ورمی کمپوست

ورمي يك کلمه لاتین به معنی کرم است و در فرآیند تولید ورمی کمپوست از کرم هاي خاکی و ریزجانداران برای تبدیل ضایعات آلی به ماده ای سیاهرنگ وغنی از مواد غذایی مورد نیاز گیاهان با بوی خاک که ورمی کمپوست نامیده می شود استفاده می کنند (اسمیت، ‏1998). در این فرآیند که اکسایش زیستی و پایدار شدن مواد آلی در نتیجه فعالیت مشترک کرم های خاکی، ریزجانداران صورت می گیرد، برخلاف فرآیند تولید کمپوست، مرحله گرمایی وجود ندارد و كرم هاي خاکی عامل خرد و ريز کردن و هوادهی توده می باشند (دومینگوز و همكاران، 1997). ورمی کمپوست در حقیقت شامل فضولات کرم های خاکی، مواد آلی که به طور جزیی تجزیه شده اند، کپسول های تخم کرم های خاکی، کرم های خاکی و سایر ریزجانداران است. فضولات، كرم هاي خاکی محصول جانبی طبیعی کرم های خاکی است که از نظر مواد غذایی مورد نیاز گیاهان غنی و به عنوان بهترین ماده بهساز می تواند به کار رود (اسمیت، 1998 ‏). ورمی کمپوست داراي واکنش خنثی، ساختمان مناسب و بیشتر اسفنجی، حاوی جمعیمت بالایی از ریزجانداران مفید، تهویه و ظرفیت نگهداری آب زیاد است. اين خصوصیات ورمی کمپوست، آن را به جایحزین مناسبی برای پیت و سایر محیط های گلدانی تبديل کرده است (دومینگوز و همکاران، 1997).

‏تاریخ استفاده از ورمی کمپوست به قبل از میلاد مسیح برمی گردد و شخصی به نام مارکوس كاتو از ورمی کمپوست در دوهزار سال قبل استفاده کرده است. ارسطو از کرم های خاکی به عنوان اندام گوارشی زمین یاد کرده است (اسمیت، 1998‏). کلوپاترا ملکه مصر قوانینی را برای حفاظت از کرم های خاکی وضع نمود. بیش از یکصد سال قبل، چارلز دار وین با مطالعه محیط زيست کرم ها به مدت 35سال مشاهده نمود که کرم های خاکی هر روز به اندازه وزن بد‏ن خود ضایعات مصرف می کنند (سماوات و ملکوتی، 1383‏). او اظهار داشت که کرم های خاکی شرایط خاک را بهبود می بخشند و باروری گیاهان را افزایش می دهند.
‏استفاده از کرم های خاکی برای تبدیل لجن فاضلاب به کود آلی را اولین بار هرتستين در ایالت نیویورک در سال 1970 ‏پیشنهاد کرد (دومینگوز و همکاران، 2000). این محقق نشان داد که آمیختن لجن فاضلاب با مواد یک مواد ديگر و استفاده از کرم های خاکی (گونه Eisenia foetida‏) باعث کاهش قابل ملاحظه ای در جمعیت ریزجانداران بیماری زا می شود. با این حال غلظت موا. شیمیایی سمی در بسیاری از واحدهای تجاری مانع از گسترش سیستم های تولید ورمی کمپوست از لجن فاضلاب شده است (ادواردز، 1998‏). در دهة 1980 ‏دکتر ادواردز در انگلستان امكان استفاده از کرم های خاکی را برای بازیافت ضایعات حیوانی مختلف، ضایعات سبزیجات و برگ درختان بررسی کرد. نتایج این تحقیق نشان داد که کود گاوی معمولی ترین محیط برای رشد کرم هاست ولی رشد کرم ها در کود خوک حداکثر است. او اظهار داشت که آمونیاک، املاح معدنی و عناصر سنگین (به خصوص مس) مشکل سازند. در تحقیقات بعدي مشخص شد که کود اسبی، کود مرغی، بقایای سیب زمینی، خرده کاغذ، ضایعادت کارخانه آبجو سازی، ضایعات واحدهای پرورش قارچ و ضایعات شهری (پسماندهای مواد غذایی حاصل ‏از سوپرمارکت ها و رستوران ها و برگ درختان) برای توليد ورمی کمپوست مناسب است (ادواردز، 1998‏). قابلیت برخی از کرم های خاکی در تبدیل محدوده وسيعی از بقایای آلی مثل لجن فاضلاب (دلگادو و همکاران، 1995 ‏و بنیتز و همکاران، 1999‏)، ضایعات دامی مانند کود خوک (چان و گریفیتز، 1988 ‏و میچل، 1997‏) و کود گاوی (میچل، 1997‏)، بقایای گیاهی (بانسال و کاپور، 2000‏) وکلش برنج و برگ های مانگو (تالاشیلکار و همكاران، 1999‏) و ضایعات آلی صنعتی مانند ضایعات خمیر کاغذ و مخمر آبجو (بات، 1999‏» ضایعات کارخانجات شراب سازی (آترازوپولوس، 1993‏) به خوبی شناخته شده است. در فرآيند تغذیه، كرم های خاکی ضایعات آلی را خرد و ریز کرده، فعالیت میکروبی را افزایش می دهند و سرعت تجزیه مواد را بهبود می بخشند. این عمل باعث اکسیده شدن، هوموسی شدن و پایدار شدن مواد آلی می شود. وقتی مواد در سنگدان عضلانی کرم ها خرد می شوند، اندازه ذرات آنها به 2-1 ‏میکرون کاهش مي یابد، (میترا، 1997‏). محصول نهایی که ورمی کمپوست نامیده می شود از عبور ضایعات آلی از دستگاه گوارش کرم های خاکی حاصل می شود و از نظر خصوصیات با ضایعات اولیه بسیار متفاوت است. ورمی کمپوست مواد با ساختمان مناسب شبیه پیت با تخلخل زیاد، تهویه، زهکشی و ظرفیت نگهداری آب بالا و همچنین چگالی ظاهری کم است «ادواردز، 1998؛ ‏ ادواردز و بارو، 1988؛ ادواردز و شيپيتالو، 1998). چون سطح ويژه ورمي كمپوست بسيار زياد است، قابليت جذب و نگهداري مواد غذايي آن بالاست. عناصر غذايي در ورمي كمپوست ‏شکل های با قابلیت سودمندی بالا تبدیل می شود (ادواردز، 1998 ‏). به علاوه ورمی کمپوست حاوی تنظیم کنندهاي رشد است. ورمی کمپوست غیرمستقیم از طریق تاثیر بو میکروفلور خاک، رشد گياهان را تحت تأثیر قرار می دهد. برای مثال با اضافه کردن ورمی كمپوست به محیط رشد
حاوی پیت، میزان تشکیل کلنی میكوریزا را افزایش می دهد (ادواردز و بارو، 1998).
عمل اکسایش و پایدارشدن مواد آلی در فرآیند تولید ورمی کمپوست سریعتر از فرآیند کمپوست صورت می گیرد (کاوندر و همکاران، 2003 ‏). ورمی کمپوست هورمون های رشد گیاهی، آنزیم هاي متعدد و جمعیت بیشتر میکروبی را دربردارد و عاری از عوامل بیماری زا و ریزجانداران مضر مانند ‏باکتری های کلی فرم و سالمونلاست (دومینگوز و همكاران، 1997؛ الويرا و همكاران، 1996).
‏فضولات کرم های خاکی اغلب دارای نیتروژن، فسفر و پتاسیم په میران 11-5 ‏برابر بیشتر از خاکند و در طول فرآيند میزان كلسیم، منیزیم و عناصر کم مصرف نيز افزایش می یابد (اسمیت، 1998). شواهد زیادی وجود دارد که فعالیت كرم های خاکی باعث تسريع معدنی شدن مواد آلی و تجزيه پلی ساکاریدها، افزایش مواد هوموسی، کاهش نسبت کربن به نیتروژن و کاهش قابلیت سودمندی عناصر سنگين می شود (دومینگوز و همکاران، 1997‏). علظت عناصر غذايی ‏در ورمی کمپوست های تهیه شده از دو نوع كر‏م خاکی و کود گاوی در جدول 2-1 ‏آمده است (میترا، 1997‏).
‏خصوصیات شيميایی برخی از ضایعات قابل استفاده در فرآيند تولید ورمی کمپوست و ورمی کمپوست های حاصل از اين مواد در جدول های 2-2 و 2-3 آورده شده است (هاشمی مجد و همکاران، 2006).

