Потеря жизнеспособности семян пырея ползучего (Elytrígia répens) в зависимости от времени и температуры анаэробного сбраживания органических отходов в лабораторной биогазовой установке | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 ноября, печатный экземпляр отправим 6 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Аккуратнов Д. В., Сатишур В. А., Войцеховская Н. А., Дейкало С. А., Чавлытко К. Ю. Потеря жизнеспособности семян пырея ползучего (Elytrígia répens) в зависимости от времени и температуры анаэробного сбраживания органических отходов в лабораторной биогазовой установке // Молодой ученый. — 2017. — №50. — С. 106-111. — URL https://moluch.ru/archive/184/47232/ (дата обращения: 24.10.2019).



Жизнеспособные семена сорных растений содержатся практически во всех видах органических удобрений. Внесение некачественных органических удобрений на поля может привести к увеличению численности сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур. Покой семян может быть нарушен скарификацией, световыми, температурными и иными факторами. Хорошим способом подавления активности находящихся в навозе семян сорных растений является анаэробная (биогазовая) обработка навоза. В статье приведены новые экспериментальные данные по степени потери жизнеспособности семенами пырея ползучего в зависимости от времени и температуры анаэробного сбраживания органических отходов в лабораторной биогазовой установке.

Ключевые слова: семена сорных растений, жизнеспособность, обработка в лабораторной биогазовой установке.

Пырей ползучий (Elytrigia repens), сем. Мятликовые (рис. 1). Стебель прямой, гладкий, высотой 50–120 см. Листья линейно-ланцетные, по краям короткоопушенные. Соцветие — прямой узкий колос с жесткореснитчатой остью на нижней цветковой чешуе. Корневая система в виде подземных стеблей (корневищ). Плод — пленчатая удлиненная зерновка ладьеобразной формы. Наружная цветковая чешуя пленчатая, с пятью продольными жилками, с заострением или короткой остью. Стерженек слабо утолщенный на верхушке. Поверхность продольно-бороздчатая, грязновато-соломитсая, иногда с антоциановым оттенком. Длина зерновок 7–10 мм, ширина 1,3–1,75 мм. Масса 1000 зерновок 3–4 г. Первые листья длиной 50–100 (150), шириной 1–4 мм. Язычок пленчатый, ушек нет. Первый лист узколинейный с многочисленными продольными жилками, короткоопушенный. Второй лист похож на первый. Всходы темно-зеленые с фиолетовым оттенком. Плодоносит в июле-сентябре. Одно растение может дать до 10000 семянок, которые могут сохранять всхожесть до 10 лет. Засоряет практически все культуры [1].

Рис. 1. Пырей ползучий (Elytrigia repens)

Для установления степени потери жизнеспособности семенами пырея ползучего (Elytrígia répens) в зависимости от температуры анаэробного сбраживания нами проведено сбраживание помещенных в тканевые мешочки семян вместе с органическими отходами в разработанной нами лабораторной биогазовой установке (Заявка № 2017/ЕА/0089 на выдачу евразийского патента на изобретение «Лабораторный анаэробный биогазовый реактор» от 31.10.2017г. Автор изобретения Сатишур В. А.). Лабораторная биогазовая установка выполнена в виде герметичной металлической ёмкости со средством нагрева и средством перемешивания помещённых в ёмкость органических отходов, снабжённой датчиками температуры, загрузочным устройством для органических отходов, выходным устройством для сброженной органической массы и выходным штуцером для биогаза, связанным с приёмной ёмкостью (рис. 2).

Рис. 2. Лабораторная биогазовая установка

Сбраживание семян пырея ползучего (Elytrígia répens) провели в течение 6, 12, 18, 24 суток при двух температурных режимах 20–250С и 40–450С. Для определения всхожести и жизнеспособности семян сорных растений отобраны образцы по 50 штук, которые высеяны на фильтровальную бумагу в растильнях, заполненных на 2/3 водой. Высевались семена как не обработанные в биогазовой установке, так и семена, которые прошли сбраживание в лабораторной биогазовой установке. После посева подсчитано количество проросших семян на 5; 10 и 15 день, а также жизнеспособность семян (таблица 1).

