AGRIS - 

2022

Bashkin, V.N. | Prokhorov, I.S.

The PIKSA biocompost was applied in situ in the Stavropol region to recultivate degraded soil plot. The trial results are presented below. The compost was obtained by accelerated fermentation of a peat-and-manure mix, which was then enriched with soil microorganisms and nutrients; the finished product was applied at doses of 6.5 and 13.0 kg/m2. For the purpose of phytoremediation, perennial grasses were sown in disturbed areas. Efficiency of biocompost application for recultivation of the pyrogenic soils located at gas industry object (berm of the storage pit) is shown. During 42 days of experiment, catalase activity in dependence of applied biocompost dose increased by 1.4 and 1.6 times; dehydrogenase by 2.5 and 3.0 times; amount (weight) of perennial grasses increased respectively by 1.8 and 2.3 times. When biocompost has been applied for recultivation of soils contaminated by hydrocarbons at booster compressor station (purge candle) for 42 days, activity of catalase in dependence of compost dose increased by 1.9 and 2.4 times; dehydrogenase by 5.8 and 8.9 times, amount of perennial grasses increased respectively by 8.6 and 16.9 times. Addition of biocompost to slime of gas condensate, that was stored at an accumulation pond resulted in sustainable activity of catalase (3.3 ml О2/(min*g)) and dehydrogenase (11 mg С19Н16N4)/(g*day)) at 42 day. At the start moment of the experiment, this activity was not detected. Tests of biocompost as well as Bioros biopreparation at destruction of gas condensate and oil hydrocarbons in vitro in the Moscow region also confirmed efficiency of these agents contributing increase in soil enzymes activity and soil fertility. | Представлены результаты изучения действия in situ биокомпоста "ПИКСА" при восстановлении нарушенных почв в Ставропольском крае. Компост получали путем ускоренной ферментации торфонавозной смеси, которую затем обогащали почвенными микроорганизмами и питательными веществами; вносили в дозах 6,5 и 13,0 кг/м2. В целях фиторемедиации на нарушенных участках высевали многолетние злаковые травы. Показана эффективность использования биокомпоста для рекультивации пирогенных почв, прилегающих к круглому контуру объекта газовой промышленности (берме амбара). В течение 42 суток эксперимента активность каталазы в зависимости от дозы внесения возрастала соответственно в 1,4 и 1,6; дегидрогеназы – в 2,5 и 3,0 раза, при этом биомасса многолетних злаковых трав увеличивалась, соответственно, в 1,8 и 2,3 раза. При использовании биокомпоста для рекультивации загрязненных углеводородами почв на территории дожимной компрессорной станции ("продувочная свеча") в течение 42 суток активность каталазы в зависимости от дозы внесения повышалась в 1,9 и 2,4 раза; дегидрогеназы – в 5,8 и 8,9 раза. При этом биомасса многолетних злаковых трав возрастала, соответственно, в 8,6 и 16,9 раза. Добавление биокомпоста в шлам газового конденсата, хранившегося в пруде-накопителе, привело к появлению устойчивой активности каталазы (3,3 мл О2/(мин*г)) и дегидрогеназы (11 мг С19Н16N4)/(г*сут)) на 42-е сутки (в начале эксперимента активность отсутствовала). Испытания биокомпоста, а также биопрепарата "Биорос" при разложении газового конденсата и углеводородов нефти in vitro в Московской области также подтвердили их эффективность в плане повышения ферментативной активности почвы и восстановления ее плодородия.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Minnikova, T.V. | Ruseva, A.S. | Kolesnikov, S.I.

