ВЛАСТИВОСТІ КОМПОСТУ НА ОСНОВІ КУРЯЧОГО ПОСЛІДУ, ОТРИМАНОГО ЗА ІНТРОДУКЦІЇ ДВОХ МІКРООРГАНІЗМІВ
Objective. Study the properties of compost obtained after composting organic mixture of poultry manure, peat and straw under the effect of Trichoderma harzianum PD3 and Bacillus megaterium 362. Methods. Microbiological (method of genetic marking of populations to obtain antibioticresistant mutants o...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/532 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Agriciltural microbiology |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871466331610546176 |
|---|---|
| author | Бондар, І. М. Дімова, С. Б. |
| author_facet | Бондар, І. М. Дімова, С. Б. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "І. М. Бондар",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "С. Б. Дімова",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
}
] |
| author_sort | Бондар, І. М. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:52Z |
| description | Objective. Study the properties of compost obtained after composting organic mixture of poultry manure, peat and straw under the effect of Trichoderma harzianum PD3 and Bacillus megaterium 362. Methods. Microbiological (method of genetic marking of populations to obtain antibioticresistant mutants of bacteria, determination of the number of bacteria and micromycetes by the plate method on agar media), agrochemical (determination of carbon and nitrogen content in compost), physiological (biotesting of bacterial and micromycetes culture fluids and aqueous extracts of compost), statistical. Results. Active cellulose decomposers B. megaterium 362 and T. harzianum PD3 are able to take root in composted mixtures based on poultry manure both under the condition of mono-introduction and when introduced together into the substrate. Monitoring the number of microorganisms, carried out over time 6, 9 and 12 weeks after the introduction of inoculants into the composted substrate, showed that combined use, which involves the alternate introduction of fungal and bacterial strains with a time gap of one month, resulted in the development of the introduced microorganisms in the composted substrate throughout the entire observation period. Carbon and nitrogen losses during composting are reduced both when using T. harzianum PD3 and B. megaterium 362 separately and in combination without a significant difference between the experimental variants. The results of specific bioassays confirmed the presence of auxin and cytokinin activities of both microorganisms-introducers at tenfold dilutions of culture fluids (CF) from 1/10 to 1/1000. CF of T. harzianum PD3 exhibited cytokinin activity also at a dilution of 1/10 000. Gibberellin activity was recorded only at the lowest dilutions (1/10), which may indicate insignificant amounts of gibberellin-like substances in CF of the micromycete and bacteria. The aqueous extract of compost obtained by the combined introduction of T. harzianum PD3 and B. megaterium 362 was characterized by high cytokinin activity, significantly surpassing the traditional compost without the introduction of microorganisms. Conclusion. The staged application of selected microorganisms (one month after the start of composting — T. harzianum PD3 and two months later — B. megaterium 362) ensures an increase in the intensity of mineralization processes in the composted substrate and the production of a finished product as a result of composting — bioorganic fertilizer with an increased content of phytohormonal substances. |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.40.58-69 |
| first_indexed | 2025-09-17T09:33:22Z |
| format | Article |
| fulltext |
58
Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40. С. 58–69.
ISSN 1997-3004
https://doi.org/10.35868/1997-3004.40.58-69
УДК 579:631.461
ВЛАСТИВОСТІ КОМПОСТУ НА ОСНОВІ
КУРЯЧОГО ПОСЛІДУ, ОТРИМАНОГО ЗА ІНТРОДУКЦІЇ
ДВОХ МІКРООРГАНІЗМІВ
І. М. Бондар, С. Б. Дімова
Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
вул. Шевченка, 97; м. Чернігів, 14030, Україна; e-mail: dimova13@ukr.net
Мета. Дослідити властивості компосту, отриманого при компостуванні органічної су-
міші з курячого посліду, торфу і соломи за участі Trichoderma harzianum PD3 та Bacillus
megaterium 362. Методи. Мікробіологічні (метод генетичного маркування популяцій для
отримання антибіотикостійких мутантів бактерій, визначення чисельності бактерій та
мікроміцетів чашковим методом на агаризованих середовищах), агрохімічні (визначення
вмісту вуглецю та азоту в компості), фізіологічні (біотестування культуральних рідин бак-
терії і мікроміцета та водних витяжок компосту), статистичні. Результати. Активні
деструктори целюлози B. megaterium 362 та Т. harzianum PD3 здатні приживатися у компо-
стованих сумішах на основі курячого посліду як за умови моноінтродукції, так і за сумісного
внесення у субстрат. Контроль чисельності мікроорганізмів, проведений у динаміці через
6, 9 та 12 тижнів після внесення інокулянтів до компостованого субстрату, показав, що за
сумісного застосування, яке передбачає почергову інтродукцію штамів гриба і бактерії
з розривом у часі в один місяць, інтродуковані мікроорганізми розвиваються у компостова-
ному субстраті протягом усього періоду спостережень. Втрати вуглецю та азоту при
компостуванні зменшуються як за використання T. harzianum PD3 та B. megaterium 362 ок-
ремо, так і в поєднанні без суттєвої різниці між дослідними варіантами. Результати спе-
цифічних біотестів засвідчили наявність ауксинової та цитокінінової активностей обох мі-
кроорганізмів-інтродуцентів за десятикратних розведень культуральних рідин (КР) від 1/10
до 1/1000. КР T. harzianum PD3 проявляла цитокінінову активність також у розведенні
1/10 000. Гіберелінову активність фіксували тільки у найменших розведеннях (1/10), що мо-
же свідчити про незначні кількості гібереліноподібних речовин у КР мікроміцета та бакте-
рії. Водна витяжка компосту, отриманого за сумісної інтродукції T. harzianum PD3 та
B. megaterium 362, характеризувалася високою цитокініновою активністю, суттєво пере-
вершуючи за цим показником традиційний компост без інтродукції мікроорганізмів. Вис-
новки. Поетапне застосування селекціонованих мікроорганізмів (через один місяць від по-
чатку компостування — T. harzianum PD3 та через два місяці — B. megaterium 362) забезпе-
чує підсилення інтенсивності мінералізаційних процесів у компостованому субстраті та
отримання внаслідок компостування готового продукту — біоорганічного добрива з підви-
щеним вмістом речовин фітогормональної природи.
Ключові слова: компостування, курячий послід, інтродукція, Bacillus megaterium,
Trichoderma harzianum.
Вступ. Курячий послід належить до не-
безпечних відходів птахівництва, що потре-
бують обов’язкової утилізації. Утім, його
знешкодження шляхом компостування може
не тільки розв’язати екологічні питання, а й
стати додатковим джерелом прибутку, тран-
сформуючи відходи птахівництва в цінну
сировину для виробництва органічних доб-
рив.
Компостування будь-яких органічних
субстратів, зокрема і на основі курячого пос-
ліду, відбувається завдяки функціонуванню
© І. М. Бондар, С. Б. Дімова, 2024
59
в них мікроорганізмів [1–3]. Багатьма дослі-
дженнями [4–6] показано принципову мож-
ливість корегування мікробіологічних про-
цесів при компостуванні за рахунок інтроду-
кції до органічних субстратів штамів агро-
номічно корисних мікроорганізмів та ство-
рення необхідних умов для їхнього розвитку.
Ідеї проведення наших досліджень базу-
валися на відомій інформації про здійснення
первинних етапів деструкції органічних суб-
стратів переважно мікроміцетами, які проду-
кують комплекс целюлозолітичних і лігнін-
літичних ферментів, і пізнішому розвитку
бактерій, здатних використовувати продукти
первинного гідролізу, здійсненого мікроско-
пічними грибами. Пошукові дослідження
показали, що поетапне застосування для ін-
тродукції у компостований субстрат на осно-
ві курячого посліду целюлозолітичних шта-
мів мікроміцета з роду Trichoderma та бакте-
рій з роду Bacillus дає можливість прискори-
ти терміни компостування.
Аналіз останніх досліджень і публіка-
цій. Застосування інтродукції селекціонова-
них мікробних культур при компостуванні
органічних субстратів сьогодні визнане пер-
спективним прийомом, який може сприяти
прискоренню дозрівання компосту та пок-
ращенню його якісних характеристик [7–9].
