Мікробіологічний спосіб біоремідіації чорнозему опідзоленого, забрудненого важкими металами

Мікробіологічний спосіб біоремідіації чорнозему опідзоленого, забрудненого важкими метала 3 57758 штами мікроорганізмів, які отримані з ценозів певних ґрунтово-кліматичних умов, при їх інтродукції в інші типи ґрунтів не в повній мірі розкривають свій потенціал з позитивного впливу на біологічні властивості ґрунтів. Тому необхідно отримання нових штамів роду Bacillus, адаптованих до тих ґрунтовокліматичних умов, з яких вони були виділені. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу біоремедіації чорнозему опідзоленого, за рахунок штучного збагачення чистими культурами мікроорганізмів, стійкими до широкого спектру важких металів, які виділені на тих самих ґрунтах, де вони використовуються, що сприяє активізації аборигенної ґрунтової мікрофлори та збільшує врожай сільськогосподарських культур, підвищує її якість та поліпшує екологічний стан навколишнього середовища. Задача вирішується тим, що у відомому мікробіологічному способі біоремідіації чорнозему опідзоленого забрудненого важкими металами, який включає передпосівну бактеризацію насіння, використання активних штамів бактерій згідно з винахідницьким задумом в якості біопрепарату використовують біоагент В531 роду Bacillus на тих самих ґрунтах, з яких вони були виділені, що підвищує біологічну активність ґрунту, ефективно діє на всі зазначені важкі метали, покращує продуктивність і якість сільськогосподарської продукції в районах з інтенсивним сільськогосподарським використанням земель. Розроблений спосіб біоремедіації чорнозему опідзоленого шляхом інтродукції в нього високоактивного рістстимулюючого штаму Bacillus sp. В531 в якості біодобрива, який за активною рістстимулюючою властивістю та високою резистентністю до важких металів Cd, Pb, Ni, Zn позитивно впливає на покращення екологічного стану ґрунту, продуктивність і якість сільськогосподарської продукції в районах з інтенсивним сільськогосподарським використанням земель. Новий штам Bacillus sp. B531 отримано методом аналітичної селекції за принципом відбору природних ізолятів, які володіють високою рістстимулюючою активністю. Вста 4 новлення рістстимулюючої активності виявлено при проведенні біопроб на проростках кукурудзи та ряду інших сільськогосподарських культур за методом О.А. Берестецького (1982) та за методичними рекомендаціями «Некоторые новые методы количественного учета почвенных микроорганизмов и изучения их свойств» (Ленинград, 1982). Штам Bacillus sp. B531 зберігається у колекції ґрунтових бактерій роду Bacillus в ННЦ ІҐА. Ефективність інтродукції у забруднений ґрунт чорнозем опідзолений - нового штаму Bacillus sp. B531 була встановлена за показниками біологічної активності ґрунту та за даними продуктивності рослин ячменю ярого у довгострокових стаціонарних модельних дослідах на чорноземі опідзоленому, забрудненого важкими металами Cd (5 мг/кг), Рb (10 мг/кг), Ni (250 мг/кг), Zn (250 мг/кг). Дані щодо впливу інтродукції штамів бацил в прикореневу зону ячменю ярого на показники біологічної (ферментативної) активності чорнозему опідзоленого наведено у таблиці 1. Ефективність запропонованого способу позначилася й на формуванні продуктивності рослин ярого ячменю, що за показниками біомаси рослин та маси зерна представлено на Фіг.1, при цьому значно знижено вміст важких металів у зерні рослин, вирощуваних на забрудненому ґрунті (табл.2). Таким чином, польові випробування підтвердили високу ефективність нового біоагенту Bacillus sp. B531, який можна характеризувати як біоагент з біоремедіації чорнозему опідзоленого, забрудненого важкими металами. А запропонований спосіб оздоровлення ґрунту шляхом інтродукції штаму у притаманну йому екологічну нішу дає можливість активізувати природній біологічний потенціал ґрунту та на фоні зниження негативного впливу важких металів поліпшити його екологічний стан на фоні збільшення урожаю рослин та покращення якості зерна. Позитивний вплив активного штаму бактерій роду Bacillus на біологічний стан чорнозему опідзоленого за розрахунковим інтегральним показником (ІПБС) у польовому досліді на Коротичанському дослідному полі представлено на Фіг.2. Таблиця 1 Варіанти Cd Pb Ni Zn 1) контроль, без бактер. бактер. штамом 531 контроль, без бактер. бактер. штамом 531 контроль, без бактер. бактер. штамом 531 контроль, без бактер. бактер. штамом 531 трифенілформазан Дегідрогеназа, мг ТФФ1) в 100 г за 24 години 312,1 366,1 84,24 246,7 101,97 102,5 26,75 26,67 Інвертаза, мг глюкози в Поліфенолоксидаза, мг 1,41 г за 24 години n-бензохінона в 10 г за годину 7,00 635 8,69 682 5,10 674 8,74 1032 2,58 674 8,58 686 2,56 729 6,00 704 5 57758 6 Таблиця 2 Варіанти Cd Pb Ni Zn контроль, без бактер. бактер. штамом 531 контроль, без бактер. бактер. штамом 531 контроль, без бактер. бактер. штамом 531 контроль, без бактер. бактер. штамом 531 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Вміст Cd у зерні, мг/кг 0,42 0,18 Вміст Pb у зерні, Вміст Ni у зерні, Вміст Zn у зерні, мг/кг мг/кг мг/кг 1,64 0,64 5,39 0,48 38,21 23,29 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601