При обработке семян пырея ползучего в лабораторной биогазовой установке при температуре 20–250С в течение шести суток уменьшилось количество проросших семян и их жизнеспособность на 4 % по сравнению с необработанными семенами.

Таблица 1

Жизнеспособность семян пырея ползучего при обработке вбиогазовой установке

Температура, 0C

Экспозиция, сутки

Количество проросших семян, шт.

Жизнеспособность семян,%

5 день

10 день

15 день

Всего

20–250С

0

0

8

17

25

50

6

2

9

12

23

46

12

3

5

3

11

22

18

5

0

0

5

10

24

0

2

0

2

4

30–350С*

0

1

9

18

28

56

6

4

8

10

22

44

12

0

10

9

9

18

18

5

1

0

3

6

24

0

0

0

0

0

40–450С

0

0

8

17

25

50

6

4

1

0

5

10

12

2

0

0

2

4

18

0

0

0

0

0

24

0

0

0

0

0

50–550С*

0

1

9

18

28

56

6

6

2

0

8

16

12

0

1

0

1

2

18

0

0

0

0

0

24

0

0

0

0

0

* Использованы экспериментальные данные, полученные Сатишуром В. А. в 2013–2015 гг. в ходе выполнения проекта БРФФИ № Б13М–075.

Более длительная экспозиция семян пырея ползучего в лабораторной биогазовой установке в течение восемнадцати суток привела к снижению количества проросших семян и жизнеспособности до 10 %. В результате сбраживания в течение двадцати четырех суток семена пырея ползучего сохранили свою жизнеспособность на уровне 4 %.

Увеличение температуры анаэробного сбраживания семян пырея ползучего в лабораторной биогазовой установке до 40–450С и экспозиция их в течение шести суток привело к снижению всхожести семян на 40 % по сравнению с необработанными семенами. Экспозиция семян пырея ползучего в течение двенадцати суток при 40–450С снизила жизнеспособность семян на 46 % (до 4 %). Дальнейшая обработка семян в течение восемнадцати суток привела к полной потере их жизнеспособности.

Интерпретировав полученные экспериментальные данные как временные ряды, что обусловлено последовательностью измерений в определенные моменты анаэробного сбраживания семян, мы смогли установить трендовую зависимость жизнеспособности семян пырея ползучего от продолжительности их пребывания в лабораторной биогазовой установке. Нами получены уравнения регрессии, отражающие зависимость жизнеспособности семян пырея ползучего от длительности анаэробного сбраживания отходов (рис. 3): y=-2,1333x+52 для t=20–250C; y=-2,5x+54,8 для t=30–350C, y=-1,8333x+34,8 для t=40–450C, y=-2,1333x+40,4 для t=50–550C, где х — время сбраживания.

Рис. 3. Зависимость жизнеспособности семян пырея ползучего от длительности анаэробного сбраживания отходов в биогазовой установке

Установлено, что полная гибель семян пырея ползучего наступает при анаэробном сбраживании отходов в лабораторной биогазовой установке на 25 сутки при температуре 20–250С, на 22 сутки при температуре 30–350С, на 19 сутки при температуре 40–450С и 50–550С (таблица 2).

Таблица 2

Степень потери жизнеспособности семенами пырея ползучего взависимости от длительности обработки влабораторной биогазовой установке