Хоча вихідна сировина для компосту-
вання і містить мікроорганізми, здатні міне-
ралізувати органічну речовину, проте недо-
статня чисельність автохтонної мікробіоти
або її низька активність не забезпечує висо-
кої ефективності компостування та отриман-
ня належної якості компостів [10]. Результа-
ти низки досліджень свідчать про значний
потенціал використання специфічних іноку-
лянтів для підвищення ефективності та еко-
логічної безпеки компостування. Так, Awas-
thi et al. [11] показали, що інтродукція мікро-
організмів у компостну суміш для регулю-
вання чисельності та структури мікробіоце-
нозу є ефективним методом оптимізації про-
цесу компостування. Вони зазначали, що до-
давання бактеріального інокулюму значно
зменшує викиди газів, сприяє збереженню
вуглецю та азоту та збагачує різноманіття
функціональних бактеріальних угруповань.
Останнім часом також з’являються пуб-
лікації, які свідчать про скорочення термінів
компостування за впливу інтродукованих
мікроорганізмів [12–13].
Мікробні інокулянти, що використову-
ються для підвищення ефективності компос-
тування органічних субстратів, можуть бути
моно- або полікомпонентними. Більшість
досліджень особливостей компостування за
участі штучного забезпечення компостова-
них сумішей мікробіотою проведено за ви-
користання моноінокуляції [14–15]. Проте
трансформація органічних сумішей при ком-
постуванні є сукупністю різновекторних
процесів, а один інокулянт зазвичай може
суттєво вплинути лише на один з цих проце-
сів. Тому логічно припустити, що спрямова-
на зміна (сукцесія) складу мікробних угру-
повань у компостованому субстраті та пов’я-
зане з цим покращення якісних характерис-
тик кінцевого продукту (біоорганічного доб-
рива) більш імовірні за полікомпонентної
інтродукції мікроорганізмів.
Наприклад, Li et al. [16] встановили, що
складний мікробний інокулянт на основі
трьох мікроорганізмів (Bacillus subtilis SL-44,
Enterobacter hormaechei Rs-189, Trichoderma
reesei) сприяв підвищенню температури під
час термофільної фази, прискорював розкла-
дання лігноцелюлози, що значно покращува-
ло якість і ефективність компостування, а за-
стосування отриманого компосту при виро-
щуванні розсади томатів позитивно впливало
на ріст і розвиток рослин.
Zhao et al. [17], дослідивши вплив іноку-
ляції курячого посліду комплексом бактерій
Siccibactercolletis, B. thuringiensis, B. cereus
та Bacillus sp., показали зменшення втрат
азоту при компостуванні.
За інтродукції мікробного інокулянта,
що складався з трьох штамів Bacillus та од-
ного штаму Saccharomyces cerevisiae, Cao et
al. [18] спостерігали підвищення ефективно-
сті компостування та якості готового компо-
сту за рахунок трансформації та збереження
азоту і перетворення органічної речовини.
Інші автори також вважають, що вплив
консорціуму бактерій, інтродукованого у ком-
пост на основі курячого посліду, зумовлений
здатністю мінералізувати органічну речови-
ну у термофільній фазі компостування [19].
Окремі науковці дійшли висновку, що
використання так званих коктейлів мікро-
організмів значно оптимізує процес компос-
тування, прискорюючи дозрівання компосту
і покращуючи якість кінцевого продукту.
Цей підхід визнаний ефективним способом
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
60
зниження втрат азоту, що робить його кори-
сним при виробництві органічного добрива
[20].
Дослідження мікробіологічних процесів
компостування і, зокрема, впливу мікробних
інокулянтів на ефективність цих процесів,
останніми роками активізувалися, однак іс-
нують деякі аспекти, які потребують з’ясу-
вання. Так, недооціненим залишається вплив
мікробних інокулянтів на процеси транс-
формації поживних речовин під час компос-
тування органічних відходів. Потребує по-
дальшого вивчення взаємодія між мікроор-
ганізмами різних еколого-трофічних груп на
різних етапах компостування. Необхідне до-
слідження конкретних механізмів, за допо-
могою яких мікробні інокулянти оптимізу-
ють процеси розкладання органічної речови-
ни, знижують втрати азоту і вуглецю та під-
вищують якість кінцевого продукту. На наш
погляд, належна увага не приділяється дос-
лідженню вмісту у компостах речовин, що
регулюють ріст рослин. Це особливо стосу-
ється компостів, отриманих за інтродукції
мікроорганізмів-продуцентів речовин фіто-
гормональної природи.
Матеріали і методи досліджень. При
закладанні модельного досліду субстрат для
компостування готували з таким співвідно-
шенням компонентів: курячий послід —
65 %, торф — 25 %, солома озимої пшени-
ці — 10 % [21]. Вологість субстрату в про-
цесі компостування підтримували на рівні
60–70 %. Проводили попередню фермента-
цію суміші у загальному бурті. Через місяць
після початку компостування компостований
субстрат поміщали у пластикові контейнери
(маса органічної суміші в контейнері — 5 кг).
Частину контейнерів із сумішшю використо-
вували як контроль. До іншої частини кон-
тейнерів вносили споро-міцеліальну суспен-
зію мікроміцета T. harzianum PD3 та бактері-
альну суспензію рифампіцинстійкого штаму
B. megaterium 362Rif (гриба — через 1 місяць,
бактерії — через 2 місяці після початку ком-
постування). Інтродукцію штамів проводили
з розрахунку: мікроміцетів — 2·107 КУО/кг
компосту, бактерій — 1·1010 КУО/кг компос-
ту. Повторність у досліді — триразова.
Застосування у досліді різних строків ін-
тродукції грибного та бактеріального штаму
зумовлене результатами попередніх дослід-
жень їхньої сумісності за використання ме-
тоду зустрічних культур. Оскільки встанов-
лено, що B. megaterium 362 хоч і несуттєво,
але може обмежувати розвиток T. harzia-
num PD3, у модельному досліді передбачено
не одночасну, а розділену в часі інтродукцію
у компостований субстрат мікроміцета та
бактерії.
Бактеріальну суспензію отримували за
культивування в умовах періодичної культу-
ри на мікробіологічній качалці (200 об./хв.)
за температури 28 °С протягом 72 год. у рід-
кому живильному середовищі такого складу,
г/л: висівки пшеничні — 40; MgSO4 — 0,9;
KH2PO4 — 0,5; CaCO3 — 1; рН 7,0.
Споро-міцеліальну суспензію гриба от-
римували шляхом культивування штаму на
стерилізованому вологому зерні пшениці
з подальшим змивом стерильною водою.
У процесі компостування через кожні
2 тижні проводили перемішування (аерацію)
компостованого субстрату.
Для визначення чисельності клітин
B. megaterium 362 у компостованих субстра-
тах застосовували метод генетичного марку-
вання популяцій [22]. Антибіотикостійкий
мутант одержували за методом В. Зібальсь-
кого [23], використовуючи градієнт концен-
трації рифампіцину в агарі. Одержаний му-
тант, який мав стійкість до рифампіцину
у концентрації 2000 мкг/мл середовища і збе-
рігав її при пересівах, використовували для
інтродукції у компостований субстрат і після
відповідних строків компостування у дина-
міці визначали чисельність рифампіцинстій-
ких клітин бактерій у компості чашковим
методом на середовищі МПА, яке містило
рифампіцин. Зміни в чисельності мікроміце-
тів роду Trichoderma досліджували чашко-
вим методом на сусло-агарі [24].
Вміст вуглецю та азоту в компостах ви-
значали методом Анстета в модифікації По-
номарьової і Ніколаєвої [25].
Для дослідження інтенсивності розкла-
дання соломи у компості зразки поміщали
у посудину з водою та перемішували. Після
декантації з поверхні знімали рештки соло-
ми, а напіврозкладені залишки вимивали
з компосту за використання сита з діаметром
отворів 0,25 мм. Об’єднували дві фракції ро-
слинних решток, висушували до постійної
маси, зважували і розраховували ступінь
розкладання соломи щодо початкового її
вмісту в субстраті.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
61
Рівні продукування мікроорганізмами
фізіологічно активних речовин оцінювали
методом біотестування.
B. megaterium 362 для біотестів культи-
вували в умовах періодичної культури на ка-
чалці (200 об./хв.) за температури 28 °С про-
тягом 72 год. у рідкому живильному синте-
тичному середовищі такого складу, г/л:
глюкоза — 5; Na3C6H5O7·2H2O — 1,29;
(NH4)2HPO4 — 4,75; KH2PO4 — 9,6; MgSO4 —
0,18; триптофан — 1; рH 7,2–7,6. Титр от-
риманої бактеріальної суспензії складав
1,2·109 КУО/мл.
