بررسی تغییرات فاکتورهای فیزیکوشیمیایی و زیستی در فرآیند تولید ورمی کمپوست با استفاده از بستر کود گاوی و کرم خاکی Eisenia foetida

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران.

2 استادیار پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران.

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

چکیده

ورمی کمپوست که طی فرآیند تجزیه زیستی مواد زاید آلی توسط گونه­های خاصی از کرم­های خاکی تولید می‌گردد؛ کود آلی بسیار مغذی، بی­بو و با قابلیت زیاد اصلاح کنندگی خاک است. هدف از این تحقیق تولید ورمی کمپوست با استفاده از بستر کود گاوی و کرم خاکی foetidaEisenia و بررسی روند تغییرات پارامترهای فیزیکوشیمیایی و زیستی در فرآیند تولید ورمی کمپوست و دستیابی به تولید بهینه کود و کرم است. در طول دوره چهار ماهه تولید کمپوست، پارامترهای دما، pH، هدایت الکتریکی، درصد رطوبت، تعداد کرم و کوکون، وزن کرم و کوکون، درصد کربن، فسفر و نیتروژن اندازه­گیری گردید. برای ارتباط بین پارامترها در روند تولید ورمی کمپوست از آزمون همبستگی با استفاده از نرم افزار spss ورژن 22 استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که در شرایط مورد مطالعه، تعداد کوکون 3/7 برابر، وزن کوکون 7/2 برابر، تعداد کرم 2/1 برابر و وزن کرم 08/2 برابر گردید.pH  محصول نسبت به کود خام یک واحد کاهش یافت و از حدود 9 به 8 رسید.  [1]EC  محصول 4/3 میلی­ زیمنس بر سانتی­متر، درصد کربن 8/11، میزان فسفر و نیتروژن ورمی کمپوست به ترتیب 18/4 گرم بر کیلوگرم و 2/0 گرم بر کیلوگرم بدست آمد. آلودگی میکروبی نیز به دلیل عبور مواد زاید آلی از دستگاه گوارش کرم‌های خاکی و تجزیه آن‌ها کاهش یافته است. با توجه به نتایج، پارامترهایی زیستی مانند تعداد کوکون، وزن کوکون، تعداد کرم و وزن کرم در طی فرآیند تولید کمپوست به طور قابل توجهی افزایش یافت. لذا برقراری شرایط فیزیکوشیمیایی و زیستی ارایه شده در این تحقیق منجر به تولید مناسب ورمی کمپوست و بهینه‌سازی تولید کرم خواهد شد.



[1]- Electrical Conductivity 

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 28، بهار 93

 

بررسی تغییرات فاکتورهای فیزیکوشیمیایی و زیستی در فرآیند تولید ورمی کمپوست

 با استفاده از بستر کود گاوی و کرم خاکی Eisenia foetida

 

فرزاد مهرجو[1]

مجتبی برزه کار1

افسانه شهبازی[2]*

 a_shahbazi@sbu.ac.ir

سید حسین هاشمی2

الهام محمدی[3]

 

چکیده

ورمی کمپوست که طی فرآیند تجزیه زیستی مواد زاید آلی توسط گونه­های خاصی از کرم­های خاکی تولید می‌گردد؛ کود آلی بسیار مغذی، بی­بو و با قابلیت زیاد اصلاح کنندگی خاک است. هدف از این تحقیق تولید ورمی کمپوست با استفاده از بستر کود گاوی و کرم خاکی foetidaEisenia و بررسی روند تغییرات پارامترهای فیزیکوشیمیایی و زیستی در فرآیند تولید ورمی کمپوست و دستیابی به تولید بهینه کود و کرم است. در طول دوره چهار ماهه تولید کمپوست، پارامترهای دما، pH، هدایت الکتریکی، درصد رطوبت، تعداد کرم و کوکون، وزن کرم و کوکون، درصد کربن، فسفر و نیتروژن اندازه­گیری گردید. برای ارتباط بین پارامترها در روند تولید ورمی کمپوست از آزمون همبستگی با استفاده از نرم افزار spss ورژن 22 استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که در شرایط مورد مطالعه، تعداد کوکون 3/7 برابر، وزن کوکون 7/2 برابر، تعداد کرم 2/1 برابر و وزن کرم 08/2 برابر گردید.pH  محصول نسبت به کود خام یک واحد کاهش یافت و از حدود 9 به 8 رسید.  [4]EC  محصول 4/3 میلی­ زیمنس بر سانتی­متر، درصد کربن 8/11، میزان فسفر و نیتروژن ورمی کمپوست به ترتیب 18/4 گرم بر کیلوگرم و 2/0 گرم بر کیلوگرم بدست آمد. آلودگی میکروبی نیز به دلیل عبور مواد زاید آلی از دستگاه گوارش کرم‌های خاکی و تجزیه آن‌ها کاهش یافته است. با توجه به نتایج، پارامترهایی زیستی مانند تعداد کوکون، وزن کوکون، تعداد کرم و وزن کرم در طی فرآیند تولید کمپوست به طور قابل توجهی افزایش یافت. لذا برقراری شرایط فیزیکوشیمیایی و زیستی ارایه شده در این تحقیق منجر به تولید مناسب ورمی کمپوست و بهینه‌سازی تولید کرم خواهد شد.

