HYDROLYZÁTY MOŘSKÝCH ŘAS POUŽITELNÉ V PROGRAMECH ASANACE DŮLNÍCH VÝSYPEK MVDr. Vostoupal Bohuslav, Bio-algeen, Klokočná-Mnichovice
doc. ing. Šoch Miloslav, CSc., CSc
Zemědělská fakulta Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích;
Prof. Ing. Vráblíková Jaroslava, CSc., Fakulta životního prostředí UJEP , Ústí nad Labem
Ing. Zajíček Petr
Ministerstvo zemědělství ČR, Praha
Ing. Hrubý Jan, CSc.,
Výzkumný ústav pícninářský, Troubsko u Brna
Ing. Hanuš Marek,
Fakulta životního prostředí UJEP , Ústí nad Labem
Doc. MVDr. Novák Pavel, CSc.,
Veterinární a farmaceutická universita, Brno
Ing. Gjurov Vasil, Vasil
Bio-algeen, Klokočná-Mnichovice
? Co to vlastně jsou bioalgináty
Jsou to především: • Hydrolyzáty, případně i desintegrovaná masa hnědé
mořské řasy Ascophyllum nodosum, jsou jednak bezreziduálními stimulátory řady vitálních funkcí rostlin, ale i prostředky pro široké použití v oblasti sanačních operací, jmenovitě pak při systematické desodoraci, detoxikaci a řízené dekompozici biologicky rozložitelných odpadů, včetně záhatí potrubních systémů. Jejich společné skupinové jméno je
• bioalgináty
• They are products of hydrolysis of the Iceland’s cold sea • • •
water brown algae Ascophyllum nodosum and have the manifold utilization. Some of these is desodoration, detoxication and microbiotecnological stimulation of decomposition process. They are non-residual stimulators of microbiotecnological biodegradation of organic wastes and has common name bio-alginates. Opportunity of its effective using in agriculture, hygiene and environmental sanation has relatively very wide range
Kromě toho také uvádíme,….. • koncentrované hydrolyzáty hnědé mořské řasy
(Ascophyllum nodosum), které jsou – mimo jiné variace specificky formulovány také i pro aplikaci v oblasti pěstování rostlin • Surovina pro jejich výrobu je sklízena v mělkých zónách čistých arktických vod na pobřeží Islandu, ale také i dalších skandinávských zemí a ve Skotsku. • Pro finální technologické zpracování je tato řasa konzervována pouze sušením, mleta a následně vyluhována • Výsledné formulace bioalginátů jsou převážně v kapalném stavu, některé však jsou granulovány
?? Chemičtí paparazziové nám umožnili několik bližších pohledů do soukromí bioalginátů
Výsledky analýz obsahu některých důležitých aminokyselin, přítomných v bioalginátech ( podle Dr. Hartmuta Kolbe, Leipzig )
% z celkové hodnoty aminokyselin • Aminokyselina – Lysin 4,24 – Arginin 5,47 – Asparagin 9,88 – Glutamová kys. 12,03 – Alanin 5,52 – Glycin 5,70 – Leucin 5,63 – Tyrosin 3,52 – Fenylalanin 3,54
Některé důležité komponenty, přítomné ve struktuře hnědé mořské řasy (Ascophyllum nodosum) -v% ( podle Dr. Hartmuta Kolbe, Leipzig )
• Fosfor • Vápník • Draslík • Síra • Sodík • Křemík • Alginové kyseliny • Laminarin • Cukry (včet. polyuronových)
0,21 1,90 1,28 1,56 4,18 0,16 26,70 9,30 14,40
Blíže k některým méně známým avšak významným složkám • Laminarin: •
je zásobní a energetickou látkou polysacharidového typu jako chrysolaminarin nebo laminarin
• Polyuronové cukry:
• Jsou další energetickou složkou, která je současně startérem mnohých enzymatických dějů a induktory reprodukčních procesů zejména u mikrobiontů
• Polyuronové kyseliny:
• Zastávají funkci významných detoxikačních formací, které se svou strukturo, ale i funkčními dispozicemi podobají šedé huminové kyselině. Jsou významnými řasovými metabolity a vytvářejí ve své polyfunkčnosti důležitý systém ochrany před negativními vlivy zevního prostředí
??? Odkud tedy pochází základní surovina pro výrobu bioalginátů
Mořská hnědá řasa
je produktem této naší Země, uchovávající si ve svém genetickém fundamentu vitální zkušenosti za dobu 3,8 miliardy let od doby prvního výskytu řas v prostředí moří této planety (x – dominantní oblast sklizní této řasy)
x
A nyní poněkud bližší pohled…
Dosavadní podoba Islandu, známé oblasti panensky čistých vod, viděná takto z kosmického nadhledu = místo původu hnědé mořské řasy (Ascophyllum nodosum) nejvyšší kvality….