جدول 2-1- غلظت عناصر غذایی در ورمي کمپوست های تهيه شده از دو نوع کرم خاکی و کود گاوی

جدول 2-2- خصوصيات شيميايي مواد مصرفي براي توليد ورمي كمپوست ها

با مطالعه اين دو جدول مشاهده مي شود كه روند كلي در فرآيند توليد ورمي كمپوست كاهش هدايت الكتريكي و نسبت C.N بوده است. البته افزايش نسبت C.N موادي مانن لجن فاضلاب به دليل مخلوط كردن تراشه چوب به عنوان ماده پر كننده بوده است. غلظت فلزات سنگين در ورمي كمپوست هاي توليد شده كمتر از حدود مجازي است كه سازمان حفاظت محيط

جدول 2-3- خصوصيات شيميايي ورمي كمپوست هاي توليد شد ه از مواد جدول 2-2
‏زیست آمریكا (US-EPAا) تعیین کرده است. در این آزمایش، فرآیند تولید ورمی کمپوست در تمامی مواد به استثنای خاک اره مطلوب بود و کرم ها در مدت چهارماه توانستند این مواد را به ورمی کمپوست تبدیل کنند.
شواهد علمی فزاینده ای وجود دارد که نشان می دهند ورمی كمپومست سبب افز‏ایش رشد و باروری گیاهان مختلف می شود (آتیه و همکاران، a 2000). مطالعات مختلف گلخانه ای و مزرعه ای تاثیر مفيد ورمی کمپومست های مختلف تولید شده از ضایعات آلی مختلف را بر محدوده وسیعی از گیاهان مثل غلات و بقولات (گارسیا و همكاران، 1995) ‏سبزیجات (چان و گریفیتز، 1998‏)، گیاهان زینتی و گل ها (سوبلر و همکاران، 1998‏) و گیاهان مزرعه ای (آرانكون و همکاران، 2002‏) نشان داده اند. نتایج بیشتر این مطالعات مؤيد تاثیر مثبت ورمی کمپوست بر رشد گیاهان است. افزودن ورمی کمپومست به خاک و محیط های کشت گلدانی باعث بهبود جوانه زنی بذر، افزایش رشد نشا و بهبود رشد و باروری کلی گیاهان می شود. بیشترین پاسخ گياه زمانی حاصل می شود که ورمی کمپوست تنها درصد کمی از کل حجم گلدان ها را تشكیل دهد و افزایش بیشتر ورمی کمپوست ممکن است با افزایش رشد همراه نباشد (آتیه و همکاران، a 2000‏).
‏تحقیقات در مورد فرآیند تولید ورمی کمپوست در مقایسه با فرآیند توليد کمپوست بسیار محدودتر بوده است. بنابراین برای افزایش کارایی اين فرآیند، شناخت و درک بهتر کل فرآيند ضروری است (رکیگل، 1995).