РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКА ТА УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Матеріали і методика досліджень
Експериментальна робота виконувалася протягом 1991-2001 рр. на кафедрі біотехнології Українського державного хіміко-технологічного університету (УДХТУ), а виробнича перевірка ефективності синтезованих біогумусу і біогуматів - в учбово-дослідному господарстві "Самарський" Дніпропетровського державного аграрного університету протягом 1998-2001 рр.
В лабораторных умовах УДХТУ визначали поживний склад субстрату для вермикультури E.foetida на основі соняшникового, гречаного та рисового лушпиння, а також їхніх сумішей. Кожний субстрат заселявся 30 ювенільними черв'яками, 6 статевозрілими та 5 коконами. Повторність досліду 10-разова. Спостереження проводилися протягом 2 місяців при середньодекадній температурі 24-26 о С. Результати оцінювались по кількості черв'яків і їх біомасі.
Дослідження з вермикультивування у промислових умовах Дніпропетровського олійно-екстракційного заводу (ДОЕЗ) проводилися в підвальних приміщеннях протягом 1991-1995 рр. на площі 250 м2. Перед проведенням досліду лушпиння подрібнювалось на дезінтеграторі ДЕЗІ-15.
Подрібнене лушпиння перемішувалося з водою в змішувачі при співвідношенні 1:2, зволожений субстрат закладався в бурти висотою 60-70 cм. Через 12-16 днів після завершення процесу ферментації (зниження температури всередині бурту до температури навколишнього середовища) субстрат розкладався на спеціально виготовлені 2-3-ярусні стелажі. Розмір полиць 3х0,6 м, висота бічних стінок - 25 см. Кількість 2-ярусних стелажів - 15 шт., 3-ярусних - 25 шт. Вермикультуру вносили з розрахунку 5 тис. черв'яків на 1 м2. Вологість підтримували на рівні 70-80% шляхом поверхневого поливу. Через місяць після заселення був проведений перший відбір проб субстрату за допомогою спеціально виготовленого пробовідбірника (металевий циліндр діаметром 10 см і висотою 30 см). У трьох місцях стелажу на кожній полиці в шаховому порядку відбирали пробу субстрату з черв'яками на всю глибину розміром 10х10 см. Підраховувалася загальна кількість статевозрілих черв'яків П (з паском), ювенільних Ю (без паска) і коконів К в кожній пробі субстрату.
Загальна кількість черв'яків на стелажі визначалася за формулою:
О = [П + Ю + (К х 5)] х S,
де 5 - середня кількість черв'яків у коконі
S - площа полиці стелажа.
Далі відбір проб субстрату проводили кожні два тижні протягом 3-місячного періоду вермикомпостування.
За цією методикою проводились дослідження і в складских приміщеннях виробничо-комерційного центру "Луч" (м. Дніпропетровськ) протягом 1999-2002 рр. на площі 200 м2.
При вивчені складу і властивостей вихідної сировини (соняшникове лушпиння), продуктів біопереробки (біогумусу) і екстрактів з біогумусу (біогуматів) використовували комплекс біохімічних, фізико-хімічних методів досліджень, представлених у таблиці 2.1.
Таблиця 2.1
Методи досліджень, які використовувалися при виконанні експериментів
№ п/пПоказникПринцип методу, специфіка визначенняДжерело,
ГОСТ12341Вологість,
суха речовинаГравіметричний метод
ГОСТ
26713-852ЗолаСухе озоленняГОСТ
26714-853Полісахариди, що легко
гідролізуютьсяМетодом визначення речовин, що редукують, у гідролізатах, які утворяться шляхом гідролізу сировини 2% -ї HCl при t= 100 о С[107]4ПентозаниЗа методом Толенса (гідроліз водяним розчином з масовою часткою HCl 12 %)[107]Продовження табл. 2.112345Полісахариди, що важко гідролізуються Методом визначення речовин, що редукують, у гідролізатах, які утворяться шляхом гідролізу залишку сировини (після гідролізу ЛГП і промивання) 78%-ї H2SO4 при кімнатній температурі[107]6ЦелюлозаЗа методом К'юршнера (азотно-спиртовий метод)[107]7ЛігнінЗа методом Класона (гідроліз з використанням концентрованої H2SO4)[107]8Загальний азотЗа методом К'єльдаляГОСТ
26715-859Азот амонійнийЗа методом К'єльдаляГОСТ
26716-8510Фосфор загальнийФотометричним методомГОСТ
26717-8511Калій загальнийПолум'яно-фотометричним методомГОСТ
26718-8512ГумусЗа методом І.В. Тюріна в модифікації Симакова і Ципльонкова[121]13Органічна речовинаЗа методом І.В. Тюріна (окислювання органічної речовини розчином біхромату калію у сірчаній кислоті)[121]14Рухливі сполуки фосфору і каліюЗа методом Чирікова в модифікації ЦІНАОГОСТ
26204-9115Гумінові кислотиЗа схемою І.В.Тюріна в модифікації В.В.Пономарьової і Г.А.Плотникової[119]16Активна кислотність, рНПотенціометричний метод з використанням рНметра, рН-121ГОСТ
26423-8517АмінокислотиНа амінокислотному аналізаторі Т-339 (Чехія) шляхом іонообмінної хроматографії на іоніті Ostion ABN (Na+ - форма)
Пероксидазну та поліфенолоксидазну активность біогумусу визначали за В.Г. Мінеєвим та ін. [121], а протеазну за В.В. Медведєвим [119].
Кількісний підрахунок мікроорганізмів проводився бактеріоскопічним методом С.М. Виноградського (висіву досліджуваного об'єму суспензії біогумусу на тверде середовище в чашки Петри й наступного підрахунку числа вирослих колоній) [23]. Для підрахунку бацилярних форм мікроорганізмів використали мясо-пептонный агар (МПА) + сусло в співвідношенні 1:1; актиноміцетів - середовище Чапека, грибів - кисле середовище Чапека.
Активність стимуляторів росту рослин в біогумусі і біогуматах визначали по наступних методиках: гіберелінів по Г.С. Муромцеву і ін. [104], цитокинінів по І.В. Мішке [99] і ауксинів по І.Д. Чорновіної і ін. [20].
Передпосівна обробка насіння томатів сорту Персей і капусти сорту Лангедейкер Децема проводилася методом замочування в розчинах розроблених препаратів з експозицією 24 години. Для визначення оптимального дозування цих стимуляторів росту було вивчено 10 їх концентрацій на кожній овочевій культурі: 0,001; 0,003; 0,005; 0,007; 0,008; 0,01; 0,012; 0,015; 0,02; 0,03 %. Лабораторну схожість насіння визначали згідно ГОСТ 12038-84 для капусти на 8-й день і томатів на 10-й день при знаходженні їх насіння в зволожених фільтрув