RU2777457C1 - Способ переработки нативного перепелиного помёта - Google Patents
Способ переработки нативного перепелиного помёта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777457C1 RU2777457C1 RU2021129343A RU2021129343A RU2777457C1 RU 2777457 C1 RU2777457 C1 RU 2777457C1 RU 2021129343 A RU2021129343 A RU 2021129343A RU 2021129343 A RU2021129343 A RU 2021129343A RU 2777457 C1 RU2777457 C1 RU 2777457C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manure
- quail
- native
- processing
- microbial
- Prior art date
Links
- 210000003608 Feces Anatomy 0.000 title claims abstract description 79
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 241000286209 Phasianidae Species 0.000 title claims abstract description 51
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 claims abstract description 27
- 241000589152 Azotobacter chroococcum Species 0.000 claims abstract description 18
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 claims abstract description 16
- 241000589151 Azotobacter Species 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 claims abstract description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000010807 litter Substances 0.000 abstract description 21
- 244000144977 poultry Species 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 15
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 15
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 13
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 11
- 241000227653 Lycopersicon Species 0.000 description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 10
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 9
- -1 ammonium nitrogen Chemical compound 0.000 description 8
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000002797 proteolythic Effects 0.000 description 8
- CVTZKFWZDBJAHE-UHFFFAOYSA-N [N].N Chemical compound [N].N CVTZKFWZDBJAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 5
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 5
- 241000194106 Bacillus mycoides Species 0.000 description 4
- 241000589774 Pseudomonas sp. Species 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 241000194020 Streptococcus thermophilus Species 0.000 description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 3
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 3
- 210000000056 organs Anatomy 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 240000008371 Bacillus subtilis Species 0.000 description 2
- 229940075615 Bacillus subtilis Drugs 0.000 description 2
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 241000222178 Candida tropicalis Species 0.000 description 2
- 241000235646 Cyberlindnera jadinii Species 0.000 description 2
- 241000186869 Lactobacillus salivarius Species 0.000 description 2
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 230000002906 microbiologic Effects 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 2
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 2
- 150000003700 vitamin C derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 description 1
- 241000224483 Coccidia Species 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 240000006669 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 244000308760 Helichrysum petiolatum Species 0.000 description 1
- 235000013537 Helichrysum petiolatum Nutrition 0.000 description 1
- 206010021015 Hypokalaemia Diseases 0.000 description 1
- 240000001046 Lactobacillus acidophilus Species 0.000 description 1
- 229940039695 Lactobacillus acidophilus Drugs 0.000 description 1
- 235000013956 Lactobacillus acidophilus Nutrition 0.000 description 1
- 230000036740 Metabolism Effects 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 102000035443 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005771 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 208000007645 Potassium Deficiency Diseases 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 206010039447 Salmonellosis Diseases 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 1
- 241000194049 Streptococcus equinus Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogens Species 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005087 leaf formation Effects 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000035786 metabolism Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке побочных отходов птицеводческих хозяйств для получения органического удобрения. Способ переработки нативного перепелиного помета включает внесение микробных культур рода Pseudomonas и Azotobacter, предварительно каждая разбавленная водой в соотношении 1:2 и выдержанные в помете в течение 15 дней. В качестве микробных культур используют культуру Pseudomonas putida 90 биовар А (171), депонированную в ВКПМ под №В-4492, и культуру Azotobacter chroococcum 31/8 R, депонированную в ВКПМ под №В-4148, с начальным титром не менее 1,0×109 КОЕ/мл, взятые в объемном соотношении 1:1 из расчета не менее 4,0% каждой культуры на массу подстилочного перепелиного помета, смешивают их с пометом, а затем формируют в бурты. Техническим результатом является упрощение способа переработки помета с получением высокоэффективного экологически безопасного органического удобрения. 8 табл.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке побочных отходов птицеводческих хозяйств для получения органического удобрения.
Птицефабрики являются значительным источником загрязнений окружающей среды, мухи и неприятные запахи, распространяющиеся на большие расстояния от пометохранилища, ухудшают социально-экологические условия жизни и труда сотрудников птицефабрик, а также здоровья животных, вынужденных дышать парами аммиака и другими вредными испарениями из отстойников и сборных ям. Птицефабрики вынуждены платить большие штрафы за нарушение экологии. Проблема утилизации отходов птицефабрик актуальна и потому, что для хранения их занято большое количество пахотных земель.
