ارزیابی کیفیت کمپوست

به خاطر نبودن استانداردهای جهانی برای تعیین تعيين كيفيت کمپوست، مصرف کنندگان بايد ارزيابی كيفي كمپوست را خود انجام دهند. همچنین شایسته است که علاوه بر خصوصیات ظاهري، خصوصیات دیگری از کمپوست را نیز اندازه گیری و ارزیابی نمایند. اطلاعات ارائه شده در زير، روشی کامل و قابل اجرا را برای ارزیابی کیفی کمپوست در اختیار مصرف کنندگان کمپوست قرار می دهد.
1-4-1- ارزیابی پایداری، و رسیدگی کمپوست
‏هنوز عقیده کارشناسان برای تعریف واژه های پایداری و رسیدگی بسیار متفاوت است. لفظ پایدار به کمپوستی گفته می شود که در معرض تجزیه سريع قرار نگیرد و مواد غذایی آن به كندي آزاد و وارد خاک شوند. چون کمپوست نارس هنوز در حال تجزیه است، ممكن است نیتروژن خاک را مصرف نماید. در شرایط خاصی مصرف کمپوست نارس می تواند مفید باشد، برای مثال کشاورزان کمپوست نارس را برای افزایش میزان ماده آلی به خاک اضافه می کنند و با مصرف مقادیر مناسبی از کودهای شیمیایی فقر این کمپوست را از نظر نیتروژن برطرف می نمایند ولی در بیشتر موارد لازم است که از کمپوست رسیده و پایدار استفاده شود.
‏واژه رسیده یا بالغ به توصیف درجه تکمیل فرآيند تولید کمپوست اطلاق می گردد. در کمپوست رسیده، مواد خام گیاهی به مدت 90-60 روز در شرایط کنترل شده رطوبی و تهویه ای به طور کامل تجزیه می شوند و سپس به مدت 30 ‏روز به عمل می آيند به طوری که محصول نهایی پایداری کافی دارد و برای گیاهان سمی نیست. از سوی دیگر کمپوست نارس ممکن است حاوی يك يا چند تركیب محدودکننده رشد، بذرهای علف های هرز يا ویژگی های نامطلوب دیگر باشد.

تشخيص پايداری يا رسیدگي كمپوست معمولاً با مشاهده و بو كردن مشكل است. به طور كلي، كمپوست رسيده حاوي اجزا گياهي قابل تشخيص نيست، بوي خاك حاصلخيز را داده و بوي نامطلوب و آمونياك را ندارد (ركيگل، 1995)
شاخص هاي پايداري كمپوست
‏دمای توده کمپوست: عموما در اقلیم معتدل، اگر دمای توده کمپوست بیش از هشت درجه سانتی گراد گرمتر از هوای اطراف باشد، کمپوست ممکن است ناپایدار باشد.
‏سرعت تنفس: میزان مصرف اکسیژن و یا آزاد شدن دی اکسید شاخص مناسبی برای تعیین میزان فعالیت زیستی به حساب می آید. ولی باید به این نكته توجه کرد که كمپوست های مرد، خشک و ‏یا دارای شوری زیاد ممکن است پایدار نباشند ولی تنفس در آنها صورت نگیرد.
‏طول دوره کمپوست شدن: عمومأ، کمپوست های حاصل از فرآسند هوازي باید حداقل برای 90-60 روز فرآوری شوند هر چند حتی بعد از این دوره نیز ممکن است که کمپوست هنوز ناپایدار باشد. بیشترکمپوست ها در صورتی که برای 120-90 ‏روز فرآوری شوند، پایدارند. این مدت زمان اضافی برای فرآوری (30 ‏روز) معمولا برای عمل آمدن کمپوست درنظر گرفته می شود. بعضي از متخصصان معتقدند که کمپوست باید برای شش ماه قبل از مصرف عمل بیاید.
