Actual Problems of Safe Disinfection of Hydroponic Substrates of Agricultural Complexes

Autor: Pogorelova, M.A., Suvorov, O.A., Kuznetsov, A.L., Panait, A.I., Pogorelov, A.G.
Rok vydání: 2020
Předmět:
Popis: Погорелова Мария Александровна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории функциональной микроскопии биосистем Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт теоретической и экспериментальной биофизики» Российской академии наук (г. Пущино), pogm2007@rambler.ru Суворов Олег Александрович, кандидат технических наук, сотрудник лаборатории функциональной микроскопии биосистем Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт теоретической и экспериментальной биофизики» Российской академии наук (г. Пущино), 79264003948@ya.ru Кузнецов Александр Львович, кандидат технических наук, сотрудник лаборатории функциональной микроскопии биосистем Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт теоретической и экспериментальной биофизики» Российской академии наук (г. Пущино), a.l.kuznetsov@bk.ru Панаит Артём Игоревич, младший научный сотрудник лаборатории функциональной микроскопии биосистем Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт теоретической и экспериментальной биофизики» Российской академии наук (г. Пущино), panait-artem@rambler.ru Погорелов Александр Григорьевич, доктор биологических наук, заведующий лабораторией функциональной микроскопии биосистем Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт теоретической и экспериментальной биофизики» Российской академии наук, (г. Пущино), agpogorelov@rambler.ru. M.A. Pogorelova, O.A. Suvorov, A.L. Kuznetsov, A.I. Panait, A.G. Pogorelov Institute of Theoretical and Experimental Biophysics of the Russian Academy of Sciences, Pushchino, Moscow region Необходимость удовлетворения потребностей населения в продуктах питания приводит к увеличению выпуска сельскохозяйственной продукции методом гидропонического культивирования. Проблемы микробиологического заражения и дезинфекции сложных поверхностей гидропонных субстратов (на примере керамзита) требуют простых и надежных технологий обработки и контроля качества. Наличие шероховатостей и пористости материалов приводит к бесконечной борьбе с заражением поверхности, так как после первичного заражения пор покрытия отмыть проникшие в сложную структуру микроорганизмы практически невозможно. Поры керамзита и питательные составы, индивидуально подбираемые для каждой культуры, являются идеальными условиями для развития бактериологических конгломератов и симбиозов, в некоторых запущенных случаях это приводит к необходимости извлечения субстрата в связи с необратимым ростом скоплений микроорганизмов и риском полного заражения технологических линий. Целью исследований являлась разработка безопасного способа обеззараживания гидропонных субстратов агропромышленных комплексов. Для реализации поставленной были выделены следующие задачи: искусственное заражение гранул керамзита характерными для гидропонных субстратов конгломератами и симбиозами микроорганизмов; изучение структуры биопленки зараженных гранул; разработка метода обеззараживания гидропонных субстратов на примере гранул керамзита. По результатам проведенной работы можно сделать вывод, что применение электрохимически активированных растворов, на примере моющего и дезинфицирующего раствора Анолита АНК СУПЕР, позволяет частично отмыть отдельные группы микроорганизмов и их конгломератов, однако требуется тщательный анализ методик очистки, в том числе с подбором гидродинамических условий мойки. В промышленном использовании данный способ обеззараживания совместно с оценкой эффективности методом электронной микроскопии может дать положительный эффект. The need to meet the needs of the population for food leads to an increase in agricultural output by hydroponic cultivation. The problems of microbiological infection and disinfection of complex surfaces of hydroponic substrates (for example, expanded clay) requires simple and reliable processing technologies and quality control. The presence of roughness and porosity of materials leads to an endless fight against surface contamination, since after the initial infection of the pores of the coating, it is practically impossible to wash the microorganisms that have penetrated the complex structure. Expanded clay pores and nutritional compositions individually selected for each culture are ideal conditions for the development of bacteriological conglomerates and symbioses; in some neglected cases, this leads to the need to extract the substrate due to the irreversible growth of accumulations of microorganisms and the risk of complete infection of technological lines. The aim of the research was to develop a safe method for the decontamination of hydroponic substrates of agricultural complexes. To achieve this, the following tasks were identified: artificial infection of expanded clay granules with conglomerates and symbioses of microorganisms characteristic of hydroponic substrates; study of the biofilm structure of infected granules; development of a method for disinfecting hydroponic substrates by the example of expanded clay granules. According to the results of this work, it can be concluded that the use of electrochemically activated solutions, using the Anolyte ANK SUPER washing and disinfecting solution as an example, allows partial washing of certain groups of microorganisms and their conglomerates, however, a thorough analysis of cleaning methods, including the selection of hydrodynamic washing conditions, is required. In industrial use, this disinfection method together with the evaluation of effectiveness by electron microscopy can give a positive effect. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект № 17- 76-20014).
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: