрату. Через 2 недели наблюдалось образование перегноя.

Учет численности микроорганизмов в 1 г абсолютно сухого субстрата показал, что на контроле их численность составила 1,02x107 шт. В субстрате, обработанном патокой, - 3,54x107 шт. В субстрате, обработанном «Байкал ЭМ-1» 1:100 - 0,21x1010, а при его совместном применении с патокой - 0,54x1010 шт. В субстрате, обработанном «Байкал ЭМ-1» 1:10 - 0,11x1011, а при его совместном использовании с патокой - 0,29x1011 шт .

Таким образом, наибольшее содержание микроорганизмов и оптимальное соотношение их таксономических группировок зафиксировано при использовании для обработки субстрата «Байкал ЭМ-1» 1:10 и патоки 1:1000.

Влияние препарата "Байкал ЭМ-1" на скорость разложения соломы озимой пшеницы. Г.Я. Сергеев. Всероссийский НИИ свеклы и сахара, п. Рамонь Воронежской обл.

Солома озимой пшеницы, оставленная в поле и запаханная на месте, за счет высокого содержания клетчатки и кремнийорганических соедине­ний имеет длительный период разложения. Поэтому в пахотном горизонте ее остатки сохраняются на протяжении 3-5 лет. Они способствуют иссушению почвы и непродуктивному расходованию запасов азота. Ускорить процесс разложения соломы можно с помощью эффективных микроорганизмов, входящих в состав препарата «Байкал ЭМ-1».

Таблица - Влияние препарата «Байкал ЭМ-1» на скорость разложения соломы озимой пшеницы

В образцах почвы, отобранных ранней весной до начала вегетации и осенью после наступления устойчивых заморозков, в опыте с запашкой соломы с одновременным внесением различных доз препарата «Байкал ЭМ-1» - 1, 2, 3 л/га, определяли содержание неразложившегося органиче­ского вещества (По Тюрину, методом мокрого сжигания). Потери органики находили по разности его содержания в почве до начала и после завершения вегетационного периода сахарной свеклы. Следует заметить, что к концу вегетационного периода в почве присутствуют корневые остатки культуры и сорных растений. После уборки сахарной свеклы они включа­ются в трансформацию органического вещества.

Результаты анализов показали, что вместе с соломой на делянке осталось 8,5 т/га органических остатков. Внесение препарата «Байкал ЭМ-1» в дозе 1 л/га к началу вегетационного периода увеличило содержание органических негумифицированных веществ в почве почти на 2т/га. Возможно, это связано с более ранним прорастанием семян сорных растений и меньшей скоростью разложения органических остатков, чем после более высоких доз препарата «Байкал ЭМ-1», внесенных осенью. Повышение дозы «Байкал ЭМ-1» до 2 – 3 л/га ускорило разложение соломы, и к весне ее содержание в почве сократилось на 1,9 и 3,2 т/га соответственно.

К концу вегетационного периода содержание в почве негумифицированныых остатков было наименьшим при максимальной дозировке препарата - 3 л/га и без его внесения: 3,8 и 3,5 т/га соответственно. Вероятно, это связано с угнетением препаратом «Байкал ЭМ-1» развития микроскопических грибов и актиномицетов в почве, которые разлагают сложные полимерные соединения такие, как целлюлоза, лигнин и т. д., а в самом препарате таких бактерий недостаточно для разложения подобных веществ.

Таким образом, «Байкал ЭМ-1» в дозе 3 л/га ускоряет разложение соломы в почве. К началу вегетационного периода 3 из 6-8т. оставшихся на гектаре соломы и пожнивных остатков трансформируются в гумусоподобные вещества или разлагаются до конечных продуктов распада – СО₂ и Н₂О.

В дальнейшем целесообразно увеличить дозировки препарата «Байкал ЭМ-1» для внесения по оставшейся в поле соломе до 5-7 л/га. Для определения скорости разложения собственно соломы необходимо заложить абораторно - полевой опыт компостирования соломы в пахотном горизонте почвы, исключив органические остатки других растений.

Биотрансформация солодовой дробины под влиянием «Байкал ЭМ-1». И.А. Сазонова. Зав. лабораторией ФГОУ ВПО “Саратовский ГАУ” им. Н.И. Вавилова

Пивоварение является одним из древнейших производств. Отходы пивоваренного производства богаты питательными веществами. Это пивная и хмелевая дробина, белковый отстой (полученный после охлаждения и осветления сусла), осадочные пивные дрожжи, диоксид углерода. Одним из видов отходов пивоваренной промышленности является солодовая дробина, которая остается после фильтрования затора и промывания его горячей водой. Из бункера она продается на корм скоту. Однако промышленное использование пивной дробины в кормопроизводстве не налажено и сдерживается рядом причин, основными из которых являются высокое содержание в ней клетчатки и малый срок хранения сырой дробины.

