کمپوست و روشهای کمپوست سازی(بخش اول)
مزایای استفاده از کمپوست و انواع روشهای تهیه آن
کمپوست سازی فرآیند طبیعی “پوسیدن” و یا تجزیه مواد آلی توسط میکروارگانیسمها در شرایط کنترل شدهاست. مواد آلی خام مانند بقایای گیاهی، کودهای حیوانی تازه، زبالههای مواد غذایی، برخی ضایعات شهری و پسماندهای صنعتیِ مناسب، پس از انجام عملیات کمپوستسازی بهعنوان یک منبع کودی در خاک قابل استفاده هستند.
کمپوست یک منبع غنی از مواد آلی است. مواد آلی خاک نقش مهمی در حفظ حاصلخیزی خاک دارند. علاوه بر اینکه کمپوست منبعی از مواد مغذی برای گیاهان است، خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک را بهبود میبخشد.
در نتیجه استفاده از کمپوست:
- گیاه در برابر تنشهایی مانند خشکی، بیماریها و مسمومیتها مقاومتر میشود
- کمپوست به گیاه در جذب بهتر مواد غذایی کمک میکند.
- یک چرخه فعال از مواد مغذی بهدلیل افزایش فعالیت میکروبی در خاک ایجاد میشود.
این مزایای کمپوست در بالارفتن عملکرد محصول و کاهش هزینه استفاده از کودهای شیمیایی قابل مشاهده است.
انواع کمپوست
کمپوستسازی را میتوان با توجه به ماهیت فرآیند تجزیه مواد آلی به دو دسته تقسیم کرد؛ کمپوستسازی بیهوازی و هوازی.
کمپوست سازی بی هوازی
در کمپوست سازی بیهوازی، تجزیه در شرایطی رخ میدهد که اکسیژن وجود نداشتهباشد یا مقدار آن بسیار محدود باشد. در این روش، میکروارگانیسمهای بیهوازی ترکیبات واسطهای شامل: متان، اسیدهای آلی، سولفید هیدروژن و سایر مواد را تولید میکنند. در غیاب اکسیژن، این ترکیبات تجمع مییابند و بیشتر از یک حدی متابولیزه نمیشوند. بسیاری از این ترکیبات بوهای بدی تولید می کنند و برخی دارای سمیت برای گیاهان هستند. از آنجایی که کمپوستسازی به روش بیهوازی یک فرآیند با دمای پایین است، بذر علفهای هرز و عوامل بیماریزا از بین نمیروند. علاوه بر این، فرآیند کمپوستسازی بی هوازی معمولاً بیشتر از روش هوازی طول میکشد. این مشکلات باعث میشوند محاسن استفاده از این روش به چشم نیاید.
مزیت این روش این است که نیازمند کار کمی است و مواد مغذی کمتری در طول فرآیند از دست میروند.
کمپوست سازی هوازی
فرایند کمپوست سازی هوازی در حضور اکسیژن کافی صورت میگیرد. در این فرآیند، میکروارگانیسمهای هوازی، مواد آلی را تجزیه کرده و دی اکسید کربن، آمونیاک، آب، گرما و هوموس تولید میکنند. هوموس محصول نهایی آلی نسبتاً پایداری است. اگرچه در کمپوست هوازی ممکن است ترکیبات واسطهای مانند اسیدهای آلی تولید شوند، اما میکروارگانیسمهای هوازی اکثر آنها را تجزیه میکنند. بنابراین، کمپوست بهدستآمده خطر ایجاد مسمومیت گیاهی بسیار کمی دارد. گرمای تولید شده در این روش باعث تسریع تجزیه پروتئینها، چربیها و کربوهیدراتهای پیچیده مانند سلولز میشود. از این رو، زمان انجام این فرایند کوتاهتر است. علاوه بر این، بسیاری از عوامل بیماریزای انسانی و گیاهی و همچنین بذر علفهای هرز در این روش از بین میروند، بهشرطی که دمای آن به اندازه کافی زیاد باشد. اگرچه در روش کمپوستسازی هوازی مواد مغذی بیشتری از دست میرود، اما کارآمدتر و مفیدتر از کمپوستسازی به روش بیهوازی است.
دستیابی به اهداف کمپوستسازی ممکن است از طریق تجزیه مواد آلی در حین عبور آنها از سیستم گوارش کرمهای خاکی نیز میسر باشد که این فرآیند ورمی کمپوست نامیده میشود.
فرآیند کمپوستسازی هوازی
فرآیند کمپوستسازی هوازی با ایجاد توده یا یک پشته از مواد آلی شروع میشود. در بسیاری از موارد، درجه حرارت در چند روز اول بهسرعت به 80-70 درجه سانتیگراد افزایش مییابد.
در مرحله اول که عملیات کمپوست سازی فعال می شود، میکروارگانیسمهایی که دمای متعادل را میپسندند و محدوده دمایی رشد بهینه آنها 45-20 درجه سانتیگراد است بهسرعت بر روی قندها و اسیدهای آمینه تکثیر میشوند. آنها با انجام سوختوساز خود گرما تولید میکنند و دما را آنقدر بالا میبرند که فعالیت خودشان متوقف میگردد. سپس، چندین نوع قارچ گرمادوست و چندین باکتری گرمادوست که محدوده دمایی رشد بهینه آنها 70-50 درجه سانتیگراد یا بیشتر است، فرایند تجزیهکردن مواد آلی را ادامه میدهند و دمای مواد را به 65 درجه سانتیگراد یا بالاتر میرسانند. رسیدن به مرحلۀ اوج حرارت برای کیفیت کمپوست مهم است، زیرا گرما عوامل بیماریزا و بذر علفهای هرز را از بین میبرد.
پس از فعال شدن عملیات کمپوستسازی، مرحله عملآوری آغاز میشود و دمای توده بهتدریج کاهش مییابد. مشخصه شروع این مرحله این است که با به همزدن مواد، دیگر توده گرم نمیشود و دمای آن بالا نمیرود. در این مرحله گروه دیگری از قارچهای گرمادوست شروع به رشد میکنند. این قارچها مرحله مهمی از تجزیه مواد دیواره سلولهای گیاهی مانند سلولز را آغاز میکنند. مرحله عملآوری کمپوست یک شبکه ایمن در مقابل خطرات استفاده از کمپوست نارس مانند: فقر نیتروژن (N)، کمبود اکسیژن و اثرات سمی اسیدهای آلی بر روی گیاهان را فراهم میکند.
در نهایت، دمای توده کمپوست به دمای محیط میرسد. در زمان تکمیل کمپوست، توده یکنواختتر است و از نظر بیولوژیکی کمتر فعال میشود و میکروارگانیسمهایی که دمای متعادل را دوست دارند در کمپوست زندگی میکنند. رنگ مواد کمپوست آماده قهوهای تیره تا سیاه میشود. اندازه ذرات کاهش مییابد و از نظر بافت یکدست و مانند خاک میشوند. در این فرآیند، مقدار هوموس افزایش مییابد، نسبت کربن به نیتروژن (C:N) کاهش مییابد، اسیدیته (pH) کمپوست خنثی میشود و ظرفیت تبادل مواد افزایش مییابد.
(پایان قسمت اول)
ادامه دارد…
منبع: برگرفته از وبسایت سازمان جهانی غذا و کشاورزی FAO