МІКРОБІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ БІОКОМПОСТУВАННЯ ГНОЮ ВРХ З ФОСФОРИТАМИ ЗА УЧАСТІ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ
The active strains of microorganisms mobilizing phosphorus from sparingly soluble compounds were isolated from the vermicompost. Representatives of the genera Pseudomonas had dominated in phosphate mobilizing humus microbiota. The strains Pseudomonas sp. 17 and Pseudomonas sp. 22 capable to release...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/295 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Agriciltural microbiology |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871465918724308992 |
|---|---|
| author | Гаценко , М.В. Волкогон , В.В. Токмакова , Л.М. Луценко , Н.В. |
| author_facet | Гаценко , М.В. Волкогон , В.В. Токмакова , Л.М. Луценко , Н.В. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "М.В. Гаценко ",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "В.В. Волкогон ",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "Л.М. Токмакова ",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "Н.В. Луценко ",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
}
] |
| author_sort | Гаценко , М.В. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:46Z |
| description | The active strains of microorganisms mobilizing phosphorus from sparingly soluble compounds were isolated from the vermicompost. Representatives of the genera Pseudomonas had dominated in phosphate mobilizing humus microbiota. The strains Pseudomonas sp. 17 and Pseudomonas sp. 22 capable to release of bigger amount of watersoluble phosphates at vermicomposting of organics with enriched by phosphorites were selected. The dependence of water-soluble phosphates content on the development of phosphorus-mobilizing microorganisms during vermicomposting was shown. |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.11.75-89 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:25:07Z |
| format | Article |
| fulltext |
75
УДК 579:631.461
Мікробіологічні аспекти
біокомпостування гною
ВРХ з фосфоритами за участі
фосфатмобілізувальних бактерій
Гаценко М.В., Волкогон В.В., Токмакова Л.М.,
Луценко Н.В.
Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН,
вул. Шевченка, 97, м. Чернігів, 14027, Україна
E-mail: mgatsenko@ukr.net
Із вермикомпосту ізольовано активні штами мікроорганіз-
мів, здатні мобілізувати фосфор із його важкорозчинних сполук.
В угрупованні фосфатмобілізувальної мікробіоти біогумусу
переважають представники роду Pseudomonas. Відібрано
штами Pseudomonas sp. 17 і Pseudomonas sp. 22, які сприяють
вивільненню найбільшої кількості водорозчинних сполук фосфору
при вермикомпостуванні органіки, збагаченої фосфоритами.
Показано залежність вмісту водорозчинних фосфатів від
розвитку фосфатмобілізувальних мікроорганізмів у процесі
вермикомпостування.
Ключові слова: фосфатмобілізувальні мікроорганізми,
біогумус, гній великої рогатої худоби (ВРХ), вермикомпостування,
фосфорити, водорозчинні сполуки фосфору.
У сучасному сільськогосподарському виробництві існує
проблема забезпечення грунтів фосфорними добривами, що
обумовлено, з одного боку, високою вартістю імпортної сировини
для їх виробництва, з іншого – низьким вмістом Р2О5 у вітчизняних
фосфоритах, що практично унеможливлює їх використання як си-
ровини для одержання добрив. За цих умов особливого значення
набувають альтернативні технології збагачення ґрунтів доступни-
ми для рослин сполуками фосфору. Перспективним напрямом мо-
же бути отримання компостів, збагачених місцевими фосфори-
тами, за участю селекціонованих фосфатмобілізувальних мікро-
організмів. Але на сьогодні залишається не вивченим питання
складу та особливостей розвитку фосфатмобілізувальної мікробіоти
у вермикомпості, збагаченому фосфоритами.
Тому метою представленої роботи є скринінг активних
штамів, залучення яких до компостування гною ВРХ, збагаченого
76
фосфоритами, впливає на зростання вмісту водорозчинних
фосфатів.
Матеріали і методи. Мікроорганізми, здатні вплинути
на розчинність трикальційфосфату, ізолювали з вермикомпосту.
Ідентифікацію бактерій здійснювали за визначником бактерій
Берджі [14] та оригінальними роботами [11].
Інтенсивність розчинення мікроорганізмами Са3(РО4)2 у
живильному середовищі визначали методом Ердеї [5].
Скринінг активних штамів фосфатмобілізувальних бакте-
рій проводили згідно з існуючими вказівками на агаризованому
середовищі Муромцева такого складу, г/л: глюкоза – 10,0; аспарагін
– 1,0; K2SO4 – 0,2; MgSO4 × 7 Н2О – 0,2; агар-агар – 10,0; CaCl2 × H2O
– 3,3; Na3PO4 × 12 H2O – 3,8; кукурудзяний екстракт – 0,02 %;
рН 7,0 [6]. Чисельність у компостах фосфатмобілізувальних
мікроорганізмів вивчали чашковим методом на агаризованому
середовищі Муромцева при внесенні ортофосфату і гліцерофосфату
[4, 12].
