Исследование фитотоксичности компоста, полученного из твердых бытовых отходов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 5 февраля, печатный экземпляр отправим 9 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Экология

Опубликовано в Молодой учёный №20 (362) май 2021 г.

Дата публикации: 16.05.2021

Статья просмотрена: 10 раз

Библиографическое описание:

Коржова, А. Е. Исследование фитотоксичности компоста, полученного из твердых бытовых отходов / А. Е. Коржова, Н. Р. Молодкина. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 20 (362). — С. 136-139. — URL: https://moluch.ru/archive/362/81105/ (дата обращения: 28.01.2022).



Известно, что компосты из органических материалов благоприятно влияют на свойства почвы и на растения, выращиваемые на этой почве. Компост — ценное удобрение. Компосты содержат значительное разнообразие макро- и микроэлементов. Компост является ценным источником азота, фосфора и калия. Также компост содержит микроэлементы, необходимые для роста растений [1].

Однако компосты, получаемые из твердых бытовых отходов, могут содержать в себе также и опасные для растений элементы. Одним из главных факторов, препятствующих получению экологически чистого компоста из ТБО, является загрязнение его тяжелыми металлами. Поскольку тяжелые металлы практически не разлагаются, они накапливаются в компостах в процессе компостирования. Поэтому такое аккумулирование тяжелых металлов является большим препятствием для использования компоста [2].

Таким образом, очень важно знать, является ли компост из твердых бытовых отходов безопасным для его использования в качестве удобрений. Одним из способов проверки компоста на безопасность является его проверка на фитотоксичность.

В данной работе представлены результаты проведения опыта на фитотоксичность с использованием двух видов семян: Кресс салат ( Lepidium Sativum ) и Горчица белая ( Sinapis alba ).

Опыт на фитотоксичность проводился согласно методике ГОСТ Р ИСО 18763–2019 «Качество почвы. Определение токсического воздействия загрязняющих веществ на всхожесть и рост на ранних стадиях высших растений» [3,4].

Данный метод исследования заключается в сравнении всхожести семян двудольных растений Lepidium Sativum и Sinapis alba. Всхожесть семян наблюдалась на исследуемой и на контрольной почве. Опыт проводился при температуре 25 ºC в течение 72 часов.

В качестве контрольной почвы была взята смесь торфа и чистого компоста, полученного из домашних органических отходов, в соотношении 2:1 соответственно. Исследуемой почвой являлся компост из ТБО, полученный на полигоне.

Проведение эксперимента

В чашки Петри помещали 90 см 3 почвы, затем добавляли дистиллированную воду и сверху помещали бумажный фильтр, через который влага с почвы проникала к семенам.

Каждый вид семян помещали в чашки Петри на фильтры с исследуемой почвой в трех повторениях и в чашки Петри с контрольной почвой тоже в трех повторениях. Каждый образец содержал по 10 семян.

Результаты исследования

По истечении 72 часов с начала эксперимента были проведены измерения образцов: подсчет количества проросших семян N S , измерение длин корней (L R ) и стеблей (L S ) у каждого проросшего семени.

Результаты измерений приведены в таблицах 1 и 2.


Таблица 1

Результаты измерения растения Кресс салат ( Lepidium Sativum )

Кресс салат ( Lepidium Sativum )

Контроль

Опыт

Образец 1

Образец 2

Образец 3

Образец 1

Образец 2

Образец 3

1. Количество проросших семян

9

10

10

6

8

8

2. Длина самого длинного корня, мм

60

80

60

25

25

25

3. Средняя длина корня, мм

34,3

39,9

39

11,6

11,3

11,8

4. Длина самого длинного стебля, мм

30

75

20

20

30

25

5. Средняя длина стебля, мм

25,2

31

10,5

10,8

18,7

18,7

6. Среднее число проросших семян

9,6

8

7. Средняя длина корня, мм

37,7

11,6

8. Средняя длина стебля, мм

22,2

16

Таблица 2

Результаты измерения растения Горчица белая ( Sinapis alba )

Горчица белая ( Sinapis alba )

