Застосування методів сучасної біотехнології для підвищення родючості ґрунтів
Вантажиться...
Дата
2021
DOI
doi.org/10.20998/2079-0821.2021.01.07
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Прагнення людини до поліпшення якості життя змушує його по новому ставитися до якості споживаних продуктів харчування. Екологічно чисті продукти все більш популярні у всіх країнах світу, незважаючи на те, що ціна натуральних продуктів в кілька разів вище, ніж вирощених з використанням гербіцидів і отрутохімікатів. Такі продукти можуть бути отримані тільки при вирощуванні врожаїв із застосуванням методів органічного землеробства, одним із принципів якого є підвищення вмісту гумусу в ґрунтах. Забезпечити збереження ґрунтової родючості можливо методами сучасної біотехнології, заснованими на життєдіяльності мікроорганізмів, здатних переробляти органічні речовини відходів тваринництва в екологічно чисті добрива. У тваринництві формується основна частина сільськогосподарських відходів – гній великої рогатої худоби і свиней, для утилізації якого застосовують найбільш економічний метод метанового зброджування з отриманням біогазу та збродженої біомаси. Однак при переробці в біогазових реакторах підстилкових матеріалів гною виникають проблеми, пов‘язані з тим, що соломисті фракції і лігніновмістні компоненти підстилки не розкладаються мікробами і переходять в тверду фракцію збродженої біомаси в незмінному вигляді. Внесення в ґрунт такого непереробленого залишку призводить до погіршення властивостей ґрунту. В зв‘язку з цим тверда фракція збродженої біомаси потребує додаткової переробки для покращення ії агрохімічних властивостей. Найбільш доцільно використовувати з цією метою вермікомпостування, тобто переробку органічних відходів за допомогою
земляних черв‘яків. Одним з кінцевих продуктів цього процесу є біогумус. У даній роботі вивчали процес переробки твердої фракції збродженого свинячого гною компостними черв‘ями виду Eisenia foetida (червоний каліфорнійскій черв‘як). В цілях визначення оптимального режиму вермікомпостування проводилось планування експерименту. В результаті було отримане високоякісне органічне добриво – біогумус – і визначено оптимальні параметри середовища (рН і вологість), при яких черв‘яки володіють найбільш високою біологічною активністю.
A person‘s desire to improve the quality of life makes the individual reconsider the attitude towards the quality of consumed food. Despite the fact that the prices of natural products are several times higher than of those grown with the use of herbicides and pesticides, organic food is getting more popular in all countries around the world. Such products can only be received when crops are grown using organic farming meth ods, one of the principles of which is to increase the amount humus in the soil. The preservation of soil fertility can be ensured using the methods of modern biotechnology, which are based on the vital activity of microorganisms capable of converting organic matter from animal waste into environmentally friendly fertilizers. In animal husbandry, the main portion of agricultural waste is cattle and pig manure. The most economical way to dispose it is to use methane digestion, when biogas and fertilizers are obtained. However, when processing manure bedding materials in biogas reactors, the straw fractions and lignin–containing components of the bedding are not decomposed by bacteria and pass into the solid fraction of the fermented biomass unchanged, which is a problem. The infiltration of such an unprocessed residue into the soil leads to deterioration of soil properties. Thereby, the solid fraction of the fermented biomass requires additional processing to improve its agrochemical properties. Most expedient is to use vermicomposting, that is, process organic waste with the help of earthworms. Biohumus, or vermicompost, is one of the end products of this method. In this work, we studied the procedure of processing the solid fraction of fermented pig manure by Eisenia foetidacompost worms (red Californian worm). In order to determine the optimal approach of vermicomposting, the experiment was planned. As a result, a high–quality organic fertilizer was obtained –biohumus – and the optimal parameters of the environment were determined(pH and humidity), at which the worms have the highest biological activity.
A person‘s desire to improve the quality of life makes the individual reconsider the attitude towards the quality of consumed food. Despite the fact that the prices of natural products are several times higher than of those grown with the use of herbicides and pesticides, organic food is getting more popular in all countries around the world. Such products can only be received when crops are grown using organic farming meth ods, one of the principles of which is to increase the amount humus in the soil. The preservation of soil fertility can be ensured using the methods of modern biotechnology, which are based on the vital activity of microorganisms capable of converting organic matter from animal waste into environmentally friendly fertilizers. In animal husbandry, the main portion of agricultural waste is cattle and pig manure. The most economical way to dispose it is to use methane digestion, when biogas and fertilizers are obtained. However, when processing manure bedding materials in biogas reactors, the straw fractions and lignin–containing components of the bedding are not decomposed by bacteria and pass into the solid fraction of the fermented biomass unchanged, which is a problem. The infiltration of such an unprocessed residue into the soil leads to deterioration of soil properties. Thereby, the solid fraction of the fermented biomass requires additional processing to improve its agrochemical properties. Most expedient is to use vermicomposting, that is, process organic waste with the help of earthworms. Biohumus, or vermicompost, is one of the end products of this method. In this work, we studied the procedure of processing the solid fraction of fermented pig manure by Eisenia foetidacompost worms (red Californian worm). In order to determine the optimal approach of vermicomposting, the experiment was planned. As a result, a high–quality organic fertilizer was obtained –biohumus – and the optimal parameters of the environment were determined(pH and humidity), at which the worms have the highest biological activity.
Опис
Ключові слова
органічні відходи, метанове зброджування, тверда фракція, вермікомпостування, organic waste, methane digestion, solid fraction, vermicomposting
Бібліографічний опис
Зінченко М. Г. Застосування методів сучасної біотехнології для підвищення родючості ґрунтів / М. Г. Зінченко, Є. Д. Пономаренко, К. Р. Шумейко // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Хімія, хімічна технологія та екологія = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Chemistry, Chemical Technology and Ecology : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2021. – № 1 (5). – С. 44-50.