Известен способ переработки перепелиного помета (патент РФ №2661843, МПК C05F 3/00, 2017 г), включающий последовательную послойную укладку помета, удобрительных средств и влагопоглащающего органического вещества, отличающийся тем, что перепелиный помет размещают послойно, смешивая с цеолитсодержащей глиной Тереклит нижнего и верхнего яруса и почвой, отобранной с 0-20 см слоя бобовых трав 2-3 года жизни, а увлажнение каждого слоя осуществляют 0,3-0,4% водным раствором корней растения солодки голой.
Недостатком способа является сложность и многоэтапность технологического процесса переработки перепелиного помета.
Известен способ микробной переработки птичьего помета (патент РФ №2055823, МПК(6) C05F 11/08, С12Р 39/00, 1993 г), включающий внесение в птичий помет влажностью 80-90% консорциума бактерий Streptococcus thermophilus, Streptococcus bovis, Lactobacillus salivarius var salicinicus, Lactobacillus salivarius var. salivarius, Lactobacillus acidophilus, депонированный в ВКПМ под N В-5972, в количестве 0,01-4,0%. Смесь ферментируют при естественных условиях, затем в ферментируемую смесь вносят влагопоглощающий материал, в качестве которого может быть использован торф или твердофазный помет. Затем смесь ферментируют при 60-80°С, при аэрации и перемешивании в присутствии личинок синантропных мух до естественного снижения температуры до 25-30°С, потом дополнительно вносят вышеуказанный консорциум в количестве 0,01-8,0% и вновь ферментируют при температуре окружающей среды. В результате получают продукт, который может быть использован как в качестве удобрения, так и в качестве кормовой добавки.
Также известен способ биологической переработки птичьего помета, предусматривающий смешение птичьего помета с влагопоглощающим материалом с последующей аэробной ферментацией смеси в присутствии микроорганизмов при перемешивании до естественного снижения температуры ферментационной смеси до 25-30°С. Причем в качестве микроорганизмов используют консорциум штаммов Bacillus subtilis В-168, Bacillus mycoides В-691, Bacillus mycoides B-46, Streptococcus thermophilus B-907, Candida tropicalis Y-1520, Candida utilis Y-2441 (патент РФ №2322427, МПК (2006.01) C05F 11/08, (2006.01) C12N 1/20, 2006 г). Преимущественное выполнение способа биологической переработки птичьего помета, когда в качестве консорциума микроорганизмов используют консорциум штаммов Bacillus subtilis В-168, Bacillus mycoides В-691, Bacillus mycoides B-46, Streptococcus thermophilus B-907, Candida tropicalis Y-1520, Candida utilis Y-2441 в равных соотношениях и в количестве 1×108-1×109 клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета.
Из уровня техники также известен способ получения биоудобрения (патент РФ №2542115, МПК C05F 3/00, 2015 г), включающий получение биосмеси путем внесения микробных культур Pseudomonas sp.114, депонированной в ВКПМ под №В-5060, и Azotobacter chroococcum В 35, депониро-ванной в ВКПМ под №В-6010, с титром 108 кл./мл в соотношении 2:1 на сухой комбинированный носитель из расчета 60 мл на 1 кг и перемешивание, отличающийся тем, что в качестве носителя используют целлюлозосодержащее вещество, например лузгу подсолнечника или риса, и минеральносодержащий компонент, например перлит, взятые в соотношении 1:3 по массе, далее биосмесь наносят на пол птицеводческих помещений в дозе 30-70 г на 1 м2 при влажности носителя 15-20%, затем биосмесь с отходами птицеводческих помещений по мере накопления собирают и складируют в бурты.
Недостатком всех вышеперечисленных способов является многоком-понентность и сложность технологического процесса переработки птичьего помета.