Тем не менее, в настоящее время разрабатываются различные пути переработки пивной дробины с целью улучшения ее качества и использования в агропромышленном комплексе. Наибольшее внимание уделяется изучению влияния различных штаммов бактерий на пивную дробину.

В нашей лаборатории изучалось влияние эффективных микроорганизмов на качество и хранение пивной дробины. Эксперименты проводились на солодовой дробине, взятой на следующий день после ее выхода с Ершовского пивного завода Саратовской области. В лаборатории дробина была разделена на 2 части: одна из них являлась контрольной, а другая опытная. Сначала изучалось исходное состояние дробины. Показатели контрольной партии измерялись через 3 дня хранения ее в анаэробных условиях при комнатной температуре. В опытную партию добавляли препарат «Байкал ЭМ-1» в разведении 1:100 из расчета 200 мл на 0,5 кг дробины и оставляли в таких же условиях на 3 дня.

Затем проводили физико-химический анализ дробины исследуемых групп. Для этого оценивали влажность, гигровлагу, «сырую» золу, содержание «сырого» жира, «сырой» клетчатки, а также содержание кальция, фосфора и общего протеина. Полученные результаты обрабатывались методом вариационной статистики.

Было установлено, что первоначальная влажность пивной дробины после выхода с завода была равна 69 ± 0,2 %. Через 3 дня влажность в контрольной партии достигла 73 ± 0,3 %, а по мере стояния дробины с препаратом «Байкал ЭМ-1» в течение трех дней влажность увеличилась до 83 %. (Таблица 1).

Аналогичные изменения происходили и с гигроскопической влагой. Сначала она была равна 4 ± 0,01 %, а во время эксперимента увеличилась, причем содержание гигровлаги в опытной партии было на 80 % больше, чем в контроле.

Интересно отметить, что первоначальное содержание жира в дробине составляло 1,7 ± 0,2 %. Со временем этот показатель уменьшался и в опытной партии составил 0,3 ± 0,08 %, что на 85% меньше, чем в контроле. Такое снижение, возможно, происходит из-за разложения жира микроорганизмами препарата, использованием его в качестве питательного субстрата.

Наряду с потреблением жира, происходит и переработка клетчатки. Так, содержание ее в контрольном опыте не отличалось от первоначального показателя. А в опытной партии с препаратом снизилось на 11% и составило в среднем 17 ± 0,2 %.

Интересные результаты были получены при определении общего протеина. Различия между исходным уровнем азота и содержанием его в контроле оказались статистически недостоверны. Зато под действием препарата протеин увеличивался на 15 % и достиг уровня 37 ± 0,4 %. Отсюда можно сделать вывод, что микроорганизмы препарата «Байкал ЭМ-1» играют большую роль в протеинизации пивной дробины, что очень важно для использования ее в качестве кормовой добавки.

Таблица 1 - Влияние «Байкал ЭМ1» на изменение показателей солодовой дробины

Во время эксперимента оказалось, что исходный уровень фосфора тоже изменяется под действием препарата: в опытной партии содержание фосфора было почти в 2 раза больше, чем в контроле, но в целом меньше первоначального результата 0,6 ± 0,04 %.

Другие результаты были получены при исследовании таких показателей, как «сырая» зола и кальций. Здесь не происходило особых изменений и различия между группами были статистически недостоверны. Возможно, это связано с относительно небольшим временем действия препарата (3 дня) и с увеличением времени ферментации изменения, происходящие с данными показателями, будут более значимыми.

При оценке органолептических свойств пивной дробины нужно отметить, что в контрольной партии через три дня хранения наблюдался кислый и затхлый запах в результате начавшегося в ней брожения, и как было сказано выше, дробина закисает. А под действием эффективных микроорганизмов она не только не закисала, а напротив, имела приятный запах хлеба. Следовательно, «Байкал ЭМ-1» способствует более длительному хранению пивной дробины, улучшая ее органолептические свойства.

В целом, нами было установлено, что биопрепарат «Байкал ЭМ1» эффективно трансформирует трудноразлагаемую клетчатку, способствует увеличению содержания общего протеина в пивной дробине, увеличивая сроки ее хранения. Такой способ биотрансформации отходов пивоварения, кроме того, является экологически чистым.

Надо отметить, что для более полной картины действия эффективных микроорганизмов следует учитывать динамику времени ферментации, поэтому нами будут продолжены исследования влияния «Байкал ЭМ-1» на солодовую дробину.