К вопросу о составе гуминовых препаратов

Размещено на http://www.allbest.ru/

БелГСХА им. В.Я. Горина

К ВОПРОСУ О СОСТАВЕ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ

Т.В. Олива, Л.В. Трубаева,

Т.И. Курохта, Г.В. Шевченко

г. Белгород

Одним из перспективных способов утилизации и переработки органогенных отходов являются технологии с использованием специально подготовленных популяций компостных червей. Черви рода эйсении - лучшие биологические агенты для вермикомпостирования, так как в их кишечнике процессы гумификации протекают очень интенсивно. То есть приготовление вермикомпоста представляет собой, по существу, процесс, стимулирующий образование гумусовых веществ из органических остатков. Природоохранное значение гуминовых кислот общеизвестно: улучшение функционирования и сохранение равновесия в природных биосистемах при антропогенном воздействии [1,4].

В настоящее время достаточно остро стоит проблема совершенствования методологического подхода к изучению гумусовых веществ: несовершенство методов количественного определения и препаративного выделения важнейших групп гуминовых веществ, а так же вариабельность их структурных и функциональных параметров в коммерческих препаратах. Большинство исследователей указывают на закономерное изменение свойств элементного состава, качественного и количественного состава функциональных групп препаратов данных групп. Гумусовые кислоты - это высокомолекулярные полимерные соединения, нерастворимые в воде и обладающие свойством малоподвижности [2,3,4,6]. Поэтому для использования в сельскохозяйственном производстве их необходимо максимально перевести в доступное для растений и животных растворимое состояние.

Цель наших исследований заключалась в разработке гумусовых препаратов путем использования химических, физических и механических воздействий на вермикомпост для максимального перевода гуминовых соединений в раствор и, в дальнейшем, изучении их свойств, компонентов и биологической составляющей.

Методы исследования. Объектами исследования служил вермикомпост (препарат БелБио), полученный в мини-вермилаборатории Испытательной лаборатории БелГСХА от компостных червей гибридной линии Белгородская. Из БелБио (структурированный продукт темно-коричневого цвета с приятным землистым запахом) получали другие гуминовые препарат: БелБио-1 выделяли по стандартной методике для почв с использованием серной кислоты; БелБио-2 - с трилоном и карбамидом; БелБио-3 - с азотной кислотой и карбонатом кальция.

Рабочие растворы гуминовых препаратов готовили на дистиллированной воде путем разбавления исходных концентратов. Подобраны концентрации рабочих растворов гуматов для кормовых добавок: 1•10^-2; 4•10^-2 и для растительных препаратов: 1•10^-2; 2•10^-3%^.

Изменения в химическом составе микрокомпозитов выделенных фракций оценивали по данным элементного состава. Массовую долю влаги определяли по ГОСТ Р 52917; зольность - по ГОСТ 11022; общий азот, азот аммонийный и нитратный - ГОСТ 26715, ГОСТ 26716; рН - ГОСТ Р 54221; свободные гуминовые кислоты (ГК) - ГОСТ Р 54221 и ГОСТ 9517; Р₂О₅ и К₂О - ГОСТ 26 717, ГОСТ 26718; минеральные элементы - по ГОСТ 30692; биологическую активность (тестирование на семенах огурцов) - ГОСТ Р 54221.

Результаты. Результаты физико-химических свойств созданных препаратов представлены в таблице.