The activity of 7 enzymes of the classes of oxidoreductases (OR) and hydrolases (HL) of chernozem soil contaminated with oil (OCS) at a concentration of 5% of the soil weight was studied. Biochar (5% of the soil weight), sodium humate (0.5 % solution), nitroammophos (0.2% of the soil mass), and Baikal EM-1 biofertilizer (2% solution) were used as remediants (RM). RM was also used in half (D0.5) and doubled (D2) doses. In 90 days after applying RM, changes in the activity of catalase, dehydrogenase, peroxidase, ferrireductase, invertase, urease and phosphatase were evaluated. The integral indicator of soil biological activity (IPBA) and the geometric mean of soil enzymatic activity (GMea) were calculated separately for the OR and GL classes. The soil biological activity integral indicator of (BAII) and the geometric mean of soil enzymatic activity (GMea) were calculated separately for the OR and HL classes. During the remediation of OCS, biochar and Baikal EM-1 had the greatest stimulating effect on the activity of the OR and HL of the soil in the concentration of D05, and nitroammophos and sodium humate – in D2. At a dose of D05 nitroammophos and biochar the maximum stimulation of BAII relative to control and OCS was established. The application of nitroammophos stimulated the activity of 3 of 7 enzymes, and the application of biochar stimulated 5 of 7 enzymes relative to the OCS. The greatest effectiveness of nitroammophos is mainly defined by excessive stimulation of the activity of ordinary chernozem urease. Values of GMea of OR and HL were stimulated relative to control at a dose of D05 of each RM. A number of the sensitivity of the enzymes of OCS has been compiled after the application of RM in descending order: ferrireductase - peroxidase - urease - phosphatase – dehydrogenase - invertase- catalase. With the remediation of OCS, the greatest stimulating effect on the activity of the OR and HL of the soil is exerted by RM at a concentration of D05. It is recommended to use the activity of ferrireductase, peroxidase, urease and phosphatase for the biodiagnostics of the ecological state of chernozem OCS. | Изучили активность 7 ферментов классов оксидоредуктаз (ОР) и гидролаз (ГЛ) черноземной почвы, загрязненной нефтью (НЗП) в концентрации 5% от массы почвы. Как ремедианты (РМ) использовали биочар (5% от массы почвы), гумат натрия (0,5%-ный раствор), нитроаммофос (0,2% от массы почвы), и биоудобрение "Байкал ЭМ-1" (2%-ный раствор). РМ применяли также в половинных (Д0,5) и удвоенных (Д2) дозах. Через 90 сут после внесения РМ оценивали изменение активности каталазы, дегидрогеназ, пероксидаз, ферриредуктаз, инвертазы, уреазы и фосфатазы. Вычисляли интегральный показатель биологической активности почв (ИПБА) и среднее геометрическое ферментативной активности почв (GMea) по классам ОР и ГЛ отдельно. При ремедиации НЗП наибольшее стимулирующее воздействие на активность ОР и ГЛ почвы биочар и "Байкал ЭМ-1" оказали в концентрации Д05, а нитроаммофос и гумата натрия – в Д2. При дозе Д05 нитроаммофоса и биочара установлена максимальная стимуляция ИПБА относительно контроля и НЗП. Внесение нитроаммофоса стимулировало активность 3 из 7 ферментов, а внесение биочара - 5 из 7 ферментов относительно НЗП. Наибольшая эффективность нитроаммофоса в основном обусловлена чрезмерной стимуляцией активности уреазы чернозема обыкновенного. Значения GMea ОР и ГЛ были простимулированы относительно контроля при дозе Д05 каждого РМ. Составлен ряд по мере убывания чувствительности ферментов НЗП после внесения РМ: ферриредуктазы - пероксидазы - уреаза - фосфатаза - дегидрогеназы - инвертаза - каталаза. По степени восстановления ферментативной активности (% от нефтезагрязнения) НЗП ремедианты образуют ряд: нитроаммофос - биочар - гумат натрия - "Байкал ЭМ-1". При ремедиации НЗП наибольшее стимулирующее воздействие на активность ОР и ГЛ почвы оказывают РМ в концентрации Д05. Для биодиагностики экологического состояния черноземных НЗП рекомендовано использовать активность ферриредуктаз, пероксидаз, уреазы и фосфатазы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Il'ina, G.V. | Sashenkova, S.A. | Il'in, D.Yu., Penza State Agriculrural Univ.

The studies were conducted in the Penza region for 3 years. Assessed were the possibility of using mushroom production waste (MPW) - spent xylotrophic fungus mycelium as a bioremedient of anthropogenically disturbed soils within the Penza region. A gradual decrease in the integral toxicity of soil samples was established with the introduction of MPW using the Escherichia coli test object. A decrease in toxicity was noted under the influence of all studied cultures; however, the strain of multi-colored (Trametes versicolor) again showed the greatest activity in terms of remediation. A 0.9-3-fold decrease in the integral soil toxicity indicator under the influence of MPW was shown. The results of three years of field experience show that the humus content in soils without fertilizing, without substantially changing, tends to decrease, while the use of mushroom waste as fertilizers allows you to maintain and slightly increase by 0.08-0.14% humus content in the soil. Fertilizing in the form of MPW contributed to a significant increase in spring wheat productivity. The maximum yield was observed in the variant with a norm of 6 t/ha, where it was 3.03 t/ha, which is higher than in the control by 0.69 t/ha or 29.5%. MPW - when introduced into soils characterized by increased integral toxicity, significantly reduce these indicators. As a bioremedient of soils contaminated with polyphenolic compounds, oyster MPW oyster Pleurotus ostreatus can be recommended. The maximum yield (3.03 t/ha) was observed in the variant with a rate of 6 t/ha, which is higher than in the control by 0.69 t/ha or 29.5%. Wastes from the production of medicinal mushrooms of the T. versicolor and the tinder fungus varnished Ganoderma lucidum can also be promising in terms of bioremediation in the presence of such production and a sufficient amount of generated waste. | Исследования проводили в Пензенской области в течение 3 лет. Оценивали возможность использования отходов грибного производства (ОГП) – отработанного мицелия ксилотрофных грибов - в качестве биоремедианта антропогенно нарушенных почв в пределах Пензенской области. Установлено постепенное снижение интегральной токсичности образцов почв при внесении в них ОГП при помощи тест-объекта Escherichia coli. Отмечено снижение токсичности под действием всех изученных культур, однако наибольшую активность в плане ремедиации вновь проявил штамм траметеса разноцветного (Trametes versicolor). Показано снижение в 0,9-3,0 раза показателя интегральной токсичности почв под действием ОГП. Результаты трехлетнего полевого опыта показывают, что содержание гумуса в почвах без внесения удобрений, существенно не изменяясь, имеет тенденцию к снижению, тогда как использование отходов грибоводства в качестве удобрений позволяет поддерживать и несколько увеличивать на 0,08-0,14% содержание гумуса в почве. Внесение удобрения в виде ОГП способствовало достоверному повышению урожайности яровой пшеницы. Максимальная урожайность (3,03 т/га) наблюдалась в варианте с нормой 6 т/га, что выше, чем на контроле, на 0,69 т/га или 29,5%. Мицелиально-субстратные органические комплексы – ОГП – при внесении их в почвы, характеризующиеся повышенной интегральной токсичностью, достоверно снижают данные показатели. В качестве биоремедианта почв, загрязненных полифенольными соединениями, можно рекомендовать отходы культивирования вешенки устричной Pleurotus ostreatus. Отходы производства лекарственных грибов траметеса разноцветного T. versicolor и трутовика лакированного Ganoderma lucidum также могут быть перспективными в плане биоремедиации при наличии такого производства и достаточного количества образующихся отходов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Sergienko, L.I. | Parinov, S.V., Volgograd State Univ., Volzhcky Humanitarian Inst.