Экспозиция, сутки

Жизнеспособность семян,%

20–250С

30–350С

40–450С

50–550С

y=-2,1333x+52

y=-2,5x+54,8

y=-1,8333x+34,8

y=-2,1333x+40,4

1

49,9

52,3

33,0

38,3

2

47,7

49,8

31,1

36,1

3

45,6

47,3

29,3

34,0

4

43,5

44,8

27,5

31,9

5

41,3

42,3

25,6

29,7

6

39,2

39,8

23,8

27,6

7

37,1

37,3

22,0

25,5

8

34,9

34,8

20,1

23,3

9

32,8

32,3

18,3

21,2

10

30,7

29,8

16,5

19,1

11

28,5

27,3

14,6

16,9

12

26,4

24,8

12,8

14,8

13

24,3

22,3

11,0

12,7

14

22,1

19,8

9,1

10,5

15

20,0

17,3

7,3

8,4

16

17,9

14,8

5,5

6,3

17

15,7

12,3

3,6

4,1

18

13,6

9,8

1,8

2,0

19

11,5

7,3

0

0

20

9,3

4,8

0

0

21

7,2

2,3

0

0

22

5,1

0

0

0

23

2,9

0

0

0

24

0,8

0

0

0

25

0

0

0

0

Нами получены уравнения регрессии, отражающие зависимость жизнеспособности семян пырея ползучего от изменения температуры анаэробного сбраживания отходов (рис. 4): y=0,12x+48,8 при экспозиции 0 суток; y=-1,24x+72,4 при экспозиции 6 суток, y=-0,74x+37,4 при экспозиции 12 суток, y=-0,36x+16,6 при экспозиции 18 суток, при y=-0,12x+5,2 при экспозиции 24 суток, где х — температура сбраживания.

Рис. 4. Зависимость жизнеспособности семян пырея ползучего от температуры анаэробного сбраживания отходов в биогазовой установке

Установлено, что полная гибель семян пырея ползучего наступает при анаэробном сбраживании отходов в лабораторной биогазовой установке при 6–12 суточной экспозиции при увеличении температуры до 600С, при 18–24 суточной экспозиции при увеличении температуры до 500С (таблица 3).

Таблица 3

Степень потери жизнеспособности семенами пырея ползучего взависимости от изменения температуры обработки влабораторной биогазовой установке

Температура, 0С

Жизнеспособность семян,%

0 сутки

6 сутки

12 сутки

18 сутки

24 сутки

y=0,12x+48,8

y=-1,24x+72,4

y=-0,74x+37,4

y=-0,36x+16,6

y=-0,12x+5,2

20

51,2

47,6

22,6

9,4

2,8

30

52,4

35,2

15,2

5,8

1,6

40

53,6

22,8

7,8

2,2

0,4

50

54,8

10,4

0,4

0

0

60

56,0

0

0

0

0

Хорошим способом подавления активности находящихся в навозе семян сорных растений является анаэробная (биогазовая) обработка навоза. В результате проведенных экспериментальных исследований установлена степень потери жизнеспособности семенами пырея ползучего в зависимости от времени и температуры анаэробного сбраживания органических отходов в лабораторной биогазовой установке.

Полная гибель семян пырея ползучего наступает при анаэробном сбраживании отходов в лабораторной биогазовой установке на 25 сутки при температуре 20–250С, на 22 сутки при температуре 30–350С, на 19 сутки при температуре 40–450С и 50–550С.

Полная гибель семян пырея ползучего наступает при анаэробном сбраживании отходов в лабораторной биогазовой установке при 6–12 суточной экспозиции при увеличении температуры до 600С, при 18–24 суточной экспозиции при увеличении температуры до 500С.

Литература:

1. Босак, В. Н. Органические удобрения: Монография / УО «Полесский государственный университет». — Пинск: ПолесГУ, 2009. — 256 с..

2. Терещук, В. С. Сохранение жизнеспособности семян сорных растений в навозе при анаэробной его ферментации / ВС. Терещук // Защита растений: сб. науч. трудов / Белорус, научно-исслед. ин-т защиты растений. — Минск, 1997. –Вып. 20. — С. 109–117.

3. Сатишур, В. А. Засорение полей при применении отходов биогазовых установок: на примере биогазовой установки СГЦ «Западного» Брестского района / В. А. Сатишур, А. А. Регилевич. — Saarbrucken (Deutschland): LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. — 120 c.

Основные термины (генерируются автоматически): анаэробное сбраживание отходов, сутки, установка, жизнеспособность семян, увеличение температуры, семен пырея, потеря жизнеспособности, зависимость жизнеспособности семян пырея, суточная экспозиция, полная гибель семян пырея.


Похожие статьи

Потеря жизнеспособности семян ярутки полевой (Thlaspi...)

анаэробное сбраживание отходов, сутки, установка, жизнеспособность семян, температура, семя, зависимость жизнеспособности семян ярутки, полная гибель семян ярутки, потеря жизнеспособности, семен ярутки.

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

Анаэробное сбраживание семян пастушьей сумки в лабораторной биогазовой установке оказало достоверное влияние на изменение жизнеспособности семян в зависимости от времени экспозиции и температуры (таблица 1).

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

Анаэробное сбраживание семян осота полевого в лабораторной биогазовой установке оказало достоверное влияние на изменение жизнеспособности семян в зависимости от времени экспозиции и температуры (таблица 1).

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

потери своей жизнеспособности семенами на 24 сутки экспозиции.

Расчётная жизнеспособность семян сорных растений при их анаэробном сбраживании в биогазовой установке.

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

Анаэробное сбраживание семян горца шероховатого в лабораторной биогазовой установке оказало достоверное влияние на изменение жизнеспособности семян в зависимости от времени экспозиции и температуры (таблица 1).

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

Анаэробное сбраживание семян ромашки непахучей в лабораторной биогазовой установке оказало достоверное влияние на изменение жизнеспособности семян в зависимости от времени экспозиции и температуры (таблица 1).

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

Время экспозиции и температура анаэробного сбраживания семян подорожника ланцетного в лабораторной биогазовой установке оказали достоверное влияние на снижение жизнеспособности семян.

Потеря жизнеспособности семян пырея ползучего (Elytrígia...)

Потеря жизнеспособности семян ярутки полевой (Thlaspi arvense) в зависимости от времени и температуры анаэробного сбраживания органических отходов в лабораторной биогазовой установке. №11 (197) март 2018 г. Авторы: Чавлытко Кристина Юрьевна...

Похожие статьи

Потеря жизнеспособности семян ярутки полевой (Thlaspi...)

анаэробное сбраживание отходов, сутки, установка, жизнеспособность семян, температура, семя, зависимость жизнеспособности семян ярутки, полная гибель семян ярутки, потеря жизнеспособности, семен ярутки.

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

Анаэробное сбраживание семян пастушьей сумки в лабораторной биогазовой установке оказало достоверное влияние на изменение жизнеспособности семян в зависимости от времени экспозиции и температуры (таблица 1).

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

Анаэробное сбраживание семян осота полевого в лабораторной биогазовой установке оказало достоверное влияние на изменение жизнеспособности семян в зависимости от времени экспозиции и температуры (таблица 1).

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

потери своей жизнеспособности семенами на 24 сутки экспозиции.

Расчётная жизнеспособность семян сорных растений при их анаэробном сбраживании в биогазовой установке.

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

Анаэробное сбраживание семян горца шероховатого в лабораторной биогазовой установке оказало достоверное влияние на изменение жизнеспособности семян в зависимости от времени экспозиции и температуры (таблица 1).

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

Анаэробное сбраживание семян ромашки непахучей в лабораторной биогазовой установке оказало достоверное влияние на изменение жизнеспособности семян в зависимости от времени экспозиции и температуры (таблица 1).

Влияние режимов анаэробного сбраживания органических...

Время экспозиции и температура анаэробного сбраживания семян подорожника ланцетного в лабораторной биогазовой установке оказали достоверное влияние на снижение жизнеспособности семян.

Потеря жизнеспособности семян пырея ползучего (Elytrígia...)

Потеря жизнеспособности семян ярутки полевой (Thlaspi arvense) в зависимости от времени и температуры анаэробного сбраживания органических отходов в лабораторной биогазовой установке. №11 (197) март 2018 г. Авторы: Чавлытко Кристина Юрьевна...

Задать вопрос