T. harzianum PD3 культивували на кача-
лці за аналогічних умов протягом 7 діб на
ячмінному суслі (7 °Б). Титр споро-міцелі-
альної суспензії — (5,5–6)·106 КУО/мл.
Бактеріальну та споро-міцеліальну сус-
пензії центрифугували 15 хв. при 10 тис.
об./хв., для біотестів використовували отри-
маний супернатант.
Для біотестування готового продукту —
компосту, використовували його водну ви-
тяжку. Після перемішування на качалці
(200 об./хв. за кімнатної температури протя-
гом 30 хв) суспензії компост : вода у співвід-
ношенні 1 : 16 її фільтрували через паперо-
вий фільтр. Фільтрат використовували для
тестування.
Загальну рістстимулювальну активність
культуральної рідини штамів-інтродуцентів
та водних витяжок біокомпостів визначали
рулонним методом на водній культурі пше-
ниці озимої сорту Кубус [26]. Для визначен-
ня специфічної ауксинової, цитокінінової та
гіберелінової активності застосовували ме-
тоди біотестування. Для дослідження аукси-
нової активності використовували відрізки
колеоптилів пшениці озимої сорту Кубус
[27], для визначення цитокінінової активнос-
ті — ізольовані етиольовані сім’ядольні лис-
тки огірків сорту Джерело [28], гіберелінової
активності — гіпокотилі паростків салату
сорту Кучерявець одеський [29].
Позитивним контролем у специфічному
біотестуванні слугували розчини фітогормо-
нів: для визначення ауксинової активності —
індоліл-3-оцтової кислоти, цитокінінової ак-
тивності — 6-бензиламінопурину, гіберелі-
нової активності — гіберелової кислоти ГК3.
Статистичну обробку експерименталь-
них даних проводили за використання дис-
персійного аналізу та програми Microsoft
Office Excel 2010.
Результати досліджень та їх обгово-
рення. У попередніх дослідженнях [30] нами
було селекціоновано 5 перспективних шта-
мів целюлозоруйнівних бактерій з роду Ba-
cillus. Вивчення у модельному досліді їхньої
здатності приживатися в органічній суміші
на основі курячого посліду з додаванням то-
рфу та соломи показало, що рифампіцинстій-
кі штами бактерій B. amyloliquefaciens ssp. pla-
ntarum 201Rif, B. amyloliquefaciens ssp. planta-
rum 293Rif, B. amyloliquefaciens 348Rif, B. amy-
loliquefaciens 425Rif вже через 6 тижнів від
початку інтродукції мікроорганізмів у ком-
постованій суміші виявити не вдається. При
внесенні в органічний субстрат у кількості
2,0 × 107 КУО на 1 г компосту здатність при-
живатися у компостованій суміші проявляв
лише один із п’яти попередньо відібраних
штамів бактерій — B. megaterium 362Rif.
Результати визначення чисельності за-
значеного штаму у компостованому субстра-
ті свідчать, що бактерія здатна приживатися
у компості як за умови моноінтродукції до
компостованої суміші, так і за інтродукції
через місяць після інокуляції субстрату
Т. harzianum PD3 (табл. 1).
У досліді показано, що штам мікроміце-
та Т. harzianum PD3 також розвивався протя-
гом компостування органічного субстрату на
основі курячого посліду як за моноінтродук-
ції, так і за сумісного (з розривом у часі 1 мі-
сяць) застосування з B. megaterium 362Rif.
Як відомо, оптимальним для перебігу
процесу компостування є співвідношення
вуглець : азот від 20 : 1 до 30 : 1. Чим ширше
співвідношення цих елементів у субстратах,
тим повільніше мінералізуються органічні
сполуки. За вузького співвідношення C : N
мінералізація проходить швидко, проте втра-
чається значна частина азоту внаслідок утво-
рення аміаку і його подальшого вивітрюван-
ня [31–32].
У модельному досліді застосовано спів-
відношення компонентів органічної суміші
(курячого посліду, торфу та соломи), яке за-
безпечило близьке до 20 : 1 співвідношення
вуглецю до азоту, що мало сприяти оптимі-
зації умов для перебігу мікробіологічних
процесів. Для встановлення можливих втрат
біогенних елементів визначали вміст азоту
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
62
Таблиця 1. Розвиток інтродукованих целюлозолітичних мікроорганізмів у компосто-
ваному субстраті
Варіанти досліду
Чисельність інтродукованих грибів (тис. КУО / г сухого субстрату) та
бактерій (млн КУО / г сухого субстрату) залежно від термінів від початку
інтродукції мікроорганізмів
6 тижнів 9 тижнів 12 тижнів
Т.
h
ar
zi
an
um
P
D
3
B.
m
eg
at
er
iu
m
3
62
R
if
Т.
h
ar
zi
an
um
P
D
3
B.
m
eg
at
er
iu
m
3
62
R
if
Т.
h
ar
zi
an
um
P
D
3
B.
m
eg
at
er
iu
m
3
62
R
if
Компост без
інтродукції (контроль) 0 0 0 0 0 0
Компости з інтродукцією мікроорганізмів
Т. harzianum PD3 30,5 ± 0,7 0 73,5 ± 1,5 0 98,6 ± 1,5 0
B. megaterium 362Rif 0 0,49 ± 0,05 0 17,4 ± 1,2 0 1,33 ± 0,14
Т. harzianum PD3 +
B. megaterium 362Rif 27,8 ± 1,4 0,26 ± 0,03 86,9 ± 1,5 12,3 ± 1,1 95,4 ± 4,4 1,22 ± 0,10
і вуглецю у компостованій суміші на початку
компостування та через 9 тижнів після поча-
тку інтродукції мікроорганізмів. Результати
дослідження вмісту вуглецю свідчать про
його втрати у процесі ферментації субстрату
(табл. 2). Найбільші втрати спостерігали у
контрольному варіанті. Інтродукція у компо-
стовану суміш T. harzianum PD3 та B. mega-
terium 362Rif, як окремо, так і разом, сприяла
зменшенню втрат вуглецю, що пояснюється
активним розвитком мікроорганізмів (як са-
мих інтродуцентів, так і мікроорганізмів ін-
ших еколого-трофічних груп) і, відповідно,
використанням його для конструктивного та
енергетичного метаболізму.
Результати визначення вмісту азоту
також свідчать про втрати цього елементу
у процесі компостування (табл. 2). Через 9 тиж-
нів компостування найбільші втрати азоту
спостерігали у варіанті без інтродукції мік-
роорганізмів (втрачено 13 % від початкової
кількості цього елементу). Меншими вияви-
лися втрати азоту за інтродукції до компос-
тованого субстрату мікроорганізмів (з незна-
чною різницею між варіантами із застосу-
ванням мікроміцетів та бактерій окремо та
разом). Зменшення втрат азоту зумовлене
біологічним зв’язуванням цього елементу.
Таким чином, втрати обох біогенних
елементів зменшуються при застосуванні
Таблиця 2. Вплив інтродукції T. harzianum PD3 та B. megaterium 362Rif на вміст вуг-
лецю і азоту в компостованих сумішах
Варіанти досліду С, % N, %
Початковий субстрат 28,30 1,38
Компост через 9 тижнів компостування
Контроль (без інтродукції) 25,10 1,20
T. harzianum PD3 26,83 1,32
B. megaterium 362Rif 27,51 1,34
T. harzianum PD3 + B. megaterium 362Rif 27,40 1,33
НІР05 0,10 0,06
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
63
T. harzianum PD3 та B. megaterium 362Rif як
окремо, так і разом без суттєвої різниці між
дослідними варіантами. Отже, інтродукція
досліджуваних штамів мікроміцетів та бак-
терій забезпечує оптимальні умови для роз-
витку мікробіоти компосту та проходження
мінералізаційних процесів.
Одним із показників, за яким можна оці-
нити швидкість мінералізації органічної речо-
вини, є ступінь розкладання соломи. Інтродук-
ція T. harzianum PD3 та B. megaterium 362Rif
забезпечує в межах досліду майже однако-
вий результат щодо розкладання соломи
у компостованому субстраті (табл. 3). Сту-
пінь розкладання цієї целюлозовмісної скла-
дової субстрату становить 65 % та 67 % від-
повідно при 41 % розкладання соломи у кон-
тролі. За почергової інтродукції мікроміцета
та бактерії з розривом у часі спостерігається
синергічний ефект (ступінь розкладання со-
ломи збільшується до 74 %, тобто складає
майже ¾ від початкової кількості).
Зауважимо, що під час селекції штамів,
використаних надалі у досліді для інокуляції
компостованої суміші, було встановлено, що
вони не лише мають високу целюлозолітич-
ну здатність, а є продуцентами фітогормонів
[30]. Згідно із сучасними уявленнями, здат-
ність до синтезу фітогормонів притаманна ба-
гатьом ґрунтовим мікроорганізмам, а не лише
рослинам, як вважалося раніше (причому мік-
роорганізми утворюють ці речовини у знач-
но більших кількостях, ніж рослини). Мікро-
організми здатні продукувати стимулятори
росту, що належать до основних відомих
класів фітогормонів (ауксини, цитокініни, гі-
береліни). Водночас вони синтезують й інші
фітогормони: етилен, абсцизову кислоту, бра-
синостероїди, олігосахарини, саліцилову і жас-
монову кислоти [33]. Таким чином, серед мі-
кроорганізмів виявлено продуценти майже
всіх описаних до теперішнього часу фітогор-
монів, причому деякі з них (наприклад, гібе-
реліни та цитокініни) ідентифіковані в мік-
робних культурах раніше, ніж у рослинах [34].
Кількісний та якісний склад фітогормо-
нів, що синтезуються мікроорганізмами, за-
звичай має штамову специфічність. Тому
одним із завдань наших досліджень було
оцінити здатність B. megaterium 362 та
T. harzianum PD3, використаних для інтро-
дукції у компостовану органічну суміш, про-
дукувати фітогормони як в умовах in vitro,
так і в компості, отриманому за їхньої участі.
У підсумку дослідження загальної ріст-
стимулювальної активності рулонним мето-
дом показано, що нативні (не розведені во-
дою) культуральні рідини T. harzianum PD3 та
B. megaterium 362 викликають пригнічення
розвитку паростків пшениці, що може свід-
чити про надмірні для рослин кількості фіто-
гормональних речовин. Десятикратні розведен-
ня КР від 1/10 до 1/10000 стимулювали ріст
паростків пшениці. Ці дані корелюють з по-
казниками специфічної ауксинової та цитокі-
нінової активності КР обох мікроорганізмів.
Гіберелінову активність відзначено лише
у найменшому розведенні T. harzianum PD 3,
що може свідчити про незначні кількості
гібереліноподібних речовин у КР мікроміце-
та (табл. 4).
Варто зазначити, що здатність мікроор-
ганізмів продукувати фітогормони в умовах
in vitro жодною мірою не гарантує, що вони
проявлятимуть фітогормональну активність
і при розвитку у компостованій суміші на
основі курячого посліду. Для підтвердження
або спростування ймовірних змін вмісту фі-
тогормонів у компості під впливом інокуля-
ції проведено визначення фітогормональної
активності (загальної та специфічної) водних
витяжок готових компостів.
Таблиця 3. Ступінь розкладання соломи у компостованому субстраті через 3,5 міся-
ця компостування
Варіанти досліду Ступінь розкладання соломи, %
Компост без інтродукції (контроль) 41
Компости з інтродукцією мікроорганізмів
T. harzianum PD3 65
B. megaterium 362 Rif 67
Т. harzianum PD3+ B. megaterium 362Rif 74
НІР05 4
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
64
Таблиця 4. Рістстимулювальна активність культуральної рідини T. harzianum PD3
та B. megaterium 362
Варіанти
досліду
Фітогормональна активність
ауксинова цитокінінова гіберелінова
довжина
колеоптилів
пшениці, мм
% до
конт-
ролю
маса приросту
сім’ядольних
листків
огірків, мг
% до
конт-
ролю
довжина
гіпокотилів
салату, мм
% до
конт-
ролю
T. harzianum PD 3
Вода (контроль) 8,7 ± 0,1 100 32,7 ± 1,8 100 12,5 ± 0,1 100
КР 1/10 10,1 ± 0,1 116 58,7 ± 2,8 179 17,5 ± 0,1 140
КР 1/100 9,7 ± 0,1 111 44,0 ± 2,7 133 13,1 ± 0,3 105
КР 1/1000 9,6 ± 0,5 110 44,0 ± 3,0 133 13,1 ± 0,7 105
КР 1/10000 8,5 ± 0,0 98 37,0 ± 1,7 112 13,0 ± 0,1 104
B. megaterium 362
Вода (контроль) 10,5 ± 0,2 100 32,7 ± 1,8 100 11,3 ± 0,4 100
КР 1/10 6,3 ± 0,2 59 75,3 ± 3,2 227 11,6 ± 0,4 107
КР 1/100 7,6 ± 0,2 71 47,0 ± 3,8 142 12,1 ± 0,3 102
КР 1/1000 12,7 ± 0,2 119 40,3 ± 3,8 121 11,3 ± 0,6 100
КР 1/10000 10,7 ± 0,1 100 32,0 ± 1,7 97 * *
Примітка: *) — не визначали.
У дослідженні компостів, отриманих
у модельному досліді (табл. 5), використову-
вали їх водну витяжку із співвідношенням
компост : вода 1 : 16. У цьому розведенні
обидва досліджені компости (контрольний
і дослідний) позитивно впливали на розвиток
паростків пшениці при дослідженні рулон-
ним методом, причому прирости маси парос-
тка та маси пагонів у варіанті з інтродукцією
мікроорганізмів до компостованого субстра-
ту були вищими, ніж у контрольному варіан-
ті, що опосередковано свідчить про синтез фі-
тогормонів інтродуцентами T. harzianum PD3
та B. megaterium 362 за цих умов.
Компост із варіанту з інтродукцією мік-
роорганізмів характеризувався найвищою ци-
токініновою активністю, перевищуючи пока-
зник традиційного компосту без інтродукції
Таблиця 5. Рістстимулювальна активність водної витяжки з компосту (співвідно-
шення компост : вода — 1 : 16)
Варіанти досліду
Фітогормональна активність
ауксинова цитокінінова гіберелінова
довжина
колеоптилів
пшениці, мм
% до
конт-
ролю
маса приросту
сім’ядольних
листків
огірків, мг
% до
конт-
ролю
довжина
гіпокотилів
салату, мм
% до
конт-
ролю
Вода (контроль) 10,7 ± 0,2 100 38 ± 7 100 10,1 ± 0,4 100
Компост без інтродукції
мікроорганізмів 11,8 ± 0,3 110 45 ± 5 118 12,5 ± 0,6 124
Компост за інтродукції
T. harzianum PD3 +
B. megaterium 362
13,2 ± 0,2 123 92 ± 9 142 15,0 ± 0,9 150
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
65
на 24 %. За гібереліновою активністю цей
варіант виявився теж кращим, приріст, як
порівняти з варіантом з інтродукцією, скла-
дав 26 %. Ауксинова активність витяжки з
двох порівнюваних компостів відрізнялася
не так суттєво (на 13 %.).
Висновки. Поетапна інтродукція T. har-
zianum PD3 і B. megaterium 362 до компосто-
ваного субстрату на основі курячого посліду
сприяє скороченню термінів компостування
і покращує кінцевий продукт як за рахунок
оптимізації процесів трансформації органіч-
ної речовини, так і внаслідок розвитку в ком-
пості агрономічно цінних мікроорганізмів та
накопичення фізіологічно активних речовин.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Ryckeboer J., Mergaert J., Coosemans J.,
Deprins K., Swings J. Microbiological aspects of
biowaste during composting in a monitored compost
bin. J. Appl. Microbiology. 2003. Vol. 94. P. 127–137.
https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2003.01800.x
2. Peters S., Koschinsky S., Schwieger F., Teb-
be C. C. Succession of microbial communities du-
ring hot composting as detected by PCR-single-
strand-conformation polymorphism-based genetic pro-
files of small-subunit rRNA genes. Appl. Еnviron-
ment. Microbiology. 2000. Vol. 66, № 3. P. 930–936.
https://doi.org/10.1128/AEM.66.3.930-936.2000
3. Tiquia S. M. Microbial community dynamics
in manure composts based on 16S and 18S rDNA
T-RFLP profiles. Environmental Technology. 2005.