The study was done in Volzhsky city in the Volgograd region on unauthorized dumps situated within the city boundaries. The purpose of research was identification of hazardous, polluting components of consumption wastes and choosing method of biological remediation of soils on wastes disposal site. A method of determining the hazard classes was used to identify the most hazardous components for the environment. Taking into account the data obtained during the field visit, data from the Federal Classification Waste Catalogue, and the calculation of hazard classes of wastes by component composition, the table was created, defining the danger of chemical waste component for environment. It was found that the most dangerous contaminants from studied objects are heavy metals. The bioremediation method should be used to remove them from the geochemical cycle. The most successful technology of bioremediation is usage of the complex preparations of microorganisms-destructors of xenobiotics and of preparations from microorganisms capable to supply missing nutrients to the microbial community. It was also recommended to construct the waste-processing enterprise in the city and to introduce the system of selective waste collection. | Исследование проведено в г. Волжский Волгоградской области на несанкционированных свалках, находящихся в пределах города. Цель исследования – определение опасных, загрязняющих компонентов отходов потребления и выбор методики биологической рекультивации почв в местах их захоронения. Для выявления наиболее опасных для окружающей среды компонентов была применена методика определения класса опасности. Исходя из данных, полученных в ходе полевых выездов, данных из Федерального классификационного каталога отходов, а также расчета классов опасности отходов по компонентному составу, была составлена таблица, определяющая опасность химического компонента отхода для окружающей среды. Установлено, что наиболее опасные загрязняющие вещества изученных объектов – тяжелые металлы. Для выведения их из геохимического цикла необходимо применить метод биоремедиации. Наиболее успешной технологией биоремедиации является использование комплексных препаратов из микроорганизмов-деструкторов ксенобиотиков и препаратов из микроорганизмов, способных поставлять недостающие питательные вещества для микробного сообщества. Рекомендовано также построить в городе мусороперерабатывающее предприятие и ввести систему селективного сбора отходов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Stetsenko, S.K., Russian Academy of Sciences. Ural Branch, Ekaterinburg (Russian Federation). Botanical Garden

The pesticide contaminated soils of forest nurseries need for special bioremediation measures that accelerate the decomposition processes of residual pesticide quantities. Experiments and observations were carried out in the Sverdlovsk region in one of forestries in 2006-2014. 3 microplot trials (2-year cycles) were performed. The experimental plot areas were treated with herbicide Roundup (3 l/ha). In spring before sowing pine trees the forest litter (20 kg/m2) of birch, pine and mixed stands was dug in the soil of trial plots to the depth of 10-15 cm. In the control variant the litter was not added. Scots pine (Pinus sylvestris) seeds were sown. The cleaning efficiency from pesticides was estimated by the number of seedling of normal appearance. Twice a year soil samples were taken to determine the population of microorganisms. A capability of fungi of natural microbial communities of adapting to pesticide contaminated soil was evaluated. The portion of fungi in the communities ranged from 9 to 31%. The number of fungi in itself did not influence the normal pine seedling yield. However, it was supposed that the conditions of seedling growth will be improved by successful adaptation of fungi capable of forming mycorrhiza. It has been shown that the fungous complexes of the forest litter taken from birch and mixed species composition plantations have a higher capability of surviving in the soil of the forest nursery when seedlings of Scotch pine are grown. | Почвы лесных питомников, загрязненные пестицидами, нуждаются в проведении специальных биоремедиационных мероприятий, ускоряющих процессы разложения остаточных количеств пестицидов. Опыты и наблюдения проводили в Свердловской обл. в одном из лесничеств в 2006-2014 гг. Проведено 3 мелкоделяночных опыта (2-летними циклами). Площадь опытных участков обрабатывали гербицидом Раундап (3 л/га). Весной перед посевом сосны в почву опытных площадок на глубину 10-15 см вкапывали лесную подстилку (20 кг/м2) из березового, соснового и смешанного насаждений. В контрольном варианте подстилку не добавляли. Высевали семена сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). По количеству сеянцев нормального (не тератоморфного) внешнего вида судили об эффективности очистки от пестицидов. Дважды в год отбирали образцы почвы для определения численности микроорганизмов. Оценивали способность грибов естественных микробных сообществ адаптироваться к загрязненной пестицидами почве. Доля грибов в сообществах колебалась от 9 до 31%. Количество грибов само по себе не влияло на выход нормальных сеянцев сосны. Однако предполагалось, что условия роста сеянцев будут улучшены при успешной адаптации грибов, способных образовывать микоризу. Было показано, что более высокой способностью приживаться в почве лесного питомника при выращивании сеянцев сосны обыкновенной обладают грибные комплексы лесной подстилки, взятые из березового и березово-соснового насаждений.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Tarasenko, P. V. | Gan'kin, A. V. | Tarbaev, V. A., The N.I. Vavilov Saratov State Agrarian Univ.

Как известно, основной причиной снижения плодородия черноземов является длительное применение вспашки и недостаточное количество в почве растительных остатков. С целью совершенствования приемов биологизации земледелия и улучшения эколого-мелиоративного состояния черноземов лесостепной зоны в 2003 г. заложен опыт, позволивший в 2006–2008 гг. исследовать эффективность биомелиорации (солома), фитомелиорации (клевер красный), азотных удобрений (N30; N30+30), биопрепарата ("БисолбиСан") на фоне вспашки и мульчирующей обработки почвы. Оценивалось влияние звеньев севооборота с чистым и сидеральным паром (клевер красный) на поступление органического вещества в почву и баланс гумуса; рассматривались агрофизические свойства, водный режим почвы и мелиоративное состояние чернозема; выявлялась динамика почвенной биоты; сравнивалось влияние агроприемов на изменение продуктивности яровой пшеницы. Все исследования и анализы почвенных, растительных образцов проводились с использованием общепринятых методик. Выявлено, что био-, фитомелиоранты на фоне азотных удобрений улучшают плодородие черноземных почв. В звене севооборота с сидеральным паром положительный баланс гумусообразования увеличился на 0,91 т/га в год, содержание в почве щелочногидролизуемого азота – на 21–28%, подвижного фосфора – на 8–12%, обменного калия – на 6–11%. Улучшилась биологическая активность почвы. На фоне био-, фитомелиорантов и азотных удобрений урожайность яровой пшеницы возросла на 22–24%. Сделан вывод, что для сохранения плодородия и повышения эффективности использования черноземов необходимо применять комплексно биомелиорацию (внесение соломы с азотными удобрениями), фитомелиорацию (многолетние фитоценозы с азотонакопителями), зоомелиорацию (инокуляция семян бактериями азотофиксаторами) и минимализацию обработки почвы (на выпаханных полях). | As known, the main reason for the decline of fertility of black soil is the prolonged practice of tillage and insufficient amount of plant residues in the soil. To enhance agriculture biologization methods and improve the ecological and ameliorative condition of the black soils in the forest-steppe zone, an experiment was grounded in 2003, that made it possible in 2006–2008 to examine the efficacy of biomelioration (straw), phytomelioration (red clover), nitrogen fertilizers (N30; N30+30), and a biological preparation ("BisolbiSan") with the background of tillage and mulch tillage. The studies involved the evaluation of the influence of crop rotation links with clean fallow and with green fallow (red clover) on the accumulation of organic matter in the soil and humus balance; of the agrophysical properties, soil moisture regime, and amelioration condition of the black soil; the soil biota dynamic was identified; the influence on changes in the crop yield of spring wheat was compared between different agricultural practices application. All studies and analyses of soil and plant samples were carried out using conventional methods. It is established that bio- and phytomeliorants with nitrogen fertilizer backgrounds improve soil fertility of black soil. The crop rotation link with green fallow the positive balance of humus formation increased by 0.91 t/ha per year, the content of alkalai-hydrolized nitrogen in the soil – by 21–28%, labile phosphorus – by 8–12%, exchange potassium – by 6–11%. Biological activity of the soil improved. With the background of and phytomeliorants and nitrogen fertilizers, crop yields of spring wheat increased by 22–24%. It is concluded that preservation of fertility and improvement of efficiency of chernozems requires a comprehensive use of biomelioration (application of straw with nitrogen fertilizers), phytomelioration (perennial phytocoenoses with nitrogen fixers), zoomelioration (inoculation of seeds with nitrogen-fixing bacteria), and minimization of tillage (on exhausted fields).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2013

Ovchinnikov, A.S. | Karpov, A.V., Volgograd State Agricultural Univ. (Russian Federation) | Borodichev, V.V., The A.N. Kostyakov All-Russia Research and Development Inst. of Hydraulic Engineering and Land Reclamation. Volgograd Branch (Russian Federation) | Kolodnitskaya, N.V., Volgograd State Technical Univ. (Russian Federation). Kamyshin Technological Inst.