کلمات کلیدی: ورمی کمپوست، کود گاوی، Eisenia foetida، پارامترهای فیزیکوشیمیایی، پارامترهای زیستی.

مقدمه


افزایش چشمگیر نیاز به مواد غذایی در پی افزایش جمعیت سبب تبدیل کشاورزی سنتی به صنعتی و در نتیجه افزایش مصرف روز افزون کودهای شیمیایی به منظور سرعت بخشیدن به تولید محصولات کشاورزی شده است. لذا استفاده بی­ رویه از کودها­و آفت­کش­­های شیمیایی، تخریب ساختار فیزیکوشیمیایی خاک، کاهش مواد آلی خاک، تخریب محیط­­زیست و مشکلات بهداشتی برای انسان به ارمغان آورده است. یکی از روش­های مقابله با چنین اثرات زیان‌باری در راستای اصلاح و تقویت خاک­های کشاورزی و جلوگیری از تخریب زمین­های کشاورزی، استفاده از ورمی کمپوست[5] به جای کودهای شیمیایی است (1). ورمی (Vermi) معادل لاتین کلمه کرم است و تولید ورمی کمپوست نیز به فرآیندی اطلاق می­گردد که در آن از کرم­های خاکی برای تولید کمپوست استفاده می­شود. در فرآیند تولید ورمی کمپوست، از طریق تجزیه مواد زاید آلی به کمک گونه­های خاصی از کرم‌های خاکی، کود آلی بسیار مغذی، بی­بو و با توانایی اصلاح خاک تولید می‌گردد که علاوه بر کاهش خطرات بهداشتی و محیط زیستی ناشی از زایدات آلی، سبب بازگردش مواد زاید آلی به طبیعت می­شود. بنابراین ورمی کمپوست می­تواند جایگزین بسیار مناسبی برای کودهای شیمیایی در صنایع کشاورزی و باغداری باشد و از مشکلات محیط­زیستی زیادی که در نتیجه مصرف بی­رویه کودهای شیمیایی ایجاد می­شود نیز جلوگیری نماید. به طور کلی حدود 3000 گونه مختلف از کرم­های خاکی وجود دارد که اندازه آن­ها از 6/0 تا 330 سانتی­متر متغیر است. طبق تحقیقات انجام شده از میان این 3000 گونه کرم خاکی تنها دو گونه Eisenia foetida و rubellusLumbricus به دلیل راندمان تولید، سهولت در تکثیر و انعطاف­پذیری بیشترین کاربرد را در تولید ورمی کمپوست دارند (2). تاکنون در کشورمان مطالعات و تحقیقاتی در زمینه ورمی کمپوست صورت گرفته است. در شهر مشهد کاربرد فرآیند ورمی کمپوست در بازیافت زباله­­های شهری را مورد بررسی قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که زباله­های شهری بدون نیاز به اضافه کردن هیچ­ گونه مواد غذایی مکمل مانند کود گاوی، می­توانند به نحو شایانی برای تولید ورمی کمپوست مورد استفاده قرار گیرند (3). قیصری و همکاران در سال 1389 تولید ورمی کمپوست در مقیاس خانگی با کرم خاکی foetidaEiseniaرا مورد بررسی قرار دادند و نتیجه گرفتند که با استفاده از امکانات ساده در خانه، می­توان ورمی کمپوست با کیفیت بالا و مطابق با استاندارد تولید نمود که از نظر محیط­زیستی و اقتصادی کمک شایانی به مدیریت پسماند فسادپذیر شهری نماید (4). Suthar در سال 2006 امکان بازیافت زایدات درخت صمغ که در کارخانجات تولید چسب ایجاد می­شود را از طریق تکنولوژی ورمی کمپوست مورد مطالعه قرار داد. نتایج این تحقیق نشان داد که این ماده زاید در ترکیب با کود گاوی و خاک اره با نسبت 20:20:60 ، برای تولید ورمی کمپوست مناسب می­باشد (5). Gupta و همـکاران در سال 2007 از مخـلوط بقـایای نی­های آبی با کود گاوی برای تولید ورمی کمپوست استفاده نمودند (6). Wani و Mamta در سال 2013 تبدیل بیولوژیکی از زباله­های باغ، ضایعات آشپزخانه و فضولات گاو را در ارزش افزوده محصولات با استفاده از کرم­ خاکی Eisenia foetida را مورد بررسی قرار دادند (7). Hong و همکاران در سال 2013 اثر میکروارگانیسم­های تولید کننده آنزیم (آئروموناس، باسیلوس و کلستریدیوم) در زیست توده کرم­های خاکی Eisenia foetidaو تولید ورمی کمپوست را مورد بررسی قرار دادند. نتایج این تحقیق نشان داد که یک رابطه همزیستی  میان کرم‌های خاکی و میکروارگانیسم­ها به وجود آمده و منجر به افزایش تولید ورمی کمپوست شده است (8). به طور متوسط در ایران سالانه 6 میلیون تن کـود گاوی تولید می­گردد. بسیاری کشاورزان به منظور باردهی سریع محصولات ترجیح می­دهند از کودهای شیمیایی به جای کود گاوی استفاده نمایند؛ زیرا حداقل 2 ماه زمان لازم است تا کود گاوی در محیط خاک تجزیه شود و بتواند مواد مغذی را در اختیار گیاه قرار دهد. لذا در بسیاری از موارد از کود گاوی تنها برای تولید گرما استفاده می­شود. بنابراین معدنی سازی کود گاوی از طریق فرآیند کمپوست سازی به روش ورمی کمپوست، نه تنها سبب تولید کود آلی حاوی ترکیبات معدنی قابل جذب برای گیاه می­گردد بلکه با عبور آرام، مداوم و مکرر مواد آلی از مسیر دستگاه گوارش کرم­های کمپوست­ساز اعمال خرد کردن، ساییدن، بهم­زدن و مخلوط کردن در بخش­های مختلف این مسیر انجام می­شود .آغشته کردن این مواد به انواع ترشحات سیستم گــوارشی مانند ذرات کربنات کلسیم، آنزیم­هــا، مواد مخــاطی، متابــولیت­هــای مختــلف ترشـــح شده توسط میکروارگانیسم­های دستگاه گوارشی موادی را تولید می­کند که خصوصیاتی کاملاً متفاوت با مواد اولیه پیدا می­کند. لذا سرعت اثر بخشی کود ورمی کمپوست در رشد و نمو گیاهان بسیار بالا است و امروزه در دنیا رقیب جدی برای کودهای شیمیایی محسوب می‌گردد. با بررسی دقیق تحقیقات صورت گرفته در زمینه تولید ورمی کمپوست مشخص گردید که تاکنون اثر پارامترهای فیزیکوشیمیایی بر بازدهی ورمی کمپوست حاصل از کود گاوی مورد مطالعه قرار نگرفته است و لذا در روند تکامل تحقیقات قبلی هدف از این تحقیق بررسی روند تغییرات پارامترهای مختلف مانند عناصر غذایی (شامل کربن، نیتروژن، فسفر)، هدایت الکتریکی، رطوبت، pH، پارامترهای زیستی (شامل تعداد و وزن کرم و کوکون) در فرآیند تولید ورمی کمپوست از بستر کود گاوی با استفاده از کرم خاکی foetidaEiseniaاست.

 

مواد و روش­ها

آماده سازی بستر   

بستر مخلوطی از کرم خاکی و کود گاوی با سه پشته و یک بار تکراربود. به منظور آماده سازی بستر ورمی کمپوست، ابتدا کود گاوی نیمه پوسیده با استفاده از الک 5 سانتی­متری سرند گردید. سپس کود الک شده به همراه کرم خاکی foetidaEiseniaبه صورت پشته­هایی به طول 12 متر، ارتفاع 45 سانتی­متر و عرض 1 متر (شیب طولی 6 درصد) در مزرعه      سرپوشیده با سقف شیشه­ای آماده شدند. شکل 1 نمایی از بستر ورمی کمپوست مورد مطالعه را نشان می­­دهد. شرایط اولیه بستر pH در حدود 9، EC 48/12 میلی زیمنس بر سانتی­متر، دما 3/12 درجه سانتی­گراد و رطوبت 3/60 درصد بود.

 

 

شکل 1-  بستر ورمی کمپوست مورد مطالعه 

نگهداری بستر

 آبیاری بستر با استفاده از شبکه آبیاری قطره­ای به صورت روزانه و در اوایل صبح (بین ساعات 8 الی 10 صبح) صورت گرفت و رطوبت بستر در حدود 70-60 درصد نگه داشته شد. چرا که با افزایش بیشتر رطوبت کود مرگ و میر کرم‌های خاکی افزایش می‌یافت. همچنین کاهش رطوبت باعث کاهش تنفس و ایجاد مشکل در حرکت، انتقال و دیگر فعالیت­هـای کرم­هـا می­شود. در واقع سهولت حرکت و فعالیت کرم­ها در محیط مرطوب ایجاد می‌گردد (9). در این مطالعه کنترل مناسب رطوبت در محدوده مورد نظر جهت تولید مناسب ورمی کمپوست صورت گرفته است. همچنین بر اساس نتایج سایر تحقیقات در این درصد رطوبت، کرم خاکی مواد غذایی مورد نیاز خود را به راحتی فراهم می‌نمایند (10). آبیاری پشته­ها تا اواسط ماه سوم ادامه داشت و با مشاهده تغییر رنگ کود از قهوه­ای به قهوه­ای متمایل به سیاه و همچنین تغییر فـرم پشته­ها، آبیاری متوقف گردید. بر اساس نمونه برداری‌ها و آنالیزهای صورت گرفته در این تحقیق، فعالیت کرم­های خاکی و تولید کوکون در دمای پایین­تر از 10 درجه سانتی­گراد به شدت کاهش می‌یافت و همچنین در دمای بیش از 25 درجه سانتی­گراد شاهد افزایش چشمگیر مرگ و میر کرم‌ها بودیم؛ لذا دمای بستر با استفاده از سیستم­های گرمایش و سرمایش در حد مطلوب و بین 10 تا 20 درجه سانتی­گراد حفظ گردید.

 

اندازه ­گیری پارامترهای فیزیکوشیمیایی و زیستی

به منظور بررسی تغییرات فیزیکوشیمیایی در فرآیند تولید ورمی کمپوست به مدت 4 ماه از پشته­ها به صورت ترکیبی نمونه­ برداری شد. برای بررسی پارامترهای زیستی، نمونه­برداری در ماه دوم و سوم صورت گرفت. در هر مرحله نمونه­برداری، برخی از پارامترها مانند دمای پشته­ها و وضعیت شیرابه در محل ثبت گردید. پس از هر مرحله نمونه­ برداری، نمونه­ها سریعاً به آزمایشگاه منتقل و پارامترهای فیزیکوشیمیایی و زیستی مانند تراکم کرم و کوکون در بستر، وزن کرم و کوکون، pH  (pH متر مدلPB-11) ، هدایت الکتریکی (هدایت سنج Mettler Toledo)، درصد رطوبت، درصد کربن با استفاده از روش تیتراسیون، فسفر و نیتروژن (به صورت نیتراتی) با دستگاه اسپکتروفتومتر مدل DR 2800 اندازه ­گیری شدند.

 

برداشت ورمی کمپوست

پس از گذشت 4 ماه کود کمپوست شده یا ورمی کمپوست برداشت شد. با توجه به اینکه روش مکانیکی روشی کم هزینه، بی­ضرر و آسان­ است؛ لذا عمل برداشت ورمی کمپوست و جداســازی کرم و کود با استفــاده از روش‌هـای مکانیکـی لایه­برداری و سرند انجام گرفت. بدین منظور توسط شن­کش سطح بستر جدا شده و کرم­ها برای فرار از نور خورشید به لایه­های پایین‌تر بستر مهاجرت می‌نمودند. به همین صورت هر 30 دقیقه مقداری از کود رویی را برداشته تا زمانی که بستر رویی فاقد کرم خاکی باشد. به منظور جداسازی نهایی کرم و کوکون از ورمی کمپوست از دستگاه سرند دوار استفاده شد. شکل 2 دستگاه سرند دوار را نشان می­دهد که برای جداسازی کرم و کوکون از ورمی کمپوست استفاده گردید.

 

شکل 2- دستگاه سرند دوار برای جداسازی کرم و کوکون از ورمی کمپوست

آزمون همبستگی برای مقایسه نتایج

برای مقایسه نتایج و تغییرات پارامترها در روند تولید ورمی کمپوست از آزمون همبستگی با استفاده از نرم افزار spss ورژن 22 استفاده شد.

 

نتایج و بحث

تغییرات تراکم کرم و کوکون

در طی این فرآیند چهار ماهه تولید ورمی کمپوست در هر یک از پشته­ها تراکم کرم خاکی در بستر افزایش یافت. با توجه به نتایج آنالیز زیستی مربوط به کرم و کوکون که در جدول 1 آورده شده است، با گذشت زمان و طی فرآیند ورمی کمپوست تعداد کوکون 3/7 برابر، وزن کوکون 7/2 برابر، تعداد کرم 2/1 برابر و وزن کرم 08/2 برابر گردید. که هر چهار پارامتر دارای ارتباط معنی‌دار و همبستگی مثبت با هم بودند. رشد و تکثیر کرم و کوکون بیانگر شرایط مناسب زیستی در روند تولید ورمی کمپوست در این تحقیق بوده است. چرا که یکی از ارزش‌های اقتصادی تولید ورمی کمپوست تولید حداکثری کرم و کوکون به منظور تهیه خوراک دام و طیور و استخراج پروتئین از آن است.

 

 

 

 

 

جدول 1- تعداد و وزن کرم و کوکون در یک کیلوگرم

زمان نمونه­برداری

تعداد کوکون

وزن کوکون (گرم)

تعداد کرم

وزن کرم (گرم)

ماه دوم

9

28/0

164

84/17

ماه سوم

66

76/0

196

15/37

 

 

روند تغییرات میزان عناصر غذایی

 

روند تغییرات عناصر از جمله کربن، نیتروژن و فسفر طی فرآیند چهار ماهه تولید ورمی کمپوست در جدول 2 آورده شده است. در فرآیند ورمی کمپوست درصد کربن کاهش یافته و به 8/11 درصد رسیده است که دلیل آن فعالیت کرم­های خاکی می­باشد که برای تأمین انرژی و ماده اولیه سلول­های جدید نیازمند کربن هستند. کربن نیز دارای ارتباط معنی‌داری و همبستگی مثبت با فسفر  بود.  همچنین کاهش نیتروژن ورمی کمپوست نسبت به کود گاوی را می­توان به دلیل تأمین نیتروژن برای پروتئین­سازی کرم­های خاکی دانست. میزان فسفر کل در   ورمی کمپوست اندازه­گیری شده تا حدودی با تحقیق  (11) در مورد تولید و نقش ورمی کمپوست در کاهش آلودگی­های محیطهم­خوانی دارد. در صورتی که نیتروژن کمتر از نیتروژن     اندازه­گیری شده در این تحقیق بوده است. درصد کربن نیز در مقایسه با تحقیق ( 12) در مورد تأثیر کرم­های خاکی بر پویایی مواد غذایی در طول فرآیند ورمی کمپوست کمتر بوده است. میزان عناصر غذایی در این تحقیق در مقایسه با تحقیق (4) نیز متفاوت بود.

 

 

 

جدول 2- آنالیز عناصر غذایی در ورمی کمپوست

زمان نمونه­برداری

درصد کربن (%)

فسفر (گرم بر کیلوگرم)

نیتروژن (گرم بر کیلوگرم)

ماه دوم

47/20

95/5

35/0

ماه سوم

ماه چهارم

62/19

8/11

73/5

18/4

09/0

2/0

 

 

پارامترهای فیزیکوشیمیایی

 

در بین پارامترهای فیزیکوشیمیایی بررسی شده هیچ کدام از این پارامترها دارای ارتباط معنی‌دار با هم نبودند. pH بستر طی فرآیند تشکیل ورمی کمپوست در حدود 9 بوده است. با گذشت زمان و طی فرآیند تولید ورمی کمپوست pH          کود گاوی کاهش یافته و به 8 رسیده است. تغییرات pH طی فرآیند تولید کمپوست در شکل 3 نشان داده شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 3- تغییرات pH طی فرآیند تولید کمپوست

 


دلیل کاهش pH را می­تواند تشکیل اسیدهای ضعیف طی فرآیند تثبیت مواد غذایی توسط کرم­های خاکی دانست که Manaf و همکاران در سال 2009 نیز به نتایج مشابهی دست یافتند. آن‌ها همچنین اظهار داشتند pH مناسب برای رشد کرم­ها pH خنثی و در محدوده 5/6 تا 6/8 است. که در خارج از این محدوده رشد کرم­های خاکی کاهش می­یابد. شکل 4 تغییرات EC طی فرآیند تولید کمپوست را نشان می‌دهد. تغییرات EC بین 28/1 تا 48/12 میلی زیمنس بر سانتی­متر بوده است. هرچند طی فرآیند تولید ورمی کمپوست EC تقریباً به صورت سینوسی تغییر نموده است اما EC کمپوست تقریباً 5/3 برابر کمتر از EC کود خام شده است. به طوری که در طی فرآیند ورمی کمپوست به دلیل آبیاری روزانه و کاهش شوری توسط کرم­های خاکی، EC نسبت به کود گاوی اولیه کاهش یافته و به 46/3 میلی­ زیمنس بر سانتی­متر رسیده است. هرچند نوع ماده آلی اولیه به منظور تولید ورمی کمپوست اثر زیادی بر تغییرات EC دارد. به طوری که نتایج تحقیق یوسفی و همکاران در سال 1390 که در آن با استفاده از پسماندهای خانگی به تولید ورمی کمپوست پرداختند تغییرات EC محدود بوده است (14).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 4- تغییرات EC طی فرآیند تولید کمپوست

 

 

دمای بستر ورمی کمپوست در زمان نمونه‌برداری طی فرآیند تولید کمپوست در شکل 5 نشان داده شده است. بر اساس نمونه برداری و آنالیزهای صورت گرفته در این تحقیق، فعالیت کرم­های خاکی و تولید کوکون در دمای پایین­تر از 10 درجه سانتی­گراد به شدت کاهش می‌یافت و همچنین در دمای بیش از 25 درجه سانتی­گراد شاهد افزایش چشمگیر مرگ و میر کرم‌ها بودیم؛ لذا دمای بستر با استفاده از سیستم‌های گرمایش و سرمایش در حد مطلوب و بین 10 تا 20 درجه سانتی‌گراد حفظ گردید. با توجه به این که در این تحقیق نمونه برداری  در ساعات اولیه صبح بوده است مسلماً انتظار می‌رود که در طی روز دمای پشته­ها تا حدی بیش از اعداد گزارش شده باشد. در طی فرآیند تهیه ورمی کمپوست توسط کرم خاکی foetidaEisenia به علت هوادهی و نور خورشید، درجه حرارت پشته‌ها افزایش یافته است. بر اساس نتایج تحقیقات دمای مناسب برای رشد و تکثیر کرم­های خاکی 30-10 درجه سانتی‌گراد است (15).

 

 

 

شکل 5- تغییرات دما طی فرآیند تولید کمپوست

 

 

 

نتیجه گیری

در تحقیق حاضر ورمی کمپوست با استفاده از بستر کود گاوی و کرم خاکی Eisenia foetida تولید و روند تغییرات فاکتورهای فیزیکوشیمیایی و زیستی به منظور تولید بهینه کرم و کود آلی بررسی گردید. همبستگی بین پارامترها نشان داد که تراکم کرم و کوکون دارای ارتباط معنی‌داری با هم بودند. در بین مواد غذایی نیز کربن دارای همبستگی با فسفر بود و پارامترهای فیزیکوشیمیایی دارای ارتباط معنی‌داری با هم نبودند. با گذشت زمان و طی 120 روز پارامترهایی زیستی مانند تعداد کوکون، وزن کوکون، تعداد کرم، وزن کرم افزایش یافته و پارامترهای فیزیکوشیمیایی مانند درصد کربن، نیتروژن، فسفر، pH، EC و رطوبت کاهش یافته است. تنها پارامتر فیزیکوشیمیایی دما در طی فرآیند ورمی کمپوست افزایش یافت که دلیل آن می­توان فعالیت­های کرم­های خاکی در بستر در طی این فرآیند باشد. با گذشت زمان به دلیل آبیاری روزانه و کاهش شوری توسط کرم­های خاکی EC کاهش یافته است. دلیل کاهش pH می­تواند تشکیل اسیدهای ضعیف در مقایسه با ترکیبات غالب قلیایی در طی فرآیند تثبیت مواد غذایی توسط کرم­های خاکی باشد. با توجه به نیاز کرم­ها به عناصر غذایی در طی فرآیند ورمی کمپوست میزان فسفر، درصد کربن و نیتروژن کاهش یافته است. دلیل کاهش کربن نیازمند بودن کرم­های خاکی به کربن برای فعالیت­های خود، تأمین انرژی و ماده اولیه سلول­های جدید می­باشد. همچنین کاهش نیتروژن ورمی کمپوست نسبت به کود گاوی را می­توان به دلیل تأمین نیتروژن برای پروتئین­سازی کرم­های خاکی دانست. در اواسط ماه سوم با توجه به این که رنگ کود به صورت رنگ قهوه­ای متمایل به سیاه تبدیل شد و فرم پشته­ها نسبت به فرم اولیه آن­ها در هنگام تزریق کود گاوی نیمه پوسیده تغییر کرده بود، به منظور کاهش رطوبت آبیاری قطع گردید و در ماه چهارم برداشت ورمی کمپوست با استفاده از روش مکانیکی انجام شد. با عبور زایدات از دستگاه گوارش کرم‌ها و تجزیه زایدات آلودگی میکروبی کاهش یافته است. با توجه به مشاهدات و آزمایش­های انجام گرفته می توان نتیجه گرفت که با استفاده از بستر کود گاوی و کرم خاکی foetida Eisenia می­توان کود آلی ورمی کمپوست که مرغوب­ترین کود آلی و فاقد آلودگی میکروبی،     بی­بو، بسیار مغذی، توانایی در اصلاح خاک، دارای ترکیبات معدنی قابل جذب برای گیاه نسبت به کود گاوی و جایگزین بسیار مناسبی برای کودهای شیمیایی باشد تولید کرد. همچنین از آلودگی محیط­زیست که در نتیجه مصرف بی­رویه کودهای شیمیایی ایجاد می­شود نیز می‌توان جلوگیری نمود.

 

تشکر و قدر دانی

نویسندگان مقاله از آقای مهندس  نوری و آقای مصطفی کریمی که در فراهم نمودن شرایط گلخانه کمال تشکر و قدردانی را دارند.

 

منابع

  1. عباسی، مهدی، خسرو منش، الهه، 1390، ورمی کمپوست غنی­ترین کود آلی برای کشاورزی ارگانیک، همایش ملی صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قوچان.
  2. Sharma, S., Pradhan, K., Satya, S., Vasudevan, P., 2005, Potentiality of Earthworms for Waste Management and in Other Uses – A Review, The Journal of American Science, 1(1): pp.4-16.
  3. قیصری، سعید و همکاران، 1389، کاربرد فرآیند ورمی کمپوست در بازیافت زباله­های شهری (مطالعه موردی: زباله­های شهر مشهد)، پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران، 14 تا16 اردیبهشت 1389، دانشگاه فردوسی مشهد.
  4. پیر صاحب، مقداد و همکاران، 1391، تولید ورمی کمپـوست در مقیاس خانگـی با کرم خـاکی (fetida Eisenia). فصلنامه علمی­ پژوهشی دانشکده بهداشت یزد، سال 11، شماره 2، ص 38-46.
  5. Suthar, S., 2006, Potentiol utilization of guar gum industrial waste in vermicompost production, Bioresource Technology, 97: pp. 2474-2477.          
  6. Gupta, R., Mutiyar, P.K., Rawat, N.K., Saini, M.S., and Garg, V.K., 2007, Development of a water hyacinth based vermireactor using an epigeic aerthworm Eisenia fotida, Bioresource Technology, 98: pp.2605-2610.
  7. Wani, K.A., Mamta, R.J., 2013, Bioconversion of garden waste, kitchen waste and cow dung into value-added products using earthworm Eisenia fetida, Saudi Journal of Biological Sciences, 20: pp.149–154.  
  8. Hong, S.W., Lee, J.S., Chung, K.S, 2013, Effect of enzyme producing microorganisms on the biomass of epigeic earthworms (eisenia fetida) in vermicompos, Bioresource Technology, 102: pp. 6344–6347.
  9. عابدینی طرقبه، جواد، 1388، افزایش کیفیت کودهای آلی با استفاده از کرم­های خاکی ایزونیا فوتیدا، سومین همایش و نمایشـگاه تخصصی مهنـدسی محیـط­ زیست، انجمـن مهنـدسی ­محیط­زیست ایران.
  10. جنیدی جعفری، و همکاران، 1384، بررسی تولید ورمی کمپوست vermicomposting، هشتمین همایش ملی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی همدان، ص 1-11.
  11. اصل هاشمی، احمد، 1387، تولید و نقش ورمی کمپوست در کاهش آلودگی­های محیط­زیستی، دومین همایش و نمایشگاه تخصصی مهندسی   محیط­زیست، دانشگاه تهران.
  12. Dominguez, J., Gomez Brandon, M., 2013, the influence of earthworms on nutrient dynamics during the process of vermicomposting, Waste Management & Research, 31(8): pp.859–868.
  13. Manaf, L.A., Che Jusoh, M.L., Kamil Yusoff, M., Tengku Ismail, T.H., Harun, T., Juahir,  H., 2009,  Influences of Bedding Material in Vermicomposting Process, International Journal of Biology, 1(1): pp.81-91.
  14. یوسفی، ذبیح الله و همکاران، 1390، قابلیت تولید کمپوست از پسماندهای خانگی توسط کرم‌های خاکی، مجله دانشکده علوم پزشکی بابل، دوره 14، ویژه نامه 1، ص 30-35.
  15. Vasanthi, K., Senthilkumari, M., Chairman, K., Ranjit Singh, A.J.A., 2013, Influence of temperature on growth and reproduction of earthworm Eudrilus eugeniae. International Journal of Current Microbiology and Applied sciences, 2(7): pp. 202-206.

 

 



1- دانشجوی کارشناسی ارشد محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران.

2- استادیار پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران.

3- دانش آموخته کارشناسی ارشد محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

 

[4]- Electrical Conductivity

[5]- Vermicompost

  1. عباسی، مهدی، خسرو منش، الهه، 1390، ورمی کمپوست غنی­ترین کود آلی برای کشاورزی ارگانیک، همایش ملی صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قوچان.
  2. Sharma, S., Pradhan, K., Satya, S., Vasudevan, P., 2005, Potentiality of Earthworms for Waste Management and in Other Uses – A Review, The Journal of American Science, 1(1): pp.4-16.
  3. قیصری، سعید و همکاران، 1389، کاربرد فرآیند ورمی کمپوست در بازیافت زباله­های شهری (مطالعه موردی: زباله­های شهر مشهد)، پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران، 14 تا16 اردیبهشت 1389، دانشگاه فردوسی مشهد.
  4. پیر صاحب، مقداد و همکاران، 1391، تولید ورمی کمپـوست در مقیاس خانگـی با کرم خـاکی (fetida Eisenia). فصلنامه علمی­ پژوهشی دانشکده بهداشت یزد، سال 11، شماره 2، ص 38-46.
  5. Suthar, S., 2006, Potentiol utilization of guar gum industrial waste in vermicompost production, Bioresource Technology, 97: pp. 2474-2477.          
  6. Gupta, R., Mutiyar, P.K., Rawat, N.K., Saini, M.S., and Garg, V.K., 2007, Development of a water hyacinth based vermireactor using an epigeic aerthworm Eisenia fotida, Bioresource Technology, 98: pp.2605-2610.
  7. Wani, K.A., Mamta, R.J., 2013, Bioconversion of garden waste, kitchen waste and cow dung into value-added products using earthworm Eisenia fetida, Saudi Journal of Biological Sciences, 20: pp.149–154.  
  8. Hong, S.W., Lee, J.S., Chung, K.S, 2013, Effect of enzyme producing microorganisms on the biomass of epigeic earthworms (eisenia fetida) in vermicompos, Bioresource Technology, 102: pp. 6344–6347.
  9. عابدینی طرقبه، جواد، 1388، افزایش کیفیت کودهای آلی با استفاده از کرم­های خاکی ایزونیا فوتیدا، سومین همایش و نمایشـگاه تخصصی مهنـدسی محیـط­ زیست، انجمـن مهنـدسی ­محیط­زیست ایران.
  10. جنیدی جعفری، و همکاران، 1384، بررسی تولید ورمی کمپوست vermicomposting، هشتمین همایش ملی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی همدان، ص 1-11.
  11. اصل هاشمی، احمد، 1387، تولید و نقش ورمی کمپوست در کاهش آلودگی­های محیط­زیستی، دومین همایش و نمایشگاه تخصصی مهندسی   محیط­زیست، دانشگاه تهران.
  12. Dominguez, J., Gomez Brandon, M., 2013, the influence of earthworms on nutrient dynamics during the process of vermicomposting, Waste Management & Research, 31(8): pp.859–868.
  13. Manaf, L.A., Che Jusoh, M.L., Kamil Yusoff, M., Tengku Ismail, T.H., Harun, T., Juahir,  H., 2009,  Influences of Bedding Material in Vermicomposting Process, International Journal of Biology, 1(1): pp.81-91.
  14. یوسفی، ذبیح الله و همکاران، 1390، قابلیت تولید کمپوست از پسماندهای خانگی توسط کرم‌های خاکی، مجله دانشکده علوم پزشکی بابل، دوره 14، ویژه نامه 1، ص 30-35.
  15. Vasanthi, K., Senthilkumari, M., Chairman, K., Ranjit Singh, A.J.A., 2013, Influence of temperature on growth and reproduction of earthworm Eudrilus eugeniae. International Journal of Current Microbiology and Applied sciences, 2(7): pp. 202-206.