Таблица

Физико-химический состав биогумуса и гуминовых препаратов

Количественный и химический состав препаратов серии БелБио подвержен варьированию по содержанию общего, аммонийного и нитратного азота, фосфора, калия и биогенных макро- и микроэлементов. Изменения условий процесса инкубации, экстракции и осаждения влияли на компонентную насыщенность препаратов: увеличивалось содержание разных форм азота, снижалась концентрация свободных гуминовых кислот, менялся минеральный состав препаратов. рН приготовленных растворов находился в пределах 7,89-8,75, что предполагает стабильность созданных препаратов в отношении фотодеструкции и повышенную устойчивость к воздействию света. В опытах на семенах огурцов под действием 0,005% водных растворов, приготовленных из 3 изучаемых препаратов, отмечено увеличение всхожести семян, биологической активности ГК по увеличению массы проростков, длины стеблей и корней в среднем на 2,0-4,0%. В составе биогумуса препарата БелБио выделяли три группы соединений: специфические гумусовые вещества, неспецифические органические соединения и промежуточные продукты распада и гумификации. При проведении анализов гумусовые кислоты (ГК) экстрагировали из субстрата растворами щелочей (0,1-0,5н NaOH) и при подкислении щелочной вытяжки до рН 1-2. В изучаемых образцах определяли 3 фракции гуминовых кислот и 4 фракции фульвокислот. Полученные результаты однозначно показали, что количество гумуса умеренно возрастает от 4,6±0,1 контрольной почвы к варианту, где черви перерабатывали субстрат в копролиты, до 5,4±0,02%. То есть в пищевом тракте эйсений происходит микробиологическая и биохимическая обработка субстрата, в результате чего формируются обогащающие почву гумусовые вещества. В целом, гуминовые вещества, синтезируемые эйсениями, по составу были близки к гуминовым кислотам чернозема. Но выход фульвокислот в биогумусе возрастал до 16,03±0,02 в сравнении с их содержанием в субстрате из навоза 15,52±0,02 %. Фульвокислоты имеют низкую молекулярную массу и большое количество ионогенных групп, что обеспечивает их высокую растворимость и доступность для растений. Нами отмечены некоторые изменения во фракционном составе гуминовых и фульвокислот. Обнаружены тенденции уменьшения доли гуминовых кислот фракция 3, связанной с глинистыми минералами и устойчивыми окислами (с 13,24±0,05 в субстрате до 10,98±0,04% в БелБио), и незначительного роста фракции 2, связанной в основном с кальцием (с 13,47±0,05 до 13,88±0,02%). При фракционировании фульвокислот кислот обнаружено уменьшение доли так называемой «агрессивной» фракция1а (с 2,99±0,01 до 1,70±0,01%) и значительное увеличение фракции 1, связанной с фракцией 1 гуминовых кислот (с 0,04±0,01 до 0,61±0,01%).

Итак, на основе гуминосодержащего сырья вермикомпоста разработаны и предложены 1 вид твердого и 3 вида жидких препаратов для растениеводства и животноводства. Предложенный химический состав препаратов предполагает их широкое применение в сельскохозяйственном производстве.

Использованные источники

гумусовый препарат вермикомпост раствор

1. Ермаков Е.И. Гуминовые вещества - эффективный прием биологической коррекции продуктивности растительных сообществ / Е.И. Ермаков, А.И. Попов, Н.А. Лыкова // В сб.: Гуминовые вещества в биосфере: Труды 2 Международной конференции. М.: Изд. МГУ. 2004.313 с.

2. Жданок С.Л. Фотолиз гуминовых кислот торфа в различных условиях / С.Л. Жданок // В сб.: Гуминовые вещества в биосфере: Труды 2 Международной конференции. М.: Изд. МГУ. 2004.313 с.

3. Королева О.В. Гуминовые вещества как объект биохимического изучения / О.В. Королева, И.С. Явметдинов, Е.В. Степанова, Е.О. Ландесман // В сб.: Гуминовые вещества в биосфере: Труды 2 Международной конференции. М.: Изд. МГУ. 2004.313 с.

4. Смирнова Ю.В. Механизм действия и функции гуминовых препаратов / Ю.В.Смирнова, В.С. Виноградова // Агрохимический вестник. 2004. 1.С.22-23

5. Смирнова В.В. Влияние концентрации бикарбоната натрия на выход лабильной фракции гумусовых веществ торфа / В.В. Смирнова / В сб.: Гуминовые вещества в биосфере: Труды 2 Международной конференции. М.: Изд. МГУ. 2004. 313 с.

6. Юдина Н.В. Механохимический способ получения водорастворимых веществ из торфа / Н.В. Юдина, А.В. Зверева, О.И. Ломовский / В сб.: Гуминовые вещества в биосфере: Труды 2 Международной конференции. М.: Изд. МГУ. 2004.313 с.

Размещено на Allbest.ru