Vol. 26. P. 1101–1113. https://doi.org/10.1080/
09593332608618482
4. Гаценко М. В., Волкогон В. В., Токмако-
ва Л. М., Луценко Н. В. Мікробіологічні аспекти
біокомпостування гною ВРХ з фосфоритами за
впливу фосфатмобілізувальних бактерій. Сільсь-
когосподарська мікробіологія. 2010. Вип. 11.
С. 75–89. https://doi.org/10.35868/1997-3004.11.
75-89
5. М’ягка М. В., Деркач С. М., Волкогон В. В.,
Луценко Н. В. Сукцесії мікроорганізмів у проце-
сі компостування курячого посліду. Сільськогос-
подарська мікробіологія. 2014. Вип. 20. С. 41–48.
https://doi.org/10.35868/1997-3004.20.41-48
6. Волкогон В. В., Деркач С. М., Дімова С. Б.,
М’ягка М. В., Луценко Н. В., Штанько Н. П,
Наконечна Л. Т. Біокомпостування органічного
субстрату на основі пташиного посліду за інт-
родукції асоціації грибів Trichoderma harzia-
num 128. Агроекологічний журнал. 2018. № 1.
С. 108–115. https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.
2018.161404
7. Wang L. Inoculation of cattle manure with
microbial agents increases efficiency and promotes
maturity in composting. 3 Biotech. 2020. Vol. 10,
№ 3. 128. https://doi.org/10.1007/s13205-020-2127-4
8. Zhao Y., Lu Q., Wei Y., Cui H., Zhang X.,
Wang X., Wei Z. Effect of actinobacteria agent
inoculation methods on cellulose degradation during
composting based on redundancy analysis. Biore-
source Technology. 2016. Vol. 219. P. 196–203.
http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2016.07.117
9. Selvamani K., Annadurai V., Soundarapandi-
an S. Improved co-composting of poultry manure
with complementary consortium of indigenous
Bacillus spp. 3 Biotech. 2019. Vol. 9, № 215. Р. 12.
https://doi.org/10.1007/s13205-019-1745-1
10. Xu J., Lu Y., Shan G., He X., Huang J.,
Li Q. Inoculation with Compost-Born Thermophilic
Complex Microbial Consortium Induced Organic
Matters Degradation While Reduced Nitrogen Loss
During Co-Composting of Dairy Manure and Sugar-
cane Leaves. Waste and Biomass Valorization. 2018.
Vol. 10, № 9. P. 2467–2477. https://doi.org/10.1007/
s12649-018-0293-y
11. Awasthi M. K., Duan Y., Awasthi S. K.,
Liu T., Zhang, Z. Effect of biochar and bacterial
inoculum additions on cow dung composting. Biore-
source Technology. 2019. № 297. 122407. https://
doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122407
12. Li H., He Y., Yan Z., Yang Z., Tian F.,
Liu X. … He Y. Insight into the microbial mecha-
nisms for the improvement of spent mushroom sub-
strate composting efficiency driven by phosphate-
solubilizing Bacillus subtilis. J. Environment. Ma-
nagement. 2023. № 336. 117561. https://doi.org/10.
1016/j.jenvman.2023.117561
13. Ballardo C., Del Carmen Vargas-García M.,
Sánchez A., Barrena R., Artola A. Adding value to
home compost: Biopesticide properties through Ba-
cillus thuringiensis inoculation. Waste Management.
2020. № 106. P. 32–43. https://doi.org/10.1016/
j.wasman.2020.03.003
14. Chen Y., Wang Y., Xu Z., Liu Y., Duan H.
Enhanced humification of maize straw and canola
residue during composting by inoculating Phanero-
chaete chrysosporium in the cooling period. Biore-
source Technology. 2019. Vol. 293. 122075. https://
doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122075
15. Zhang X., Zhan Y., Zhang H., Wang R.,
Tao X., Zhang L. ... Li J. Inoculation of phosphate-
solubilizing bacteria (Bacillus) regulates microbial
interaction to improve phosphorus fractions mobili-
zation during kitchen waste composting. Biore-
source Technology. 2021. Vol. 340. 125714. https://
doi.org/10.1016/j.biortech.2021.125714
16. Li H., Yang Z., Zhang C., Shang W.,
Zhang T., Chang X. … He Y. Effect of microbial
inoculum on composting efficiency in the com-
posting process of spent mushroom substrate and
chicken manure. Journal of Environmental Mana-
gement. 2024. Vol. 353. 120145. https://doi.org/
10.1016/j.jenvman.2024.120145
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
66
17. Zhao J., Wang X., Liu Z., He L., Jiang H.,
Yao H. … Liu G. Metagenomics Analysis of the
Impact of Protein-Degrading Functional Microbial
Agents on Composting of Chicken Manure from
Cereal Hulls. Agronomy. 2024. Vol. 14. 1675.
https://doi.org/10.3390/agronomy14081675
18. Cao R., Huang Y., Li R., Li K., Ren Z.,
Wu J. Regulation of nitrogen transformation and mi-
crobial community by inoculation during livestock
manure composting. Environmental Microbiology
Reports. 2024. Vol. 16, № 2. e13256. https://doi.org/
10.1111/1758-2229.13256
19. Wan L., Wang X., Cong C., Li J., Xu Y.,
Li X. … Wang L. Effect of inoculating microorga-
nisms in chicken manure composting with maize
straw. Bioresource Technology. 2020. Vol. 301. 122730.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122730
20. Qiao C., Penton C. R., Liu C., Shen Z.,
Ou Y., Liu Z. … Shen Q. Key extracellular enzymes
triggered high-efficiency composting associated
with bacterial community succession. Bioresource
Technology. 2019. Vol. 288. 121576. https://
doi.org/10.1016/j.biortech.2019.121576
21. Волкогон В. В., Дімова С. Б., М’ягка М. В.,
Деркач С. М., Луценко Н. В., Штанько Н. П.,
Центило Л. В. Біокомпостування пташиного
посліду асоціацією грибів Trichoderma harzia-
num 128. Вісник аграрної науки. 2016. № 11.
С. 13–18. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk2016
11-02
22. Obaton M. Utilization de mutants spontanes
resistans aux antibiotiques pour k’etude ecoloque
des Rhizobium. C. r. held Seans. Acad. Sci. Paris,
1971. P. 2630–2633.
23. Manual of Methods for General Bacteriolo-
gy. Ed. Philipp Gerhardt. American Society for
Microbiology. Washington DC, 1981. 524 р.
24. Волкогон В. В., Надкернична О. В., Ток-
макова Л. М., Мельничук Т. М., Чайковська Л. О.
Експериментальна ґрунтова мікробіологія: моно-
графія / за наук. ред. В. В. Волкогона. Київ : Аг-
рарна наука, 2010. 464 с.
25. Агрохімічний аналіз / за ред. М. М. Го-
роднього. 2-ге вид. Київ : Арістей, 2005. 476 с.
26. Драговоз І. В., Леонова Н. О., Жуко-
ва Д. А., Авдєєва Л. В. Фiтостимулювальна ак-
тивнiсть екзометаболiтiв штама-антагонiста Ba-
cillus amyloliquefaciens IМВ В-7404. Мікробіоло-
гія і біотехнологія. 2013. № 3. С. 84–93.
27. Бойчук О. Б., Зайцева Л. М. Застосування
тесту коротких відрізків пшеничних колеоптилів
для визначення ауксинів. Укр. ботан. журн.
1977. Т. 34, № 6. С. 632–636.
28. Процко Р. Ф., Варшавська В. Б. Визна-
чення цитокінінів на етиольованих сім’ядолях
Cucumis L. Укр. ботан. журн. 1977. Т. 34, № 6.
С. 644.
29. Кефелі В. І., Яніна Л. І., Жлоба Н. М. Ви-
значення гіберелінів у біотесті на гіпокотилях
Lactuca sativa L. Укр. ботан. журн. 1977. Т. 34,
№ 6. С. 638–639.
30. Дімова С. Б., Шевченко Л. А., Волко-
гон В. В., Бондар І. М., Земська І. А. Селекція
целюлозоруйнівних бактерій роду Bacillus та до-
слідження їхньої сумісності з мікроміцетом Tri-
choderma harzianum PD3. Сільськогосподарська
мікробіологія. 2023. Вип. 37. С. 23–33. https://
doi.org/10.35868/1997-3004.37.23-33
31. Goyal S., Dhull S. K., Kapoor K. K. Che-
mical and biological changes during composting of
different organic wastes and assessment of compost
maturity. Bioresource Technology. 2005. Vol. 96.
P. 1584–1591. https://doi.org/10.1016/j.biortech.
2004.12.012
32. Steiner C., Das K. C., Melear N., Lakly D.
Reducing Nitrogen Loss during Poultry Litter Com-
posting Using Biochar. J. Environmental Quality.
2010. Vol. 39. P. 1236–1242. https://doi.org/10.
2134/jeq2009.0337
33. Дімова С. Б. Фітогормони — продукти
життєдіяльності мікроорганізмів. Методи визна-
чення. Сільськогосподарська мікробіологія. 2014.
Вип. 18. С. 159–185. https://doi.org/10.35868/1997-
3004.18.159-185
34. Андреюк К. І., Іутинська Г. О., Антип-
чук А. Ф., Валагурова О. В., Козирицька В. Є.
Функціонування мікробних ценозів ґрунту в умо-
вах антропогенного навантаження. Київ : Обере-
ги, 2001. 239 с.
Отримано 15.08.2024
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
67
https://doi.org/10.35868/1997-3004.40.58-69
UDC 579:631.461
PROPERTIES OF POULTRY MANURE-BASED COMPOST OBTAINED
AFTER THE INTRODUCTION OF TWO MICROORGANISMS
I. M. Bondar, S. B. Dimova
Institute of Agricultural Microbiology and Agroindustrial Manufacture, NAAS, Chernihiv
e-mail: dimova13@ukr.net
Objective. Study the properties of compost obtained after composting organic mixture of poul-
try manure, peat and straw under the effect of Trichoderma harzianum PD3 and Bacillus megateri-
um 362. Methods. Microbiological (method of genetic marking of populations to obtain antibiotic-
resistant mutants of bacteria, determination of the number of bacteria and micromycetes by the
plate method on agar media), agrochemical (determination of carbon and nitrogen content in com-
post), physiological (biotesting of bacterial and micromycetes culture fluids and aqueous extracts of
compost), statistical. Results. Active cellulose decomposers B. megaterium 362 and T. harzianum
PD3 are able to take root in composted mixtures based on poultry manure both under the condition
of mono-introduction and when introduced together into the substrate. Monitoring the number of
microorganisms, carried out over time 6, 9 and 12 weeks after the introduction of inoculants into
the composted substrate, showed that combined use, which involves the alternate introduction of
fungal and bacterial strains with a time gap of one month, resulted in the development of the intro-
duced microorganisms in the composted substrate throughout the entire observation period. Car-
bon and nitrogen losses during composting are reduced both when using T. harzianum PD3 and
B. megaterium 362 separately and in combination without a significant difference between the ex-
perimental variants. The results of specific bioassays confirmed the presence of auxin and cytokinin
activities of both microorganisms-introducers at tenfold dilutions of culture fluids (CF) from 1/10 to
1/1000. CF of T. harzianum PD3 exhibited cytokinin activity also at a dilution of 1/10 000. Gibbe-
rellin activity was recorded only at the lowest dilutions (1/10), which may indicate insignificant
amounts of gibberellin-like substances in CF of the micromycete and bacteria. The aqueous extract
of compost obtained by the combined introduction of T. harzianum PD3 and B. megaterium 362
was characterized by high cytokinin activity, significantly surpassing the traditional compost with-
out the introduction of microorganisms. Conclusion. The staged application of selected microor-
ganisms (one month after the start of composting — T. harzianum PD3 and two months later —
B. megaterium 362) ensures an increase in the intensity of mineralization processes in the compos-
ted substrate and the production of a finished product as a result of composting — bioorganic ferti-
lizer with an increased content of phytohormonal substances.
Key words: composting, poultry manure, introduction, Bacillus megaterium, Trichoderma har-
zianum.
REFERENCES
1. Ryckeboer, J., Mergaert, J., Coosemans, J.,
Deprins, K., & Swings, J. (2003). Microbiological as-
pects of biowaste during composting in a monitored
compost bin. J. Appl. Microbiology, 94, 127–137.
https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2003.01800.x
2. Peters, S., Koschinsky, S., Schwieger, F., &
Tebbe, C. C. (2000). Succession of microbial com-
munities during hot composting as detected by PCR-
single-strand-conformation polymorphism-based ge-
netic profiles of small-subunit rRNA genes. Appl.
Environ. Microbiol., 66(3), 930–936. https://doi.org/
10.1128/AEM.66.3.930-936.2000
3. Tiquia, S. M. (2005). Microbial community
dynamics in manure composts based on 16S and 18S
rDNA T-RFLP profiles. Environ. Technol., 26, 1101–
1113. https://doi.org/10.1080/09593332608618482
4. Hatsenko, M. V., Volkohon, V. V., Tokmako-
va, L. M., & Lutsenko, N. V. (2010). Mikrobiolohich-
ni aspekty biokompostuvannia hnoiu VRKh z fosfory-
tamy za vplyvu fosfatmobilizuvalnykh bakterii [Mic-
robiological aspects of biocomposting of cattle manu-
re with phosphates under the influence of phosphate-
mobilizing bacteria]. Silskohospodarska mikrobiolo-
hiia — Agricultural microbiology, 11, 75–89. https://
doi.org/10.35868/1997-3004.11.75-89 [in Ukrainian].
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
68
5. Miahka, M. V., Derkach, S. M., Volko-
hon, V. V., & Lutsenko, N. V. (2014). Suktsesii
mikroorhanizmiv u protsesi kompostuvannia kuria-
choho poslidu [Microorganism successions in the
process of chicken manure composting]. Silskohos-
podarska mikrobiolohiia — Agricultural microbiol-
ogy, 20, 41–48. https://doi.org/10.35868/1997-3004.
20.41-48 [in Ukrainian].
6. Volkohon, V. V., Derkach, S. M., Dimo-
va, S. B., Miahka, M. V., Lutsenko, N. V., Shtan-
ko, N. P, & Nakonechna, L. T. (2018). Biokompos-
tuvannia orhanichnoho substratu na osnovi ptashy-
noho poslidu za introduktsii asotsiatsii hrybiv Tri-
choderma harzianum 128 [Biocomposting of organic
substrate based on bird droppings with the introduc-
tion of a fungal association Trichoderma harzianum
128]. Ahroekolohichnyi zhurnal — Agroecological
Journal, 1, 108–115. https://doi.org/10.33730/2077-
4893.1.2018.161404 [in Ukrainian].
7. Wang, L. (2020). Inoculation of cattle ma-
nure with microbial agents increases efficiency and
promotes maturity in composting. 3 Biotech., 10(3),
128. https://doi.org/10.1007/s13205-020-2127-4
8. Zhao, Y., Lu, Q., Wei, Y., Cui, H., Zhang, X.,
Wang, X., & Wei, Z. (2016). Effect of actinobacteria
agent inoculation methods on cellulose degradation
during composting based on redundancy analysis.
Bioresour. Technol., 219, 196–203. http://dx.doi.org/
10.1016/j.biortech.2016.07.117
9. Selvamani, K., Annadurai, V., & Soundara-
pandian, S. (2019). Improved co-composting of
poultry manure with complementary consortium of
indigenous Bacillus spp. 3 Biotech., 9(215), 12.
https://doi.org/10.1007/s13205-019-1745-1
10. Xu, J., Lu, Y., Shan, G., He, X., Huang, J.,
& Li, Q. (2018). Inoculation with Compost-Born
Thermophilic Complex Microbial Consortium In-
duced Organic Matters Degradation While Reduced
Nitrogen Loss During Co-Composting of Dairy Ma-
nure and Sugarcane Leaves. Waste and Biomass
Valorization, 10(9), 2467–2477. https://doi.org/10.
1007/s12649-018-0293-y
11. Awasthi, M. K., Duan, Y., Awasthi, S. K.,
Liu, T., & Zhang, Z. (2019). Effect of biochar and
bacterial inoculum additions on cow dung compost-
ing. Bioresour. Technol., 297, 122407. https://doi.
org/10.1016/j.biortech.2019.122407
12. Li, H., He, Y., Yan, Z., Yang, Z., Tian, F.,
Liu, X. … He, Y. (2023). Insight into the microbial
mechanisms for the improvement of spent mush-
room substrate composting efficiency driven by
phosphate-solubilizing Bacillus subtilis. J. Environ.
Manag., 336, 117561. https://doi.org/10.1016/j.
jenvman.2023.117561
13. Ballardo, C., Del Carmen Vargas-Gar-
cía, M., Sánchez, A., Barrena, R., & Artola, A.
(2020). Adding value to home compost: Biopesticide
properties through Bacillus thuringiensis inocula-
tion. Waste Manage, 106, 32–43. https://doi.org/
10.1016/j.wasman.2020.03.003
14. Chen, Y., Wang, Y., Xu, Z., Liu, Y., &
Duan, H. (2019). Enhanced humification of maize
straw and canola residue during composting by ino-
culating Phanerochaete chrysosporium in the cool-
ing period. Bioresour. Technol., 293, 122075.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122075
15. Zhang, X., Zhan, Y., Zhang, H., Wang, R.,
Tao, X., Zhang, L. … Li, J. (2021). Inoculation of
phosphate-solubilizing bacteria (Bacillus) regulates
microbial interaction to improve phosphorus frac-
tions mobilization during kitchen waste composting.
Bioresour. Technol., 340, 125714. https://doi.org/
10.1016/j.biortech.2021.125714
16. Li, H., Yang, Z., Zhang, C., Shang, W.,
Zhang, T., Chang, X. … He, Y. (2024). Effect of
microbial inoculum on composting efficiency in the
composting process of spent mushroom substrate
and chicken manure. J. Environ. Manag., 353,
120145. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.120145
17. Zhao, J., Wang, X., Liu, Z., He, L., Jiang, H.,
Yao, H. … & Liu, G. (2024). Metagenomics Analy-
sis of the Impact of Protein-Degrading Functional
Microbial Agents on Composting of Chicken
Manure from Cereal Hulls. Agronomy, 14, 1675.
https://doi.org/10.3390/agronomy14081675
18. Cao, R., Huang, Y., Li, R., Li, K., Ren, Z.,
& Wu, J. (2024). Regulation of nitrogen transfor-
mation and microbial community by inoculation
during livestock manure composting. Environ. Mic-
robiol. Rep., 16(2), e13256. https://doi.org/10.1111/
1758-2229.13256
19. Wan, L., Wang, X., Cong, C., Li, J., Xu, Y.,
Li, X. … & Wang, L. (2020). Effect of inoculating
microorganisms in chicken manure composting with
maize straw. Bioresour. Technol., 301. 122730.
https://doi.org/110.1016/j.biortech.2019.122730
20. Qiao, C., Penton, C. R., Liu, C., Shen, Z.,
Ou, Y., Liu, Z. … & Shen, Q. (2019). Key extracel-
lular enzymes triggered high-efficiency composting
associated with bacterial community succession.
Bioresour. Technol., 288, 121576. https://doi.org/10.
1016/j.biortech.2019.121576
21. Volkohon, V. V., Dimova, S. B., Miah-
ka, M. V., Derkach, S. M., Lutsenko, N. V.,
Shtanko, N. P., & Tsentylo, L. V. (2016). Biokom-
postuvannia ptashynoho poslidu asotsiatsiieiu hrybiv
Trichoderma harzianum 128 [Biocomposting of bird
droppings by association of funges Trichoderma
harzianum 128]. Visnyk ahrarnoi nauky — Bulletin
of Agricultural Science, 11, 13–18. https://doi.org/
10.31073/agrovisnyk201611-02 [in Ukrainian].
22. Obaton, M. (1971). Utilization de mutants
spontanes resistans aux antibiotiques pour k’etu-
de ecoloque des Rhizobium [Use of spontane-
ous antibiotic-resistant mutants for the ecologi-
cal study of Rhizobium]. C. r. held Seans.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
69
Acad. — C. r. held Seans. Acad Sci., 2630–2633
[in French].
23. Gerhardt, P. (Ed.) (1981). Manual of Me-
thods for General Bacteriology. American Society
for Microbiology. Washington DC.
24. Volkohon, V. V. (Ed.) (2010). Eksperymen-
talna gruntova mikrobiolohiia: monohrafiia [Exper-
imental soil microbiology: monograph]. Kyiv: Ah-
rarna nauka [in Ukrainian].
25. Horodnii, M. M. (Ed.) (2005). Ahrokhimich-
nyi analiz [Agrochemical analysis]. Kyiv: Aristei
[in Ukrainian].
26. Drahovoz, I. V., Leonova, N. O., Zhuko-
va, D. A., & Avdieieva, L. V. (2013). Fitostymuliu-
valna aktyvnist ekzometabolitiv shtama-antahonista
Bacillus amyloliquefaciens IMV V-7404 [Phyto-
stimulatory activity of exometabolites of the antago-
nist strain Bacillus amyloliquefaciens IMV V-7404].
Mikrobiolohiia i biotekhnolohiia — Mycrobiology
and biotechnology, 3, 84–93. https://doi.org/10.
18524/2307-4663.2013.3(23).48943 [in Ukrainian].
27. Boichuk, O. B., & Zaitseva, L. M. (1977).
Zastosuvannia testu korotkykh vidrizkiv pshenych-
nykh koleoptyliv dlia vyznachennia auksyniv [Ap-
plication of the wheat coleoptile short section test
for auxin determination]. Ukr. botan. zhurn. —
Ukrainian Botanical Journal, 34(6), 632–636 [in
Ukrainian].
28. Protsko, R. F., & Varshavska, V. B. (1977).
Vyznachennia tsytokininiv na etyolovanykh simi-
adoliakh Cucumis L. [Determination of cytokinins
on etiolated cotyledons of Cucumis L.]. Ukr. botan.
zhurn. — Ukrainian Botanical Journal, 34(6), 644
[in Ukrainian].
29. Kefeli, V. I., Yanina, L. I., & Zhloba, N. M.
(1977). Vyznachennia hibereliniv u biotesti na hipo-
kotyliakh Lactuca sativa L. [Determination of gib-
berellins in a bioassay on hypocotyls of Lactuca
sativa L.]. Ukr. botan. zhurn. — Ukrainian Botani-
cal Journal, 34(6), 638–639 [in Ukrainian].
30. Dimova, S. B., Shevchenko, L. A., Vol-
kohon, V. V., Bondar, I. M., & Zemska, I. A.
(2023). Selektsiia tseliulozoruinivnykh bakterii rodu
Bacillus ta doslidzhennia yikhnoi sumisnosti z mik-
romitsetom Trichoderma harzianum PD3 [Selection
of cellulose-degrading bacteria of the genus Bacillus
and research of their compatibility with the micro-
mycete Trichoderma harzianum PD3]. Silskohospo-
darska mikrobiolohiia — Agricultural microbiology,
37, 23–33. https://doi.org/10.35868/1997-3004.37.
23-33 [in Ukrainian].
31. Goyal, S., Dhull, S. K., & Kapoor, K. K.
(2005). Chemical and biological changes during
composting of different organic wastes and assess-
ment of compost maturity. Bioresour. Technol., 96,
1584–1591. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2004.
12.012
32. Steiner, C., Das, K. C., Melear, N. & Lak-
ly, D. (2010). Reducing Nitrogen Loss during Poul-
try Litter Composting Using Biochar. J. Environ.
Qual., 39, 1236–1242. https://doi.org/10.2134/
jeq2009.0337
33. Dimova, S. B. (2014). Fitohormony — pro-
dukty zhyttiediialnosti mikroorhanizmiv. Metody
vyznachennia [Phytohormones — products of vital
activity of microorganisms. Methods of determina-
tion]. Silskohospodarska mikrobiolohiia — Agricul-
tural microbiology, 18, 159–185. https://doi.org/10.
35868/1997-3004.18.159-185 [in Ukrainian].
34. Andreiuk, K. I., Iutynska, H. O., Antyp-
chuk, A. F., Valahurova, O. V., Kozyrytska, V. Ye.
(2001). Funktsionuvannia mikrobnykh tsenoziv gru-
ntu v umovakh antropohennoho navantazhennia
[Functioning of soil microbial coenoses under
anthropogenic load]. Kyiv: Oberehy [in Ukrainian].
