1. Агляд
Любы кваліфікаваны высакаякасны арганічны кампост павінен праходзіць працэс ферментацыі кампаста.Кампаставанне - гэта працэс, у якім арганічныя рэчывы раскладаюцца і стабілізуюцца мікраарганізмамі ў пэўных умовах для атрымання прадукту, прыдатнага для выкарыстання на зямлі.
Кампаставанне, старажытны і просты метад апрацоўкі арганічных адходаў і вытворчасці ўгнаенняў, прыцягнула вялікую ўвагу ў многіх краінах з-за яго экалагічнага значэння, а таксама прыносіць карысць сельскагаспадарчай вытворчасці.Паведамлялася, што з хваробамі, якія перадаюцца глебай, можна змагацца, выкарыстоўваючы расклаўся кампост у якасці пасяўнога ложа.Пасля высокатэмпературнай стадыі працэсу кампаставання колькасць антаганістычных бактэрый можа дасягаць вельмі высокага ўзроўню, яны няпроста раскладаюцца, стабільныя і лёгка паглынаюцца культурамі.Між тым, дзеянне мікраарганізмаў можа знізіць таксічнасць цяжкіх металаў у пэўным дыяпазоне.Відаць, што кампаставанне - гэта просты і эфектыўны спосаб вытворчасці біяарганічных угнаенняў, які спрыяе развіццю экалагічнай сельскай гаспадаркі.
Чаму кампост працуе такім чынам?Далей прыводзіцца больш падрабязнае апісанне прынцыпаў кампаставання:
2. Прынцып закісання арганічнага кампоста
2.1 Пераўтварэнне арганічных рэчываў пры кампаставанні
Ператварэнне арганічнага рэчыва ў кампост пад дзеяннем мікраарганізмаў можна абагульніць у два працэсы: адзін - мінералізацыя арганічнага рэчыва, гэта значыць раскладанне складанага арганічнага рэчыва на простыя рэчывы, другі - працэс гуміфікацыі арганічнага рэчыва, гэта значыць раскладанне і сінтэз арганічнага рэчыва для атрымання больш складанага спецыяльнага арганічнага рэчыва-гумусу.Абодва працэсы адбываюцца адначасова, але ў процілеглым кірунку.У розных умовах інтэнсіўнасць кожнага працэсу розная.
2.1.1 Мінералізацыя арганічных рэчываў
- Раскладанне безазоцістай арганікі
Поліцукрыдныя злучэнні (крухмал, цэлюлоза, геміцэлюлоза) спачатку гідралізуюцца ў монацукрыды гідралітычнымі ферментамі, якія выдзяляюцца мікраарганізмамі.Прамежкавыя прадукты, такія як спірт, воцатная кіслата і шчаўевая кіслата, былі нялёгкімі для назапашвання, у выніку яны ўтваралі CO₂ і H₂O і вылучалі шмат цеплавой энергіі.Калі вентыляцыя дрэнная, монацукрыд пад дзеяннем мікроба будзе павольна раскладацца, выдзяляць менш цяпла і назапашваць некаторыя прамежкавыя прадукты - арганічныя кіслоты.Ва ўмовах мікраарганізмаў, якія адштурхваюць газы, могуць утварацца аднаўляльнікі, такія як CH₄ і H₂.
- Раскладанне з азотазмяшчальных арганічных рэчываў
Да азотазмяшчальнай арганіцы кампоста ставяцца бялок, амінакіслоты, алкалоіды, перагной і інш.За выключэннем перагною, большасць з іх лёгка раскладаецца.Напрыклад, бялок пад дзеяннем пратэазы, якая вылучаецца мікраарганізмам, крок за крокам дэградуе, выпрацоўвае розныя амінакіслоты, а затым утварае соль амонія і нітрат адпаведна праз аміяк і нітраванне, якія могуць паглынацца і выкарыстоўвацца раслінамі.
- Трансфармацыя фосфарзмяшчальных арганічных злучэнняў у кампост
Пад дзеяннем розных сапрофитных мікраарганізмаў утварае фосфарную кіслату, якая становіцца пажыўным рэчывам, якое расліны могуць засвойваць і выкарыстоўваць.
- Пераўтварэнне серазмяшчальных арганічных рэчываў
Серазмяшчальных арганічных рэчываў у кампост, праз ролю мікраарганізмаў для вытворчасці серавадароду.Серавадарод лёгка назапашваецца ў асяроддзі непрыемнага газу, і ён можа быць таксічным для раслін і мікраарганізмаў.Але ў добра вентыляваных умовах серавадарод акісляецца да сернай кіслаты пад дзеяннем серабактэрый і ўступае ў рэакцыю з асновай кампоста з адукацыяй сульфату, які не толькі ліквідуе таксічнасць серавадароду, але і становіцца сернымі пажыўнымі рэчывамі, якія расліны могуць паглынаць.Ва ўмовах дрэннай вентыляцыі адбылася сульфатацыя, якая прывяла да страты H₂S і атручвання расліны.У працэсе закісання кампоста аэрацыю кампоста можна палепшыць, рэгулярна перагортваючы кампост, такім чынам можна ліквідаваць антысульфурацыю.
- Пераўтварэнне ліпідаў і араматычных арганічных злучэнняў
Такія, як танін і смала, складаныя і павольна раскладаюцца, а канчатковымі прадуктамі таксама з'яўляюцца CO₂ і вада. Лігнін - гэта ўстойлівае арганічнае злучэнне, якое змяшчае раслінныя матэрыялы (напрыклад, кару, пілавінне і г.д.) у кампасце.Ён вельмі цяжка раскладаецца з-за сваёй складанай структуры і араматычнага ядра.Пры ўмове добрай вентыляцыі араматычнае ядро можа ператварацца ў хіноідныя злучэнні пад дзеяннем грыбоў і актынаміцэтаў, якія з'яўляюцца адным з сыравіны для рэсінтэзу перагною.Вядома, гэтыя рэчывы будуць працягваць расшчапляцца пры пэўных умовах.
Падводзячы вынік, мінералізацыя кампоставанай арганікі можа забяспечыць хуткадзейныя пажыўныя рэчывы для сельскагаспадарчых культур і мікраарганізмаў, забяспечыць энергію для дзейнасці мікробаў і падрыхтаваць асноўныя матэрыялы для гуміфікацыі кампоставанай арганікі.Калі ў працэсе кампаставання дамінуюць аэробныя мікраарганізмы, арганічнае рэчыва хутка мінералізуецца для атрымання большай колькасці вуглякіслага газу, вады і іншых пажыўных рэчываў, хутка і старанна раскладаецца і вылучае шмат цеплавой энергіі. Раскладанне арганічнага рэчыва адбываецца павольна і часта няпоўна, выдзяляючы менш цеплавая энергія, а прадукты раскладання ў дадатак да пажыўных рэчываў для раслін лёгка назапашваюць арганічныя кіслоты і аднаўляльныя рэчывы, такія як CH₄, H₂S, PH₃, H₂ і інш.Такім чынам, перакульванне кампоста падчас закісання таксама прызначана для змены тыпу мікробнай актыўнасці для ліквідацыі шкодных рэчываў.
2.1.2 Гуміфікацыя арганічных рэчываў
Існуе мноства тэорый аб утварэнні гумусу, якія можна ўмоўна падзяліць на дзве стадыі: першая стадыя, калі арганічныя рэшткі распадаюцца з адукацыяй сыравіны, якая складае малекулы гумусу, на другой стадыі поліфенол акісляецца да хінону поліфенолаксідазай, якая вылучаецца мікраарганізмам, а затым хінон кандэнсуецца з амінакіслатой або пептыдам з адукацыяй гумуснага манамера.Паколькі фенол, хінін, разнастайнасць амінакіслот, узаемная кандэнсацыя не тое ж самае, так што адукацыя перагною мономера таксама разнастайныя.У розных умовах гэтыя манамеры дадаткова кандэнсуюцца, утвараючы малекулы рознага памеру.
2.2 Пераўтварэнне цяжкіх металаў падчас кампаставання
Гарадскі шлам з'яўляецца адным з лепшых відаў сыравіны для кампаставання і ферментацыі, таму што змяшчае багатыя пажыўныя рэчывы і арганічныя рэчывы для росту сельскагаспадарчых культур.Але гарадскі шлам часта змяшчае цяжкія металы, гэтыя цяжкія металы звычайна адносяцца да ртуці, хрому, кадмію, свінцу, мыш'яку і гэтак далей.Важную ролю ў биотрансформации цяжкіх металаў гуляюць мікраарганізмы, асабліва бактэрыі і грыбы.Хаця некаторыя мікраарганізмы могуць змяняць прысутнасць цяжкіх металаў у навакольным асяроддзі, рабіць хімічныя рэчывы больш таксічнымі і выклікаць сур'ёзныя экалагічныя праблемы, або канцэнтраваць цяжкія металы і назапашваць іх праз харчовы ланцуг.Але некаторыя мікробы могуць дапамагчы палепшыць навакольнае асяроддзе, выдаляючы цяжкія металы з навакольнага асяроддзя праз прамыя і ўскосныя дзеянні.Мікробная трансфармацыя HG ўключае тры аспекты, г.зн. метилирование неарганічнай ртуці (Hg₂+), аднаўленне неарганічнай ртуці (Hg₂+) да HG0, раскладанне і аднаўленне метылавай ртуці і іншых арганічных злучэнняў ртуці да HG0.Гэтыя мікраарганізмы, здольныя ператвараць неарганічную і арганічную ртуць у элементарную ртуць, называюцца ўстойлівымі да ртуці мікраарганізмамі.Хоць мікраарганізмы не могуць расшчапляць цяжкія металы, яны могуць зніжаць таксічнасць цяжкіх металаў, кантралюючы шлях іх трансфармацыі.
2.3 Працэс кампаставання і закісання
Кампаставанне - гэта форма стабілізацыі адходаў, але яна патрабуе асаблівай вільготнасці, умоў аэрацыі і мікраарганізмаў для атрымання патрэбнай тэмпературы.Мяркуецца, што тэмпература вышэй за 45 °C (каля 113 градусаў па Фарэнгейце), падтрымліваючы яе дастаткова высокай, каб інактываваць хваробатворныя мікраарганізмы і знішчыць насенне пустазелля.Хуткасць раскладання рэшткавага арганічнага рэчыва пасля разумнага кампаставання нізкая, адносна стабільная і лёгка засвойваецца раслінамі.Пах можна значна паменшыць пасля кампаставання.
У працэсе кампаставання ўдзельнічае мноства розных тыпаў мікраарганізмаў.З-за змены сыравіны і ўмоў колькасць розных мікраарганізмаў таксама пастаянна змяняецца, таму ў працэсе кампаставання не заўсёды дамінуюць мікраарганізмы.Кожнае асяроддзе мае сваю спецыфічную мікробную супольнасць, а разнастайнасць мікробаў дазваляе кампаставаць, каб пазбегнуць краху сістэмы, нават калі знешнія ўмовы змяняюцца.
Працэс кампаставання ў асноўным ажыццяўляецца мікраарганізмамі, якія з'яўляюцца асноўнай часткай закісання кампаста.Мікробы, якія ўдзельнічаюць у кампаставанні, паходзяць з дзвюх крыніц: вялікая колькасць мікробаў, якія ўжо прысутнічаюць у арганічных адходах, і штучная мікробная прышчэпка.Пры пэўных умовах гэтыя штамы валодаюць моцнай здольнасцю раскладаць некаторыя арганічныя адходы і маюць характарыстыкі моцнай актыўнасці, хуткага размнажэння і хуткага раскладання арганічных рэчываў, што можа паскорыць працэс кампаставання і скараціць час рэакцыі кампаставання.
Кампаставанне звычайна дзеліцца на два віды: аэробнае і анаэробнае кампаставанне.Аэробнае кампаставанне - гэта працэс раскладання арганічных матэрыялаў у аэробных умовах, і яго метабалічныя прадукты - гэта ў асноўным вуглякіслы газ, вада і цяпло;анаэробнае кампаставанне - гэта працэс раскладання арганічных матэрыялаў у анаэробных умовах, канчатковымі метабалітамі анаэробнага раскладання з'яўляюцца метан, вуглякіслы газ і многія нізкамалекулярныя прамежкавыя прадукты, такія як арганічныя кіслоты.
Асноўнымі відамі мікробаў, якія ўдзельнічаюць у працэсе кампаставання, з'яўляюцца бактэрыі, грыбы і актыноміцэты.Гэтыя тры віды мікраарганізмаў маюць мезафільныя бактэрыі і гипертермофильные бактэрыі.
У працэсе кампаставання мікробная папуляцыя змянялася па чарзе наступным чынам: мікробныя супольнасці з нізкай і сярэдняй тэмпературай змяніліся на мікробныя супольнасці з сярэдняй і высокай тэмпературай, а мікробныя супольнасці з сярэдняй і высокай тэмпературай змяніліся на мікробную супольнасць з сярэдняй і нізкай тэмпературай.З падаўжэннем часу кампаставання бактэрыі паступова памяншаюцца, актынаміцэты паступова павялічваюцца, а цвіль і дрожджы ў канцы кампаставання значна памяншаюцца.
Працэс закісання арганічнага кампоста можна проста падзяліць на чатыры этапы:
2.3.1 На этапе нагрэву
На пачатковым этапе кампаставання мікраарганізмы ў кампосце ў асноўным маюць умераную тэмпературу і добрую атмасферу, найбольш распаўсюджанымі з якіх з'яўляюцца неспоравыя бактэрыі, споравыя бактэрыі і цвіль.Яны пачынаюць працэс закісання кампоста і інтэнсіўна раскладаюць арганічныя рэчывы (напрыклад, просты цукар, крухмал, бялок і г.д.) пры ўмове добрай атмасферы, вырабляючы шмат цяпла і бесперапынна павышаючы тэмпературу кампоста, падымаючыся з каля 20 °C (каля 68 градусаў па Фарэнгейце) да 40 °C (каля 104 градусаў па Фарэнгейце) называецца ліхаманкавай стадыяй або стадыяй прамежкавай тэмпературы.
2.3.2 Падчас высокіх тэмператур
Цёплыя мікраарганізмы паступова пераймаюць цёплыя віды, і тэмпература працягвае павышацца, звычайна вышэй за 50 °C (каля 122 градусаў па Фарэнгейце) на працягу некалькіх дзён, пераходзячы ў фазу высокай тэмпературы.На стадыі высокай тэмпературы асноўнымі відамі становяцца актынаміцэты, якія добра цеплавяцца, і грыбы, якія добра цеплавяцца.Яны расшчапляюць складаныя арганічныя рэчывы кампоста, такія як цэлюлоза, геміцэлюлоза, пекцін і інш.Цяпло нарастае, і тэмпература кампоста падымаецца да 60 °C (каля 140 градусаў па Фарэнгейце), гэта вельмі важна для паскарэння працэсу кампаставання.Няправільнае кампаставання кампоста, толькі вельмі кароткі перыяд высокай тэмпературы, або без высокай тэмпературы, і, такім чынам, вельмі павольна паспявання, у паўгода або больш перыяд не напалову сталага стану.
2.3.3 Падчас фазы астуджэння
Пасля пэўнага перыяду падчас высокатэмпературнай фазы большая частка цэлюлозы, геміцэлюлозы і пекцінавых рэчываў раскладаецца, пакідаючы пасля сябе складаныя кампаненты, якія цяжка раскладаюцца (напрыклад, лігнін) і новаствораны гумус, актыўнасць мікраарганізмаў зніжаецца. і тэмпература паступова зніжалася.Калі тэмпература апускаецца ніжэй за 40 °C (каля 104 градусаў па Фарэнгейце), мезафільныя мікраарганізмы становяцца дамінуючым відам
Калі стадыя астуджэння наступае рана, умовы кампаставання не ідэальныя, а раскладанне раслінных матэрыялаў недастатковае.У гэты момант можна павярнуць кучу, кучу змешвання матэрыялу, так што ён вырабляе другі нагрэў, ацяпленне, каб спрыяць кампаставання.
2.3.4 Стадыя спеласці і захаванасці угнаенняў
Пасля кампаставання аб'ём памяншаецца, а тэмпература кампоста апускаецца крыху вышэй, чым тэмпература паветра, затым кампост неабходна шчыльна прыціснуць, прыводзячы ў анаэробнае стан і саслабляючы мінералізацыю арганічных рэчываў, каб захаваць ўгнаенне.
Карацей кажучы, працэс закісання арганічнага кампоста - гэта працэс метабалізму і размнажэння мікробаў.Працэс метабалізму мікробаў - гэта працэс раскладання арганічных рэчываў.Раскладанне арганічных рэчываў вырабляе энергію, якая рухае працэс кампаставання, павышае тэмпературу і сушыць вільготны субстрат.
Калі ў вас ёсць якія-небудзь іншыя пытанні ці патрэбы, калі ласка, звяжыцеся з намі наступнымі спосабамі:
WhatsApp: +86 13822531567
Email: sale@tagrm.com
Час публікацыі: 11 красавіка 2022 г