Микробиом почвы и сельскохозяйственных культур при внесении компоста куриного помета

Аннотация

Цель исследования: Проанализировать опубликованные результаты исследований микробиома куриного помета, компоста на основе такого помета, а также почвы и растений после внесения компоста в качестве удобрения.

Методология. Поиск опубликованных результатов в международной (PubMed) и российской (elibrary.ru) базах данных, по ключевым словам, соответствующим цели настоящего обзора.

Основные результаты. Полученные с помощью методов высокопроизводительного секвенирования результаты исследований микробиома куриного помета установили, что в кишечном микробиоме кур доминируют бактерии, относящиеся к типам Firmicutes и Bacteroidetes; в некоторых региональных популяциях кур наиболее часто встречающимися родами являются Clostridium, Lactobacillus, Eubacterium, Bacteroides, Escherichia, Prevotella, Selenomonas, Streptococcus, Megasphaera, Fusobacterium и Bifidobacterium. Однако в птичьем помете могут встречаться бактерии, несущие гены резистентности к антибиотикам, которые активно используют в птицеводстве с целью увеличения продукции. Компостирование является безвредным для окружающей среды путем трансформации различных органических отходов в органические удобрения, ставшим особенно актуальным в настоящее время в связи с ростом отходов птицеводства: в последнее время увеличилось число и детальность исследований, посвященных компостированию птичьего помета (времени, гидротермических условий, состава, используемых микробиологических препаратов, обилия генов АБР и т.п.). Результаты пока еще относительно немногочисленных работ по изменению почвенного бактериобиома и фитобиома сельскохозяйственных культур под влиянием внесения компоста на основе куриного помета в качестве удобрения привели к неоднозначным выводам как о положительном влиянии, так и об отсутствии такового. Эта неоднозначность зависит от многих факторов – от вида, породы, возраста, технологии выращивания птиц, технологии компостирования, культуры и сорта сельскохозяйственных растений, технологии их возделывания и специфики почвенного субстрата.

Заключение. Куриный помет содержит разнообразный в таксономическом плане микробиом, который может изменяться при компостировании. Среди богатого видового состава помета и компоста на его основе могут содержаться бактерии, несущие гены антибиотикорезистентности (АБР). Распространение составляющих таких компостных резистомов в окружающей среде при внесении компоста в почву сельскохозяйственных экосистем в настоящий момент можно определить как нарастающую угрозу эффективности применения антибиотиков для лечения инфекционных заболеваний в медицине и ветеринарии. Оценка рисков и масштабов этой угрозы, а также в целом патомикробиотической нагрузки в подстилочном компосте современными метагеномными методами требуют изучения в связи с активным ростом производства в птицеводстве. Наибольшую озабоченность в плане распространения генов АБР вызывает их проникновение в товарные части растениеводческой продукции, употребляемой в сыром виде; в связи с этим особое внимание, наряду с удобренной пахотной почвой как источником пыли, необходимо уделять исследованию компонентов фитобиома сельскохозяйственных культур, выращиваемых при внесении компостов помета с птицефабрик, где производство ведут с применением антибиотиков.