Вміст загального фосфору в гної та компостах визначили
фотометрично ванадієво-молібдатним методом із попереднім спа-
люванням 1 г компосту з концентрованою кислотою і селеном у
присутності перекису водню як каталізатора [5]. Вміст мінераль-
ного водорозчинного фосфору в компості визначали за відповід-
ними ГОСТами [8, 9]. Кількість органічного фосфору в компостах
досліджували при визначенні фракційного складу фосфорних
сполук за методом Соколова [1].
Вивчення впливу активних фосфатмобілізувальних бактерій
на ступінь розчинності фосфоритів в умовах компостування
здійснювали в модельних дослідах. Для компостування вико-
ристовували чотири компоненти: гній ВРХ, фосфоритне борошно,
активні фосфатмобілізувальні мікроорганізми та вермикультуру.
Бактерії вирощували в умовах періодичної культури на
живильному середовищі наступного складу: меляса – 2 %;
кукурудзяний екстракт – 2 %; вода – 96 %; рН 7,0.
Компостування проводили, підтримуючи вологість субстра-
ту на рівні 70 % і перемішуючи один раз у два тижні.
Результати та їх обговорення. Для вирішення постав-
леного завдання досліджували динаміку чисельності фосфатмо-
білізувальної мікробіоти біогумусу під час компостування гною
ВРХ за участю каліфорнійського гібриду дощового черв’яка.
77
Розвиток фосфатмобілізувальних мікроорганізмів при вермиком-
постуванні характеризується зростанням їх чисельності на
початковому етапі і поступовим зниженням по мірі збільшення
тривалості експозиції (рис. 1). Особливістю динаміки чисельності
фосфатмобілізувальних мікроорганізмів біогумусу є те, що на
початку компостування спостерігається стрімкий розвиток мік-
роорганізмів, що розчиняють органофосфати, а зі зменшенням їх
кількості зростає чисельність бактерій, які розчиняють мінеральні
форми фосфатів. Цю особливість, ймовірно, можна пояснити
наявністю в органічних сполуках гною фосфатних груп, які обу-
мовлюють розвиток мікрофлори, що мінералізує органофосфати.
Так, відомо, що розчинення органічних сполук фосфору досягаєть-
ся, крім зміни рН розчину, хелатуванням катіонів, які входять до
складу нерозчинних сполук фосфору (в тому числі і продуктів
метаболізму мікроорганізмів), також і гідролізом органофосфатів
позаклітинними ферментами мікроорганізмів (фосфатазами –
вузько спеціалізованими до субстрату ферментами: нуклеазами,
нуклеопротеазами, фітазами тощо) [13]. Показниками інтенсив-
ності мікробіологічних процесів мобілізації фосфорорганічних
сполук можуть бути чисельність мікроорганізмів, які мінералізу-
ють органофосфати, та рівень активності дефосфорилюючих
ферментів [7].
1 – мікроорганізми, що розчиняють мінеральні форми фосфатів;
2 – мікроорганізми, що розчиняють органічні форми фосфатів.
Рис. 1. Розвиток фосфатмобілізувальних мікроорганізмів у
процесі вермикомпостування
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
15 30 45 60 75 100
,
.
/
1
2
78
По мірі мінералізації органофосфатів чисельність бактерій
цієї групи зменшується. Натомість спостерігається (через 30
днів компостування) розвиток бактерій, здатних до розчинення
мінеральних форм фосфатів.
Поступова трансформація важкорозчинних сполук фосфору
у лабільні обумовлює зниження чисельності мікроорганізмів, що
розчиняють як органічні, так і мінеральні форми фосфору. Тому
відбір фосфатмобілізувальних бактерій найдоцільніше проводити
протягом першого місяця вермикомпостування.
Виділені у цей період компостування штами мікроорганізмів,
що розчиняють фосфати, найповніше відображають склад фосфат-
мобілізувальної мікробіоти біогумусу. Результати проведених
досліджень свідчать, що угруповання фосфатмобілізувальних
мікроорганізмів даного субстрату представлено бактеріями з родів
Pseudomonas (47 %), Bacillus (28 %), Enterobacter (18 %), Alcaligenes
(2,4 %), Flavobacterium (2,4 %). Отже, серед них домінували
представники роду Pseudomonas.
У ході досліджень виділено 120 ізолятів фосфатмобілізу-
вальних мікроорганізмів. З метою одержання активних штамів
вивчали їх здатність розчиняти ортофосфат кальцію у живильному
середовищі. Отримані результати демонструють, що серед
мікроорганізмів, здатних до активного кислотного розщеплення
фосфатів, домінують представники родів Pseudomonas і Bacillus.
Виходячи з інтенсивності розчинення Са3(РО4)2 у живильно-
му середовищі, відібрано найактивніші штами фосфатмобілізува-
льних бактерій Pseudomonas sр. 3, Pseudomonas sр. 6, Pseudomonas
sр. 10, Pseudomonas sр. 11, Pseudomonas sр. 12, Pseudomonas sр. 14,
Pseudomonas sр. 15, Pseudomonas sр. 17, Pseudomonas sр. 22,
Pseudomonas sр. 29, Pseudomonas sр. 42, Pseudomonas sр. 54,
Pseudomonas sр. 59, Bacillus sp. 4, Enterobacter sp. 2.
Найвищі показники розчинення фосфатів демонструють
представники роду Pseudomonas. Але не виключено, що
інтродуковані у компости бактерії родів Bacillus і Enterobacter
можуть проявити кращу здатність до розчинення фосфоритів, ніж
Pseudomonas sp. Тому є необхідність у дослідженні особливостей
розчинення фосфоритів у вермикомпостах залежно від
інтродукованого мікроорганізму.
З цією метою проводили два модельні досліди з верми-
компостування органіки, збагаченої фосфоритами, за участі
79
фосфатмобілізувальних мікроорганізмів. До схеми модельного
досліду № 1, який проводили в 2006 році, включали найактивніші
селекціоновані фосфатмобілізувальні бактерії (Pseudomonas sp. 3,
6, 10, 11, 12, 14, Enterobacter sp. 02 і Bacillus sp. 4) та 6 штамів
(Bacillus sp. 2473, Achromobacter album 1122, Paenibacillus polymyxa
KB, Rizobium radiobacter 5006, Alcaligenes sp. 5025, Enterobacter
sp. 5213) з Національної колекції корисних мікроорганізмів
(Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН). Останні
виділені з ризосферного ґрунту різних сільськогосподарських
культур як активні фосфатмобілізувальні бактерії.
Як свідчать одержані результати (табл. 1), вміст розчинних
форм фосфатів інтенсивно зростав протягом терміну експозиції
навіть у контрольному варіанті (без добавлення бактерій).
Вірогідно, що на цей показник могли вплинути як зміни хімічного
складу субстрату, так і інтенсивний розвиток мікроорганізмів гною
в умовах активного розвитку вермикультури. Інтродукція активних
штамів фосфатмобілізувальних бактерій сприяла позитивним
змінам показників порівняно з контролем. Проте стабільне
і достовірне збільшення розчинного Р2О5 упродовж терміну
компостування спостерігалося лише за внесення Pseudomonas sp. 10
і склало 12,21 % мінерального водорозчинного Р2О5 від загального
внесеного через 35 днів компостування і 17,57 % – через 100 днів
експозиції. При інтродукції до субстрату Pseudomonas sp. 11,
Pseudomonas sp. 14, Alcaligenes sp. 5025, Enterobacter sp. 02
спостерігали достовірні зміни показників лише в окремі терміни
експозиції, але наприкінці компостування в цих варіантах відмічено
зниження вмісту лабільного Р2О5, що, ймовірно, обумовлено
розвитком процесу іммобілізації. У дослідах встановлено, що
селекціоновані штами були активнішими за бактерії з колекції.
Вірогідно, це можна пояснити більшою адаптованістю перших до
використаного в дослідах субстрату. Колекційні штами бактерій
були ізольовані з ризосферного ґрунту культурних рослин і активно
розвиваються саме в цих екологічних нішах. Розвиток їх у гної
може обмежуватися низкою чинників.
Таким чином, штам Pseudomonas sp. 10 є найперспективні-
шим серед досліджених, у той час як штами, виділені з ризосфер-
ного ґрунту різних сільськогосподарських культур, не забезпечують
достовірного і стабільного зростання вмісту водорозчинних форм
фосфору у субстраті.
80
Таблиця 1. Вплив фосфатмобілізувальних бактерій
на ступінь розчинення фосфатів у вермикомпості
Варіанти
досліду
Розчинний Р2О5, % від загального
30
д
ні
в
ек
сп
оз
иц
ії
50
д
ні
в
ек
сп
оз
иц
ії
65
д
ні
в
ек
сп
оз
иц
ії
10
0
дн
ів
ек
сп
оз
иц
ії
Контроль (компостування без
добавлення бактерій) 10,98 12,29 14,14 16,13
Компостування за участі:
Pseudomonas sp. 3 10,29 11,66 12,91 14,89
Pseudomonas sp. 6 11,11 13,18* 15,03* 15,44
Pseudomonas sp. 10 12,21* 13,31* 16,89* 17,57*
Pseudomonas sp. 11 11,60 13,11* 14,96* 15,17
Pseudomonas sp. 12 11,05 12,29 14,01 14,48
Pseudomonas sp. 14 12,29* 12,43 14,41 14,96
Enterobacter sp. 02 12,08* 12,36 15,03* 15,72
Bacillus sp. 4 10,71 12,08 13,04 15,03
Bacillus sp. 2473 10,91 13,79* 14,34 15,93
Achromobacter album 1122 10,43 12,08 12,36 15,51
Paenibacillus polymyxa KB 10,91 12,63 13,19 14,96
Rizobium radiobacter 5006 10,50 11,88 12,56 15,38
Alcaligenes sp. 5025 10,50 13,46* 13,66 16,19
Enterobacter sp. 5213 11,11 12,01 12,63 16,41
НІР05 0,86 0,88 0,98 1,04
Примітка: * – достовірно відмінні від контролю показники.
До схеми модельного досліду № 2 (2008 рік) включили
селекціоновані штами фосфатмобілізувальних бактерій, а саме:
Pseudomonas sр. 10, 12, 15, 17, 22, 42, 54, 59. Як свідчать одержані
результати, внесення бактеріальних суспензій до гною ВРХ з
фосфоритним борошном забезпечило різний вплив мікроорганізмів
на процеси трансформації фосфору (табл. 2). Так, наприкінці
компостування у всіх варіантах відбулося зростання кількості
мінеральних водорозчинних форм фосфатів у порівнянні з його
початковим вмістом. Компостування органіки за участю штамів
Pseudomonas sр. 17 та Pseudomonas sp. 22 сприяло достовірному
збільшенню вмісту цієї форми фосфатів у порівнянні з контролем
81
(компостування без добавлення бактерій). Інтродукція до компосту
штаму Pseudomonas sр. 17 забезпечила зростання мінерального
водорозчинного фосфору на 25,3 % у порівнянні з контролем,
а Pseudomonas sр. 22 – на 22,1 %. Низькі показники вмісту
мінерального водорозчинного Р2О5 на початку компостування
можна пояснити активним розвитком фосфатмобілізувальних
мікроорганізмів і, відповідно, його іммобілізацією. Про це свідчать
і результати кореляційного аналізу (рис. 2, 3).
Таблиця 2. Динаміка вмісту мінеральних водорозчинних
фосфатів у вермикомпості в залежності від інтродукованого
мікроорганізму
Варіанти досліду
Вміст мінеральних водорозчинних
фосфатів, мг/кг
35
д
ні
в
ек
сп
оз
иц
ії
80
д
ні
в
ек
сп
оз
иц
ії
12
0
дн
ів
ек
сп
оз
иц
ії
Контроль (компостування без
добавлення бактерій) 2887,5±23,1 3004,65±15,12 3288,4±22,9
Компостування за участі:
Pseudomonas sр. 10 2892,4±25,8 3021,1±17,2 3471,6±12,9
Pseudomonas sр. 12 2620,2±15,7 3055,8±16,2 2918,8±27,8
Pseudomonas sр. 15 2471,7±28,8 3022,8±16,5 2932,0±20,1
Pseudomonas sр. 17 2684,5±12,9 3090,4±33,0 4120,1±76,5
Pseudomonas sр. 22 2600,4±15,7 3072,3±20,7 4017,8±21,5
Pseudomonas sр. 42 2532,7±36,0 3133,3±10,0 2904,0±10,0
Pseudomonas sр. 54 2618,5±15,9 3224,1±9,2 3045,9±30,3
Pseudomonas sр. 59 2178,0±14,8 2887,5±33,9 2730,6±38,2
Примітка: Вміст мінеральних водорозчинних фосфатів у вихідному
субстраті (гній ВРХ) складав 2922,1±18,6 мг/кг.
Так, зростання чисельності фосфатмобілізувальних
мікроорганізмів спричиняє зниження вмісту мінеральних
водорозчинних сполук фосфору. Така залежність є оберненою,
а коефіцієнт кореляції – сильний і складає для кореляційної
залежності вмісту мінерального водорозчинного Р2О5 у компості
від чисельності мікроорганізмів, що розчиняють органічні
82
фосфати, –0,760, а кореляційна залежність вмісту мінерального
водорозчинного Р2О5 у компості від чисельності мікроорганізмів,
які розчиняють мінеральні фосфати, –0,821.
Кореляційний аналіз також показав відсутність залежності
вмісту органічного водорозчинного Р2О5 від чисельністі
фосфатмобілізувальних мікроорганізмів на початку компостування
– коефіцієнт кореляції слабкий і складає –0,20.
Рис. 2. Кореляційна залежність вмісту мінерального
водорозчинного Р2О5 у компості від чисельності мікроорганізмів,
що розчиняють органічні форми фосфатів
Рис. 3. Кореляційна залежність вмісту мінерального
водорозчинного Р2О5 у компості від чисельності мікроорганізмів,
що розчиняють мінеральні форми фосфатів
: r = - 0,7600
0 20 40 60 80 100 120 140
, ,
/
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2700
2800
2900
3000
,
/
95%
: r = - 0,8216
0 10 20 30 40 50 60 70 80
, ,
/
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2700
2800
2900
3000,
/
95%
83
Варто відмітити, що на початку компостування залежність
вмісту мінерального водорозчинного Р2О5 у компості є найбільшою
при застосуванні бактеріальних штамів, що проявили високу
активність щодо розчинення ортофосфату у чистій культурі (в лабо-
раторному досліді).. Результати кореляційного аналізу показали,
що при компостуванні за участі штамів фосфатмобілізувальних
мікроорганізмів, які мають лабораторну активність розчинення
трикальційфосфату від 50 до 60 мг Р2О5/100 мл живильного
середовища (а саме Рseudomonas sр. 15, Pseudomonas sр. 22,
Pseudomonas sр. 42, Pseudomonas sр. 54) прослідковуються найвищі
показники розчинності фосфоритів протягом першого місяця
компостування, тоді як штами з вищими показниками активності
розчинності ортофосфату кальцію (більше 60 мг Р2О5/100 мл)
мають не такий помітний вплив на вивільнення мінеральних
водорозчинних сполук фосфору в умовах компостування. Тобто,
залежність є оберненою, а коефіцієнт кореляції складає –0,589.