Наиболее близким прототипом к заявляемому техническому решению является способ микробиологической переработки птичьего помета (патент РФ №2437864, МПК (2009.01) C05F 3/00, (2006.01) C05F 11/08, 2011 г), заключающийся во внесении микробной культуры Pseudomonas sp.114, депонированной в ВКПМ под №В-5060, в птичий помет с последующим перемешиванием, а затем через 5 суток вносят микробную культуру Azotobacter chroococcum В 35, депонированную в ВКПМ под №В-6010, и вновь перемешивают. Титр вносимых микробных культур составлял для Pseudomonas sp.114 - 108 кл./мл и для Azotobacter chroococcum В 35-108 кл./мл. Объемное соотношение вносимых культур 2:1 соответственно из расчета 45 мл на 1 кг птичьего помета при бесподстилочном содержании птицы. При подстилочном содержании птицы Pseudomonas sp.114 и Azotobacter chroococcum В 35, взятые в отношении 2:1, вносят в количестве 15 мл на 1 кг помета. Перед внесением микробных культур каждую из них разбавляют водой в соотношении 1:2 соответственно и выдерживают в течении 15 дней.
К недостаткам прототипа относится поэтапное внесение культур микроорганизмов и перемешивание бурта с птичьим пометом, и, как следствие, большая трудоемкость и материалоемкость данного способа микробиологической переработки птичьего помета, а также более низкая работоспособность и активность культур, что влияет на экологическую безопасность окружающей среды и на качество получаемого удобрения.
Техническим результатом является получение высокоэффективного органического удобрения, обеспечение экологической безопасности окружающей среды за счет применения более активных микробных культур рода Azotobacter и Pseudomonas, а также упрощение процесса переработки помета.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки нативного перепелиного помета, включающий внесение микробных культур рода Pseudomonas и Azotobacter предварительно каждая разбавленная с водой в соотношении 1: 2 и выдержанные в помете в течении 15 дней, согласно изобретению в качестве микробных культур используют Pseudomonas putida 90 биовар А (171), депонированная в ВКПМ под №В-4492 и Azotobacter chroococcum 31/8 R, депонированная в ВКПМ под №В-4148 с начальным титром не менее 1,0×109 КОЕ/мл и взятых в объемном соотношении 1:1 из расчета не менее 4,0% каждой культуры на массу нативного перепелиного помета и смешивают их с пометом, а затем формируют в бурты.
Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что при внесении микробных культур рода Pseudomonas и Azotobacter в нативный перепелиный помет в качестве микроорганизмов используют Pseudomonas putida 90 биовар А (171), депонированная в ВКПМ под №В-4492 и Azotobacter chroococcum 31/8 R, депонированная в ВКПМ под №В-4148.
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение технического результата и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию «изобретательский уровень».
Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию «новизна».
Соответствие заявляемого решения критерию патентоспособности «промышленная применимость» обусловлено тем, что предлагаемое техническое решение работоспособно и возможно его использование при переработке нативного перепелиного помета для получения высокоэффективного органического удобрения.
Способ переработки нативного перепелиного помета осуществляется следующим образом.
Для переработки нативного перепелиного помета используют Pseudomonas putida 90 биовар А (171) депонированная в ВКПМ под №В-4492 и Azotobacter chroococcum 31/8 R, депонированная в ВКПМ под №В-4148 с начальным титром не менее 1,0×109 КОЕ/мл, взятых в объемном соотношении 1:1 из расчета не менее 4,0% каждой культуры на массу нативного перепелиного помета. Культуры были подобраны в результате экспериментальных исследований.
В ходе экспериментальных исследований на первом этапе проводили изучение протеолитической активности взятых для опытов культур микроорганизмов. Протеолитическую способность штаммов-продуцентов изучали согласно ГОСТ 20264.2-88. Результаты исследований представлены в таблице 1.
Результаты изучения ферментативной активности показали, что все штаммы обладают протеолитическими свойствами, так как в той или иной степени продуцировали протеазы. Однако, наибольшую протеолитическую активность продемонстрировал штамм Pseudomonas putida 90 биовар А (171), которая составила 74,6 ед/г., что было выше, чем у Bacillus licheniformis Л-34 на 12,9 ед/г., а по сравнению с Pseudomonas putida АТСС 12633 на 16,4 ед/г.