Ameliorant based on natural ingredients was developed. It includes vermiculite, sapropel, water, urea and succinic acid. The preparation was approved in the placement of industrial solid waste landfill of Volgograd refinery. The basis of the ameliorant is the natural mineral, namely vermiculite, which included a large number of macro-and micronutrients that enrich degraded soil. To apply the ameliorant on the recultivated soil surface the cultivator, or rotary, disc plow is used. The results of bioremediation of oil contaminated lands indicate the efficiency of the preparation application, since the level of technogenic polluted lands in a month decreased by 96%. The rate of degradation of oil hydrocarbons in the upper soil layer down to 0.25 m depth occurs at 50.06 mg/kg per day. Oil hydrocarbons are food source for native and contained in sapropel microflora capable of releasing enzymes that help to degrade and absorb the paraffin compounds substances necessary for the implementation of the life processes resulting in the oil contaminated land detoxification. | Разработан мелиорант на основе природных компонентов: вермикулита, сапропеля, воды, мочевины и янтарной кислоты, апробированный на территории размещения полигона твердых промышленных отходов Волгоградского нефтеперерабатывающего завода. Основу мелиоранта составляет природный минерал - вермикулит, в составе которого имеется большое количество макро- и микроэлементов, обогащающих деградированный почвенный покров. Для внесения мелиоранта на рекультивируемую поверхность почвы применяется культиватор, или роторный дисковой плуг. Результаты биоремедиации нефтезагрязненных земель свидетельствуют об эффективности примененного препарата, так как уровень загрязнения техногенно-нарушенных земель спустя месяц снизился на 96%. Скорость деструкции углеводородов нефти в верхнем слое почвы глубиной до 0,25 м составляет 50,06 мг/кг в сутки. Углеводороды нефти являются источниками питания для аборигенной и содержащейся в сапропеле микрофлоры, способной выделять ферменты, помогающие расщеплять парафинсодержащие соединения и усваивать вещества, необходимые для осуществления процессов жизнедеятельности, вследствие чего происходит детоксикация нефтезагрязненных земель.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2012

Aliev, I.N., North-Caucasian Research and Development Inst. of Mountain and Foothill Horticulture, Nalchik

The objects of research were eight species of shrubs: common barberry, silver willow, almond-leaved willow, Cornus capitata, Myricaria alopecuroides, sallow thorn, blackthorn and rose hip, growing on disturbed lands in Kabardino-Balkaria, on extraction of natural resources. The objects of research are in the following conditions: the natural zones-steppe, foothill, and mountain-steppe, forest-mountain and forest-steppe, the type of terrain-plain, foothills and mountains, the type of climate - temperate-continental, the height above sea level - from 300 to 1300 m, amount of precipitation- from 300 to 1000 mm per year, at a rate of moistening - from 0.6 to 1.3 and the average annual isotherm - +3 to +9.5 deg C. The process of natural populations and distribution of shrubs, their status, growth and development, depending on environmental conditions are investigated: the type of extracted raw materials, finding the location of pits and test sites for them. Their age, number, biological parameters (height, diameter, the current increase) in the upper, middle and lower parts of slopes of different exposures and at the bottom of the pit have been investigated.It is established that the state and the growth of a particular type of shrub are dependent on many factors for each field.On disturbed lands the best site conditions are on the lower slopes of the quarries in northern and western exposures. It is confirmed that the shrubs are important in bioremediation, as they significantly reduce the processes of wind and water erosion, improve environmental site conditions, permit rapid and effective restoration of natural landscapes. | Объектами исследований послужили 8 видов кустарников: барбарис обыкновенный, ива остролистная и трехтычинковая, кизил головчатый, мирикария лисохвостниковая, облепиха крушиновая, терн и шиповник, произрастающие в Кабардино-Балкарии на землях, нарушенных вследствие добычи природных ресурсов. Опытные объекты находятся в следующих условиях: природные зоны – степная, предгорная, лесогорная и горностепная; тип местности – равнина, предгорья и горы; тип климата – континентальный и умеренно-континентальный; высота над уровнем моря – от 300 до 1300 м; количество осадков – от 300 до 1000 мм в год; коэффициент увлажнения – от 0,6 до 1,3 и среднегодовая изотерма – от +3 до +9,5 град. С. Рассмотрен процесс естественного поселения и распространения кустарников, их состояние, рост и развитие в зависимости от экологических условий: вида добываемого сырья, нахождения местоположения карьеров и опытных участков на них. При этом были изучены их возраст, количество, биологические показатели (высота, диаметр, текущий прирост) в верхней, средней и нижней частях откосов различных экспозиций и по дну карьеров. Установлено, что состояние и рост отдельного вида кустарника зависит от многих факторов по каждому месторождению. На нарушенных землях наиболее благопрятны для роста леса нижние части откосов карьеров северной и западной экспозиций. Прилегающие к карьерам участки (горы, реки, леса) существенно сказываются на характере саморазрастания нарушенных земель. С улучшением их условий процесс естественного облесения опытных участков происходит интенсивнее и эффективнее. Подтверждено, что кустарники имеют большое значение при биологической рекультивации, так как они значительно снижают процессы ветровой и водной эрозии, улучшают лесорастительные условия среды, способствуют ускоренному и эффективному восстановлению естественных ландшафтов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2012

