کمپوست پسماند شهری ، روشی برای حفاظت ازخاک

حدیث دانش یار


چکیده

خاك يكي از پيچيده تر ين بوم نظام ها ي جهان خلقت است، به طور ي كه با وجود پيشرفت ها ي چشمگير بشر در زمينه علوم و فناوري ها ي مختلف، به جرات مي توان گفت كه هنوز خاك براي دانشمندان و پژوهشگران سراسر دنيا به صورت يك جعبه سياه است. قسمت عمده اين پيچيدگي را مي توان به دليل بخش زنده خاك دانست كه دنياي اسرار آميز و پيچيده ا ي از روابط بين موجودات و گياهان را در خود جاي داده است . مشكلات ز يست محيطي ناشي از كاربرد كود هاي شيميايي، انرژ ي و هزينه هاي توليد و مصرف آن ها و ا ثرات سوئي كه بر چرخه ها ي ز يستي، خود پایدار بوم نظام هاي زراعي دارند از يك سو و مسأله تأمين غذا ي كافي با كيفيت مناسب براي جمعيت روز افزون جهان از ديگر سو ،تجديد نظر در روشهاي افزايش توليد محصولات زراعي را ضروري ساخته ،امروزه فزوني جمعيت و در پي آن بالا رفتن مصرف و اشاعه فرهنگ مصرف گرايي توليد زباله را در ابعاد گوناگون خانگي، شهري و صنعتي به سرعت افزايش داده است و كاستن از حجم زياد توليد زباله ضرورتي مختوم است . باتوجه به مشكلات دفع مواد زايد شهري و مشكلات زيست محيطي كه اين مواد بر روي منابع طبيعي و اكو سيستم دارند ، لزوم ارائه روشي بهينه براي بازگرداندن مواد قابل مصرف به چرخه زندگي ، سودمندي اين روش را نشان مي دهد كه اين امر به وسيله تهيه كمپوست ميسر مي شود. كارشناسان كشاورزي عقيده دارند كمپوست يكي از بهترين كودهاي گياهي و تقويت‌كننده‌هاي طبيعي خاك است و مي‌تواند جايگزين خوبي براي كودهاي تجاري شود. استفاده از كمپوست ساختار خاك را ارتقا مي‌دهد، محتواي خاك را تقويت مي‌كنند و سبب مي‌شود خاك مدت زمان بيشتري بتواند آب را در خود نگه دارد. كمپوست قدرت باروري خاك را افزايش مي‌دهد و كمك مي‌كند ريشه‌هاي سالم در گياه رشد كند ،اين كود همچنين براي كنترل فرسايش، احيا و ساخت زمين‌هاي مرطوب به عنوان پوشش به كار مي‌رود. كمپوست همچنين با ماسه مخلوط مي‌شود و براي زه‌كشي زمين به كار مي‌رود.

