Биомасса урожая

Истощение почв наблюдается в результате изъятия биогенных элементов из почвенного круговорота веществ с биомассой урожая без сбалансированной компенсации потерь минеральными удобрениями. [c.184]

Источниками азота в питательной среде могут быть белки, пептиды, аминокислоты, соли аммония или аммиака, нитраты, а также атмосферный азот. Количество азотсодержащих веществ для образования биомассы можно вычислить, если известно содержание азота в данной биомассе и вероятный урожай ее. Обычно принимают, что 5% азота остается в питательной среде неиспользованным. [c.52]

Как видно из рис. 2.1, получение топлива по схеме биомасса— биотехнология основывается на сочетании фотосинтеза, животноводства, кормопроизводства и ферментации с использованием наиболее подходящих организмов. Все это должно быть совмещено с инженерным обеспечением сбора урожая, его перевозки, обработки и получения конечного продукта. Единственным поставщиком энергии в такой системе является солнечный свет (этап фотосинтеза). Соответственно все другие потребности должны быть удовлетворены за счет комбинированных источников энергии (ископаемого топлива, электроэнергии или части самой биомассы). Следовательно, определяющим фактором является отношение количества солнечной энергии, запасенной в конечном продукте, к энергии, затраченной на его [c.35]

Эффективность фотосинтеза с точки зрения производства биомассы можно оценить через долю общей солнечной радиации, попадающей на определенную площадь за определенное время, которая запасается в органических веществах урожая. Продуктивность системы можно оценить по количеству органического сухого вещества, получаемого с единицы площади за год, и выразить в единицах массы (кг) или энергии (мДж) продукции, полученной с гектара за год. [c.47]

Потенциальный урожай биомассы у пресноводных и морских растений весьма велик, но чрезвычайно большое содержание воды во многих этих растениях при сборе и сложность сушки на солнце препятствуют использованию их как топлива путем прямого сжигания. По этой причине наиболее подходящей технологией переработки водных растений и сырых отходов земледелия в топливо, корма и удобрения является анаэробная ферментация. Эти растения просто процветают в сточных водах. Они успешно очищают воду и хорошо при этом растут. Таким образом, они могут играть двойную роль улучшать состояние окружающей среды и служить важным источником энергии. [c.54]

В общем случае коэффициент выхода биомассы является переменной величиной, зависящей от условий культивирования. Вариабельность этого коэффициента очень важна с точки зрения оптимизации процесса. Понятие коэффициента выхода можно распространить на все разнообразие питательных веществ, используемых растущими микроорганизмами, и на все получающиеся продукты. Кроме того, при оценке относительной эффективности биохимических путей, лежащих в основе роста и метаболизма микроорганизмов, широко применяют понятия молярного урожая биомассы и выхода, когда учитывается число электронов, поступающих от субстратов, и суммарное количество потребляемой энергии. [c.403]

Количество биомассы, достигнутое в стационарной фазе, называют выходом или урожаем. Урожай зависит от природы и количества используемых питательных веществ, а также от условий культивирования. [c.197]

Сбора урожая биомассы или ее размывания [c.44]

Достаточно подробные сведения по остаточным количествам пестицидов изложены в монографии Майер-Боде [110]. Подавляющее большинство сведений в указанной работе относится к методу опрыскивания. На основании многочисленных экспериментальных данных автор отмечает, что 1) начальный уровень остаточных количеств после опрыскивания рабочими растворами ядохимикатов может быть оценен по удельному расходу активно действующего вещества (АДВ) и валовому урожаю биомассы 2) скорость уменьшения остатков определяется как простым разбавлением в ходе роста растительности, так и процессами химического разложения, либо под действием ультрафиолетовой радиации, либо под действием различных растительных ферментов. В ряде случаев, особенно для пылевидных препаратов, необходимо принимать во внимание сдув препарата ветром, а также смыв дождем или росой. [c.62]

Зависимость урожая и выхода зерна пшеницы (Кхоз) от величины урожая общей биомассы в различные годы возделывания сортов [c.277]

Для изучения действия пестицидов на растение проводят лабораторные, вегетационные и полевые опыты, в процессе которых определяют характер действия пестицидов на растение. В зависимости от особенностей пестицида, его назначения и способа применения в лабораторных и вегетационных опытах могут определяться такие показатели, как всхожесть и энергия прорастания семян, высота проростков, длина первичных корешков у проростка, густота всходов, динамика роста, накопление биомассы растений по фазам роста, появление ожогов, нарушение обмена веществ и отдельных физиологических процессов (фотосинтеза, дыхания и т, д.), величина урожая и его качество, остаточные количества пестицидов в урожае. С этой целью пестицидами в зависимости от задачи опыта обрабатывают семена растений или их проростки, опрыскивают растения в нужной фазе их развития, обрабатывают почву, в которой затем выращивают растения. Всю работу проводят по общепринятым в агрохимических исследованиях методикам. [c.206]