Поступове зниження залежності між цими показниками можна
пояснити дією інших факторів, зокрема таких, як трансформація
фосфатів і органічної речовини та особливості сукцесії
фосфатмобілізувальної мікробіоти компосту.
Одержані результати також свідчать, що скринінг активних
фосфатмобілізувальних бактерій з метою їх подальшої інтродук-
ції в компости, недостатньо обмежувати лише показниками
фосфатрозчинної активності в рідкому живильному середовищі.
На виробничі показники (кількість водорозчинних фосфатів у
компості) може вплинути комплекс інших чинників, зокрема,
інтенсивність розвитку бактерій у гної та ін.
У всіх варіантах досліду інокуляція субстратів сприяла
збільшенню вмісту органічних водорозчинних форм фосфору у
порівнянні з контролем (табл. 3).
Найвищим цей показник є у варіантах із застосуванням
Pseudomonas sр. 17 та Pseudomonas sр. 22. Але вміст органічного
фосфору, на противагу мінеральним його формам, є максимальним
через 35 днів компостування. Так, при інтродукції штаму
Pseudomonas sр. 17 вміст органічного водорозчинного Р2О5
складає 2211,1 мг/кг компосту, що на 68,8 % більше, ніж при
компостуванні без добавлення бактерій. При компостуванні за
участі Pseudomonas sр. 22 цей показник дорівнює 2192,5 мг/кг
компосту (67,2 % до контролю).
84
Таблиця 3. Динаміка вмісту органічних водорозчинних
фосфатів у вермикомпості в залежності
від інтродукованого мікроорганізму
Варіанти досліду
Вміст органічних водорозчинних
фосфатів, мг/кг
35 днів
експозиції
80 днів
експозиції
120 днів
експозиції
Контроль (компостування без
добавлення бактерій) 1310,8±135,9 158,8±130,2 146,6±48,2
Компостування за участі:
Pseudomonas sp. 10 1452,7±113,1 296,4±15,4 542±88,5
Pseudomonas sp. 12 1959,8±116,4 137,0±30,5 560,2±6,0
Pseudomonas sp. 15 1990,9±55,8 118,6±27,8 532,3±42,9
Pseudomonas sp. 17 2211,1±117,7 381,2±85,9 672,8±136,0
Pseudomonas sp. 22 2192±142,8 318,7±57,1 613,6±39,8
Pseudomonas sp. 42 1357,3±80,6 712,7±182,8 868,6±115,5
Pseudomonas sp. 54 2049,5±107,5 394,4±101,0 734±34,5
Pseudomonas sp. 59 1961,6±120,2 877,8±118,3 1203,5±77,0
Примітка: Вміст органічних водорозчинних фосфатів у вихідному
субстраті (гній ВРХ) складає 505,5±144,8 мг/кг.
Це обумовлено особливостями розвитку інтродукованих
мікроорганізмів (табл. 3 і 4, рис. 4). Висока чисельність фосфат-
мобілізувальних мікроорганізмів на початку досліду та їх відмиран-
ня через 35 днів експозиції зумовлює низький вміст мінеральних
водорозчинних форм фосфатів і високий – органічного фосфору.
Проте на кінцевому етапі вермикомпостування спостерігається
додаткове вивільнення розчинних мінеральних фосфатів.
Крім зазначених штамів (№№ 17 і 22) також варто відмітити
Pseudomonas sp. 59. Саме за його інтродукції до вермикомпосту
спостерігаються високі показники вмісту органічних водорозчин-
них фосфатів протягом усього терміну компостування. Це можна
пояснити активним розвитком інтродукованого мікроорганізму
(табл. 4). Так, зокрема, інокуляція субстрату штамом Pseudomonas
sp. 59 сприяла зростанню чисельності фосфатмобілізувальних
мікроорганізмів у порівнянні з контролем протягом всього терміну
компостування.
85
Таблиця 4. Динаміка чисельності фосфатмобілізувальних
мікроорганізмів при вермикомпостуванні в залежності
від інтродукованого мікроорганізму
Варіанти
досліду
Чисельність
мікроорганізмів, що
розчиняють мінеральні
форми фосфатів,
млн/г сух. компосту
Чисельність
мікроорганізмів, що
розчиняють органічні
форми фосфатів,
млн/г сух. компосту
35
д
ні
в
ек
сп
оз
иц
ії
80
д
ні
в
ек
сп
оз
иц
ії
12
0
дн
ів
ек
сп
оз
иц
ії
35
д
ні
в
ек
сп
оз
иц
ії
80
д
ні
в
ек
сп
оз
иц
ії
12
0
дн
ів
ек
сп
оз
иц
ії
Контроль
(компостування
без добавлення
бактерій)
4,7±0,7 2,2±0,4 1,4±0,2 7,6±1,5 1,5±0,1 1,4±0,2
Компостування
за участі
Pseudomonas sр.
17
14,0±3,4 18,4±2,3 9,7±1,2 33,4±4,1 16,2±2,1 12,3±2,0
Компостування
за участі
Pseudomonas sр.
59
74,7±8,6 28,9±3,1 29,0±3,0 126,4±13,5 28,7±2,7 23,3±3,2
Примітка: У вихідному субстраті (гній ВРХ) чисельність
мікроорганізмів, що розчиняють мінеральні форми фосфатів, складала
22,8±2,6 млн/г сухого компосту; чисельність мікроорганізмів, що
розчиняють органічні форми фосфатів, – 24,3±5,5 млн/г сухого компосту.
Серед мікроорганізмів, які сприяли збільшенню вмісту як
органічних водорозчинних фосфатів, так і мінеральних сполук
фосфору, слід виділити штами Pseudomonas sp. 17 та Pseudomonas
sp. 22. Так, застосування Pseudomonas sp. 17 забезпечує зростання
на кінцевому етапі компостування (рис. 4) водорозчинних форм
фосфатів від 3435,0 мг/кг у контрольному компості до 4792,9 мг/кг
– в експериментальному, що складає 39,5 %, а штаму Pseudomonas
sp. 22 – до 4631,4 мг/кг (34,8 %). Щодо штаму Pseudomonas sp. 59,
то його інтродукція до компостованого субстрату зумовлює
зростання загального водорозчинного фосфору в компості на 14 %
86
(3934,1 мг/кг в експериментальному компості проти 3435,0 мг/кг
– у контрольному субстраті).
Саме ці штами серед досліджених можемо вважати актив-
ними мікроорганізмами, які здатні суттєво вплинути на розчин-
ність фосфоритного борошна в умовах вермикомпостування.
1 – гній (вихідний субстрат); 2 – контроль (компостування без
добавлення бактерій); компостування за участі: 3 – Pseudomonas sр. 10;
4 – Pseudomonas sр. 12; 5 – Pseudomonas sр. 15; 6 – Pseudomonas sр. 17;
7 – Pseudomonas sр. 22; 8 – Pseudomonas sр. 42; 9 – Pseudomonas sр. 54;
10 – Pseudomonas sр. 59.
Рис. 4. Вплив фосфатмобілізувальних бактерій на ступінь
розчинення фосфатів у вермикомпості на кінцевому етапі
компостування
Таким чином, у ході досліджень з’ясовано особливості
розвитку фосфатмобілізувальних мікроорганізмів у вермикомпості,
які зводяться до стрімкого розвитку мікроорганізмів, які розчиня-
ють органофосфати, на початку компостування, а зі зменшенням
їх кількості – зростання чисельності мікроорганізмів, що розчиня-
ють мінеральні фосфати. Склад фосфатмобілізувальної мікробіоти
вермикомпосту представлений бактеріями родів Pseudomonas,
Bacillus, Enterobacter, Alcaligenes та ін., серед яких найактивнішими
у розщепленні ортофосфату кальцію у живильному середовищі
виявилися представники родів Pseudomonas і Bacillus. Встановлено
обернену залежність вмісту мінерального водорозчинного фосфору
в компості від чисельності фосфатмобілізувальної мікробіоти
на початку компостування. При вермикомпостуванні органіки,
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2
5
,
/
87
збагаченої фосфоритами, за участю активних фосфатмобілізуваль-
них бактерій найкращими показниками щодо впливу на вивіль-
нення фосфатів характеризувалися штами Pseudomonas sр. 17
та Pseudomonas sр. 22. Інтродукція їх до субстрату забезпечила
зростання водорозчинних форм фосфору на 34,8-39,5 %.
1. Агрохімічний аналіз /[Городній М.М., Лісовал А.П., Бикін А.В.
та ін.]; за ред. М.М. Городнього. – [2–ге вид.]. – К.: Арістей, 2005. – 476 с.
2. Базаревский С.Д. К вопросу о мобилизации фосфорной кислоты
под влиянием деятельности микробов /С.Д. Базаревский. – М.: Мысль,
1916.
3. Беттхер К. Исследования лецитиназной активности у некоторых
почвенных споровых бактерий /Беттхер К. //Микробиол. – 1961. – Т. 30,
Вып. 4. – С. 673-678.
4. Звягинцев Д.Т. Методы почвенной микробиологии и биохимии
/Д.Т. Звягинцев. – М.: Изд-во МГУ, 1980. – 224 с.
5. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения
содержания фосфора: ГОСТ 26657-85. – [Введен от. 1987-07-01]. – М.:
Изд-во стандартов, 1986. – 12 с.
6. Методические указания по выделению микроорганизмов,
растворяющих труднодоступные минеральные и органические соединения
фосфора. – Л., 1981. – 17 с.
7. Муромцев Г.С. О растворении солей фитиновой кислоты
почвенными микроорганизмами /Муромцев Г.С., Самойлова Т.С. //Докл.
ВАСХНИЛ. – 1975. – № 3. – C. 18-19.
8. Почвы тепличные. Метод определения водорастворимого
фосфора: ГОСТ 27753.5-88. – [Введен от 1990-01-01]. – М.: Изд-во
стандартов, 1989. – 79 с.
9. Почвы тепличные. Метод приготовлення водной вытяжки: ГОСТ
27753.2-88. – [Введен от 1990-01-01]. – М.: Изд-во стандартов, 1989.
– 79 с.
10. Северин С.А. Мобилизация почвенной фосфорной кислоты под
влиянием жизнедеятельности бактерий /Северин С.А. //Вестн. бактерио-
логоагрономической станции. – 1910. – № 17. – С. 100-123.
11. Смирнов В.В. Бактерии рода Pseudomonas /Смирнов В.В.,
Киприанова Е.А. – К.: Наук. думка, 1990. – 264 с.
12. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии: учебное пособие
[для вузов] /Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева. – М.: Дрофа,
2005. – 256 с.
13. Хадиев Ф.Х. Ферметативная активность почв /Ф.Х. Хадиев.
– М.: Наука, 1976. – 180 с.
88
14. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, second edition.
– Vol. 2 (The Proteobacteria), part C (The Alpha-, Beta-, Delta-, and
Epsilonproteobacteria). – Springer New York, 2005 – Р. 438.
15. Еrdey L. Colorimetric determination small quantity phosphates
/Еrdey L., Fleps V., Bodor E. //Acta chimica academiae scientiarum
Hungariceae. – 1954. – Vol. 5, № 1. – S. 65-80.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
БИОКОМПОСТИРОВАНИЯ НАВОЗА
КРС С ФОСФОРИТАМИ ПРИ УЧАСТИИ
ФОСФАТМОБИЛИЗИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ
Гаценко М.В., Волкогон В.В., Токмакова Л.М.,
Луценко Н.В.
Институт сельскохозяйственной микробиологии УААН,
г. Чернигов
Из вермикомпоста изолированы активные штаммы
микроорганизмов, способные мобилизировать фосфор из трудно-
растворимых соединений. В сообществе фосфатмобили-
зирующей микробиоты биогумуса преобладают представители
рода Pseudomonas. Отобраны штаммы Pseudomonas sp. 17 и
Pseudomonas sp. 22, которые способствуют освобождению
наибольшего количества водорастворимых фосфатов при
вермикомпостировании органики, обогащенной фосфоритами.
Показана зависимость содержания водорастворимых фосфатов
от развития фосфатмобилизирующих микроорганизмов в процессе
вермикомпостирования.
Ключевые слова: фосфатмобилизирующие микроорганиз-
мы, биогумус, навоз крупного рогатого скота (KРС), верми-
компостирование, фосфориты, фосфоритная мука, водорас-
творимые соединения фосфора.
89
Microbiological aspects of cattle manure
biOcomposting with phosphorites
and phosphate mobilizing bacteria
Gatsenko M.V., Volkogon V.V., Tokmakova L.M.,
Lutsenko N.V.
Institute of Agricultural Microbiology UAAS, Chernihiv
The active strains of microorganisms mobilizing phosphorus from
sparingly soluble compounds were isolated from the vermicompost.
Representatives of the genera Pseudomonas had dominated in phosphate
mobilizing humus microbiota. The strains Pseudomonas sp. 17 and
Pseudomonas sp. 22 capable to release of bigger amount of water-
soluble phosphates at vermicomposting of organics with enriched by
phosphorites were selected. The dependence of water-soluble phosphates
content on the development of phosphorus-mobilizing microorganisms
during vermicomposting was shown.
Key words: phosphate-mobilizing microorganisms, humus, cattle
manure, vermicomposting, phosphorites, ground phosphate rock, water-
soluble phosphorus compound.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-295 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:09:40Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/0c/52febba11d88ef2005ba8e68c633900c.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-2952026-07-22T10:10:46Z MICROBIOLOGICAL ASPECTS OF CATTLE MANURE BIOCOMPOSTING WITH PHOSPHORITES AND PHOSPHATE MOBILIZING BACTERIA МІКРОБІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ БІОКОМПОСТУВАННЯ ГНОЮ ВРХ З ФОСФОРИТАМИ ЗА УЧАСТІ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ Гаценко , М.В. Волкогон , В.В. Токмакова , Л.М. Луценко , Н.В. phosphate-mobilizing microorganisms, humus, cattle manure, vermicomposting, phosphorites, ground phosphate rock, watersoluble phosphorus compound фосфатмобілізувальні мікроорганізми, біогумус, гній великої рогатої худоби (ВрХ), вермикомпостування, фосфорити, водорозчинні сполуки фосфору The active strains of microorganisms mobilizing phosphorus from sparingly soluble compounds were isolated from the vermicompost. Representatives of the genera Pseudomonas had dominated in phosphate mobilizing humus microbiota. The strains Pseudomonas sp. 17 and Pseudomonas sp. 22 capable to release of bigger amount of watersoluble phosphates at vermicomposting of organics with enriched by phosphorites were selected. The dependence of water-soluble phosphates content on the development of phosphorus-mobilizing microorganisms during vermicomposting was shown. Із вермикомпосту ізольовано активні штами мікроорганізмів, здатні мобілізувати фосфор із його важкорозчинних сполук. В угрупованні фосфатмобілізувальної мікробіоти біогумусу переважають представники роду Pseudomonas. Відібрано штами Pseudomonas sp. 17 і Pseudomonas sp. 22, які сприяють вивільненню найбільшої кількості водорозчинних сполук фосфору при вермикомпостуванні органіки, збагаченої фосфоритами. Показано залежність вмісту водорозчинних фосфатів від розвитку фосфатмобілізувальних мікроорганізмів у процесі вермикомпостування. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2010-07-05 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/295 10.35868/1997-3004.11.75-89 Agricultural microbiology; Vol. 11 (2010): Agriciltural microbiology; 75-89 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 11 (2010): Сільськогосподарська мікробіологія; 75-89 1997-3004 10.35868/1997-3004.11 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/295/383 Авторське право (c) 2010 M.V. Gatsenko , V.V. Volkogon , L.M. Tokmakova , N.V. Lutsenko https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | фосфатмобілізувальні мікроорганізми біогумус гній великої рогатої худоби (ВрХ) вермикомпостування фосфорити водорозчинні сполуки фосфору Гаценко , М.В. Волкогон , В.В. Токмакова , Л.М. Луценко , Н.В. МІКРОБІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ БІОКОМПОСТУВАННЯ ГНОЮ ВРХ З ФОСФОРИТАМИ ЗА УЧАСТІ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ |
| title | МІКРОБІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ БІОКОМПОСТУВАННЯ ГНОЮ ВРХ З ФОСФОРИТАМИ ЗА УЧАСТІ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ |
| title_alt | MICROBIOLOGICAL ASPECTS OF CATTLE MANURE BIOCOMPOSTING WITH PHOSPHORITES AND PHOSPHATE MOBILIZING BACTERIA |
| title_full | МІКРОБІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ БІОКОМПОСТУВАННЯ ГНОЮ ВРХ З ФОСФОРИТАМИ ЗА УЧАСТІ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ |
| title_fullStr | МІКРОБІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ БІОКОМПОСТУВАННЯ ГНОЮ ВРХ З ФОСФОРИТАМИ ЗА УЧАСТІ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ |
| title_full_unstemmed | МІКРОБІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ БІОКОМПОСТУВАННЯ ГНОЮ ВРХ З ФОСФОРИТАМИ ЗА УЧАСТІ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ |
| title_short | МІКРОБІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ БІОКОМПОСТУВАННЯ ГНОЮ ВРХ З ФОСФОРИТАМИ ЗА УЧАСТІ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ |
| title_sort | мікробіологічні аспекти біокомпостування гною врх з фосфоритами за участі фосфатмобілізувальних бактерій |
| topic | фосфатмобілізувальні мікроорганізми біогумус гній великої рогатої худоби (ВрХ) вермикомпостування фосфорити водорозчинні сполуки фосфору |
| topic_facet | phosphate-mobilizing microorganisms humus cattle manure vermicomposting phosphorites ground phosphate rock watersoluble phosphorus compound фосфатмобілізувальні мікроорганізми біогумус гній великої рогатої худоби (ВрХ) вермикомпостування фосфорити водорозчинні сполуки фосфору |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/295 |
| work_keys_str_mv | AT gacenkomv microbiologicalaspectsofcattlemanurebiocompostingwithphosphoritesandphosphatemobilizingbacteria AT volkogonvv microbiologicalaspectsofcattlemanurebiocompostingwithphosphoritesandphosphatemobilizingbacteria AT tokmakovalm microbiologicalaspectsofcattlemanurebiocompostingwithphosphoritesandphosphatemobilizingbacteria AT lucenkonv microbiologicalaspectsofcattlemanurebiocompostingwithphosphoritesandphosphatemobilizingbacteria AT gacenkomv míkrobíologíčníaspektibíokompostuvannâgnoûvrhzfosforitamizaučastífosfatmobílízuvalʹnihbakteríj AT volkogonvv míkrobíologíčníaspektibíokompostuvannâgnoûvrhzfosforitamizaučastífosfatmobílízuvalʹnihbakteríj AT tokmakovalm míkrobíologíčníaspektibíokompostuvannâgnoûvrhzfosforitamizaučastífosfatmobílízuvalʹnihbakteríj AT lucenkonv míkrobíologíčníaspektibíokompostuvannâgnoûvrhzfosforitamizaučastífosfatmobílízuvalʹnihbakteríj |