Ivshina, I.B. | Krivoruchko, A.V. | Kuyukina, M.S. | Kostina, l.V., Russian Academy of Sciences, Perm

An application of Rhodococcus biosurfactants and immobilized Rhodococcus actinobacteria for rehabilitation of hydrocarbon and heavy metal contaminated biocenosis was investigated. Bacterial producers of Rhodococcus biosurfactants with high emulsifying activity (E24 = 38–75%), maximal resistance to heavy metal salts (MIC more 100 mM), accumulation of heavy metal ions (48–88%), and hydrocarbon-oxidizing activity (16–20 g/(l*h) are selected. Immobilization of rhodococcal cells on hydrophobized sawdust or in granules of polyvinyl alcohol cryogel has resulted in 2–4-fold increase in heavy metal resistance, 10–15% increase in metal accumulating ability, and 4–16-fold improvement of hydrocarbon oxidizing activity. It is established that application of Rhodococcus biosurfactants and immobilized biocatalysts provided efficient (80–90%) removal of oil hydrocarbons and heavy metals from soil within 4 months. The efficacy of developed biosurfactants and biocatalysts against the most resistant to degradation components in crude oil (high-molecular alkanes, polycyclic aromatic hydrocarbons) and heavy metals is revealed. Advantages of Rhodococcus biosurfactants, such as ecological safety and increased functional activity compared to synthetic surfactants, are confirmed. It is found that introduced rodokokki steadily dominate in hydrocarbon-oxidizing bacteria populations throughout the period of bioremediation and have no significant effect on natural microorganisms. At the same time introduction of cells in the contaminated soil provides hydrocarbon degradation and detoxification of heavy metals, whereas Rhodococcus biosurfactants help to increase the mobility and bioavailability of these pollutants for the soil microorganisms. | Исследована возможность и целесообразность использования Rhodococcus-биосурфактантов и иммобилизованных родококков в технологиях восстановления нарушенных углеводородами и тяжелыми металлами биоценозов. Отобраны эффективные продуценты Rhodococcus-биосурфактантов, характеризующиеся высокой (E24=38–75%) эмульгирующей активностью, максимальными показателями устойчивости к солям тяжелых металлов (МИК больше 100 мМ), аккумуляции ионов тяжелых металлов (48–88%), углеводородокисляющей активности (16–20 г/(л∙ч)). Показано, что иммобилизация родококков на поверхности модифицированных опилок или в гранулах поливинилового спирта приводит к увеличению их металлорезистентности в 2–4 раза, аккумулирующей способности на 10–15%, углеводородокисляющей активности в 4–16 раз. Установлено, что применение Rhodococcus-сурфактантов и биокатализаторов на основе иммобилизованных родококков способствует извлечению из почвы до 80 и 90% нефтяных углеводородов и тяжелых металлов соответственно в течение 4 мес. Выявлена эффективность разработанных биосурфактантов и биокатализаторов в отношении наиболее устойчивых к разложению компонентов сырой нефти (высокомолекулярные алканы, полициклические ароматические углеводороды) и тяжелых металлов. Подтверждены преимущества Rhodococcus-биосурфактантов по сравнению с синтетическими сурфактантами, а именно: высокая экологическая безопасность и повышенная функциональная активность. Установлено, что интродуцированные родококки стабильно доминируют в популяции углеводородокисляющих бактерий на протяжении всего периода биоремедиации и не оказывают существенного влияния на природные микроорганизмы. При этом внесение клеток в загрязненную почву обеспечивает деградацию углеводородов и детоксикацию тяжелых металлов, тогда как Rhodococcus-биосурфактанты способствуют увеличению подвижности и биодоступности данных загрязнителей для почвенных микроорганизмов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2011

