مقالات زیبایی

تا دهه 1930 استفاده از مواد بهساز آلی با اجرای تن اوب زراعی روشی بسیار مناسب برای کنترل بیماری های خاکزاد به شمار می رفت ولی با متداول شدن مصرف کودهای شیمیایی و به دلیل صرفه اقتصادی این کودها، استفاده از مواد بهساز آلی محدود شد. در سال های بعد استفاده از مواد ضد عفونی کننده تدخینی به ویژه متیل بروماید مرسوم شد. این ماده به نحو مطلوبی بیماری های خاکزاد، حشرات و علف های هرز را کنترل می کرد. مشکل عمده ای که در استفاده از متیل بروماید و سایر مواد تدخینی ضد عفونی کننده وجود دارد، این است که بر اثر آن علاوه بر عوامل بیماری زا، سایر ریز جانداران مفید مانند قارچ ریشه ها نیز ازبین می روند که این موجودات عوامل مهمی در کنترل زیستی بیماری ها هستند. همچنین ریز جانداران محرک رشد گیاهان نیز با این روش از بین می روند. خلا زیستی حاصل از سترون کردن خاک معمولاً توسط تلقیح مجدد با ریز جانداران مفید جبران می شود ولی تشخیص اینکه بعد از سترون کردن، میکروب های مفید درخاک غالب می شوند یا مضر، توسط عوامل مختلف محیطی و در طول زمان تعیین می شود (دکوستر و هویتینک، 1999).
در سال های دهه شصت قرن بیستم، به دلیل آلودگی مجدد بسترها بعد از سترون کردن خاک از طریق آب آبیاری و گیاهان آلوده، صنعت تولید گل و گیاه آسیب زیادی از بیماری ناشی از Phytophthora cinnamomi دید و به خصوص به ریشه گیاهان حساسی از قبیل رود و دندرون و آزالیا صدمات شدیدی، به شکل پوسیدگی ریشه رسید.
در دهه 1970 دریافتند که استفاده از متیل بروماید باعث آسیب دیدن لایه اوزون می شود. در سال 2005 در نشستی در مونترال کانادا استفاده از متیل بروماید برای ضد عفونی کردن خاک ممنوع اعلام شد. قبل از آن کشورهای آلمان و سوئیس به دلیل وجود بقایای برم در مورد غذایی استفاده از این ماده را ممنوع کرده بودند. بروماید در آب زیر زمینی نیز تجمع یافته، توسط گیاهان جذب می شود. استفاده از این ماده در کشور هلند نیز که یک کشور مهم تولید کننده محصولات گلخانه ای است، ممنوع شده است.
بعد از دهه 1970، تحقیقات برای یافتن جایگزین مناسب برای متیل بروماید در کنترل بیماری های خاکزاد آغاز شد. چندین گزینه برای جایگزینی با این ماده وجود دارد که عبارتند از : استفاده از مواد شیمیایی با خطر کمتر، استفاده از ریز جانداران مفید بعد از ضد عفونی کردن خاک و بازگشت به روش سنتی ولی فراموش شده که همان استفاده از مواد بهساز آلی به جای سترون کردن خاک است. مصرف کودهای دامی، کودهای سبز، کمپوست و کمپوست های غنی شده با عوامل کنترل زیستی از مثال های کارآمد در کنترل بیماری ها می باشند. مخلوط کردن کمپوست با علف کش ها و یا استفاده از عملیات ویژه کشت با کمپوست باعث کارآیی آن حتی در کنترل حشرات و علف های هرز می شود.
به نظر می رسد اگر ماده شیمیایی دیگری نیز به جای متیل برومید در ضد عفونی خاک به کار رود، باز هم به کار گیری روشی برای جلوگیری از ایجاد پرگنه عوامل بیماری زا ضروری است. استفاده از روش های کنترل زیستی در طی 60 سال گذشته توسعه یافته است ولی با وجود موثر بودن آن، هنوز توجه کافی به آن معطوف نشده و به صورت تجاری مورد استفاده قرار نگرفته است (دکوستر و هویتینک، 1999).
4-2- تاریخچه
خاک های با مواد آلی و فعالیت میکروبی کم اغلب ناقل عوامل بیماری زا هستند (عباسی و همکاران، 2002). عوامل بیماریزا در این خاک ها در حضور گیاهان میزبان، زنده می مانند. در دهه 1950 متیل بروماید و سایر آفت کش ها را برای مبارزه با بیماری های قارچی و نماتدها معرفی کردند ولی خاک های سترون شده با این مواد حتی بیشتر از خاک های سترون نشده قابلیت انتقال بیماری را داشتند. Pythium و Phytophthora که عامل پویسیدگی ریشه بسیاری از گونه های گیاهی هستند، چند روز پس از کاشت گیاهان جدید و یا انتقال نشاها گیاهان حساس را آلوده می سازند. به خصوص در مورد گیاه رود ودندرون، این بیماری سریعاً گسترش یافته و کیفیت گیاهانی که سالم مانده اند نیز به شدت افت می کند. گیاهان آزالیا، تاکوس و رودودندرون که در فضاهای سبز مورد استفاده قرار می گیرند، معمولاً به علت پوسیدگی ناشی از Phytophthora از بین می روند. همچنین مشاهده کرده اند که در دمای بالای محیط، 100% گیاهان رودودندرون از بین رفته اند (هویتینک و کوتر، 1986). یک روش برای مقابله با این مشکل، کاشت گیاهانی به عنوان کود سبز در فواصل دوره کشت گیاه اصلی است ولی این روش چندان کارساز نیست زیرا در این روش معمولاً از گیاهان چوبی استفاده کنند که فاقد بقایای گیاهی کافی هستند تا سطح خاک را پوشش دهند و بنابراین کاملاً از کاهش کیفیت خاک جلوگیری نمی کنند. در گیاهان درختی و بوته ای که تمام اندام گیاه برداشت می شود، نیز مشکل فرسایش خاک و بیماری های گیاهی تشدید می شود (هویتینک، 2004).
در دهه 70، در ایالات متحده کمپوست برای استفاده در صنعت گل و گیاه به بازار عرضه شد. در آن زمان کمپوست را درست قبل از کاشت گیاهان به خاک اضافه کرده، مشکل کیفیت نامناسب خاک را به این ترتیب حل می کردند. نتایج تحقیقات نشان داد که مقدار زیادی از کمپوست (حتی به میزان 100 تن در هکتار) می تواند به خاک اضافه شود، بدون اینکه مشکل آلودگی آب های سطحی و زیر زمینی را در پی داشته باشد (برون و همکاران، 1998). اضافه کردن مواد بهساز کمپوست شد ه باعث کاهش شدن بیماری های ناشی از عوامل خاکزاد می شود (آلوارز و همکاران، 1995؛ کرافت و نلسون، 1996؛ وان اوس و وان گینکل، 2001). استون و همکاران (2004) تاثیرات مثبت کمپوست را بر شدت بیماری ها درمزرعه نشان دادند. همچنین تاثیراضافه نمودن کمپوست در محیط های کشت گلدانی نیز به خوبی روشن شده است (هویتینک، 2004).
در سال های اولیه توسعه محیط های کشت گلدانی، مشخص شد که مخلوط پیت معمولاً بیماری پوسیدگی ریشه ناشی از قارچ های Pythium و Phytophthora را کنترل نمی کند و در صورت کنترل نیز اثر آن کوتاه مدت است (بواهم و همکاران، 1997). تا اواسط دهه 70، قارچ کش های موثر بر کنترل بیماری های قارچی ریشه مانند متالاکسیل هنوز معرفی نشده بودند. در غیاب یکی روش کنترل مناسب، تولید کنندگان اغلب سطح حاصلخیزی محیط رشد را پایین می آوردند تا درفصول گرم ازفشار ناشی ازبیماریها برگیاهان کاسته شود. مشکل دیگر عدم دسترسی به پیت با کیفیت مناسب در مناطق مختلف است. بنابراین تولید کندگان به دنبال یافتن جایگزینی مناسب برای پیت بودند (هویتینک، 2004).
در دهه 50، استفاده از خرده های پوست درختان در صنایع تولید گل و گیاه در ایالات متحده و استرالیا به عنوان جایگزینی برای پیت آغاز شد (هویتینک و کوتر، 1986). تولید کنندگان متوجه شدند که وقتی به محیط های کشت گلدانی خرده های پوست درختان اضافه شد، بیماری پوسیدگی ریشه ناشی از قارچ های Pythium و Phytophthora به خوبی کنترل شد ولی به دلیل کمبود نیتروژن و عدم توازن عناصر غذایی و همچنین مشکلات ناشی از آللوپاتی، در اوایل دوره رشد، این تاثیرات متغیر بود. برای ر فع این مشکل نیز روش هایی برای کمپوست کردن پوست چندین گونه درختی ارائه شد (کاپارت و همکاران، 1976).
به دنبال آن، محققان مطالعات وسیعی را برای بررسی تاثیر نسبی کنترل کنندگی عوامل بیماری زا توسط کمپوست در محیط های کشت گلدانی آغاز کردند و روش هایی برای کنترل بیماری های پوسیدگی ریشه و نماتدها با تاثیر قابل پیش بینی در محیط های حاوی کمپوست پوست درخت و خاک اره برای تولید کنندگان گل و گیاه به منظور کوتاه کردن چرخه تولید در فصول گرم سال، سطح حاصلخیزی محیط رشد را افزایش می دهند زیرا بیماری پوسیدگی ریشه در این شرایط به مدت طولانی کنترل نمی شود. نتیجه این عمل، افزایش حساسیت برخی از گیاهان به بیماری های آتشک، سوختگی شاخ و برگ و سرخشکیدگی است. رودودندرون به بیماری قارچی فیتوفتریایی بسیار حساس است و بیمری بادزدگی و مرگ شاخه ها به سرعت گسترش می یابد (هویتینک و همکاران، 1986). بنابراین هر چند بیماری پوسیدگی ریشه ممکن است وجود نداشته باشد ولی اندام هوایی گیاهان حساس باید با یک قارچ کش مناسب سمپاشی شود، به خصوص اگر رطوبت نسبی هوا بالا باشد و یا اندام هوایی گیاه در هنگام آبیاری خیس شود. کنترل طبیعی پوسیدگی فیتوفتریایی ریشه نیز یک روش موثر و شناخته شده است. لازم به ذکر است که کمپوست در کنترل بیماری های برگی موثر نیست و تاثیر آن محدود به بیماری های ریشه می باشد (هویتینک، 2004).

مصرف کمپوست های تهیه شده از زباله شهری لجن فاضلاب در مقادیر مختلف در اراضی کشاورزی و مراتع برای دو سال متوالی، تاثیر سوئی بر عملکرد گیاهان نداشته ولی باعث افزایش غلظت روی در خاک شده است و بنابراین در مصرف این کمپوست ها برای مدت طولانی باید احتیاط نمود (میز و همکاران، 1973). اپستین و همکاران (1976) نتیجه گرفتند که با مصرف 240 -160 تن کمپوست لجن فاضلاب در هکتار، میزان شوری و سطح کلر درخاک به حدی زیاد می شود که باعث کاهش عملکرد گیاهان می گردد. در مطالعه ای که باروزینی و دل زان[4] (1989) در مورد تیمارهای مختلفی از کمپوست های شهری، کود دامی و کودهای شیمیایی انجام دادند، مشاهده شد که مصرف 1612-537 کیلوگرم از کمپوست ها در هکتار در طول چند سال، عناصر غذایی را بیش از نیاز گیاه و قدرت جذب آنها عرضه می کند و بنابراین مشکل جدی را از نظر آلودگی آب های زیر زمینی به دنبال دارد.

[1]-  Buchanan and Gliessman

[2]- Woodbury

[3]- Chaney

ب- مصرف کمپوست برای افزایش وزن زنده میکروبی خاک و کنترل عوامل بیماری زای گیاهان : در بسیاری از منابع ذکر کرده اند که مصرف کمپوست ممکن است باعث کاهش بیماری های خاکزاد می شود (پار و همکاران، 1986). هویتینک و کوتر (1984) و هویتینک و همکاران (1986) از کمپوست های حاصل از ضایعات چوب مخلوط با لجن فاضلاب و پوست درختان جنگلی استفاده کردند و دریافتند که این مواد در کنترل برخی از عوامل بیماری زای خاکزی از جمله رایزوکتنیا موثرند. آنا دلیل این تاثیر را به خاصیت ناهمسازی ریز جانداران کمپوست نسبت دادند، هر چند تاثیر کمپوست در مبارزه با عوامل بیماری زا متغیر و وابسته به نوع کمپوست، درجه پوسیدگی کمپوست، دمای تولید شده درفرآیند تولید کمپوست، مقدار عناصر غذایی در کمپوست (به ویژه نتیروژن) و ساختمان، تخلخل و مقدار رطوبت کمپوست است. هوتینک و گربوس (1994) اظهار داشتند که برای مدیریت بهتر کشاورزی آلی و مبارزه زیستی با بیماری های گیاهی، باید کمپوست با موجودات مفبد تلقیح شود.
جودیس و ناپی (1986) ارتباط بسیار را بین مصرف کمپوست و جمعیت قارچ های میکوریز داخلی مشاهده کردند. البته کیفیت کمپوست نقش تعیین کننده ای در رشد ریز جانداران خاک بازی می کند. این محققان بین مقدار مصرف کمپوست و جمعیت قارچ های میکوریز در یک باغ سیب ارتباط مستقیمی را به دست آوردند. تاثیر کمپوست بر کاهش خسارت ناشی از عوامل بیماری زا و آفات درفصل چهارم این کتاب مورد بحث قرار خواهد گرفت.
ج- استفاده از شیرا به کمپوست : درفرآیند تبدیل زباله به کود کمپوست، مقدار زیادی شیرابه تولید می شود و بدین جهت که مواد آلی عناصر غذائی و عناصر کمیاب دارد، حائز اهمیت است. مقدار و ترکیب شیرابه تولید شده به عواملی مانند فصل، ترکیب زباله و میزان بارندگی بستگی دارد. مقدار رطوبت شیرابه در کارخانه کمپوست اصفهان از 96-84% متغیر و داری pH 6/8-4/3، هدایت الکتریکی 40-16 دسی زیمنس بر متر و درصد ماده آلی در ماده خشک 85-30 است غلظت عناصر غذائی ازت، فسفر، پتاسیم، آهن، مس، روی و منگنز و مولیبدن در شرابه نسبتاً زیاد است. شیرابه همچنین حاوی مقداری از عناصر سنگین است (محمد نیا، 1374). از خاک های تیمار شده در فواصل زمانی 1، 8 و 16 هفته بعد از اعمال تیمارهای شیرابه نمونه برداری شد. همچنین بر اثر مصرف شیرابه EC و غلظت آنیون ها و کاتیون های محلول افزایش و pH گل اشباع کاهی یافت. بر اثر اضافه شدن شیرابه حم خلل و فرج (Pore Volume) و میزان آبشویی نمک های محلول از خاک کاهش یافت. مقدار عناصر غذایی پر مصرف، کم مصرف، عناصر سنگین قابل جذب و همچنین درصد ماده آلی خاک ها نیز متناسب با مقدار شرابه افزایش یافت. همچنین با گذشت زمان، مواد آلی خاک ها تجزیه شد ه و مقدار آن کاهش و همچنین غلظت بخش قابل جذب عناصر غذایی کم مصرف و عناصر سنگین کاهش یافت (محمدنیا، 1374).
رول و همکاران (1999) که رشد علف چاودار در تیمارهای آبیاریبا نسبت های مختلف اختلاط شیرابه با آب را بررسی کردند. ترکیب شیرابه مورد استفاده در این آزمایش درجدول 3-4 آمده است. نتایج آنالیز شیرابه با روش طیف سنجی مادون قرمز حضور فنل ها را در آن تایید کرد. تیمار متان زدایی شیرابه در لاگن های هوادهی باعث خروج 60% مواد آلی آن شد ولی کاهش BOD بعد از این تیمار به اندازه ای نبود که بتوان آن را به آب های سطحی اضافه نمود. غلظت عناصر سنگین در شیرابه پایین تر از حد آستانه برای مصارف کشاورزی بود. نسبت 400/1 شیرابه با آب برای آبیاری علف چاودار مناسب بود و در نسبت های بیشتر از آن کاهش عملکرد گیاهان مشاهده گردید. آبیاری گلدان ها با این نسبت به میزان 30 میلی لیتر عملکرد و تغذیه نیتروژن نباتات را افزایش داد.
جدول 3-4- خصوصیات شیمیایی شیرابه زباله دفن شده در مونتچ فرانسه

د- موارد دیگر مصرف کمپوست : بسیاری از محققان توصیه کرده اند که از کمپوست برای احیای اراضی تخریب شده و زمین های مجاور معادن، استفاده شود. مصرف کمپوست باعث احیای دوباره خاک سطحی می شود. از کمپوست همچنین می توان برای احیای زمین هایی مجاور جاده ها، پل ها، سدها و سا یر تاسیسات عمرانی استفاده کرد. کمپوست همچنین به عنوان کود برای نواحی تحت پوشش چمن یا سایر گیاهان در پارک ها، زمین های فوتبال و گلف و غیره کاربرد دارد (دیک و مک کوی، 1993). لیما (1985) پیشنهاد کرد از کمپوست برای تهیه آجر برای ساختمان کارخانه ها نیز استفاده شود.

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)

اگر مواد آلی و نیتروژن عامل محدود کننده معدنی شدن باشد، اضافه کردن کمپوست ممکن است باعث تشدید فعالیت میکروبی و به دنبال آن تسریع تجزیه آفت کش ها شود. این موضوع را در مورد تجزیه آترازین درخاک تیمار شده با کود دامی، کاه و کود نیتروژن دار گزارش کرده اند (هانس،[5] 1973). علاوه بر آن، اضافه کردن مواد آلی از جمله کمپوست به خاک ممکن است نخست با پایدار شد ن بیشتر و کاهش معدنی شدن آفت کش ها همراه باشد که دلیل آن جذب سطحی آفت کش ها توسط مواد آلی است (باریو سو و همکاران،[6] 1997). تاثیر کاربرد مواد آلی به سبب جذب سطحی آفت کش ها توسط مواد آلی است که از شستشو و ورد آنها به منابع آب جلوگیری می کند (بلین و همکاران،[7] 1990).

برخی از مواد بهسازی آلی هنگام تجزیه، ترکیبات شیمیایی محلولی را تولید می کنند که واجذبی آفت کش های تثبیت شده و حلالیت آنها درخاک افزایش می دهند (باریو سو و همکاران، 1999). جذب آفت کش ها، از تجزیه میکروبی آنها جلوگیری می کند به خصوص اگر سرعت واجذبی آنها کم باشد. بنویت و باریو سو[8] (1995) از کاه گندم و کمپوست آن برای مدل سازی نحوه هوموسی شدن مواد آلی تازه استفاده کردند و مشاهده نمودند که معدنی شدن کلروفنل ها هنگامی که کاه یا کمپوست کاه به خاک اضافه می شود، کاهش می یابد و در مدت زمان خواباندن، در این تیمارها شکل های پیوند یافته و تبادل ناپذیر کلروفنل ها افزایش یافته است. بنویت و همکاران (1999) گزارش کردند که ممانعت از تجزیه مواد شیمیایی توسط ریز جانداران در خاک همیشه وجود ندارد ظوری که جذب مواد شیمیایی توسط کمپوست کاه قبل از اضافه کردن به خاک، حتی معدنی شدن این مواد شیمیایی را تسریع می کند.

اضافه کردن لجن فاضلاب تازه یا کمپوست شده به خاک معمولاً محتوی کربن خاک را افزایش می دهد و به دلیل افزایش جذب سطحی، میزان نگهداری آترازین نیز افزایش می یابد. (سلیس و همکاران،[9] 1998). نتایج مشاهده شده بسته به میزان اضافه شدن لجن فاضلاب و خصوصیات ان متفاوت است. برای مثال لجن فاضلاب با آهک اگر به مقدار کمی به خاک اضافه شود، میزان جذب و نگهداری‌ آترازین درمقایسه با تیمار شاهد را کاهش می دهد ولی در صورتی که مقدار زیادی لجن به خاک اضافه شود، خاصیت جذب سطحی لجن غالب شده و میزان نگهداری آترازین در خاک افزایش می یابد و تاثیر مواد آلی محلول که از لجن فاضلاب آراد می شوند، نیز متفاوت است. در لجن خام، مواد آلی محلول جذب آترازین را کاهش و قابلیت سودمندی زیستی آن را افزایش می دهد در حالی که اضافه کردن لجن کمپوست شده به خاک جذب و نگهداری آترازین را افزایش می دهد. اضافه نمودن لجن فاضلاب به خاک، تجزیه علف کش هایی مانند 2-4-D و 2-4-5-T را افزون می کند (اوکانر و همکاران،[10] 1981). میزان تجزیه علف کش ها به نوع خاک و میزان پایداری لجن فاضلاب اضافه شده بستگی دارد. لجن خام و نارس در صورتی که به خاک اضافه شود، تاثیر کمی بر جذب سطحی علف کش ها دارد حال آن که کمپوست پایدار لجن باعث افزایش جذب سطحی علف کش ها می شود.

کنته و همکاران[11] (2001) نگهداری (قابلیت بازیافت[12] و عدم تجزیه) انواع سموم PAH را درخاک مطالعه نمودند و تاثیر اسیدهای هیومیک استخراج شده از کمپوست و خاک را بر بازیافت این ترکیبات در خاک بررسی کردند نگهداری ترکیبات PAH به خصوصیات شیمیایی هر کدام از انها مربوط بود و با اضافه کردن اسیدهای هیومیک به خاک افزایش می یافت. میزان نگهداری ترکیبات PAH در خاک هایی که حاوی مواد آلی طبیعی بودند، بیشتر از خاک هایی بود که مواد آلی طبیعی آنها توسط پراکسید هیدروژن از بین رفته بود. علت این پدیده احتمالاً مربوط به تفاوت جمعیت میکروبی در خاک های اکسید و اکسید نشده و همچنین تاثیر مواد آلی بومی خاک در نگهداری ترکیبات PAH بود. بنابراین، پویایی ترکیبات PAH را می توان با اضافه نمودن مواد بهساز حاوی ترکیبات هوموسی مهار گردد.

اضافه کردن برخي از فلزات سنگين يا ترکيبات حاوي آنها (آرسنيک، کبالت، مس، آهن، منگنز، سلنيم و روي) به جيره غذايي ماکيان توليد گوشت و تخم مرغ آنها را افزايش مي دهد (توفت و نيکولاس، 1991). تغذيه دام ها و طيور با اين فلزات باعث افزايش غلظت آنها در فضولات اين جانوران مي شود. تيمار کودهاي مرغي با سولفات آلومينيم ميزان شست و شوي آرسنيک، مس، اهن و روي را از کرت ها کوددهي شده با کود مرغي در مقايسه با تيمار شاهد کاهش مي دهد (موور و همکاران، 1998). سولفات آلومينيم همچنين از تصعيد آمونياک از کودهاي مرغي جلوگيري مي کند (موور و همکاران 1996). تيمار کودهاي دامي با سولفات آلومينيم احتمالاً قابليت سودمندي زيستي فلزات سنگين و تصعيد آمونياک از آنها را کاهش مي دهد. در کودهاي دامي تازه و کمپوست، بعضي از فلزات مانند مس با ترکيبات آلي متصل مي شوند (بواکو و همکاران، 1994). طبق گزارش همسو و لو (1999) شست و شوي منگنز، مس و روي از کود خوک به سبب پيوند با مواد آلي کم است ولي شست و شوي مس در کمپوست نارس نسبتاً زياد است. برخي از اين تفاوت ها مربوط به pHاست، به طوري که غلظت شکل هاي روي و منگنز قابل عصاره گيري توسط DTPA در کمپوست هاي با pH قليايي اندک است (بارکر و برسيون، 2002). با وجود اين، در لجن فاضلاب پايدار و قليايي، شست و شوي فلزات زياد است و علت آن حل شدن مواد آلي در شرايط قليايي است (مک بيرد، 1998). با امتزاج آهک با لجن فاضلاب و توليد کمپوست از ان ميزان مس، روي، منگنز و نيکل قابل عصاره گيري کاهش مي يابد، هر چند ممکن است اضافه کردن آهک باعث تنزل س رعت توليد کمپوست شود (فانگ و ونگ، 1999). افزودن آهک به ميزان 1% در توليد کمپوست از لجن فاضلاب، توصيه مي شود (پتروزلي، 1969). جياواتي و همکاران (1993) گزارش کرده اند که با افزايش pH کمپوست، قابليت سودمندي عناصر سنگين کاهش مي يابد.
در تحقيق هوانگ و همکاران (2005) در مورد قابليت استفاده زيستي عناصر سنگين در دوره هوموسي شدن کمپوست کود خوک، مشاهده شد که اضافه کردن خاک اره به کود خوک در حد معني داري مقدار کل عناصر سنگين را در کمپوست کاهش مي دهد و علت آن اثر رقا است ولي يک روند افزايش تدريجي و اندک در غلظت کل مس و روي مشاهده شد که به دليل کاهش وزن مواد در حين فرآيند توليد کمپوست بر اثر خروج کربن است. درفرآيند توليد کمپوست، مقدار روي و مس قابل استخراج با DTPA و گونه هاي يوني کاهش مي يابد. کمپوست شدن همراه با کاهش درصد شکل هاي محلول در آب، تبادلي، کربنات هاي مس و روي و اکسيدهاي آهن و منگنز حاوي عناصر مس و روي است. به نظر مي رسد کمپوست شدن مخلوط خاک اره و کود خوک باعث کاهش پويايي بالقوه و قابليت سودمندي زيستي برخي از عناصر سنگين مي شود. در اين فرآيند، توزيع مس در جزء اسيد هيوميک و توزيع روي در جزء اسيد فولويک افزايش يافته ولي مقدار شکل هاي ترکيب يا فته اين عناصر با اسيدهاي هيوميک و فولويک تغيير چنداني پيدا نمي کند. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد که قابليت سودمندي زيستي مس و روي به نسبت اسيدهاي هيوميک به اسيدهاي فولويک بستگي دارد وهر دو عنصرتمايل متفاوتي براي ايجاد پيوند با اسيدهاي هيوميک و فولويک نشان مي دهند. حضور اسيدهاي هيوميک قابليت سودمندي مس را کاهش مي دهد در حالي که اسيدهاي فولويک پيوند محکمتري با روي برقرار مي کنند.
پليمرهاي سيليس ممکن است از طريق ضايعات حاصل از صنايع و مصارف خانگي وارد لجن فاضلاب شهري شوند. اين پليمر ها (پلي دي متيل سيليکون) در طول فرآيند کمپوست تجزيه نمي شوند ولي درفرآيند توليد کمپوست نيز ايجاد اشکال نمي کنند (اسميت و همکاران، 1998). اين ترکيبات در خاک به خوبي تجزيه مي شوند (لهمن و همکاران، 1996).

3-1-4- تاثیر کمپوست بر قابلیت سودمندی زیستی
آلاینده های آلی و فلزات سنگین
3-1-4-1- کلیات
مواد آلی خطر ناک در حد گسترده ای در بخش های مختلف از جمله خانه ها و شهرها، کشاورزی، صنعت و نظامی تولید می شوند. استفاده از آفت کش ها در بخش های کشاورزی، صنعت و منازل باعث ورود ترکیبات سمی آلی به بقایای گیاهی، فاضلاب شهریف کودهای دامی و خاک می شود (دائو و آنگر، 1995). مبارزه شیمیایی با آفات، امراض و علف های هرز سبب تجمع آفت کش ها در خاک می شود. تجزیه بعضی از این مواد در خاک بسیار کند است (جوائو و همکاران، 2000). آلاینده های فلزی از طریق آفت کش های و کودهای دامی به خاک و بقایای آلی اضافه می شوند (هسو و لو، 2000). قسمت عمده ای از عناصر سنگین که باعصث ایجاد آلودگی در محیط زیست می شوند، از اضافه کردن فاضلاب های صنعتی و شهری نشأت می گیرند (کاباتا – پندیس و آدریانو، 1995). آفت کش ها و عناصر سنگین در ضایعات اولیه (خام و تجزیه شده) و کمپوست نهایی برای افرادی که با این مواد در تماس هستند، ب رای محیط زیست و گیاهان رشد یافته در خاک هایی کمپوست دریافت کرده اند و برای جانوران خاک و دام هایی که در این خاک ها می چرندف مضر است.
در حال حاضر مقرراتی که در مورد استفاده ازکودهای کمپوست درخاک ها وضع کرده اند و استانداردهای کیفی که برای کمپوست اعمال می کنند، همگی باعث شده اند که غلظت عناصر سنگین در کمپوست ها کاهش یابد. تجزیه شیمیایی برای از کمپوست ها که به صورت تصادفی در اروپا نمونه برد اری شده بودند، نشان داد که اکثر کمپوست های تولید شد ه کیفیت مطلوبی دارند و غلظت عناصر سنگین در آنها کم است (بارکر و بریسون، 2002). شیمپ (1993) لزوم مطالعه ترکیبات حاصل از تجزیه کمپوست را متذکر شد . جنبه های زیست محیطی استفاده از کمپوست شامل مسمومیت گیاهان، سلامت زنجیره غذایی و سایر موارد است (ریان و چینی، 1993). مسمومیت گیاهان به دلیل ترکیبات حاصل از تجزیه زیستی کمپوست نارس، شوری و سمیت نمک های خاص به وجود می آیند (چینی و ریان، 1993).

2-9- متغیرهای موثر در فرآیند تولید ورمی کمپوست

تعدادی از متغیرهای کلیدی در فرآیند ورمی کمپوست وجود دارد که عملکرد آن را تحت تاثیر قرار می دهند. این متغیرها شامل : مدیریت و نگهداری سیستم ها، شرایط محیطی، جریان ضایعات، میزان بارگیری ضایعات، ظرفیت حمل و نقل و ظرفیت سیستم برای تولید ورمی کمپوست هستند. متغیرهای دیگر متغیرهایی اند که اندازه (مقیاس) و نوع سیستم به کار برده شده را تعیین می کنند. این متغیرها عبارتند از : مساحت زمین مورد استفاده برای تولید ورمی کمپوست، عمق بسترها، میزان ورود مواد، میزان برداشت ورمی کمپوست و درجه پایداری مورد انتظار ورمی کمپوست (گزارش واحد فناوری ضایعات سبز، 2000)

مدیریت و نگهداری اهمیت ویژه ای در فرآیند تولید ورمی کمپوست دارد (ادواردز و نئوهازر، 1998). در سیستم های تولید ورمی کمپوست بدون هوادهی، ارتفاع سترها نباید بیش از 45 سانتی متر باشد زیرا ایجاد شرایط بی هوای و فشرده شدن بسترها بر اثر وزن مواد، از فعالیت کرم ها می کاهد. در بسترهای با ارتفاع بیش از 45 سانتی متر، لرزندان[1] بسترها (شکل کردن و هوادهی بسترها بدون برگرداندن مواد) ضروری است (گزارش واحد فناوری ضایعات سبز، 2000). آماده سای ضایعات قبل از اضافه کردن به بسترها یکی دیگر از جنبه های وقت گیر در مدیریت فرآیند تولید ورمی کمپوست است. این عملیات اختلاط مواد، تیمار اولیه با مواد افزودنی و کمپوست شدن اوله ی مواد را دربر می گیرند. دلیل شکست بسیاری از واحدها عدم اعمال مدیریت صحیح در این زمینه است. گذراندن دوره های آموزشی و یا استفاده از مشاوران مجرب و دارای دانش کافی می تواند بسیار مفید باشد . جنبه مهم دیگر مدیریتی، انتقال مواد مانند مواد حجم دهنده و اختلاط آنها با نسبت مناسب با ضایعات است.

به نظر بسیاریاز محققان در طراحیسیستم برایتهیه کمپوست بایا موارد کلیزیر را لحاظ کرد:

* نسبت کربن به نیتروژن مواد اولیه حدود 1 : 30 ‏باشد؟

* میزان اکسیژن در هوایدرون توده 15-5% (تخلخل توده 30%) باشد؛

* د ‏مایدرون توده کمپوست 60 درجه سانتیگراد باشد؛

* درصد رطوبت 50% رطوبت اشباع باشد؛

مكانیزم تولید کمپوست از ضایعات سبز مشابه ساير ضایعات است و جمعیت ریزجانداران برای تجزیه مواد افزایش می یابند. بریده چمن، هرمی و برگ درختان و بخشی از ضایعات آشپزخانه ای قسمت عمده ای از فایقات قابل کمپوست مجموعه های شهری را تشکیل می دهند. ضایعات حاصل ازسبزیجات با تغییراتی که بر سیستم های تهیه کمپوست از زباله شهری داده می شود، با موفقیت به کمپوست تبدیل مي شوند (میچل و همحاران، 1993؛ ورمولن و همکاران، 1993 ‏). از تكنيك تولید ورمی کمپوست نیز می توان برای تبدیل این مواد به کمپوست استفاده کرد (ادواردز، 1998). نكته مهم در این مورد، جداسازی ضایعات سبز از سایر ضایعات شهری و اخراج از گردونه ورود به ضایعات جامد شهری است. برای بهبود کیفیت محصول نهایی ممكن است از مواد بهساز و یا از فرآیندهای متفاوتی استفاده شود. در فلورانس ایتالیا، ضایعاتی را که روزانه تولید می شود با تراشه چوب مخلوط و در مدت 45روز با استفاده از سیستم و آکتور باز به کمپوست تبدیل می كنند (والینی و همكاران، 1993‏). برای ضایعات آشپزخانه ای به همراه كاغذ از روش هضم بی هوازی در55 درجه سانتی گراد به مدت 42 ‏روز استفاده می كنند (ورمولن و همکاران1993 ‏. برای تهیه کمپوست از ضایعات آشپزخانه ای اگر از هاضم بی هوازی استفاده نشو د، هوادهی تحت فشار یا هم زدن مداوم ضروری است.