Далее проводилось изучение действия культур исследуемых микроорганизмов на биоразложение нативного перепелиного помета в течении 30 дней, при этом в качестве анализируемых показателей регистрировались общее микробное число (ОМЧ) и содержание аммонийного азота, каждые пять дней. Для исследований использовали активную микробную культуру взятых для экспериментов штаммов с титром клеток не менее 109 КОЕ/мл. При внесении культур в титре менее 109 КОЕ/мл не будет обеспечиваться повышения в помете значения ОМЧ и снижения уровня аммонийного азота. При внесении культур в титре более 109 КОЕ/мл будет обеспечиваться аналогичное повышение в помете значения ОМЧ и снижение уровня аммонийного азота, поэтому нет смысла брать больше. Зависимость биоконверсии нативного перепелиного помета от времени обработки и используемой культуры микроорганизма представлена в таблице 2.
По результатам исследований (таблица 2) установлено, что наибольшее количество микробных клеток в нативном перепелином помете достигнуто при использовании микробной культуры Pseudomonas putida 90 биовар А (171), которое от начало исследований было 104 КОЕ/мл, а к 15-м суткам составило 1011 КОЕ/мл, а далее титр микрофлоры во всех случаях перестал повышаться, что скорее всего обусловлено прекращением действия ферментного комплекса протеолитических микроорганизмов, обеспечивающего активное питание как аборигенной, так и исследуемой микробной культуры.
При анализе содержания аммонийного азота в нативном перепелином помете выявлено максимальное уменьшение исследуемого показателя к 15-20-м суткам от начала обработки, что коррелирует с динамикой увеличения общего числа микроорганизмов. Наименьший уровень аммонийного азота был зафиксирован при обработке нативного перепелиного помета микробной культурой Pseudomonas putida 90 биовар А (171), данный показатель с 340 мг/л от начало обработки снизился до 132 и 130 мг/л.
Анализируемые показатели нативного перепелиного помета не обработанного микробной культурой в течении эксперимента существенно не изменились.
Таким образом, результаты исследований показали, что наиболее перспективной культурой для биоконверсии нативного перепелиного помета из исследуемых коллекционных штаммов является протеолитический штамм-продуцент Pseudomonas putida 90 биовар А (171), при этом, установлено, что оптимальное время выдерживания побочной продукции птицеводства, обработанной данной культурой составляет 15 дней.
Затем проводился подбор дозы внесения протеолитической культуры Pseudomonas putida 90 биовар А (171) в нативный перепелиный помет. Доза внесения культуры варьировала от 1,0 до 10,0%. Установлено, что при внесении микробной культуры Pseudomonas putida 90 биовар А (171) в дозе менее 4,0% от массы нативного перепелиного помета не будет обеспечиваться повышения в помете значения ОМЧ и снижения уровня аммонийного азота. При внесении культур в дозе более 4,0% будет обеспечиваться аналогичное повышение в помете значения ОМЧ и снижение уровня аммонийного азота, поэтому нет смысла брать больше.
На следующем этапе исследований проводили скрининг бактерий рода Azotobacter коллекционных штаммов по анализу содержания аммиачного азота в окружающей среде над опытными партиями нативного перепелиного помета обработанного активными экспериментальными микробными культурами с титром клеток не менее 109 КОЕ/мл. При внесении культур в титре менее 109 КОЕ/мл не будет обеспечиваться снижения уровня аммиака в окружающей среде над пометом. При внесении культур в титре более 109 КОЕ/мл будет обеспечиваться аналогичное снижение уровня аммиака в окружающей среде над пометом, поэтому нет смысла брать больше. Для анализа аммиачного азота в окружающей среде использовали универсальный газоанализатор УГ-2. Результаты исследований представлены в таблице 3.
При изучении уровня аммиака, выделяющегося из свежего нативного перепелиного помета установлено, что на первый день эксперимента содержание газа над побочным продуктов птицеводства составляло 93 мг/м3, что является выше уровня предела допустимой концентрации. Наилучшую фиксирующую способность атмосферного азота продемонстрировал лишь один штамм - Azotobacter chroococcum 31/8 R. Установлено, что на 15-й день эксперимента уровень аммиака над обработанным нативным перепелиным пометом микробной культурой Azotobacter chroococcum 31/8 R снизился до 14 мг/м3, что является ниже уровня предела допустимой концентрации (ПДК) для данного соединения в окружающей среде. На 20, 25 и 30 сутки исследований содержание аммиачного азота в данной группе оставалось ниже уровня ПДК, но изменения по сравнению с 15-и сутками были незначительны. В остальных исследуемых вариантах, изменения наблюдались, однако ни в одной из экспериментальной партии не было зафиксировано содержание аммиачного азота ниже значения предела допустимой концентрации (20 мг/м3).
Таким образом, результаты исследований продемонстрировали, что из исследуемых коллекционных микроорганизмов наилучшую азотфиксирующую способность проявила микробная культура Azotobacter chroococcum 31/8 R.
Далее проводился подбор дозы внесения азотфиксирующей культуры Azotobacter chroococcum 31/8 R в нативный перепелиный помет.Доза внесения культуры варьировала от 1,0 до 10,0%. Установлено, что при внесении микробной культуры Azotobacter chroococcum 31/8 R дозе менее 4,0% от массы нативного перепелиного помета не будет обеспечиваться снижения уровня аммиака в окружающей среде над пометом. При внесении культур в дозе более 4,0% будет обеспечиваться аналогичное снижение уровня аммиака в окружающей среде над пометом, поэтому нет смысла брать больше.
На следующем этапе исследований проводился поиск оптимального соотношения протеолитической микробной культуры Pseudomonas putida 90 биовар А (171) и азотфиксирующего штамма Azotobacter chroococcum 31/8 R при обработке нативного перепелиного помета. Эксперимент длился в течении 15-и суток с изучением ряда показателей, характеризующих процесс биотрансформации нативного перепелиного помета.
Обработку помета осуществляли активными формами микробных культур Pseudomonas putida 90 биовар А (171) и Azotobacter chroococcum 31/8 R предварительно разбавленные с водой 1:2 с начальным титром не менее 1,0×109 КОЕ/мл из расчета не менее 4,0% каждой культуры на массу нативного перепелиного помета и смешивали их с пометом, а затем формировали в бурты. Результаты исследований представлены в таблице 4.
Данные влияния совместного использования микробных штаммов Pseudomonas putida 90 биовар А (171) и Azotobacter chroococcum 31/8 R на эффективность биодеструкции нативного перепелиного помета и его санитарно-биологические показатели (таблица 4) продемонстрировали, что более оптимальный и стабильный результат был выявлен при обработке помета культурами микроорганизмов в соотношением 1:1. Предлагаемый технологический прием позволяет в течении 15-и суток снизить уровень аммонийного азота в помете с 278 мг/л до 97 мг/л, содержание аммиака в окружающей среде с 84 мг/м3 до 13 мг/м3, индекс бактерий группы кишечных палочек с 4 до 1 ед, индекс энтерококков с 5 до 2 ед, индекс патогенных микроорганизмов (Salmonella, Staphylococcus) с 2 до 0 ед, количество яйц и личинок гельминтов, преимущественно кокцидий, с 8 до 0 экземпляров, количество личинок синан-тропных мух с 2 до 0 экземпляров при одновременном повышение общего микробного числа до значения не менее 1011 кл/г.
Нативный перепелиный помет не обработанный исследуемыми микробными культурами существенных изменений в течении срока эксперимента по изучаемым показателям не приобрел.
Пример конкретного осуществления способа переработки нативного перепелиного помета.
Пример 1. Для изучения эффективности применения заявленного способа проводился хозяйственный эксперимент, предусматривающий обработку культурами нативного помета перепелов, содержащихся в фермерских хозяйствах Краснодарского края.
Для постановки экспериментов на изолированных площадках фермерских хозяйств оборудованных под пометохранилище была организована и проведена обработка 1 тонны нативного помета перепелов. Перед формированием опытных буртов помет птиц обрабатывался микробными культурам Pseudomonas putida 90 биовар А (171) и Azotobacter chroococcum 31/8 R предварительно разбавленные с водой 1:2 с начальным титром не менее 1,0×109 КОЕ/мл в объемном соотношении 1:1 из расчета не менее 4,0% или 40 л каждой культуры на 1 т нативного перепелиного помета и смешивали их с пометом, а затем формировали в бурты. В течении исследований проводился физико-химический и санитарно-бактериологический контроль исходного птичьего помета и конечного продукта согласно ГОСТ 31461-2012, а также изучался уровень аммиачного азота над опытными буртами и общее микробное число.
Результаты исследований представлены в таблице 5. При проведении исследований помет обработанный согласно заявленному способу при визуальном наблюдении постепенно менял свой цвет, а также агрегатное состояние. Даже без применения универсального газоанализатора чувствовалось снижение в окружающей внешней среде запаха аммиака. Опытные партии помета, обработанные согласно способу соответствовали требованиям ГОСТ 31461-2012.
Из данных таблицы 5 видно, что не обработанный нативный перепелиный помет за время исследований не показал результатов, которые бы соответствовали требованиям нормативного документа. При этом содержание аммиачного азота во внешней среде было в 4 раза выше, чем в опытной партии и находилось выше уровня предела допустимой концентрации. Общее микробное число в не обработанном помете на 15-е сутки оставалось как и в исходном побочном продукте.
В целом помет птиц, не обработанный в соответствии с предлагаемым способом, не претерпел явных изменений, оставался в том же фазовом состоянии как и в начале исследований, а также издавал зловонный, неприятный аммиачный запах, что наносит негативное влияние на окружающую среду.
Дополнительно в конце исследований (на 15-е сутки) расчетным методом проводилось изучение класса опасности обработанного и не обработанного помета птиц. Установлено, что показатель степени опасности не обработанного нативного перепелиного помета составил 22, 72, что относится к IV классу опасности. Однако, принимая во внимание нормативно-утвержденный наиболее высокий класс опасности, данный вид отхода подлежит отнесению к III классу опасности (умеренно опасные).
Показатель степени опасности обработанного нативного перепелиного помета составил 8, 68, что относится к V классу опасности, однако, так же, принимая во внимание нормативно-утвержденный наиболее высокий класс опасности, данный вид отхода подлежит отнесению к IV классу опасности (малоопасные).
Таким образом, обработка нативного перепелиного помета согласно заявленному способу, способствует улучшению физико-химических и санитарно-бактериологических характеристик конечного продукта, стимулирует рост специфической аборигенной микрофлоры помета, обеспечивающей его биодеструкцию, снижает уровень аммиачного азота в окружающей среде, а также снижает класс опасности, что в совокупности дает возможность использовать данный побочный продукт птицеводства в качестве органического сырья, используемого при производстве удобрений.
Пример 2. Изучалось применение переработанного нативного перепелиного помета согласно заявленному способу в качестве органического биоудобрения для томата.
Схема проведенного научно-хозяйственного опыта представлена ниже: - контрольная группа - без применения испытуемых органических удобрений;
- переработанный нативный помет перепелов согласно заявленному способу - внесение в почву, доза - 1,0 кг/м2, 1-я опытная группа;
- переработанный нативный помет перепелов согласно заявленному способу - внесение в почву, доза - 1,5 кг/м2, 2-я опытная группа;
- переработанный нативный помет перепелов согласно заявленному способу - внесение в почву, доза - 2,0 кг/м2, 3-я опытная группа.
Учетная площадь делянок - 5 м2, повторность - четырехкратная.
Испытуемые органические удобрения на участок, отведенный под закладку полевого опыта на томатах, вносили за неделю до высадки рассады в указанных в схеме опыта дозах. Заделывали в почву внесенные удобрения мелкой перепашкой на глубину 10-15 см.
Рассаду в возрасте 60 дней от всходов высаживали в открытый грунт по схеме 70×50 см.
Все мероприятия по уходу за растениями (рыхление междурядий, полив, борьба с сорной растительностью, сбор урожая) проводились вручную. Влажность почвы поддерживали на уровне 75% от наименьшей влагоемкости.
Отбор растений для определения показателей роста (высоты растений, числа ветвей и листьев, общей листовой поверхности, биомассы и сухой массы надземных органов) проводили в начале плодообразования. Сбор плодов проводили через каждые 3-4 суток по мере достижения ими биологической спелости с одновременным структурным анализом (определением диаметра и массы каждого плода). В период массового сбора плодов определяли содержание в них общих Сахаров и витамина С (Иванов, Н. Н. Методы физиологии и биохимии растений. 4-е изд., исправ. и доп. - М. - Л.: Сельхозгиз, 1946. - 493 с). Урожайность определяли по сумме сборов плодов с учетной площади.
Использование испытуемого птичьего помета в качестве основного удобрения (внесение в почву за неделю до высадки рассады) обеспечило и постоянный уровень питания в период высадки и укоренения рассады, а также создало оптимальные условия для роста растений томата. При этом активизация роста растений под действием испытуемых биоудобрений обусловлена механизмом действия входящих в их состав питательных элементов. Достаточное обеспечение растений азотом обеспечивает активный рост побегов, нарастание листового аппарата, массы надземных органов. При недостатке фосфора нарушается обмен веществ, слабеет рост; дефицит калия отрицательно сказывается на росте побегов, листообразовании. Оптимальное содержание входящих в состав препаратов кальция и магния, а также микроэлементов сказывается положительно на росте томата; избыток и недостаток их, в равной степени тормозит ростовые процессы (Борисов, В.А. Удобрение овощных культур / В.А. Борисов. - М.: Колос, 1978. - 207 с. Шеуджен, А.Х. Питание и удобрение овощных и плодовых культур: монография / А.Х. Шеуджен, Т.Н. Бондарева, Л.М. Онищенко, Л.И. Громова. - Краснодар: Кубанский ГАУ, 2013. - 176 с).
Представленные в таблице 6 данные указывают на тот факт, что во всех опытных вариантах формировались более высокорослые растения томата (52,8-56,7 см, в контроле - 46,9 см), более облиственные (число листьев - 17,3-20,0 шт., в контроле - 14,1 шт.; общая площадь листьев - 12,92-14,22 и 12,01 дм2/растение соответственно). Под действием биопрепаратов не только активизировался рост, но и усилились ассимиляционные процессы, что привело к увеличению биомассы (62,78-69,06 г/растение, в контроле - 54,12 г/растение) и сухой массы надземных органов (11,11-12,36 г/растение, в контроле - 8,94 г/растение).
Однако следует отметить, что сила воздействия испытуемых органических удобрений на рост растений в значительной степени зависела от применяемой дозы. Максимальные абсолютные значения рассматриваемых в таблице 6 показателей роста отмечены в вариантах при применении птичьего помета перепелов в дозе 1,5 кг/м2. Очевидно, в указанном варианте соотношение входящих в испытуемое удобрение элементов питания оптимальное, а содержание и востребованность в них для растений достаточно для активизации ростовых и продукционных процессов, получения высококачественного урожая.
Из данных таблицы 7 видно, что испытуемые дозы помета стимулировали процесс плодообразования. В опытных вариантах формировалось большее число плодов (13,9-15,6 шт./растение, в контроле -13,1 шт./растение), более крупных по размеру и массе (4,4-4,7 и 4,0 см - диаметр, 65,82-67,44 и 62,88 г - масса). Максимальное превышение сбора плодов с куста - 27,7% отмечено в варианте с внесением в почву за неделю до высадки рассады птичьего помета перепелов в дозе 1,5 кг/м2, при сборе плодов без их применения (контроль) - 0,824 кг/м2.
Формирование на кусте в опытных вариантах большего числа более крупных плодов и их общей массы способствовало повышению урожайности и качества плодов томата (таблица 8).
Результаты исследований (таблица 8) показали, что в опытных вариантах урожайность томата возросла существенно (2,654-3,051 кг/м2, в контроле - 2,390 кг/м2, НСР05 - 0,122 кг/м2). Максимальные прибавки урожая 27,7% получены в варианте с применением в технологии возделывания томата птичьего помета перепелов в дозе 1,5 кг/м2. В указанном варианте содержание в плодах томата общих Сахаров и витамина С было максимальным (3,9 % и 40,7 мг %), в контроле - 3,3 % и 35,2 мг %.
Таким образом, проведенные агротехнологические приемы продемонстрировали, что высокая биологическая эффективность испытуемых органических удобрений (переработанного нативного перепелиного помета) на исследуемой культуре обусловлена получением высокого урожая качественных плодов томата. При урожайности в контроле томата - 2,390 кг/м2 максимальная прибавка 27,7% получена в варианте с внесением в почву за неделю до высадки рассады в грунт переработанного перепелиного помета в дозе 1,5 кг/м2. В указанном варианте получены плоды высокого качества.
Claims (1)
- Способ переработки нативного перепелиного помета, включающий внесение микробных культур рода Pseudomonas и Azotobacter, предварительно каждая разбавленная водой в соотношении 1:2 и выдержанные в помете в течение 15 дней, отличающийся тем, что в качестве микробных культур используют Pseudomonas putida 90 биовар A (171), депонированную в ВКПМ под №В-4492, и Azotobacter chroococcum 31/8 R, депонированную в ВКПМ под №В-4148, с начальным титром не менее 1,0×109 КОЕ/мл, взятые в объемном соотношении 1:1 из расчета не менее 4,0% каждой культуры на массу нативного перепелиного помета, смешивают их с пометом, а затем формируют в бурты.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2777457C1 true RU2777457C1 (ru) | 2022-08-04 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2437864C1 (ru) * | 2010-08-05 | 2011-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Микробиотех" (ООО "Микробиотех") | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
RU2522523C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный Центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности" (ФГБУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
CN106187331A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-12-07 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种利用禽畜粪便制备复合微生物生态菌肥及其方法 |
RU2612911C1 (ru) * | 2016-03-04 | 2017-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Ирэль" | Способ биотехнологичной переработки помета в птицеводстве |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2437864C1 (ru) * | 2010-08-05 | 2011-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Микробиотех" (ООО "Микробиотех") | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
RU2522523C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный Центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности" (ФГБУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
RU2612911C1 (ru) * | 2016-03-04 | 2017-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Ирэль" | Способ биотехнологичной переработки помета в птицеводстве |
CN106187331A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-12-07 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种利用禽畜粪便制备复合微生物生态菌肥及其方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
U 2542115 C1, 20.02.2015. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2628411C2 (ru) | Микробные инокулянты и содержащие их композиции удобрений | |
CN105296394A (zh) | 一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂及其制备方法 | |
KR101774548B1 (ko) | 가축분뇨 혐기소화액을 이용한 병해 방제용 또는 비료용 산성액상 조성물의 제조방법 및 산성 액상 비료 조성물 | |
KR102021771B1 (ko) | 유용미생물을 이용한 토양환경개선용 제제 또는 이를 포함하는 숯 담채 및 그 제조방법 | |
CN109679860A (zh) | 一种用于园林绿色废弃物处理的复合菌剂及其制备方法与应用 | |
US20120269905A1 (en) | Bioorganic agent for treating plants (variants) | |
CN104788244A (zh) | 一种有机肥料及其制备方法 | |
RU2437864C1 (ru) | Способ микробиологической переработки птичьего помета | |
CN105859338A (zh) | 一种功能性微生物土壤改良剂及其制备方法 | |
US20220144717A1 (en) | Bio-stimulant and method of producing same | |
CN108264401A (zh) | 一种生物有机肥及制备工艺与施用方法 | |
CN104744131A (zh) | 一种荔枝专用生物活性有机肥及其应用 | |
CN1699298A (zh) | Pgpr生长促进剂和使用它来培养农作物的方法 | |
CN104744129A (zh) | 一种香蕉专用生物活性有机肥及其应用 | |
EP0223661A1 (fr) | Inoculum microbien et procédé de préparation d'une poudre stable de bacteries, agent fertilisant et son application, procédé pour l'amélioration des sols | |
CN1052711C (zh) | 一种生物有机复合肥及其制备方法 | |
EP4219433A1 (en) | Bio-stimulant and method of producing same | |
JPH0569801B2 (ru) | ||
RU2777457C1 (ru) | Способ переработки нативного перепелиного помёта | |
RU2780846C1 (ru) | Способ переработки нативного помёта цыплят-бройлеров | |
RU2777469C1 (ru) | Способ переработки подстилочного перепелиного помёта | |
RU2780845C1 (ru) | Способ переработки подстилочного помёта цыплят-бройлеров | |
KR102430672B1 (ko) | 토착 미생물을 활용한 비료 제조방법 | |
JP6324042B2 (ja) | 菌糸体肥料及びその製法 | |
JPH09268088A (ja) | 籾殻堆肥とその製造方法 |