نسبت C:N ‏: این نسبت معمولأ در طول فرآیند تولید كمپوست کاهش می یابد. و گاهی از آن به عنوان شاخص پایداری کمپوست استفاده می شود. برای استفاده بهتر از این نسبت، باید از میزان آن در ابتدا و انتهای فرآیند آگاهی داشت باشيم. اگر C:N‏ در ابتدا کم باشد (1: 15-1 : 10) در این حالت کم بودن نسبت C:N در انتها ممکن است نشانه ای از پایداری نباشد. اگر نسبت C:N در ابتدا 1 : 30 ‏باشد، این نسبت برای کمپوست پایدار از 1 : 20-1 : 10 خواهد بود و کمپوست های بسیار پایدار دارای نسبت C:N کمتر از 1 : 20 ‏می باشند. نسبت C:N نهایی بیش از 1 : 20 ‏به این معنی است که نیتروژن کمپوست به راحتی آزاد نمی شود و نسبت C:N بيش از 1 : 30 ‏به معنی آلی شدن نیتروژن خاک است (تیسدال و همکاران،  2001‏).
شاخص های رسیدگی کمپوست
‏شاخص رسیدگي CCQC  : رسیدگی کمپوست با درنظر گرفتن یک خصوصیت ساده قابل توصیف نیست. در بسیاری از آزمایشگاه ها، شاخص رسیدگی کمپومست براساس سرعت جوانه زنی بذر، رشد بافت ریشه ای و عوامل دیگر درنظر گرفته می شود. انجمن کیفیت کمپومست کالیفرنیا (CCQC) روشی رقومي را که در آن از آزمون های استاندارد آزمایشگاهی براي بررسی کیفیت کمپوست استفاده ‏می شود پیشنهاد کرده است. برای دستیابی به کیفیت رسیده یا خيلی رسیده، کمپوست باید دارای C:N برابر 1 : 25 یا کمتر باثد و دو آزمون دیگر را که هم زمان برای يك نمونه انجام می شود، پشت سر بگذارد. این آزمون ها عبارتند از:
1- ‏آزمون گروه A ‏: این آزمون غیرمستقیم درجه تجزیه مواد آلی را می سنجد و شامل اندازه گیری میزان آزادسازی دي اکسید کربن، میزان تنقاضا برای اکسیژن و آزمون گرم شدن خودبه خودی دوار  است.
2- ‏آزمون گروه B ‏: خصوصیات شیمیایی محصول نظیر نسبت آمونیم به نیترات، غلظت ‏آمونیاک، غلظت اسيدهای آلی فرار و آزمایش های زیستی روی گیاهان است.
‏جوانه زنی بذور : تولیدکنندگان محصولات کشاورزی که از سمیت کمپوست برای گیاهان آگاهی دارند، ممکن است برای حصول اطمینان از كیفیت کمپوست، آزمایشی ساده از جوانه زنی بذر گیاهانی مانند تربچه یا گیاه مورد نظر با کاشت بذر این گیاهان در کمپوست درون پتری دیش ترتیب دهند.
1-4-2- حدود مجاز عناصر سنگین برای، کمپوست
‏برای غلظت مجاز عناصر سنگین در کشورهای مختلف مقادیر مجازی توصیه شده است. استانداردهای ‏کشورهای اروپایی معمولا بسیار سخت گیرانه است. در جدول 1-5 ‏خلاصه غلظت های مجاز عناصر سنگین در چند کشور آمده است.
 جدول 1-5- مقایسه حدود مجاز عناصر سنگين براي كمپوست در چند كشور مختلف دنيا برحسب ميلي گرم بر كيلوگرم وزن خشك (ويلكينسون و همكاران،  2000؛ لوگان و همكاران،   1999).
 
با مقايسه اعداد و ارقام جدول مي توان به تفاوت هاي بسيار زياد در غلظت مجاز عناصر سنگين در كشورهاي مختلف پي برد. در كشور ايران داده اي وجود ندارد.
1-4-3- خصوصیات کمپوست برای موارد ‏مصرف خاص  
1-4-3-1- کمپوست به عنوان منبع عناصر غذایی
نوع مواد اولیه: مقدار عناصر غذایی دو مواد اولیه، قابلیت سودمندی آنها را در محصول ئهایی تعیین می كند. کمپوست هایی که ازلجن فاضلاب و کودهای دامی تهیه می شوند، از نظر نیتروژن غنی تر از کمپوست هایی حاصل از ضایعات چوب و بقایای گیاهی اند.
شوری: عامل مهم به حساب نمی آید.
روش توليد كپوست: در روش بی هوازی تهیه کمپوست مقدار قابل ملاحظه ای آمونیاک تولید می شود که وارد جو می گردد. در حالی که در کمپوست تهیه شده در شرایط هوازی مقدار تولید آمونیاک اندک است.
پايداری- رسیدگی: کمپوست های بالغ و کاملأ رسیده حاوی عناصر برمصرف مانند کربن، نیتروژن، فسفر و پتاسیم و عناصر کم مصرف مانند مس، آهن و روی هستند. کمپوست ناپایدار ممکن است باعث آلی شدن نیتروژن خاک شود و آن را برای گیاه غیرقابل استفاده نماید.
‏عناصر غذایی: در بیشتر کمپوست هاي تجاری معمولا ترکیب شیمیایی و مقدار عناصر غذایی آن ارائه می گردد ولی همه این عناصر برای گیاه قابل استفاده نیستند. سرعت معمول معانی شدن در سال اول برای نیتروژن 15-10% ، برای فسفر 30% و برای پتاسیم 85% است. برای محاسبه مقدار عناصر غذایی قابل استفاده، سرعت معدنی شدن را در مقدار کل عناصر کمپوست ضرب می كنند. pH : pH محیط رشد نقش مهمی در قابلیت سودمندی عناصر غذایی بازی کند. کند، كلا pH کمپوست باید بیش از پنج باشد ولی در تصمیم گیری در رابطه با pH مناسب کمپومست، pH خاک نیز باید مورد توجه قرار گیرد.
1-4-3-2- ‏کمپوست به عنوان منبع ریز جانداران مفید
نوع مواد اولیه : کمپوست های حاصل از مواد اولیه غنی از کربن معمولا حاوی جمعيت بیشتری از قارچ ها و کمپوست های حاصل از مواد اولیه غنی از نیتروژن معمولا حاوی جمعیت بیشتری از باکتری ها هستند. مواد اولیه نامطلوب ممکن است حمعیت بیشتری از ريزجانداران مضر را تولید کند. از مواد اولیه حاوی کربن زیاد مانند برگ ها و هرس درختان و از مواد حاوی نیتروژن زیاد می توان کودهای دامی و لجن فاضلاب را نام برد.
‏شوری: عامل مهم به حساب نمی آید.
‏روش تولید کمپوست: کمپوست هاي حاصل از فرآیندهای هوازي حاوی جمعیت بیشتری از ریزجانداران مفید نسبت به کمپوست های حاصل از فرآیند بی هوازی هستند. نگهداری شرایط هوازی در توده های بز‏رگ کمپوست دشوار است ولی در صورتی که در این گونه توده ها برنامه مداوم و فشرده ای برای هوادهی و به هم زدن اجرا شود، می توان شرایط هوازی را حفظ نمود.
پایداری – رسیدگي : عموما، ریزجانداران مفید در توده های کمپوست رسیده و پایدار به وفور یافت می شوند.
‏عناصر غذایي: عامل مهم به حساب نمی آید.
‏pH : در pH های قلیایی (بيش از هفت) معمولا باكتری ها غالب هستند و در pH های اسیدي قارچ ها جمعیت شان بیشتر است.
1-4-3-3- ‏استفاده از کمپوست برای جوانه زنی بذر و پرورندان نشاها
نوع مواد اولیه: کمپوست های تهیه شده از کودهای دامی ممکن است برای جوانه زنی بذر یا رشد نشاها مناسب نباشند زیرا شوری این نوع کمپوست ها معمولا در مقایسه با كمپوست های تهیه شده از بقایای گیاهی یا ضایعات چوب بيشتر است. باید قبل از مصرف شوري این کمپوست ها را تعیین کرد. شوری: هدایت الکتریکی بین 3-75/0 ‏دسی زیمنس بر متر یا میلی موز بر سانتی متر معمولا برای نشا یا گیاهان جوان و حساس مناسب است. این میزان شوری بايد ‏بعد از اختلاط مخلوط های گلدانی به دست آید.
روش تهیه کمپوست: کمپوست های تهیه شده در شرایط هوازی برای جوانه زنی بذر و رشد نشاها مناسبند. کمپوست هایی كه عمدا یا سهوا در شرایط بی هوازی تولید می شوند، آمونیاک و اسیدهای فرار آلی دارند و برای گیاهان سمی اند. بوی آمونیاک در کمپوست هاي نارس یا کمپو ست هاي تولید، شده در شرایط بی هوازی قابل تشخیص است.
پايداری – رسيدگي : کمپوست پایدار یا رسیده مخلوط با خاک حاصلخیز یا محیط های کشت گلدانی می تواند با موفقیت برای جوانه زنی بذر یا پرورش نشا استفاده شود. کمپوست های نارس معمولا مواد بازدارنده رشد دارند که برای گیاهان سمی اند. قبل از استفاده از کمپوست، آزمون جوانه زنی بذر پیشنهاد می شود.
‏عناصر غذایی: نیتروژن زیاد معمولا باعث از بین رفتن نشا می شود. در بیشتر حالت ها، کمپوست باید قبل از استفاده با خاک مخلوط شود. مخلوط استاندارد برای استفاده در خزانه ها معمولا از مخلوط کردن 15% کمپوست با ضایعات چوب حاصل می شود.
‏pH : كمپوست هاي با pH كمتر از پنج معمولاً نارسند و مواد بازدارنده رشد دارند كه براي گياهان ممكن است سمي باشند. مناسبترين pH، pH خنثي تا كمي قليايي است.
1-4-3-4- كمپوست عاري از عوامل بيماري زا و بذر علف هاي هرز
 نوع مواد اولیه: نوع مواد اولي براي تهيه كمپوست، تعيين كننده احتمال وجود بذر علف هاي هرز يا عوامل بیماری زا است. باکتری های Salmonella, E.coli معمولأ در کودهای دامی و لجن فاضلاب یافت می شوند. بذر علف های هرز نیز در ضایعات آلی جمع آوری شده از فضاي سبز یا مزارع وجود دارد.
شوری: عامل مهم به حساب نمی آید.
* روش تهیه کمپوست: قسمت اعظم بذر علف های هرز و عوامل بیماری زا در دمای بالا، در مرحله گرمایی فرآيند هوازی تهیه کمپوست، از بین می روند، اما برخی از بذور علف های هرز نسبت به دماي بالا مقاومند.
* روش استفاده از توده های كمپوست (ویندرو): در این روش که توده های طویل از مواد قابل تبدیل شدن به کمپوست ایجاد می شوند، براساس برنامه زمانی مشخصی توده ها را به هم می زنند. در این روش باید دمای 55 ‏درجه سانتی گراد برای حداقل پانزده روز اعمال شود و توده ها را حداقل پنج بار به هم زنند.
* روش استفاده از محفظه های بسته : در این روش مواد قابل تبدیل به کمپوست در محفظه های پوشانده شده قرار ی گیرند. در این روش دمای 55 ‏درجه باید برای حداقل سه روز اعمال شود.
* روش توده های ثابت هوادهی شده: در این روش مواد قابل تبدیل به کمپوست در توده هایی ی با سیستم هوادهي هوا به درون توده ها دمیده می شود، تراو داده شوند. در این روش دمای 55 ‏درجه سانترگراد باید حداقل به مدت سه روز اعمال شود.
‏پایداری - رسیدگی: کمپوست پایدار معمولا عاری از عوامل بیماری زا یا بذر علف هاي هرز است. عناصر غذایی: عامل مهم به حساب نمی آید.
pH : عامل مهم به حساب نمی آيد.
1-4-3-5- کمپوست عاری از آلایندها
نوع مواد اوليه: میزان آلاينده ها در کمپوست به نوع و میزان آنها در مواد اولیه به کار رفته، میزان خرد و ریز کردن و سرند ‏کردن کمپوست بستگی دارد. با بررسي عینی ممکن است میران برخی از آلايندها مانند کیسه های پلاستیكی قابل تشخیص باشد.
* عناصر کمیاب: لجن فاضلاب معمولا غلظتی بیثتر از عناصر کمیاب از جمله فلز‏ات سنگین نسبت به مواد گیاهی دارد. در کمپوست توليد شده غلظت عناصری سنگین نباید از غلظت مجاز ذکر شده در گزارشی سازمان حفاظت محیط زیست امریکا (USEPA)  بخش 503 ‏تجاوز کند.
* شیشه، پلاستیک و فلزات: ضایعات گیاهی حاصل از فضای سبز مقادیر متفاوتی را از آلاینده های خنثی دارند. تکه های پلاستيک مربوط به کیسه های زباله اغلب فراوانند. با سرند كردن كمپوست در اندازه های متفاوت می توان بسیاری از این مواد را جدا کرد.
‏شوری: عامل تعیین کننده معنی دار نیست.
روش تهیه کمپومس: عامل مهم به حساب نمی آید.
پایداری- رسیدگی : عامل مهم به حساب نمي آید.
عناصر غذا یی : عامل مهم په حساب نمی آید
pH : عامل مهم به حساب نمی آید.
1-4-3-6- ‏استفاده از کمپوست برای افزايش ظرفیت نگهداری
آب و عناصر غذایی و ساختمان خاك
نوع مواد اوليه : اکثر کمپوست ها نسبت بالایی از مواد آلی را دارند. در نتیجه با اضافه کردن كمپوست به خاک ویژگی های فیزيكي خاک بهتر می شود. خاک های با ظرفیت تبادل کاتیونی بیشتر ميز‏ان يیشتري از عناصر غذایی را در خود نگه می دارند و از شستشو، اتلاف و ورود آنها به آب های زیرزمینی جلوگیری می شود.
‏روش تهيه کمپوست: کمپوست های تولید شده از مواد اولیه خرد شده و سرند شده ذرات کوچکتری دارند (کمتر از 5/1 ‏سانتی متر) و پس از مصرف میزان ظرفیت تبادل کاتیونی خاک را بیشتر افزایش می دهند.
‏شوری: عامل مهم به حساب نمی آید.
عناصر غذایی: عامل مهم به حساب نمی آید.
pH : کمپوست های اسیدی (pH کمتر از هفت) معمولا میزان ظرفیت تبادل کاتیونی کمتری نسبت به کمپوست های قلیایی دارند. در صورت اضافه نمودن مقدار زیادی کمپوست به خاک ممکن است میزان ظرفیت تبادل کاتیونی ناشی از کمپوست قسمت معنی داری از میزان ظرفیت تبادل کاتیونی کل خاک را به خصرص در خاک های شنی، تشکیل دهد.
1-4-3-7- عدم افزايش شوري خاك در اثر مصرف كمپوست
‏نوع مواد اولیه: ترکیب مواد اولیه میزان شوری کمپوست تولید شده را تعیین می کند. در فرآیند تولید کمپوست اصولأ غلظت نمك ها افزایش ر می یابد. کمپوست های توليد شده از کودهای دامی در مقایسه با کمپوست های حاصل از پسماندهای گیاهی و مواد چوبی شوری بیشتری دارند.
‏شوری: برخی از گیاهان نسبت به شوری زیاد کمپوست حساسند. برای گیاهان استقرار یافته، قابلیت هدايت الکتریكی محیط رشد (بعد از اضافه کردن یا مخلوط کردن کمپوست) نباید از پنج دسی زیمنس برمتر بیشتر باشد.
روش تهيه کمپوست: عامل مهم محسوب نمي شود.
پایداری- رسیدگی: عامل مهم محسوب نمی شود.
عناصر غذایی: عامل مهم محسوب نمی شود.
pH : عامل مهم محسوبب نمی شود.