ورمی کمپوستینگ : راه حلی بهتر برای مدیریت مواد جامد ارگانیک زائد

خلاصه:

اصلی ابداعی از بیوتکنولوژی کشت کرم‌ها، پرورش و تکثیر کرم‌های خاکی و به کارگیری پیکره‌ی آن که به ابزار مهمی از چرخه‌ی برگشت مواد فضولات  زائد به حالت اولیه در سرتاسر دنیا بدل گردیده است. اپیژئیکس‌هایی از قبیل اسینیافوتیرا ویودریلوس اژینیا در تبدیل فضولات ارگانیکی (فضولات خاک و فضولات خانگی) و ورمی کمپوست مورد استفاده قرار می‌گیرند. در FRI تقسیم‌بندی اکولوژی و محیط، پروژه‌ای را در رابطه با ورمی تکنولوژی با استفاده از گونه‌ای از کرم‌های خاکی اسینیافوتیرا آغاز نموده است.

 مقدمه:

اداره ی فضولات جامد‌، امروزه به یکی از بزرگترین مشکلاتی تبدیل شده است که با آن روبرو هستیم. افزایش سریع در حجم فضولات یکی از جنبه های بحران محیطی که به همراه پیشرفت اخیر جهانی (شهرسازی سریع، سوء استفاده از نواحی حاصلخیز و افزایش عظیم جمعیت که به ایجاد مقادیر بسیار زیاد فضولات ختم شده است) می باشد.

فضولات جامد به صورت مواد زائد ارگانیکی و غیر ارگانیکی تعریف می  شوند که توسط منابع متفاوتی تولید شده و در نظر مالک آن ارزش خود را از دست داده است. در کشور هند به طور کل تخمین زده شده است که تا بیش از 25 میلیون تن مواد فضولات جامد شهری با ترکیبات متفاوت هر ساله تولید می شود. اما در کشور هند تولید فضولات به طور سرانه در مقایسه با تولید سرانه ی فضولات در کشورهای صنعتی شده بسیار جزئی می باشد. بر اساس تخمین ها فضولات سرانه ی ایجاد شده در کشور هند در حدود kg4/0 در روز با مواد کمپوست تقریباً %60-50 می باشد. بسیاری از عملکردیهای متداول فراوری فضولات، انباشتن غیر کنترل شده است که آلودگی اساسی آب و خاک را سبب می گردد. علاوه بر انباشتگی یا پرکردن در خاک با مراعات اصول بهداشتی، آخرین عمل آوری فضولات جامد، به توسط متدل های دیگری از قبیل سوزاندن یا تبدیل به کود کرن صورت پذیرد. تولید کرم های خاکی (کشت کرم)، بیوتکنیک دیگری برای تبدیل فضولات ارگانیکی جامد به کود محسوب می شود.

اساساً، این کشت کرم ها استفاده از کرم های خاکی را به عنوان بیوراکتورهای طبیعی برای مدیریت فضولات به صورت مقرون به صرفه تر و رعایت اصول محیطی فراهم می سازد. امروزه، شناخت همگانی در این رابطه وجود دارد که پذیرش و بهره برداری بیوتکنولوژی کشت کرم ها به علاوه ی متوقف نمودن انحطاط محیطی، روشی موافق به سوی برآورده نمودن نیازهای غذایی بخش کشاورزی در مسیری گسترده می باشد. کاربرد گسترده و اساسی تر بیوتکنولوژی کشت کرمها می تواند به فرصت رو به افزایش و سریع به کارگیری نواحی زراعی و تکامل آنها بینجامد. اکنون بهترین زمان برای این است که جوامع علمی کشور، توجه جدی را به استاندارد سازی و عمومی ساختن تکنولوژی کشت کرم بر یک پایه ی فراگیر مبذول دارند. نقش کرم های خاکی در تجزیه ی باقی مانده های ارگانیکی سطح و درون خاک به پیدایش فرایندی موجب شد که نخستین بار توسط داروین (1881) مسیر آن روشن گردید. از آن پس یک قرن طول کشید تا از مشارکت مهم این کرم ها درفرو نشاندن آلودگی ارگانیکی و فراهم نمودن خاک رویی در زمین های بی ثمر تقدیر شود. گرچه این واقعیت جمعیت جهانی را برای دادن تصمیمی جدی بیدار ساخته که از آنها به منظور منابع انسانی تا پایان این قرن استفاده کنند.

تسهیلات ورمی کمپوست به بازار صنعتی و خانگی کشورهایی همچون کانادا، ایالات متحده، ایتالیا و ژاپن راه یافته است.

ورمی کمپوست در سال 1970 در انتاریو (کانادا) شروع شد و اکنون حدود 75تن فضولات را هر هفته فراوری می‌نماید. شرکت کرم خاکی آمریکا (AEC) در سالهای 79-1978 پرورشی را در حدود 500 تن گنجایش در هر ماه آغاز کرده شرکت انحصاری آاُکاسانجیوی ژاپن در هر ماه 3000 تن فضولات فرآوری شده را از صنایع غذایی و تفاله ها دارا می باشد. علاوه بر اینها، حدود 3000 کارخانه  ورمی کمپوست دیگر در کشور ژاپن با قابلیت تولید 50-5 تن هر ماه وجود دارند. این امر همچنین در کشورهای ایتالیا و فیلیپین شروع شده است. اکنون برای کشور هند زمان آن فرا رسیده است تا در مورد ورمی تکنولوژی تجاری فکری بیندیشد.

ورمی تکنولوژی:

 کاربرد اصلاح ارگانیکی از قبیل کمپوست های ترموفیلیک سنتی از مدت مدید به عنوان یک ابزار موثر بهبود ساختار خاکها، بالا بردن حاصلخیزی خاک، افزایش تنوع، و تعداد جمعیت های میکروبی، بهینه ساختن قابلیت دارا بودن رطوبت خاکها و افزایش بازده محصولات است. همچنین تأثیرات اعمال شده بر میکروارگانیسم ها با قابلیت آنها برای تضعیف (ممانعت) بیماری های گیاهی نشأت گرفته شده از خاک( Hoitink and fahy 1986) و جمعیت های نماتد پاراستیک گیاهی و بازده افزایش یافته شده ی محصولات در ارتباط است.(جانسون ات ال 1995).  

ورمی کمپوست ها، موادی شبیه کود برگ رسیده هستند که به طور ظریفی تقسیم بندی شده اند و دارای قابلیت های تخلخل، تهویه، زهکشی و نگهداری آب می باشند که فعالیت میکروبیایی به توسط روابط متقابل میان کرم های خاکی و میکروارگانیسم ها در فرایندی غیر ترموفیلیک (ادوارد و بوروس 1988) تثبیت می گردد. ورمی کمپوست ها حاوی مواد مغذی بسیار زیادی می شوند. زمانی که از گیاهانی شکل بگیرند که دارای نیترات، فسفات و پتاسیم قابل حل و کلسیه قابل تبادل باشند (Edwards, 1998 ; Orozco, etal 1996) ورمی کمپوست ها دارای نواحی سطحی وسیع دارای ذرات ریزی هستند که میکروسیت های بسیاری را برای فعالیت میکروبی و نگهداری قوی مواد غذایی فراهم می سازد (Shi-wei and Fu-Zhen, 1991) ورمی کمپوستها در محیط هایی که دارای تعداد جمعیت و تنوع میکروبی هستند، غنی می باشند خصوصاً در قارچها، باکتریها و استینومیسیت ها ( Edwards, 1998; Tomati etal.1987) ورمی کمپوستها فعالیت های بیولوژیکی را به طور ثابت افزایش می دهند که میتواند سبب گردد گیاهان جوانه زده، رشد و گل دهی داشته و در مقایسه با محیط های کشت تجاری که مستقل از مواد غذایی موجود هستند بازده بهتری را ارایه کند. (Arancon etal .2004; Atiyehet, al 2000 a,b) برای مثال، جانشین کردن مقادیر کم ورمی کمپوستها به جای مخلوط پوتینگ کشت در سبزیجات خاک کمتر به افزایشی چشمگیر در رشد و جوانه زدن فلفل، گوجه فرنگی و ماری گلد (گل همیشه بهار) در گلخانه ها می انجامد، زمانیکه تمامی مواد غذایی ضروری حتی کمترین مقدار %3-5 تا حد متوسط مقادیر جایگزینی در دسترس باشند. ورمی کمپوستها حاوی تنظیم کننده های رشد گیاهی و سایر مواد تأثیر گذار بر رشد گیاهی که توسط میکروارگانیسم ها تولید می شوند. (Grappelli etal 1987; Tomati ,etal 1988, 1990) از جمله ی نمک آلی یا معدنی اسید هومیک هستند. کرشینامورثی و واجارابهیا، تولید سیتوکینین ها و هورمون های گیاهی را در فضولات ارگانیکی گزارش کرده اند که به توسط کرم های خاکی فرآوری شده بودند. ورمی کمپوستها همچنین حاوی مقادیر وسیعی از مواد هومیک و برخی تأثیرات این مواد بر تنظیم کننده های رشد گیاهی یا هورمونها می باشند (Muscolo etal ,1999) با این وجود، تحقیقات بسیاری بر روی کاربرد ورمی کمپوستها در گلخانه ها نشان داده که تعداد کارگران کمتری در مزارع تحت تأثیر این مواد واقع شده اند تا در محیط گلخانه ها.

تکنولوژی به کارگیری گونه های محلی سطحی وزیر سطحی کرم های خاکی در کود سازی و اداره  خاک، ورمیتک نامیده می شود. مصارف منظم مواد خوراکی برای کرم های خاکی می تواند به شکل فضولات کشاورزی، فضولات آشپزخانه و مواد غنی از نیتروژن همچون مدفوع (پهن) گاوها، کود حیوانی بدون  فضولات بزها و کود حیوانی بدون  فضولات خوکها باشد. با این وجود فضولات طیور به سبب وجود اجزاء ترکیبی سمی باید به دقت به کارگرفته شوند. به وسیله ی فرآوری این فضولات به حاصلخیز کننده های ارگانیکی ما همچنین می توانیم از فضولات جامد ارگانیکی رهایی یابیم. از این رو ورمی کمپوست به نوعی اداره ی فضولات جامد است در جایی که فضولات ارگانیکی به عنوان منابع در نظر گرفته شده اند. ورمیتکنولوژی از سه فرایند اصلی تشکیل می شود:

1- کشت کرم پرورش کرم های خاکی

2- ورمی کمپوستینگ فساد یا تجزیه ی زیست شناختی توده ی آلی فضولات به روش  کرم خاکی(earth wormic)

3- ورمیکانورشن- ابقاء وسیع قابلیت تحمل آوری زمین های فضولات ازطریق کرمهای خاکی.

محصولات وع . اید قابل کاربرد ورمی تکنولوژی، اداره ی مواد آلی فضولات، تولید پروتئین حیوانی، کاهش آلودگی ارگانیکی، حفاظت خاکهای فضولات، احیاءخاک، تولید کود حاصله از کرم خاکی، حاصلخیزی خاک و افزایش در تولید گیاهی می باشد.


کرم های خاکی برای کشت «ورمیکالچر»

طبیعت کرم های خاکی متمایز شده ای را به صورت های اپیژیک، آسنیک، اندوژیک خلق کرده است که بر اساس عملکردهای اکولوژیکی و تروفیک مشخص در خاکهای مخصوص به خود از هم قابل تشخیص هستند. از میان سه گونه ی اکولوژیکی اپیژیکها به طور خاص واسنیکها به طور اعم به نحوی گسترده به منظور به کارگیری در پروسه ی کودسازی کرم های خاکی تحت کنترل درآورده شده اند.

اپیژیکهایی چون ایسنیا فوتیرا و واودریلوس اژینا در تبدیل نمودن فضولات ارگانیکی (فضولات کشاورزی و فضولات خانگی) به ورمیکمپوست به کار گرفته می شوند. گرچه این ساکنان خاک قابلیت فعالیت سخت بر روی لایه های کود را دارند و می توانند تمامی فضولات ارگانیکی را به کود تبدیل نمایند اما دارای هیچ ارزش عمده ای در شناساندن ساختار خاک نمی باشند. با این وجود، انسیکها، هم قابلیت مصرف فضولات ارگانیکی را دارا بوده و هم در شناساندن هویت ساختار خاک نیز نقشی دارند. گونه هایی که در سوراخ های زیر زمینی ساکن هستند و به نحوی گسترده در اداره ی خاک و به کار گرفته می شوند از قبیل کرم های خاکی لامپیتو موریتی همچنین به نحوی موثر جدای از کمک به تشکیل کمپوست، دریلوسفر را هم به وجود می اورند.

خاکهای تحت عمل کرم های خاکی درمقایسه با خاکهای عاری از این کرم ها به نحوی بخصوص متمایز هستند. از همه مهمتر، تونلهایی که توسط کرم های خاکی شکل گرفته اند به عبور آب کمک نموده، همچنین مواد مغزی دریلوسفر به سمت ریشه ی گیاهی می برد که به نحو سریعی در طول این کانالها امتداد یافته اند. این اصل همچنین در تهیه ی مقدمات ورمیواش کاربرد دارد. عملکرد ورمیواش به صورت اسپری مرکب از برگ است به اینصورت که حاوی مواد مغذی ضروری در داخل آن می باشد.

ورمی کمپوستینگ

کودسازی در قوطی های حلبی یا در تانکهای بتونی در حلقه های چاه یا درجعبه های چوبی یا پلاستیکی که در شرایط مشخصی قرار دارند، می تواند انجام شود. انتخاب یک مکان کودسازی در زیر سایه در قسمتی بالاتر از سطح خاک به منظور جلوگیری از راکد ماندن آب در قوطی های حلبی در طی بارندگی عملکردقابل ترجیح تر است.

ورمی کمپوستینگ در وهله ی اول با قرار دادن یک لایه ی بنیانی از ستبر کرمها که از آجر های شکسته و یا سنگ  ریزه ها تشکیل شده آغاز می شود (Cms4-3) بر روی این لایه یک لایه از ماسه ی درشت با ضخامت کل 7-6 سانتی متر قرار دارد برای اینکه از زهکشی مناسب مطمئن شویم یک لایه ی مرطوب 15 سانتی متر از خاک گلدانی را روی این لایه قرار می دهیم.

در درون این خاک 100 کرم خاکی قرار می گیرند. توده های انباشته ی کوچکی از پهن گاوی (تازه یا خشک) سپس بر روی این خاک پراکنده شده و با یک لایه ی 10 سانتی متری از یونجه ی خشک پوشانده شود. آب تا حدی در این خاک اسپری می شود که کل لایه ها مرطوب و نه خیس شوند. مقدار کمتر آب کرم ها را می کشد و آب بسیار زیاد آنها را فراری می دهد. آب دادن به واحد ادامه یافته و واحد برای 30 روز تحت مراقبت قرار می گیرد. ظاهر کرم های خاکی جوان تا این زمان علامت سلامتی آنها است. فضولات ارگانیکی از روز 31 به صورت گسترده شده بر روی این ستبر افزوده می شود.

اضافه کردن فضولات می تواند دو بار در هفته صورت گیرد اما آب دادن در صورت نیاز انجام می شود. پس از چندین مورد استعمال فضولات، فضولات به گونه ای بر روی ستبر را می پوشانند که آن را دچار بهم ریختگی نکنند. در این روز افزایش فضولات به واحد کفایت نموده و آب دهی تا 45 روز بعد پس از اینکه کود آماده برای برداشت شود ادامه می یابد. فضولات ارگانیکی به صورت کودی نرم، اسفنج مانند، دارای بوی مطبوع و رنگ قهوه ای تیره تبدیل می گردند.

ورمی کمپوستینگ در FRI

ورمی کمپوستینگ اساساً تکنولوژی محیطی بی ضرری است که می توان بر اساس آن از فضولات ثروتی را کسب کرد. چون Uttaranchal به میزان زیادی با جنگل پوشیده شده و شغل اصلی مردم کشاورزی و پرورش دام است، مواد خاصی همچون فضولات جامد، پهن گاوی به وفور موجود میباشد. این وفور فضولات جامد و در معرض واقع شدن آنها مشکلات اساسی را سبب می گردد. تجزیه ی طبیعی مدت مدیدی به طول می انجامد. از این رو، کامپوستینگ و ورمیکمپوستینگ تکنولوژی های ایده آلی محسوب می شوند. این ها ارزانقیمت بوده و نیز به زمان طولانی هم احتیاج ندارند.

در FRI، تقسیم اکولوژی و محیط پروژه ای را درورمیتکنولوژی شروع نموده است. این پروژه «تولید درآمد برای زنان در نواحی روستایی Uttaranchal از طریق ورمیکوپوستینگ فضولات جامد ارگانیکی به کود است که توسط شعبه ث بیوتکنولوژی دولت هند اداره می شود. هدف اصلی این پروژه توسعه ی منابع بیشتر درآمد برای جمعیت های روستایی خصوصاً گروه زنان با استفاده از فضولات جامد به عنوان منابع مفید می باشد.

ما تحت این پروژه برنامه ریزی را داشته ایم تا برنامه های اعلان به عموم در روستاهای انتخاب شده برای اداره ی فضولات ارگانیکی / فضولات جامد را هدایت کرده و با تولید کود غنی به روستاییان کمک کنیم تا محیط شان را تمیز و سبز نگهداشته بعلاوه اینکه درآمد مکفی را افزایش داده باشند. کشاورزان به طور اعم و گروه زنان به طور خاص از اهداف اصلی این پروژه می باشند. فعالیتها و برنامهای متنوعی برای انتشار سریع این تکنولوژی جهت داده خواهند شد. فعالیتهای کلی به آموزش (1000 زن)، حضور در مزارع و سایر فعالیتهای ممتد دیگر تقسیم شده اند. این فعالیتها برای اهداف مختلفی همانند آموزش در محیط های علمی به منظور سهیم شدن درمهارتها و بهبود دانش تکنولوژیهای متفاوتی که به میکمپوستنیگ مربوط می شوند طراحی شده اند. آموزش خارج از محیط علمی و با حضور در مزارع به گونه ای جهت دهی خواهد شد که نتایجی را نشان داده و نیز برای پذیرش سریع تر و گسترش تجارت ور کمپوستنیک باشد. به منظور ارتباط گسترده ی گروهی بر اساس انتقال تکنولوژی فعالیت های ممتد مختلفی جهت دهی خواهند شد. همچنین با هدف اجتناب از دخالت دلالان در پروژه که عموماً درآمد مطلوب کشاورزان را کم می کند، یک واحد حمایتی بازار یاب توسعه داده شده است. چون پروژه اساساً برای منافع زنان اختصاص دارد، توجهات بیشتری در این امر به آنها مبذول می شود. گونه هایی از کرم های خاکی همچون اسینیا فوتیراکشت شده اند. این کرم خاکی به میزان زیادی زایا بوده و برای این ناحیه مناسب است. درمدت زمان 12 ماه، میزان کرم های خاکی به سه برابر خواهد رسید. این امر توانایی (گنجایش) کشاورزان به منظور تولید ورمیکمپوست بیشتر بدون سرمایه گذاریهای اضافی برای کرمهای خاکی را بالا می برد.

 

 

 

نتیجه گیری:

تکنولوژی ورمی کمپوستینگ در سرتاسر جهان شناخته شده است این امر به استثناء نواحی محروم، که در آنها با وجود گسترش فراگیر، ضرورتاً به تکنولوژی متداولی بدل نشده است. به عنوان پروسه ای برای به کارگیری فضولات ارگانیک، این تکنولوژی، الگویی چاره ساز برای مدیریت مواد زاید، موادی که نه در زمین انباشته می شوند و نه سوزانیده می گردند محسوب می شود و به عنوان منبعی مورد نظر قرار می گیرد که ممکن است در چرخه ی مجدد قرار گیرند. با این مفهوم، ورمی کمپوسینگ با اصول محیطی استاندارد که محافظت منابع و عملکردهای بکارگیری انرژی و منابع طبیعی به روشی که به محیط آسیب وارد نسازد در تطابق است.

ورمی کمپوستینگ درکشورهای در حال توسعه می تواند در بسیاری موارد به صورت امری مفید ثابت شود. برخی از جنبه های پروسه ممکن است به میزان فزاینده ای به نیروی کاردستی نیازمند باشد و این زمانی است که تجهیزات ماشینی از قبیل لدرهای جلوبندی، صفحات غربال سیمی استوانه ای شکل، تراکتورها و غیره به منظور به کارگیری برای حجم انبوه مواد در دسترس نباشند. در نواحی که خلق کارهایی که به مهارتهای کم نیاز است این امر دارای برتری بوده و ورمی کمپوستنینگ ممکن است فرصتی برای اشتغال باشد. جایی که انبوهی از مواد زاید غذایی، کاغذ، مقواها، فضولات کشاورزی، کودها و بیوسولیدها مشکل آفرین هستند، کمپوستنینگ و ورمی کمپوستنینگ پتانسیل خوبی را برای تبدیل مواد زائد به اصلاح خاک ارزشمند ارائه می دهند.

ما در اینجا از رئیس FRI برای فراهم کردن تمامی تسهیلات لازم و از شعبه ی بیوتکنولوژی دولت هند برای تأسیس پروژه تشکر می کنیم.