???? Jak vypadá hnědá řasa Ascophyllum nodosum jako výchozí surovina?
Názorné schematické zobrazení podoby hnědé mořské řasy (Ascophyllum nodosum) (podle Dr. Hartmuta Kolbe, Lipsko)
Nativní podoba výchozí suroviny-čerstvá islandská řasa Ascophyllum nodosum skandinávská varieta. (Foto z archivu autora.)
Podoba řasy se zřetelně mění podle lokality výskytu, účinnost si však zachovává tato forma pochází ze blízkosti skotských pláží sv. Ondřeje
Reálná podoba výchozí suroviny po proceduře konzervace sušením před vlastním finálním zpracováním
Polotovar – sušená a mletá naturální substance hnědé mořské řasy, připravená k hydrolytické preparaci a k finální výrobě škály sanativních přípravků (foto - archiv výrobce)
Konečná podoba technologického zhodnocení vitální magie řas, transformovaných do přípravků se skupinovým názvem BIO-ALGEEN
CHARAKTERISTIKY A FUNKČNÍ SPECIFIKA BIOALGINÁTŮ • BIOALGINÁTY JSOU POLYURONOVÝMI KONCENTRÁTY •
• • • •
Z ŘASOVÉ MASY JSOU NAPROSTO BEZREZIDUÁLNÍMI REGULÁTORY MIKROBIOTECHNOLOGICKÝCH DĚJŮ V PROCESU BIODEGRADACE ORGANICKÝCH ZBYTKŮ A JEJICH PLNOHODNOTNÉ TRANSFORMACE NA ŽIVÉ SUBSTRÁTY SPECIFIČNOST MEMBRÁNOVÝCH STRUKTUR BIOALGINÁTŮ DOVOLUJE VELICE EFEKTIVNÍ REGULACI HOSPODSAŘENÍ VODOU V PŮDĚ MAJÍ ZAJÍMAVÉ DESODORAČNÍ ÚČINKY MAJÍ ŠIROKÉ DETOXIKAČNÍ SCHOPNOSTI MAJÍ PŘÍZNIVÉ DESINTEGRAČNÍ VLASTNOSTI
Co je podstatnou funkční součástí bioalginátů? • koncentrát rostlinných gelů z hnědé mořské řasy, •
jehož nejvýznamnější složkou jsou polyuronové kyseliny a polyuronové cukry; široké spektrum biologicky aktivních látek, tj.: - četné aminokyseliny a další organické kyseliny, - peptidy s krátkým řetězcem, - fytohormony (auxiny, heteroauxiny), - pestrá paleta minerálních látek, - 40 stopových prvků.
????? Jaké jsou vlastnosti a funkční schopnosti bioalginátů, používaných u nás v praxi
Význam a přínosy aplikace bioalginátů
• •
Stimulují rozvoj mikrobiálních dekompozitorů Zkvalitňují proces naturální desintegrace organické hmoty regulací biochemických procesů • Nastolují pozitivní efekt tzv. interferenčního fenoménu ve spektru mikrobiálního osazení kompostové zakládky • Regulací biochemických dějů velice účinně potlačují růst plísní • Příznivou je i jejich schopnost deprimovat výskyt fusarií a následně i negativní vliv deoxynivalenolu (DON) •
(pokračování..)
Cílové oblasti uplatnění bioalginátů pro podporu účelového rozvoje kořenových systémů
Výsevy a výsadba v nepříznivých půdněklimatických podmínkách Rekultivační výsadby v podmínkách s nedostatečně početným nebo nedostatečně funkčním mikroedafonem (rekultivace důlních výsypek a p.) Výsadby za účelem zpevňování svažitých terénů (terénní zářezy silničních a železničních tras) Obnovy lesních a parkových porostů, zejména v podhorských a horských oblastech Reintrodukce vzrostlých keřových a stromových dřevin Fortifikace funkce kořenových čistíren
????? Jaké jsou schopnosti těchto přípravků a reálné možnosti jejich nasazení
Vliv experimentálního ošetření obilek pšenice biolaginátem Výsledky srovnávacího experimentu sledujícího vliv aplikace bioalginátu na obilku a její odezvy v některých růstových projevech (zpracováno podle výsledků ing. L. Blahy, CSc., VÚRV Praha)
Sledovaná hodnota ukazatel Objem kořenů v ml Sušina nadzemní části vg Sušina kořenů vg
Ozimá pšenice v době sloupkování
Jarní pšenice v době sloupkování
Standard bez ošetření
Ošetřeno biolaginátem
Standard bez ošetření
Ošetřeno biolaginátem
8,2
16,6
9,6
22,8
1,17
1,63
1,4
2,58
0,27
0,51
0,31
0,99
Zobrazení krátkodobého vlivu bioalginátu na rozvoj kořenového systému u žita – vlevo po aplikaci bioalginátu
B.A. S-90
(foto ing. L. Blaha, CSc., VÚRV Praha)
S bioalginátem S bioalginátem
Bez použití bioalginátu
Teplota půdy ve oC komparativní zobrazení měřitelného efektu z fenoménu revitalizace mikrobiálního života v půdě a s ním i jejího významného biotermického prohřátí (použito firemních materiálů výrobce)
Teplota půdy bez ovlivnění bioalgináty…
… a při použití bioalginátů jako vitálních stimulátorů
+ 9,45o C
+ 10,48o C
Komparativní ukázka vlivu bioalginátů na vývoj kořenového systému rostliny (použito firemních materiálů výrobce)
Bez bioalginátu
S bioalginátem
Praktické výsledky experimentální lokální aplikace bioalginátu u kořenové zeleniny (foto autor)
oš et ře no
no ře et oš ne
Srovnávací prezentace dvou mladých experimentálních rostlin – vlevo: rostoucí pod vlivem bioalginátů a vpravo: bez jejich působení (použito firemních materiálů výrobce přípravků řady Bio – algeen))
S biolagináty
Bez bioalginátů
Podobný srovnávací experiment, demonstrovaný na kořenovém systému a hlízách brambor (použito firemních materiálů výrobce)
Ošetřeno bioalginátem
Neošetřeno bioalginátem
Potlačující účinky bioalginátů na sledované fugativní plyny, vznikající při biodegradaci v biomase i v průběhu spontánní biodegradace (zpracováno podle dokumentace výrobce)
Vliv bioalginátů na:
• • •
snížení úniků amoniaku potlačení emisí metanu omezení evaporací H2S
Další oblasti uplatnění bioalginátů
• Desodorace:
- skládky organických odpadů, - znečištěné potrubní systémy na organické odpady, - organické biotechnologie a jejich odpady; - čistírny odpadních vod; - komunální sféra, jmenovitě pak úseky hospodaření s odpady
• Detoxikace:
- využití komplexotvorné dispozice bioalginátů - potlačování metatoxického efektu produkovaného nebo unikajícího NH3; - využití detoxikačního potenciálu sytému gel-vločky aj.
• Desintegrace
- celulózové krusty a záhatě, sedimenty, nánosy a ucpávky
Význam a přínosy aplikace bioalginátů (pokračování..)
• S ohledem na značnou podobu alginátových kyselin se šedou huminovou kyselinou mají tyto i velice podobné schopnosti, a to zejména v oblasti :
• detoxikační • hydratační • protektivní • růstově stimulační
??????? Další možnosti uplatnění a oblasti výhodného použití bioalginátů
Další z možností efektivního uplatnění bioalginátů ve sféře hygienizace a ochrany životního prostředí • Purifikace: - popsány výsledky s využitím bioalginátů při čistění zemin, kontaminovaných ropnými látkami; - zahájeny experimenty s čistěním mastných povrchů touto mikrobiotechnologickou metodou – s bioalgináty
• •
ČOV a kořenové čistírny Další formy zpracovávání BRO Intenzifikace provozu bioplynové stanice • Revitalizace půd a ploch, postižených povodněmi (viz dále) a p.
Až do těchto dimenzí mohou dosahovat důsledky dějů, o kterých lze v této souvislosti hovořit – spontánní biodegradační děje se totiž negativně podílejí i na globálních problémech Země.....
!!!!!!
!!!
• Mimořádný zdravotně hygienický, ale i pěstební význam mají bioalgináty při omezování biologických rizik, pramenících z redistribuce problémových odpadních hmot v krizových situacích, jako jsou na příklad povodně……
Meteorologové nás varují, že opakování vůbec není vyloučeno, že je nutno včas koncipovat a ověřit účinná reparativní řešení…..
Přínosný efekt mohou nabídnout i v situacích zcela opačných – v obdobích katastrofického sucha • Např. B.A. granulát (ale i další formy) je schopen vázat až 350-ti násobek vody v poměru k vlastní hmotnosti • Podnícením rozvoje kořenových systémů – a to jak co do hloubkového dosahu, tak i co do jejich denzity – významně zvyšuje odolnost takto ošetřených rostlin (kultur) proti přísušku. • Na kořenech rostlin ošetřených bioalgináty nebo vegetujících v prostředí uzásobeném těmito přípravky, se vytvářejí polopropustné membrány, efektivně bránící ztrátám vody
Toto je zatím jen vzdálená africká poušť, ale klimatické změny ji mohou ve skutečnosti přenést i k nám
Komparativní znázornění nákladových relací při omezování pachové zátěže z rozkladu organických odpadů Nákladová křivka technologií na omezování zápašných emisí
kumulované náklady (mld.Kč.rok
-1
)
12 10 8 6 4 2 0 -2 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
kum ulovaný potenciál redukce e m is í (kt NH3 .rok -1 )
Rekuperační výměníky
Vhodná manipulace s org. odpady
Použití bioalginátů
Bioreaktory Kryté skládky org.odpadů
Povrchová a podpovrchová aplikace odpadů
50
?????
??
??
??
????
Které přípravky bio-algeenové řady mají význam pro rekultivační a revitalizační programy v oblastech postižených těžebními zásahy do krajiny
Stručná orientace v biolaginátových přípravcích, použitelných pro stimulaci rostlin B.A. kořenový koncentrát: je určen pro stimulaci rozvoje kořenového systému Aplikace: formou lázně nebo zálivky - prostokořenné rostliny: ředění vodou 1 : 8 . - s kořenovým balem: ředění vodou 1 : 100
B.A. S-90 Aplikace: lázně, postřiky, cílené zálivky ke kořenové pleteni Ředění: 1 : 100 – 1 : 200 zálivkovou (užitkovou) vodou Již při jednorázovém ošetření v počáteční fázi vývoje rostlin lze dosáhnout 30-50% nárůstu kořenové hmoty (oproti takto neošetřené kontrole)
(pokračování>>>)
Stručná orientace v biolaginátových přípravcích, použitelných pro stimulaci rostlin (pokračování)
B.A. granulát Je určen pro posílení vitálních dispozic ve zhoršených půdně-klimatických podmínkách, pro výsadbu rostlin při rekultivacích a výsadbách v zasolených pásmech v okolí silničních tras Aplikace: formou přímého sypkého přídavku ke kořenům nebo ve směsi se zeminou – orientační dávka je 50 - 100 g / m2 ošetřované plochy
Bio-algeen rychlokompostovač je určen pro zrychlení a zdokonalení biodegradačních dějů v kompostovacím procesu Aplikace: formou skropné lázně nebo zálivky, případně i tlakovou injektáží do figury kompostů: v dávce 0,15 – 0,3 l přípravku na každý kubický metr kompostové zakládky při ředění vodou 1 : 100
Co však bioalgináty v biotické oblasti rozhodně neumí: • Přímou deratizaci - ale nastolením dekompozičních dějů omezují příznivé podmínky
pro zasídlení a rozšíření společenstev synanthropních hlodavců
• Přímou dezinsekci - ale odstraněním atraktivit pro hmyz zmenší příležitost k obživě a tudíž i zájem a následně i výskyt hmyzích populací
• Dezinfekci lege artis v prostředí bioalgináty mají charakter výrazných probiotik, dezinfekce je reciproční funkce, proto koexistence obou těchto funkcí vjednom přípravku je nejenom je neslučitelná, ale i nelogická
• Sterilizaci hmot a materiálů ač je tato formulace zjevně nesmyslnou, přesto se objevuje v reklamních sloganech některých pseudoanalogů….nikoliv však v informacích o schopnostech bio-algeenových přípravků.
A to už je dnes opravdu úplně vše…………… • Děkujeme za vzácnou příležitost pro nás
vystoupit na vašem odborném fóru…. • Děkujeme rovněž i za vlídnou pozornost, s jakou jste naši informaci sledovali… • Velice se z toho všeho těšíme a věříme, že toto – ač zcela první – tak určitě nebylo naše jediné setkání s vámi všemi…..
A proto brzy opět nashledanou nad stále aktuální tématikou intenzívní pomoci pro rehabilitaci krajiny severních Čech…
Adresy hlavních autorů: • MVDr. Bohuslav Vostoupal,
Jaroslava Haška 22, 3870 04 České Budějovice, tel.: 603 709 887, e-mail:
[email protected]
• Ing. Vasil Gjurov,
Bio-algeen, Klokočná 89, 251 64 Mnichovice, tel.: 603 825 659, e-mail:
[email protected]