Контроль

Опыт

Образец 1

Образец 2

Образец 3

Образец 1

Образец 2

Образец 3

1. Количество проросших семян

7

9

4

2

8

7

2. Длина самого длинного корня, мм

65

60

100

11

25

30

3. Средняя длина корня, мм

27,5

34,5

41,3

6

13,7

19,2

4. Длина самого длинного стебля, мм

25

55

35

20

20

15

5. Средняя длина стебля, мм

20

32,5

28,7

15

9,6

10,3

6. Среднее число проросших семян

6,6

5,6

7. Средняя длина корня, мм

34,4

13

8. Средняя длина стебля, мм

27

11,6


На рисунках 1, 2, 3 и 4 приведены фотографии всхожих семян по окончании эксперимента.

Семена горчицы белой (Sinapis alba) в контроле

Рис. 1. Семена горчицы белой (Sinapis alba) в контроле

Семена горчицы белой (Sinapis alba) в исследуемой почве

Рис. 2. Семена горчицы белой (Sinapis alba) в исследуемой почве

Семена кресс - салата (Lepidium Sativum) в контроле

Рис. 3. Семена кресс - салата (Lepidium Sativum) в контроле

Семена кресс - салат (Lepidium Sativum) в контроле

Рис. 4. Семена кресс - салат (Lepidium Sativum) в контроле

Вычисление процентного замедления

На основе результатов измерений фиксируется процентное замедление следующих характеристик:

  1. Прорастание семян. Вычисляется по формуле: (A — B) / A ˟ 100 %, где А — среднее число проросших семян в контроле, В — среднее число проросших семян в исследуемой почве. Для кресс — салата этот показатель составил 16,6 %, для горчицы белой — 15,2.
  2. Рост корней. Также вычисляется по формуле (A — B) / A ˟ 100 %, где А — средняя длина корня в контроле, мм, В — средняя длина корня в исследуемой почве, мм. Для кресс-салата этот показатель составил 69,2 %, для горчицы белой — 62,2 %.

Результаты и выводы

На основе международных межлабораторных исследований на фитотоксичность [5, 6], определены следующие критерии валидности:

1) 70 % семян должны прорасти в исследуемой почве по окончании эксперимента (после 72 часов).

2) средняя длина корней в исследуемой почве должна составлять не менее 30 мм.

При проведении нашего опыта 80 % семян кресс — салата и 56 % семян горчицы белой проросли. Средние длины корней у кресс-салата и у горчицы белой были всего 11,6 мм и 13 мм соответственно.

Из данных исследований можно сделать вывод, что использованный компост на основе твердых бытовых отходов не является оптимальной почвой для выращивания растений. По сравнению с контрольной почвой, использование компоста из ТБО значительно замедляло рост корней, а также сокращало всхожесть семян. То есть он обладает фитотоксичностью.

Альтернативой может быть использование компоста из ТБО в смеси с торфом, что предварительно требует также проведения исследования данной смеси на фитотоксичность.

Литература:

  1. Manohara B., Belagali S. L. Characterization of Essential Nutrients and Heavy Metals during Municipal Solid Waste Composting // Environmental Science. — 2014.
  2. Д. М. Малюхин Экологические аспекты использования органогенных субстратов при рекультивации полигонов твердых коммунальных отходов // Геоэкология. — Санкт-Петербург. 2018. С. 19–23.
  3. ГОСТ Р ИСО 18763–2019 «Качество почвы. Определение токсического воздействия загрязняющих веществ на всхожесть и рост на ранних стадиях высших растений».
  4. ISO 18763–2016 ‘Soil quality — Determination of the toxic effects of pollutants on germination and early growth of higher plants’.
  5. ISO 11269–1 ‘Soil quality — Determination of the effects of pollutants on soil flora. Part 1: Method for the measurement of inhibition of root growth’.
  6. ISO 11269–2 ‘Soil quality — Determination of the effects of pollutants on soil flora. Part 2: Effects of contaminated soil on the emergence and early growth of higher plants’.
Основные термины (генерируются автоматически): исследуемая почва, длина корня, семя, длина стебля, контрольная почва, использование компоста, компост, семя горчицы, процентное замедление, самый длинный корень.


Задать вопрос