Kruglov, Yu.V. | Paromenskaya, L.N., All-Russia Research and Development Inst. of Agricultural Microbiology, St. Petersburg

In model experiments there was used light loamy sod-podzolic soil having pH 6.4 and containing humus 2.0%. In plastic vessels there were placed 0.5 kg of soil humidified up to 60% of total moisture capacity, there was introduced a water suspension of prometryne herbicide at the dose of 0.5-1.0 mg/kg and organic substrates (OS) in an amount of 5% of soil weight. As OS, there was used lupine herbage, corn garbage, oat straw, biologically active peaty soil (peat straw compost), as well as starch and peptone. Introducing any of OS resulted in a great growth of the population aerobic heterotrophic eubacteria, some increase in the population of fungi and a reduction of actinobacteria population. However, the rate of decomposition of prometryne depended on not a number of bacteria but on a type of OS: it reduced when peptone, as well as lupine herbage, corn garbage were introduced, and it increases when the remaining OS were used. As is found, in the soil composted with straw a community of microorganisms actively hydrolyzing cellulose and hemicellulose is formed. These polysaccharides and hydrolysis products thereof are used by the same microorganisms for decomposing prometryne. In the consortium of microorganisms decomposing prometryne Sporocytophaga sp., Xanthomonas sp., Pseudomonas sp were isolated. In pure cultures these bacteria did not decompose prometryne. In another series of experiments peaty-straw compost with the formed community microorganisms capable of decomposing prometryne was applied into the soil. In the control variant (no compost) the portion of decomposed prometryne did not exceed 33%, and in the experimental variants it was 79-89%. It is concluded that for effective bioremediation of soils contaminated with prometryne plant residues rich in polysaccharides or specialized OS containing consortium of selected microorganisms utilizing cellulose should be applied into them | В модельных опытах была использована легкосуглинистая дерново-подзолистая почва с pH 6,4 и содержанием гумуса 2,0%. В пластмассовые сосуды помещали по 0,5 кг почвы, увлажненной до 60% полной влагоемкости, вносили водную суспензию гербицида прометрина (ПМ) в дозе 0,5-1,0 мг/кг и органические субстраты (ОС) в количестве 5% от массы почвы. В качестве ОС использовали зеленую массу люпина, зеленую массу кукурузы, солому овса, биологически активный торфяной грунт (торфо-соломистый компост), а также крахмал, целлюлозу и пептон. Внесение любого из ОС приводило к существенному росту численности аэробных гетеротрофных эубактерий, некоторому увеличению количества грибов и снижению численности актинобактерий. Однако, скорость разложения ПМ зависела не от количества бактерий, а от вида ОС: она уменьшалась при внесении пептона, а также зеленой массы люпина или кукурузы и возрастала при использовании остальных ОС. Установлено, что в почве, компостируемой с соломой, формируется сообщество микроорганизмов, активно гидролизующих целлюлозу и гемицеллюлозу. Эти полисахариды и продукты их гидролиза используются теми же микроорганизмами при разложении ПМ. В составе консорциума микроорганизмов, разлагающих ПМ, были выделены Sporocytophaga sp.,Xanthomonas sp., Pseudomonas sp. В чистых культурах эти бактерии ПМ не разлагали. В др. серии опытов в загрязненную ПМ (в дозе 6,5-10,8 мг/кг) почву вносили торфо-соломистый компост со сформированным сообществом микроорганизмов, способных разлагать ПМ. В контрольном варианте (без внесения компоста) доля разложившегося ПМ не превышала 33%, а в опытных вариантах она составила 79-89%. Сделан вывод, что для эффективной биоремедиации почв, загрязненных ПМ, необходимо вносить в них растительные остатки, богатые полисахаридами или специализированные ОС, содержащие консорциум отселектированных микроорганизмов, утилизирующих целлюлозу

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation