تاثیر کمپوست و ورمی کمپوست بر رشد گیاه

شلتون (1997) در تحقیقی تاثیر سطوح مختلف کمپوست زباله شهری را بر رشد گوجه فرهنگی بررسی نمود. نتیجه این تحقیق در شکل 3-9 آمده است. در تمامی سطوح کود نیتروژن دار، عملکرد گوجه فرنگی با افزایش مقدار کمپوست افزایش یافته است. با اضافه کردن کمپوست در تیمار بدون مصرف کود شیمیایی، عملکرد گوجه فرهنگی 1900%؛ در تیمار 100 میلی گرم نیتروژن برکیلوگرم، 1420% و در تیمار 200 میلی گرم نتیروژن برکیلوگرم، 800‌% افزایش نشان داد. در سال دوم بعد از مصرف کمپوست، پاسخ گیاه گوجه فرنگی به نیتروژن بیشتر بود. علت آن خروج بخش عمده نیتروژن در کمپوست توسط گیاه در سال اول بود. عملکرد بیشتر گیاهان در سال دوم در تیمارهایی که مقدار بیشتری کمپوست دیافت کرده بودند، بیانگر تاثیر مستقیم اجزای آلی کمپوست بر رشد گیاهان است.

شکل 3-9- تاثیر کمپوست حاصل از دفن زباله شهری بر عملکرد ماده خشک و میوه گوجه فرنگی در سه سطح کود نیتروژن دار ( 0 میلی گرم بر کیلوگرم نتیروژن، O 100 میلی گرم بر کیلوگرم نیتروژن،  200 میلی گرم بر کیلوگرم نیتروژن)

در گزارش لی و همکاران (2002) وزن تر کاهو در دو هفته پس از مصرف کمپوست تجاری و کودهای شیمیایی نسبت به تیمار شاهد تفاوت معنی دار نداشت و تنها در بالاترین سطح کمپوست عملکرد در حد معنی داری بیشتر از شاهد بوده است. در هفته چهارم عملکرد کاهو در تیمار کمپوست 3-2 برابر بیشتر از کمپوست تجاری بود. در هفته ششم نیز تنها تیمار حداکثر مقدار کمپوست مواد غذایی عملکرد بیشتری نسبت به سایر تیمارها داشت. (شکل 3-10)

رز و وانگ (1996) ملاحظه کردند که عملکرد  گل های یک ساله خزانه ای (اطلسی، همیشه بهار، شمعدانی و اهار) با اضافه کردن پیت اسفنجی، کمپوست ضایعات الی باغچه ها،کمپوست لجن فاضلاب افزایش می یابد ولی تیمارهای کمپوست برگ درختان و گوگرد تاثیری بر عملکرد این گیاهان ندارد ولی به دلیل تاثیر گوگرد و پیت اسفنجی درکاهش Ph خاکف رشد و رنگ گل آزالیا تنها در این دو تیمار مناسب بود.

پو و همکاران[7] (2004) در بررسی تاثیر دو نو ع کمپوست حاصل از تجزیه هوازی و بی هوازی لجن فاضلاب بر رشد گیاهان و معدنی شدن نیتروژن در خاک اکسی سول استرالیا نتیجه

شکل 3-10- وزن ترکاهو و گلدان های جاوی کمپوست تجاری (CC)، کود شیمیایی (MF) و مقادیر مختلف کمپوست ضایعات مواد غذایی (FW1.5, FW1.0, FW0.5 به ترتیب به میزان 900، 1800 و 2700 کیلوگرم در هر 10 ایکر). میانگین ها با حروف انگلیسی یکسان فاقد تفاوت معمی دار در سطح 5% هستند (آزمون LSD) گرفتند که تفاوتی در عملکرد دانه و اندام هوایی بین دو نوع کمپوست لجن وجود نداشت ولی تیمارهایی که در آنها کمپوست لجن فاضلاب مصرف شده بودند، در حد معنی داری عملکرد بیشتری را نسبت به تیمارهای کود شیمیایی و شاهد داشتند. اریکسا و همکاران[8] ( 1999) و لیفیلد و همکاران[9] (2002) عقیده دارند در نخستین سال بعد از اضافه کردن لجن فاضلاب بین 55-15% از نتیروژن آلی ان معدنی می شود.

توصیه های به عمل آمده در مورد میزان مصرف کمپوست به نوع کمپوست به کار رفته، خاکف گیاه و شرایط محیطی بستگی دارد و توصیه عمومی در مورد مقدار مصرف کمپوست وجود ندارد. عموماً مصرف مقادیر 100-25 تن در هکتار را توصیه کرده اند و کاربرد مقادیر بیشتر غیر معمول است. به گزارش تستر (1990) مصرف 100 تن کمپوست در هر هکتار در سال، حداکثر عملکرد را به دنبال دارد و باعث بهبود خصوصیات فیزیکی خاک می شود ولی با غلظت عناصر غذایی و فلزات سنگین را به طور مداوم اندازه گیری کرد تا مشکلی از نظر سمیت آنها به وجود نیاید. بسیاری از محققان پیشنهاد کرده اند که مصرف توام کوده ای آلی و شیمیایی نتیجه بهتری را درمقایسه با کاربدر هر کدام به تنهایی، دارد. آنها دلیل این امر را قابل استفاده نبودن عناصر غذایی در برخی از ترکیبات آلی در کمپوست در زمان کوتاه می دانند. در ضمن در صورت اختلاط کودهای شیمیایی با کمپوست، شکل های محلول عناصر غذایی کوده ای شیمیایی که به راحتی شسته می شوند، با ترکیبات آلی کمپوست (ترکیبات آزاد شده توسط ریز جانداران یا اسیدهای آلی) پیوند می یابند و به تدریج با معدنی شدن کمپوست آزاد می شوند (آلیسون،[10] 1973).

استفاده از کمپوست های تهیه شده از ضایعات آلی در باغبانی به دلیل افزایش تقاضا برای محصولات باغبانی تولید شده دربسترهای آلی و همچنین به دلیل ضرورت جایگزینی پیت با محیط های کشت و همچنین به دلایل زیست محیطی، در آینده افزایش بیشتری خواهد یافت (لوپز – رئال، 1990). به دلیل حساسیت بیشتر محصولات باغبانی در مقایسه با محصولات زراعی و همچنین مخلوط کردن مقادیر زیاد کمپوست در محیط های کشت گلدانی درمقایسه با زمین های زراعی، کیفیت کمپوست مصرفی باید به دقت بررسی شود.

گزارش های بسیار متعددی در مورد تاثیر استفاده از کمپوست در کشت های گلدانی و مصارف باغبانی بر افزایش عملکرد و کیفیت محصولات گلخانه ای و باغی وجود دارد. کمپوست جایگزینی مناسب برای پیت در محیط های کشت گلدانی است (سیمینیس و منیوس،[11] 1990). مخلوط کردن کمپوست های حاصل از موادی مانند ضایعات شهری و لجن فاضلاب با محیط های کشت گلدانی باعث بهبود رشد، کیفیت، عملکرد و تغذیه گیاهان گلدانی می شود (دومینگوز و همکاران، 1997). از نظر تامین عناصر غذایی بین انواع کمپوست ها تفاوت هایی وجود دارد. کمپوست بقایای گیاهی در صورت اختلاط با نسبت 75% می تواند نیاز گیاهان به فسفر را تامین می کند در حالی که نیاز نیتروژن را کاملاً بر طرف نمی کند (اسمیت، 1992). نتایج تجزیه گیاه در این آزمایش نشان می دهد که کمپوست ضایعات شهری نیاز نیتروژن و پتاسیم و کمپوست لجن فاضلاب نیاز نیتروژن، فسفر و پتاسیم را تامین می کند.

تاثیر مثبت کمپوست حاصل از ضایعات قهوه بر رشد اندام هوایی برخی از گل ها (کوستنبرگ و مارچایم، 1993)، کمپوست ضایعات سبزیجات و فضولات دامی بر رشد گلرنگ (مارچسینی و همکاران،[12] 1998) کمپوست لجن فاضلاب بر رشد اندام های هوایی و گلدهی اطلسی (وامنگ و بلسینگتون،[13] 1990) نمونه های از این گزارش ها هستند. پوروس و مکنزی[14] (1973 و 1974) در مجموعه آزمایش هایی که در مورد سبزیجات مختلف در تناوب زراعی انجام دادند، مقادیر 0، 25، 50، 100 تن از کمپوست ضایعات جامد شهری را به مدت سه سال به کرت های آزمایشی اضافه کردند. در این آزمایش با افزایش مقدار کمپوست اضافه شده به خاک غلظت روی، مس و بر قابل استفاده خاک بیشتر شد. در مقادیر زیاد کمپوست تاثیر مثبتی بر عملکرد و غلظت عناصر فوق در اندام خوراکی کلم مشاهده نشد. در مورد کاهو میزان عملکرد افز ایش نیافت ولی غلظت عناصر فوق افزایش یافت. عملکرد لوبیا به علت سمیت برخی از عناصر کاهش یافت. عملکرد محصولات سیب زمینی و نخود با وجود نشان دادن سمیت بر، درمقادیر زیاد مصرف کمپوست افزایش یافت. لوپز – رئال و همکاران (1989) نشان دادند که شستن کمپوست حاصل از لجن فاضلاب با آب قبل از مصرف باعث کاه غلظت نمک می شود و سمیت بر را از بین می برد و آن را به محیط کشت مناسبی تبدیل می کند. بوچانان و گلایسمن[15] (1991) در آزمایشی که برای بررسی تاثیر کمپوست های تهیه شده از ضایعات کشاورزی، ورمی کمپوست و کودهای معدنی نیتروژن و فسفر در مورد گیاه کلم بروکلی انجام دادند، مشاهده کردند که اولاً، با افزایش میزان مصرف کمپوست عملکرد محصول افزایش یافت و بیشترین عملکرد با مصرف 30 تن در هکتار به دست آمد؛ ثانیاً، مصرف مقادیر زیاد کمپوست باعث تجمع نیتروژن و افزایش عملکرد شد و ثالثاً، کمپوست کارآیی مصرف کودهای نیتروژن دار را افزایش داد. وگتمن و همکاران[16] (1993) اظهار داشتند که مصرف کمپوست در مخلوط های گلدانی باعهث کاهش کمبود کلسیم به دلیل مصرف تجملی پتاسیم می شود. یعنی افزایش جذب پتاسیم و تاثیر هم افزایی[17] این عنصر با کلسیم باعت کاهش کمبود کلسیم توسط گیاه می شود. همچنین با مصرف کمپوست در محیط های کشت گلدانی، در مقایسه با محیط های کشت حاوی پیت، عملکرد گیاه گوجه فرنگی افزایش می یابد و ویژگی های کیفی آن از قبیل مقدار عناصر غذایی و خاصیت انبارداری بهبود می یابد. در آزمایشی دیگر از کمپوست های زباله شهری، کمپوست تهیه شده از آب فاضلاب و کمپوست لجن فاضلاب جامد به مقدار 0، 25، 50، 75 و 100% حجم گلدان ها، برای پروراندن گل پتونیا درگلخانه استفاده شد (اسمیت، 1992). نتایج این آزمایش نشان داد که با افزایش نسبت اختلاط، خدایت الکتریکی خاک گلدان ها افزایش یافت. غلظت عناصر سنگین درخاک گلدان های حاوی کمپوست لجن فاضلاب بیشتر بود ولی غلظت سرب در کمپوست زباله بیشتر از سایر کمپوست ها بود. ماینارد[18] و همکاران (1993) در آزمایشی مزرعه ای که در مورد محصول گوجه فرنگی با اضافه کردن کمپوست زباله شهری تفکیک شده در مبدا به میان 50-25 تن در هکتار انجام دادند، درریافتند که عملکرد محصول درکرت های با اضافه کردن 25 و 50 تن کمپوست در هکتار به ترتیب 23 و 35% افزایش یافته است. در آزمایشی دیگر که در مورد پیاز، کاهو، گل میمون و چمن با اضافه کردن مقادیر 0، 37 و 74 تن کمپوست لجن فاضلاب در هکتار انجام گرفت، دیدند که با اضافه کردن کمپوست رشد و عملکرد این گیاهان افزایش یافت. با افزایش مقدار مصرف کمپوست لجن فاضلاب سطح عناصر سنگین در خاک افزایش یافت ولی سمیتی را برای گیاهان در پی نداشت (بواکوا و ملانو،[19] 1994). در تحقیقی دیگر که آستیر و همکاران (1994) انجام دادند، مشاهده کردند که کمپوست های تهیه شده از بقایای ماش و مخلوط بقایای ماش و کود مرغی باعث افزایش عملکرد کلم بروکلی شد ولی کمپوست کود مرغی و کود سولفات آمونیم تاثیری بر عملکرد این محصول نداشت. با وجود این، درآزمایشی دیگر کمپوست های تهیه شده از کود مرغی و ضایعات صنایع تولید قارچ توانستند کاملاً جایگزین کودهای شیمیایی برای پروراندن گوجه فرنگی، فلفل، کلم بروکلی و بادمجان شوند ولی در مقادیر مصرف زیاد کاهش عملکرد به علت سمیت عناصر درگیاهان فلفل و بادمجان مشاهده شد. افزایش عملکرد به علت مصرف کمپوست از 56 به 112 تن در هکتار معنی دار نبود. بعد از سه سال متوالی مصرف این کمپوست ها، محتوی نیتروژن خاک شش برای بیشتر از کرت های شاهد (بدون مصرف کمپوست) بود (ماینارد، 1994).

تاثیرات ورمی کمپوست بر رشد بسیاری از گیاهان اعم از غلات، بقولات، سبزیجات، گیاهان زینتی و گل ها در شرایط گلخانه ای و به مقدار کمتری در مزرعه مورد بررسی قرار گرفته است. در این آزمایش ها تاثیر مثبت ورمی کمپوست، در مقایسه با ترکیب های خاکی و محیط های بدون خاک، بر جوانه زنی بذر، رشد نشاء و باروری گیاها مشاهده شده است ( شرمن – هانتون، 1997 و آتیه و همکاران، 2001). بهترین نتیجه از اضافه کردن ورمی کمپوست به محیط های کشت گلدانی زمانی به دست آمده اس که نسبت اختلاط ورمی کمپوست  تنها 40-10% حجمی باشد و نسبت های بیشتر امتزاج معمولاً افزایشی را در رشد و تولید به دنبال ندارد (آتیه و همکاران، 2002). علت ا ین امر ممکن است شوری زیاد ناشی از اضافه کردن مقادیر زیاد ورمی کمپوست باشد (آرانکون، 2002). درآزمایشی که هاشمی مجد و همکاران (2004) برای مقایسه تاثیر ورمی کمپوست و کمپوست های مختلف بر رشد گوجه فرنگی انجام دادند، بیشترین عملکرد از 30% اختلاط ورمی کمپوست کود گاوی و کمپوست لجن فاضلاب مخلوط با پوسته شلتوک برنج به دست آمد. در این آزمایش اضافه کردن کود گاوی نیمه پوسیده باعث کاهش رشد و عملکرد گوجه فرنگی شد.

به گزارش آتیه و همکاران (2000) جوانه زنی بذر، رشد نشاء و متوسط  وزن میوه های گوجه فرنگی با جایگزین کردن محیط های کشت تجاری توسط ورمی کمپوست بهبود می یابد. از سوی دیگر، اضافه کردن ورمی کمپوست حاصل از کود خوک تا میزان 90%، رشد رویشی و گلدهی گل جعفری را افزایش می دهد (آتیه و همکاران، b2002). باکرفیلد و وبستر[20] (1998) اثبات کردند که مصرف 10 لیتر ورمی کمپوست درهر متر مربع، عملکرد انگور را 34 % ا فزایش داده است. مورارکار[21] و همکاران (1998) مشاهده کردند که مصرف ورمی کمپوست به میزان 6000 کیلوگرم در هکتار باعث تولید شاخه های جانبی بیشتر، ارتفاع بیشتر گیاه، تعداد برگ بیشتر به ازای هربوته و عملکرد بیشتر درختان توت پرورش یافته ب رای صنایع تولید ابریشم می شود. جایگزینی یک سوم با یک چهارم از نتیروژن اضافه شده به صورت کودهای شیمیایی با ورمی کمپوست سبب افزایش ارتفاع، عملکرد دانه و اجزای عملکرد گیاه برنج می شود (رانی و اسریواستاوا،[22] 1997). مصرف پنج تن ورمی کمپوست در هکتار به همراه 100% میزان کوده ای شیمیایی توصیه  شده، عملکرد نیشکر را به میزان 4/35% افزایش می دهد (زنده و همکاران،[23] 1998).

نتایج آزمایش های متعدد نشان داده اند که تاثیر ورمی کمپوست تنها به دلیل تامین و تغییر شکل و افزایش عناصر غذایی نیست. در مورد مکانیزم های عمل و تاثیر ورمی کمپوست نظرات متفاوتی در منابع وجود د ارد و داده های قابل اعتماد در این زمینه محدود است (آتیه و همکاران، 2001). کنترل بیماری های گیاهی، فعالیت قارچ های میکوریز داخلی و کاهش جمعیت نماتدهای بیماری زا بر اثر مصرف ورمی کمپوست را گزارش کرده اند (آتیه و همکاران، 2001). تحریک فعالیت ریز جانداران در مواد آلی در حضور کرم های خاکی باعث تولید مقدار قابل ملاحظه ای از تنظیم کنندگان رشد گیاهان مانند اکسین ها (IAA)، جیبرلین ها و سیتوکنین ها می شود و این مواد به نوبه خود رشد گیاهان را بهبود می بخشد (توماتی و همکاران،[24] 1998).

[1]- Allievi et al

[2]- Sharma and Mitra

[3]- Astier et al

[4]- Bevacqua and Mellano

[5]- Ozores Hamton et al

[6]- Mays and Giordano

[7]- Pu et al

[8]- Eriksa et al    

[9]- Leifield et al

[10]- Allision

[11]- Siminis and Manios

[12]- Marchesini et al

[13]- Wang and Blessinrton

[14]- Purves and Mackenzie

[15]- Buchanan and Gliessman 

[16]- Vogtman et al

[17]- synergism

[18]- Maynard

[19]- Bevacqua and Mellano

[20]- Buckerfield & Webster

[21]- Murarkar et al

[22]-   Rani and Srivastava

[23]- Zende

[24]- Tomati et al