کلمات کلیدی :  کمپوست پسماند شهری ، خاک ، حفاظت از خاک

مقدمه

توليد موفقيت آميز محصولات کشاورزي مستلزم وجود خاک مناسب و مقدار کافي از عناصر غذايي و قابل استفاده گياه است (6). اما نگاه تك بعدي به اين مساله موجب استفاده بي رويه از كودهاي شيميايي در خاك شده و در نتيجه اثرات مخربي از قبيل كاهش نفوذ پذيري، افزايش وزن مخصوص ظاهري، محدود شدن رشد ريشه و در نهايت تخريب خاك و كاهش رشد را در پي دارد. کودهاي آلي و شيميايي لازم و ملزوم يکديگر بوده و براي ايجاد شرايط مناسب رشد گياهان به هر دو نوع نياز مي باشد. کودهاي آلي گذشته از نداشتن عوارض نامطلوب موجب افزايش هوموس خاک و نگهداري آن در سطحي مناسب مي شوند، به عبارت ديگر به صورت غير مستقيم هوموس توليد مي کنند (9). در نواحي مرطوب كه محل رويش انبوه گياهان بوده بقاياي بيشتري به زمين انتقال مي يابد، ولي در آب و هواي خشک و نيمه خشک به لحاظ رويش کمتر، بقاياي گياهي کمتري نيز به زمين منتقل مي شود. اكثر مناطق ايران جزو مناطق خشك و نيمه خشك رده بندي شده كه كمبود مواد آلي در آنها مشهود است (4). از سوي ديگر انباشت زباله در شهر هاي بزرگ به معضل بزرگي تبديل شده كه يكي از راه حل هاي متداول آن تبديل زباله شهري به كمپوست و استفاده از آن در كشاورزي مي باشد. بطور متوسط روزانه 5000 تن زباله خانگي شهري از سطح شهر تهران جمع آوري مي شود که با توجه به آناليز فيزيکي زباله خانگي تهران که در دوره هاي مختلف انجام شده است، در حدود 65 تا 75 درصد مواد متشكله را مواد آلي قابل تخمير تشكيل مي دهد (11). بنابراين استفاده از كمپوست زباله شهري يكي از راه هاي جبران كمبود مواد آلي خاكها بوده و اثرات متعددي بر اراضي زراعي دارد. با توجه به بررسي هاي انجام شده استفاده از كمپوست زباله شهري يك راه حل مناسب جهت بهبود وضعيت ماده آلي خاك مي باشد، امروزه از كودها به عنوان ابزاري براي نيل به حداكثر توليد در واحد سطح استفاده ميشود .اما  اين كود بايستي بتواند علاوه بر افزايش توليد، كيفيت محصولات كشاورزي را ارتقاء داده، ضمن جلوگيري از آلودگي هاي زيست محيطي مخصوصًا آبهاي زير زميني، تجمع آلاينده هايي نظير نيترات را در محصولات زراعي به حداقل مقدار ممكن تنزل دهد . علاوه بر آن ضمن افزايش راندمان كودي، سلامتي انسان و دام نيز تأمين شود .كمپوست يا كود آلي بقاياي تخمير شده زباله هاي شهري و يا ضايعات زراعي و كشاورزي است و بي آنكه زياني براي خاكهاي كشاورزي داشته باشد، باعث حاصلخيزي و توان بيشتر خاك مي شود . چگونگي تأثير كمپوست علاوه بر خصوصيات و نوع و مقدار مصرف كمپوست به خاك و شرايط كشت و زرع كار بستگي دارد .با توجه به توصيه هاي وزارت كشاورزي ايران در باره مصرف كمتر كودهاي شيميايي براي پيشگيري از آلودگي محيط زيست و همچنين دلايل اقتصادي و ترغيب كشاورزان به مصرف بيشتر كودهاي آلي، اين تحقيق به منظور بررسي کود كمپوست بر خصوصيات خاك  انجام شد. 

کمپوست

کمپوست فرآیندی زیست شناختی است که در آن مواد آلی موجود در مواد زائد از قبیل علف ، برگ و کاغذ طی فعالیت موجودات زنده ذره بینی به مواد پایدار قابل استفاده تبدیل می شود . کمپوست از کلمه لاتین ( Compositus) به معنای مخلوط یا مرکب اقتباس شده است و به صورت عبارات زیر قابل تعریف می باشد :

-  تجزیه مواد آلی نامتجانس که به وسیله میکروارگانیزم های مختلف در حضور رطوبت و گرماً غالباً در محیط هوازی صورت می گیرد .

-  نوعی تغییر فرم مواد است که توسط میکروارگانیزم های هوازی در داخل توده انجام می گیرد و حرارتی در محیط هوازی صورت می گیرد .

- تبدیل پس مانده های مواد زائد جامد یعنی مواد آلی زباله همراه با فضولات انسانی پدیده ای است که به نام کمپوست مشهور است . تولید کمپوست در واقع یک فرآیند تجزیه بیولوژیکی است که مواد آلی را تحت شرایط ویژه ای به مواد پایداری مانند هوموس و غیره تبدیل می کند .

- چنانچه مواد آلی به جز پلاستیک از زباله های شهری جدا شده و در معرض تجزیه میکروبی ( هوازی ) قرار گیرند ، محصول باقی مانده پس از فعالیت های میکروبی تجزیه شده و کمپوست یا هوموس ( کود آلی ) نامیده می شود . مجموعه این روش ها شامل جداسازی و تبدیل میکروبی مواد آلی موجود در زباله به عنوان کمپوست سازی شناخته شده است .

بنابراین کمپوست عبارتست از یک محصول جامد رسیده منتج از فرایند Composting است که مرحله بیواکسیداسیون مواد جامد آلی نامتجانس را در فازهای مختلف طی می نماید (2).

خاک و  مواد آلی خاک

داکو چایف پدر علم خاکشناسی در تعریف خاک بیان می کند : خاک نتیجه اثرات عوامل ژنتیکی و محیطی نظیر اقلیم ( اثرات درجه حرارت و رطوبت ) ، ماکرو  و میکرو ارگانیسم ها و توپوگرافی در طول زمان بر روی مواد معدنی ناپیوسته قشر سطحی پوسته زمین است .بدین سبب خاک از لحاظ بسیاری از خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی و بیو لوژیکی با موادی که از آن ناشی گردیده است متفاوت می باشد (1).

زندگی موجودات در خاک بستگی کامل به وجود مواد آلی برای انرژی و عناصر غذایی دارد. هزاران سال است که بشر به اهمیت مواد آلی از نظر تولیدات مواد غذایی پی برده است و نقش مواد آلی در رشد و نمو گیاه به اثبات رسیده است. مواد آلی ، نقش مهمی را در خاک ایفا می نمایند و از آنجایی که از بقایای گیاهان مشتق می گردند ، لذا حاوی کلیه عناصر غذایی مورد احتیاج نباتات می باشند ، مواد آلی در ساختمان خاک نیز موثر بوده و شرایط فیزیکی خاک را بهبود می بخشند . جانوران خاک نیز از مواد آلی خاک تغذیه نموده و از طریق خاک و ایجاد مجاری و حفرات باعث بهبود شرایط فیزیکی آن می گردند. با توجه به اهمیت مواد آلی باید در امر اداره و بهره برداری از آن و در نتیجه حاصلخیزی و باروری خاک ایجاد گردد (1) .

حفظ و حراست از مواد آلی در خاک

 مقدار مواد آلی موجود در خاکها بلا فاصله بعد از کشت و زرع کاهش می یابد . چنانکه بخواهیم خاکی را که مقدار مواد آلی آن به حداقل رسیده به حالت اولیه و اصلی برگردانیم تامین و تجدید پوشش نباتی اولیه آن ضرورت پیدا می کند . معمولا تامین و افزایش مقدار مواد آلی در خاکی که در آن کشت و کار شده بسیار مشکل و مخارج آن گران است ، از این جهت حفظ و نگهداری مواد آلی خاک بیش از آنچه که برای تولید یک محصول خوب لازم باشد معقول نبوده و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و از طرفی می باید سعی شود که همواره مقادیر کمی از مواد آلی و در فواصل کوتاه به خاک اضافه شود (1). بنابراين استفاده از كمپوست زباله شهري يكي از راه هاي جبران كمبود مواد آلي خاكها بوده و اثرات متعددي بر اراضي زراعي دارد و هزینه آن مقرون به صرفه است. محققين مختلف با بررسي تاثير كاربرد كمپوست بر گياهان مختلف اثر آن را بر افزايش عملكرد مشاهده نموده اند (3و7). از سوي ديگر كمپوست سبب افزايش ميزان برخي مواد غذايي مورد نياز گياهان از جمله فسفر، پتاسيم، آهن، روي و مس در خاك شده و همچنين موجب افزايش قابليت جذب برخي عناصر توسط گياه مي شود (4، 5،8و 10).

نتیجه گیری

كاربرد كمپوست در داخل خاك از يك سو سبب افزایش ماده آلی خاک شده که بهبود خواص فیزیکی را به همراه دارد و از سوي ديگر مي تواند تا حدودي سبب افزایش عناصر غذايي مورد نياز گياه در خاک شده که در مجموع شرايط مناسبي را براي رشد مساعد گياهان فراهم كند . همچنین با استفاده از کمپوست های کاملا فراوری شده که فاقد مواد سمی و دارای مقادیر مناسب مواد غذایی بخصوص نیتروژن هستند، شرایط تغذیه ای گیاه زراعی برای رشد مطلوب را فراهم نمود. افزایش کمپوست بهتر است به صورت سالیانه انجام گیرد تا با افزایش سالیانه میزان مواد آلی، خصوصیات خاک، به خصوص خواص فیزیکی خاک، ثبات بیشتری پیدا کند. از سوي ديگر در برخي تحقيقات به اثرات كاربرد كمپوست بر خواص فيزيكي و شيميايي خاك اشاره شده است. محققین در بررسي خود به اثرات كمپوست بر خواص فيزيكي خاك از جمله، هدايت هيدروليک اشباع و غير اشباع، ظرفيت نگهداري آب، چگالي حجمي، مجموع خلل و فرج، پراکندگي اندازه خلل و فرج، حساسيت خاک به نفوذ، توانايي تراکم و تجمع اشاره مي كنند. همچنين محققين مختلف در بررسي هاي خود به مساله افزايش ميزان pH و هدايت الكتريكي و ظرفيت تبادلي كاتيوني خاك در اثر افزودن كمپوست اشاره كرده اند .

 

منابع

1- محمودی،شهلا ،حکیمیان ، مسعود ،(1385) .مبانی خاکشناسی ، انتشارات دانشگاه تهران ، چاپ هفتم.

2- عمرانی ،قاسمعلی ، مکی آل آقا،مینا،نوریه،نفیسه،(1390).جنبه های تولید ارگانیک مشتمل بر اصول و مبانی تهیه کمپوست ، کمپوست خانگی،ورمی کمپوست و چای کمپوست،تهران : دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات ، چاپ اول: 1390.

 

3-Agassi M, Levy GJ, Hadas A, Benyamini Y, Zhevelev H, Fizik E, Gotessman M and Sasson N (2004) Mulching with composted municipal solid wastes in Central Negev, Israel: I. Effects on minimizing rainwater losses and on hazards to the environment. Soil and Tillage Res 78:103-113.

4- Alidoost R (2001) studies the effect of different amount of municipal compost, nitrogen and Phosphor on growth and mineral nutrition of forage corn. Msc thesis of Agronomy, Abooreyhan campus of University of Tehran 125 p.

5- Bresso LM, Koch C, Le Bissonnais Y, Barriuso E and Lecomte V (2001) Soil surface structure stabilization by municipal waste compost application. Soil Scie Soci of America J 65:1804-1811

6-Mahmoodi SH and Hakimian M (1998) Pedology principle. University of Tehran Press.

7-Malakooti, MJ (1996) sustainable agriculture and yield increase by using optimum fertilizer in Iran. 1st Ed.  Agriculture education press. 

8- Marjavi A, Jahad-Akbar M (2002) Effects of municipal compost on the soil chemical properties, quality and quantity of sugarbeet. Beta Vulgaris J. 18: 1-21.

9-Mazinani H and Said Gh (2004) short review on transitions on compost production in Tehran. Recycle Organization press.

10-  Soumare M, Demeyer A and Tack FMG (2002) Chemical characteristics of Malian and Belgian solid waste composts. Bioresource Tech 81:97-101.

11-  Tataro A and Asefi A (1997) The effects of municipal compost output from Tehran on tomato, cauliflower and potato cropping and the effect of that’s reminder on wheat and barley cropping (final report). Recycle Organization press.