Received 15.08.2024
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 40.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-532 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:16:14Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/eb/a72767f073b98fa1e37e39f041edcdeb.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-5322026-07-22T10:10:52Z PROPERTIES OF POULTRY MANURE-BASED COMPOST OBTAINED AFTER THE INTRODUCTION OF TWO MICROORGANISMS ВЛАСТИВОСТІ КОМПОСТУ НА ОСНОВІ КУРЯЧОГО ПОСЛІДУ, ОТРИМАНОГО ЗА ІНТРОДУКЦІЇ ДВОХ МІКРООРГАНІЗМІВ Бондар, І. М. Дімова, С. Б. composting, poultry manure, introduction, Bacillus megaterium, Trichoderma harzianum компостування, курячий послід, інтродукція, Bacillus megaterium, Trichoderma harzianum Objective. Study the properties of compost obtained after composting organic mixture of poultry manure, peat and straw under the effect of Trichoderma harzianum PD3 and Bacillus megaterium 362. Methods. Microbiological (method of genetic marking of populations to obtain antibioticresistant mutants of bacteria, determination of the number of bacteria and micromycetes by the plate method on agar media), agrochemical (determination of carbon and nitrogen content in compost), physiological (biotesting of bacterial and micromycetes culture fluids and aqueous extracts of compost), statistical. Results. Active cellulose decomposers B. megaterium 362 and T. harzianum PD3 are able to take root in composted mixtures based on poultry manure both under the condition of mono-introduction and when introduced together into the substrate. Monitoring the number of microorganisms, carried out over time 6, 9 and 12 weeks after the introduction of inoculants into the composted substrate, showed that combined use, which involves the alternate introduction of fungal and bacterial strains with a time gap of one month, resulted in the development of the introduced microorganisms in the composted substrate throughout the entire observation period. Carbon and nitrogen losses during composting are reduced both when using T. harzianum PD3 and B. megaterium 362 separately and in combination without a significant difference between the experimental variants. The results of specific bioassays confirmed the presence of auxin and cytokinin activities of both microorganisms-introducers at tenfold dilutions of culture fluids (CF) from 1/10 to 1/1000. CF of T. harzianum PD3 exhibited cytokinin activity also at a dilution of 1/10 000. Gibberellin activity was recorded only at the lowest dilutions (1/10), which may indicate insignificant amounts of gibberellin-like substances in CF of the micromycete and bacteria. The aqueous extract of compost obtained by the combined introduction of T. harzianum PD3 and B. megaterium 362 was characterized by high cytokinin activity, significantly surpassing the traditional compost without the introduction of microorganisms. Conclusion. The staged application of selected microorganisms (one month after the start of composting — T. harzianum PD3 and two months later — B. megaterium 362) ensures an increase in the intensity of mineralization processes in the composted substrate and the production of a finished product as a result of composting — bioorganic fertilizer with an increased content of phytohormonal substances. Мета. Дослідити властивості компосту, отриманого при компостуванні органічної суміші з курячого посліду, торфу і соломи за участі Trichoderma harzianum PD3 та Bacillus megaterium 362. Методи. Мікробіологічні (метод генетичного маркування популяцій для отримання антибіотикостійких мутантів бактерій, визначення чисельності бактерій та мікроміцетів чашковим методом на агаризованих середовищах), агрохімічні (визначення вмісту вуглецю та азоту в компості), фізіологічні (біотестування культуральних рідин бактерії і мікроміцета та водних витяжок компосту), статистичні. Результати. Активні деструктори целюлози B. megaterium 362 та Т. harzianum PD3 здатні приживатися у компостованих сумішах на основі курячого посліду як за умови моноінтродукції, так і за сумісного внесення у субстрат. Контроль чисельності мікроорганізмів, проведений у динаміці через 6, 9 та 12 тижнів після внесення інокулянтів до компостованого субстрату, показав, що за сумісного застосування, яке передбачає почергову інтродукцію штамів гриба і бактерії з розривом у часі в один місяць, інтродуковані мікроорганізми розвиваються у компостованому субстраті протягом усього періоду спостережень. Втрати вуглецю та азоту при компостуванні зменшуються як за використання T. harzianum PD3 та B. megaterium 362 окремо, так і в поєднанні без суттєвої різниці між дослідними варіантами. Результати специфічних біотестів засвідчили наявність ауксинової та цитокінінової активностей обох мікроорганізмів-інтродуцентів за десятикратних розведень культуральних рідин (КР) від 1/10 до 1/1000. КР T. harzianum PD3 проявляла цитокінінову активність також у розведенні 1/10 000. Гіберелінову активність фіксували тільки у найменших розведеннях (1/10), що може свідчити про незначні кількості гібереліноподібних речовин у КР мікроміцета та бактерії. Водна витяжка компосту, отриманого за сумісної інтродукції T. harzianum PD3 та B. megaterium 362, характеризувалася високою цитокініновою активністю, суттєво перевершуючи за цим показником традиційний компост без інтродукції мікроорганізмів. Висновки. Поетапне застосування селекціонованих мікроорганізмів (через один місяць від початку компостування — T. harzianum PD3 та через два місяці — B. megaterium 362) забезпечує підсилення інтенсивності мінералізаційних процесів у компостованому субстраті та отримання внаслідок компостування готового продукту — біоорганічного добрива з підвищеним вмістом речовин фітогормональної природи. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2024-10-23 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/532 10.35868/1997-3004.40.58-69 Agricultural microbiology; Vol. 40 (2024): Agriciltural microbiology; 58-69 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 40 (2024): Сільськогосподарська мікробіологія; 58-69 1997-3004 10.35868/1997-3004.40 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/532/601 Авторське право (c) 2024 I. M. Bondar, S. B. Dimova https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | компостування курячий послід інтродукція Bacillus megaterium Trichoderma harzianum Бондар, І. М. Дімова, С. Б. ВЛАСТИВОСТІ КОМПОСТУ НА ОСНОВІ КУРЯЧОГО ПОСЛІДУ, ОТРИМАНОГО ЗА ІНТРОДУКЦІЇ ДВОХ МІКРООРГАНІЗМІВ |
| title | ВЛАСТИВОСТІ КОМПОСТУ НА ОСНОВІ КУРЯЧОГО ПОСЛІДУ, ОТРИМАНОГО ЗА ІНТРОДУКЦІЇ ДВОХ МІКРООРГАНІЗМІВ |
| title_alt | PROPERTIES OF POULTRY MANURE-BASED COMPOST OBTAINED AFTER THE INTRODUCTION OF TWO MICROORGANISMS |
| title_full | ВЛАСТИВОСТІ КОМПОСТУ НА ОСНОВІ КУРЯЧОГО ПОСЛІДУ, ОТРИМАНОГО ЗА ІНТРОДУКЦІЇ ДВОХ МІКРООРГАНІЗМІВ |
| title_fullStr | ВЛАСТИВОСТІ КОМПОСТУ НА ОСНОВІ КУРЯЧОГО ПОСЛІДУ, ОТРИМАНОГО ЗА ІНТРОДУКЦІЇ ДВОХ МІКРООРГАНІЗМІВ |
| title_full_unstemmed | ВЛАСТИВОСТІ КОМПОСТУ НА ОСНОВІ КУРЯЧОГО ПОСЛІДУ, ОТРИМАНОГО ЗА ІНТРОДУКЦІЇ ДВОХ МІКРООРГАНІЗМІВ |
| title_short | ВЛАСТИВОСТІ КОМПОСТУ НА ОСНОВІ КУРЯЧОГО ПОСЛІДУ, ОТРИМАНОГО ЗА ІНТРОДУКЦІЇ ДВОХ МІКРООРГАНІЗМІВ |
| title_sort | властивості компосту на основі курячого посліду, отриманого за інтродукції двох мікроорганізмів |
| topic | компостування курячий послід інтродукція Bacillus megaterium Trichoderma harzianum |
| topic_facet | composting poultry manure introduction Bacillus megaterium Trichoderma harzianum компостування курячий послід інтродукція Bacillus megaterium Trichoderma harzianum |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/532 |
| work_keys_str_mv | AT bondarím propertiesofpoultrymanurebasedcompostobtainedaftertheintroductionoftwomicroorganisms AT dímovasb propertiesofpoultrymanurebasedcompostobtainedaftertheintroductionoftwomicroorganisms AT bondarím vlastivostíkompostunaosnovíkurâčogoposlíduotrimanogozaíntrodukcíídvohmíkroorganízmív AT dímovasb vlastivostíkompostunaosnovíkurâčogoposlíduotrimanogozaíntrodukcíídvohmíkroorganízmív |