Влияние плотности маточных культур на продуктивность высших водных растений

АННОТАЦИЯ

Изучено влияние первоначальной плотности маточных культур на урожайность eihhornia crassipes Solms., azolla caroliniana, lema minor L. и elodea canadensis при выращивании на сточных водах животноводческих комплексов крупного рогатого скота. Установлена оптимальная плотность вышеназванных растений. Полученные данные могут быть использованы для очистки сточных вод животноводческих комплексов.

ABSTRACT

The influence of initial density of the stock cultures on yielding capacity of eihhornia crassipes Solms., azolla caroliniana, lema minor L. and elodea canadensis when breeding cattle in wastewater of livestock breeding complexes is under study. The optimal density of the above-mentioned plants is set. Obtained data can be used for disposal of sewage of livestock breeding complexes.

Одним из наиболее актуальных способов утилизации загрязненных стоков является создание замкнутых стоков биотехнологических систем, в основе которых лежит биоконверсия загрязненных веществ с помощью живых организмов [3, с. 122].

Моделью биотехнологической системы является культивирование водных растений на сточных водах в целях их биологической очистки с одновременным получением кормовой биомассы. Основными условиями, определяющими устойчивую работу такой системы, являются: подбор видов водных растений, способных обитать в широком диапазоне концентрации загрязняющих веществ; создание устойчивых поликультур высших водных растений (ВВР), активно участвующих в утилизации загрязнений и создающих качественную кормовую биомассу; разработка технологии выращивания водных растений в промышленных масштабах [2, с. 115; 1, с. 10].

В связи с перспективами использования эйхорнии отличной (Eihhornia crassipes Solms.), азоллы каролинской (Azolla caroliniana), ряски малой (Lema minor L.) и элодеи канадской (Elodea canadensis) для доочистки сточных вод животноводческих комплексов необходимо разработать методы массового культивирования их в широком производственном масштабе.

Методы массового культивирования вышеназванных растений в сточных водах крупного рогатого скота (КРС) на больших площадях пока не разработаны. Имеются только некоторые опытные данные по культивированию отдельных видов ВВР в лабораторных условиях.

Известно, что продуктивность водных растений в культуре зависит от состава и концентрации питательной среды. В связи с этим предварительно в лабораторных условиях мы провели ряд опытов с целью подобрать наиболее подходящую концентрацию сточных вод КРС для выращивания эйхорнии отличной, элодеи канадской, ряски малой и азоллы каролинской.

Установлено, что для культивирования эйхорнии отличной в сточной воде КРС лучшей средой считается сточная вода 75 % + водопроводная вода 25 %. Для выращивания элодеи канадской и ряски малой – сточная вода 50 % + водопроводная вода 25 %. Азолла каролинская лучше растет в среде, где сточной воды 25 % + водопроводной воды 75 %.

По нашим наблюдениям, интенсивный рост ВВР зависит не только от характера и состава питательных сред, но и от первоначальной плотности маточных культур.

Был проведен ряд экспериментов для изучения влияния плотности посева на урожайность водных растений. Растения культивировали в деревянных бассейнах, выстланных полиэтиленовой пленкой. Глубина воды 60–70 см, водная поверхность 1 м².

За период опыта температура воздуха колебалась в пределах 25–35⁰ C, температура воды 18–25⁰ C, pH 6,5–7. Опыт продолжался 9 дней.

Продуктивность водных макрофитов зависит также от сроков сбора их прироста из бассейнов. При ежедневном сборе растения механически повреждаются. Это приводит к снижению продуктивности, и тем самым снижается количество биомассы. Продуктивность биомассы уменьшается также при отсутствии постоянного сбора прироста. Это происходит главным образом из-за уменьшения фотосинтетической продуктивности растений как следствие чрезмерного увеличения их плотности в бассейнах. Максимальное накопление биомассы наблюдалось при ее сборе через каждые 3 дня. При этом постоянно поддерживалась необходимая плотность маточной культуры на единице площади.

Следует отметить, что бассейны, предназначенные для выращивания вышеуказанных растений, необходимо сооружать на открытом, хорошо освещаемом и прогреваемом месте. Заполнять емкость следует водопроводной водой, так как поливная арычная вода несет много песка или спор водорослей и семян сорных водных растений. Интенсивному росту плавающих растений способствует также ежедневное утреннее опрыскивание ее зарослей водопроводной водой. Она очищает листецы, обеспечивая нормальный фотосинтез и процессы газообмена.

Наши опыты показали, что оптимальная плотность эйхорнии отличной для культивирования в сточных водах КРС 2 000 г/м². При этом средний прирост сырой биомассы в конце опыта составляет 3 150 г/м², или 157,5 %. При плотности 3 000–6 000 г/м² рост ее задерживается. Следовательно, уменьшается и накопление биомассы с единицы площади. Это объясняется недостаточностью солнечного освещения для фотосинтеза как следствие взаимного затенения листостеблей в плотных культурах (табл. 1).

Таблица 1.

Влияние плотности посева на урожайность ВВР

Из таблицы 1 видно, что ряска малая и азолла каролинская дают хороший прирост биомассы при первоначальной плотности 600 г/м². При высокой плотности культур (700–1 000 г/м²) рост этих растений задерживается.

Установлено, что 500 г/м² биомассы считается оптимальной для выращивания элодеи канадской в сточных водах КРС, в конце опыта прирост биомассы увеличивается до 725 г/м².