Основная задача, стоящая при изучении природы и механизма фотосинтеза, — это разработка путей и способов повышения продуктивности растений. В ходе формирования урожая любых сельскохозяйственных культур фотосинтезу принадлежит ведущая роль. Это утверждение можно иллюстрировать следующими примерами. В процессе фотосинтеза растения весь углерод усваивают из внешней среды, углерод же в урожае составляет примерно 42—45% веса сухой массы, В период наиболее интенсивного роста суточный привес сухой биомассы на гектар посевов составляет примерно 80—150 кг, а иногда и 300—500 кг. При этом в течение дня растения усваивают из воздуха через листья 150—300 и даже 1000 кг углекислого газа. Это количество углекислого газа соответствует его содержанию над гектаром площади в слое воздуха высотой 30—200 м. [c.218]

Опад большинства сельскохозяйственных растений численно равен разности между общей биомассой и массой органического вещества, которую использует человек. Опад полевых культур, прежде всего зерновых, составляет 30—40% от общей биомассы. В состав его входят биомасса корней, масса отавы п пожнивных остатков. Массу отавы и пожнивных остатков определяют после сбора урожая методом однометровых учетных площадок в 10-кратной повторности. [c.38]

Интенсивное земледелие мира способно функционировать в том случае, если оно имеет надежную промышленную основу. Индустриализованное сельское хозяйство ФРГ добилось постоянного повышения урожаев с единицы площади путем использования фотосинтетического преобразования солнечной энергии в биомассу. Однако эти всё возрастающие урожаи были достигнуты только за счет непропорционально выросших затрат вне сельскохозяйственной экосистемы. На рисунке 13 показаны в принципе хорошо известные взаимосвязи, значение которых часто недооценивается. С увеличивающейся интенсивностью сельскохозяйственного производства расходы постоянно резко возрастают. В результате плато кривой чистой продуктивности, т. е. оптимальный уровень, достигается значительно раньше, чем об этом можно судить по валовому урожаю. Обсуждая рентабельность какого-либо метода защиты растений, нельзя отходить от кривой чистой продуктивности, т. е. предварительно снимать все затраты. Если принять во внимание удорожание и ограниченность доступного жидкого топлива, то можно предвидеть, что прежние успехи подходят к концу. В США, например, начиная с 1970 г. урожаи пшеницы, кукурузы, сорго, сои, хлопчатника и многих плодовых и овощных культур не повышаются, а скорее снижаются, несмотря на растущее использование минеральных удобрений и пестицидов [509]. Еще более тревожной, чем графическое изображение (рис. 13), является проведенная ФАО экстраполяция глобальных дан- [c.254]

Под урожаем (или выходом) биомассы понимают разность между максимальной и исходной массой бактерий [c.79]

Измерение биомассы применяют для подсчета урожая микроорганизмов, понимая под биомассой сухую массу живого материала, выраженную в единицах массы (г/л). Измерение биомассы природных проб часто не приводит к точным результатам вследствие большого количества побочных эффектов, связанных с отбором проб и их измерением. Поэтому наиболее приемлемыми методами [c.258]

Неудобств, связанных с использованием пирамид чисел можно избежать путем построения пирамид биомассы, в которых учитывается суммарная масса организмов (биомасса) каждого трофического уровня. Для таких оценок надо взвесить типичных представителей каждого вида, что, конечно, трудоемко и может потребовать дорогого оборудования. В идеале сравниваются сухие биомассы. Их либо оценивают приблизительно по сырым данным, либо определяют разрушающим методом (опыт 11.2). Прямоугольники, из которых строится пирамида, теперь соответствуют массе организмов на единице площади или в единице объема местообитания. На рис. 10.7 приведена пирамида биомассы некой водной экосистемы. Обратите внимание, что биомасса продуцентов (фитопланктона) меньше, чем биомасса первичных консументов (зоопланктона), и лишь вьппе этого уровня пирамида приобретает характерную для нее форму. При взятии образцов, иными словами в какой-то данный момент времени, всегда определяется биомасса на корню, или урожай на корню. Важно понимать, что эта величина не содержит никакой информации о скорости образования биомассы (продуктивности) или ее потребления. В противном случае могут возникнуть ошибки по двум причинам. [c.393]

Если скорость потребления (поедания) биомассы примерно равна скорости ее образования, то урожай на корню не позволит судить о продуктивности, т. е. о количестве вещества (и энергии), переходящих [c.393]

Рост микробной культуры характеризуется величиной выросшей в среде биомассы — урожаем клеток — и скоростью роста, т. е. приростом биомассы в единицу времени (за час или сутки). Количество биомассы в культуральной жидкости определяют различными методами, из которых наиболее распространены взвешивание клеток, предварительно отделенных от жидкости 4>ильтрированием и высушенных до постоянного веса, и замер мутности культуральной жидкости на фотоэлектроколориметре. Подробна эти методы описаны в гл. ХП1. [c.19]

Вследствие рассредоточенности и большой влажности биомассы затраты на сбор и транспорт составляют 50% (и более) стоимости конечного продукта. Поэтому совершенствование технологии переработки биомассы не в состоянии значительно снизить себестоимость топлив. Здесь требуются меры по интенсификации и удешевлению выращивания и сбора урожая сырья. Например, для более доступной, чем сельскохозяйственная, древесной биомассы возможно создание энергетических лесовбд-ческих плантаций. В отличие от обычных лесоводческих хозяйств, рассчитанных на выращивание деревьев больших разме- [c.124]

Приросты урожайности за счет улучшения агротехники обычно связаны с увеличением энергозатрат (в форме горючего для тракторов, удобрений и средств защиты растений, получаемых за счет ископаемого топлива). В результате урожай с единицы площади возрастает, но в пересчете на затраченную энергию падает. Такие изменения приемлемы при выращивании пищевых культур, но нежелательны для энергетических , когда необходимо получить большой урожай биомассы при малых энергозатратах. Ясно, что эффективные системы производства биомассы потребуют дополнительного вклада энергии. Вели чину его, а также ожидаемый выигрыш (в смысле увеличения, энергопродуктивности) еще предстоит оценить. [c.49]

Многие жидкие и полутвердые отходы — идеальная среда для роста фотосинтезирующих водорослей и бактерий. При хороших условиях они быстро наращивают биомассу и осуществляют эффективное превращение солнечной энергии (3,5%) выход продукции составляет 50—80 т с гектара в год. Собранные водоросли можно прямо скармливать животным, получать из них метан или сжигать для получения электроэнергии. При этом одновременно происходит переработка отходов и очистка воды. По существующим оценкам затраты на такие системы в условиях Калифорнии составляют 50—75% от затрат на обычные системы переработки сточных вод. Главная хозяйственная проблема здесь — затраты на сбор продукции. Ее можно решить, используя иные виды водорослей, которые легче собирать, и новые технические приемы сбора урожая . Для полной переработки жидких стоков сегодня пытаются применять двухступенчатые водоемы с водорослями. В первом водоеме выращивают водоросли, которые собирают путем фильтрации, во втором — ааото-фиксирующие сине-зеленые водоросли (их тоже легко собирать) питательные вещества для их роста поступают из перво-1Го водоема. Для увеличения продуктивности можно использовать и промышленные отходы, включая СОг. Из собранной биомассы путем сбраживания можно получать метан (в пересчете на энергию — 1,1 МДж на килограмм водорослей), причем отходы от такой переработки будут содержать практически весь зот и фосфор биомассы водорослей. Это хорошее удобрение для сельского хозяйства. Один гектар водорослевых прудов может давать удобрения для 10—50 гектаров полей. [c.55]

При любой количественной оценке роста микроорганизмов и/или синтеза конечного продукта необходимо связать образование микробной биомассы и продуктов с расходованием субстратов и питательных веществ. Для описания соотношения между ростом микроорганизмов (в расчете на сухой вес) и потреблением углеродного энергетического субстрата были введены понятия урожая бактериальной культуры и выхода биомассы (Monod,. 1942). В математической форме коэффициент выхода микробной биомассы Yx/s можно представить следующим образом [c.403]

Величина биологического урожая посевов определяется, во-первых, скоростью формирования и конечными размерами фотосинтетической поверхности. Важным показателем являются так называемые фотосинтетические потенциалы растений, характеризующиеся суммой ежедневных показателей площади листьев в посеве за весь вегетационный период или за часть его. Убиол зависит не только от площади листьев, но и от превышения интенсивности фотосинтеза над интенсивностью дыхания в них. Чем больше эта разница, тем выше показатель чистой продуктивности фотосинтеза (Фч. пр), измеряемый по весу сухой биомассы, накапливаемой за сутки [c.278]

Для оценки работы фотосинтетического аппарата пользуются понятием коэффициента эффективности фотосинтеза (/(эф). С его помощью можно высчитать количество сухой биомассы, которое образуется в течение суток растением при усвоении в течение дня 1 кг СОг. При благоприятных условиях УСэф может приближаться к 0,5, а в неблагоприятные периоды падать до нуля или принимать отрицательные значения. Если умножить этот коэффициент на количество усвоенного 1 листовой поверхности углекислого газа, а также на показатель площади листьев, можно получить размеры биологического урожая за сутки. Суммируя же эти показатели за количество дней вегетационного периода, можно вычислить биологический урожай, т. е. вес общей сухой биомассы. [c.218]

Еще в работах Моно [38] было установлено, что концентрация микроорганизмов в стационарной фазе не связана ни с величиной посевной дозы, ни с продолжительностью начального периода роста популяции. Правда имеются наблюдения, что большему количеству посевного материала A t. rimosus — продуцента окситетрациклина, соответствует большее накопление биомассы [41]. Однако общим является то положение, что увеличение урожая биомассы однозначно (в определенных пределах) связано с повышением запаса субстрата в питательной среде, а длительность периода поддержания числа особей на постоянном уровне — с запасом в питательной среде источников энергетического обмена. [c.43]

Фенологические наблюдения в процессе вегетации яровой пшеницы показали, что при поливе омагниченной водой всходы и фазы развития растений наступали на 1—3 дня раньше, чем при поливе обычной водой. В первом случае наблюдалось более мощное развитие надземной массы, заметное уже в фазе кущения. Математическая обработка полученных результатов показала, что их точность превышает 95—98%. Поэтому можно считать, что полученная в полевых условиях прибавка 15—20% к урожаю является достоверной. В первом приближении выяснена агрохимическая причина столь сзтцественного повышения урожайности. Н. П. Яковлев и К. И. Колобенков установили, что орошение омагниченной водой способствует развитию более мощного ассимиляционного аппарата, накоплению большого фото-синтетического потенциала, сухой надземной биомассы. [c.269]

Высококалорийный источник углерода и энергии в среде. Наличие в среде в качестве единственного источника углерода и энергии высококалорийного субстрата (например, парафина) можно рассматривать как частный случай несбалансированности состава среды. Литературные данные (Раупе, 1970) позволяют предполагать, что при развитии микроорганизмов на средах с подобными источниками углерода и энергии имеет место снижение степени сопряжения энергетических и конструктивных реакций по сравнению со степенью скоррелированности этих процессов во время роста тех же микроорганизмов на углеводных средах. Пейн приводит следующие цифры урожай сухих клеток в грамма.х, рассчитанный на общую энергию, поглощенную из среды, при использовании микроорганизмами углеводов составляет 0,105, а при потреблении углеводородов — лишь 0,05. Об этом же, т. е. о сравнительно низкой степени использования энергии потребленного углеводорода на синтез биомассы клеток, свидетельствуют и наши данные (табл. 2, показатель отношения количества энергии, заключенной в образованной биомассе, к количеству энергии, заключенной в потребленном субстрате). [c.88]

Возможность развития бактерий обусловливается термодинамикой реакции катаболизма. Урожай определяют как Удтр - число граммов биомассы, синтезированной за счет 1 моля АТФ, образовавшегося в метаболизме. У большого числа анаэробов эта величина оказалась близкой к 10 г абсолютно сухой биомассы (а.с.б.) на [c.40]

Вопросы газового питания можно рассматривать в двух аспектах — концентрационном, или кинетическом, и стехио-мзтрическом. В первом случае ставится вопрос, каким образом некоторые важнейшие параметры роста, например удельная скорость роста или интенсивность дыхания, зависят от концентрации газов или их соотношения в околоклеточной среде. Ответ на эти вопросы требует выяснения степени сродства некоторых первичных ферментов-акцепторов к каждому газу и характера их транспортирования через клеточную оболочку. Во втором случае необходимо определить, с какой эффективностью каждый газ используется клеткой. Она может быть выражена либо так называемой константой урожая у, равной количеству биомассы, синтезированной на единицу потребленного газа, либо обратной ей величиной, т. е. удельным поглощением газа на 1 г синтезированной биомассы Q. [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология