Prinsip penapaian kompos organik

1. Gambaran keseluruhan

Sebarang jenis pengeluaran kompos organik berkualiti tinggi yang layak mesti melalui proses penapaian pengkomposan.Pengkomposan ialah satu proses di mana bahan organik didegradasi dan distabilkan oleh mikroorganisma dalam keadaan tertentu untuk menghasilkan produk yang sesuai untuk kegunaan tanah.

Pengkomposan, kaedah kuno dan mudah untuk merawat sisa organik dan membuat baja, telah menarik banyak perhatian di banyak negara kerana kepentingan ekologinya, ia juga membawa manfaat kepada pengeluaran pertanian.Telah dilaporkan bahawa penyakit bawaan tanah boleh dikawal dengan menggunakan kompos terurai sebagai semaian.Selepas peringkat suhu tinggi proses pengkomposan, bilangan bakteria antagonis boleh mencapai tahap yang sangat tinggi, ia tidak mudah terurai, stabil, dan mudah diserap oleh tanaman.Sementara itu, tindakan mikroorganisma boleh mengurangkan ketoksikan logam berat dalam julat tertentu.Dapat dilihat bahawa pengkomposan adalah cara yang mudah dan berkesan untuk menghasilkan baja bio-organik, yang bermanfaat kepada pembangunan pertanian ekologi. 

Mengapa kompos berfungsi seperti ini?Berikut adalah penerangan yang lebih terperinci tentang prinsip pengkomposan:

 2. Prinsip penapaian kompos organik

2.1 Penukaran bahan organik semasa pengkomposan

Transformasi bahan organik dalam kompos di bawah tindakan mikroorganisma boleh diringkaskan kepada dua proses: satu ialah mineralisasi bahan organik, iaitu, penguraian bahan organik kompleks menjadi bahan mudah, yang lain ialah proses pelembapan bahan organik, iaitu penguraian dan sintesis bahan organik untuk menghasilkan bahan organik khas yang lebih kompleks-humus.Kedua-dua proses dijalankan pada masa yang sama tetapi dalam arah yang bertentangan.Di bawah keadaan yang berbeza, keamatan setiap proses adalah berbeza.

2.1.1 Mineralisasi bahan organik

• Penguraian bahan organik bebas nitrogen

Sebatian polisakarida (kanji, selulosa, hemiselulosa) mula-mula dihidrolisis menjadi monosakarida oleh enzim hidrolitik yang dirembeskan oleh mikroorganisma.Hasil perantaraan seperti alkohol, asid asetik, dan asid oksalik tidak mudah terkumpul, dan akhirnya membentuk CO₂ dan H₂O, dan mengeluarkan banyak tenaga haba.Jika pengudaraan buruk, di bawah tindakan mikrob, monosakarida akan terurai perlahan-lahan, menghasilkan kurang haba, dan mengumpul beberapa produk perantaraan-asid organik.Di bawah keadaan mikroorganisma yang menolak gas, bahan pengurangan seperti CH₄ dan H₂ boleh dihasilkan.

• Penguraian daripada bahan organik yang mengandungi nitrogen

Bahan organik yang mengandungi nitrogen dalam kompos termasuk protein, asid amino, alkaloid, hummus, dan sebagainya.Kecuali humus, kebanyakannya mudah reput.Sebagai contoh, protein, di bawah tindakan protease yang dirembeskan oleh mikroorganisma, merosot langkah demi langkah, menghasilkan pelbagai asid amino, dan kemudian membentuk garam ammonium dan nitrat masing-masing melalui ammoniasi dan penitratan, yang boleh diserap dan digunakan oleh tumbuhan.

• Transformasi sebatian organik yang mengandungi fosforus dalam kompos

Di bawah tindakan pelbagai mikroorganisma saprofit, membentuk asid fosforik, yang menjadi nutrien yang boleh diserap dan digunakan oleh tumbuhan.

• Penukaran bahan organik yang mengandungi sulfur

Bahan organik yang mengandungi sulfur dalam kompos, melalui peranan mikroorganisma untuk menghasilkan hidrogen sulfida.Hidrogen sulfida mudah terkumpul dalam persekitaran gas yang tidak menyukai, dan ia boleh menjadi toksik kepada tumbuhan dan mikroorganisma.Tetapi di bawah keadaan pengudaraan yang baik, hidrogen sulfida dioksidakan kepada asid sulfurik di bawah tindakan bakteria sulfur dan bertindak balas dengan asas kompos untuk membentuk sulfat, yang bukan sahaja menghapuskan ketoksikan hidrogen sulfida, dan menjadi nutrien sulfur yang boleh diserap oleh tumbuhan.Di bawah keadaan pengudaraan yang buruk, sulfat berlaku, yang menyebabkan H₂S hilang dan meracuni tumbuhan.Dalam proses penapaian kompos, pengudaraan kompos boleh dipertingkatkan dengan membalikkan kompos secara berkala, supaya anti-sulfurasi dapat dihapuskan.

• Penukaran lipid dan sebatian organik aromatik

Seperti tanin dan resin, adalah kompleks dan lambat untuk mengurai, dan produk akhir juga CO₂ dan air Lignin adalah sebatian organik yang stabil yang mengandungi bahan tumbuhan (seperti kulit kayu, habuk papan, dll.) dalam pengkomposan.Ia sangat sukar untuk terurai kerana strukturnya yang kompleks dan nukleus aromatik.Di bawah keadaan pengudaraan yang baik, nukleus aromatik boleh ditukar menjadi sebatian quinoid melalui tindakan kulat dan Actinomycetes, yang merupakan salah satu bahan mentah untuk sintesis semula humus.Sudah tentu, bahan-bahan ini akan terus dipecahkan dalam keadaan tertentu.

Secara ringkasnya, mineralisasi bahan organik terkompos boleh menyediakan nutrien bertindak cepat untuk tanaman dan mikroorganisma, membekalkan tenaga untuk aktiviti mikrob, dan menyediakan bahan asas untuk pelembapan bahan organik terkompos.Apabila pengkomposan dikuasai oleh mikroorganisma aerobik, bahan organik dengan cepat bermineral untuk menghasilkan lebih banyak karbon dioksida, air, dan nutrien lain, terurai dengan cepat dan teliti, dan membebaskan banyak tenaga haba Penguraian bahan organik adalah perlahan dan selalunya tidak lengkap, melepaskan kurang tenaga haba, dan produk penguraian adalah sebagai tambahan kepada nutrien tumbuhan, ia adalah mudah untuk mengumpul asid organik dan bahan reduktif seperti CH₄, H₂S, PH₃, H₂, dll.Oleh itu, pemberian kompos semasa penapaian juga bertujuan untuk menukar jenis aktiviti mikrob untuk menghapuskan bahan berbahaya.

2.1.2 Pelembapan bahan organik

Terdapat banyak teori tentang pembentukan humus, yang boleh dibahagikan secara kasar kepada dua peringkat: peringkat pertama, apabila sisa organik terurai untuk membentuk bahan mentah yang membentuk molekul humus, pada peringkat kedua, polifenol dioksidakan kepada kuinon oleh Polifenol oksidase yang dirembeskan oleh mikroorganisma, dan kemudian kuinon dipekatkan dengan asid amino atau peptida untuk membentuk monomer humus.Oleh kerana fenol, kina, pelbagai asid amino, pemeluwapan bersama tidak sama, jadi pembentukan monomer humus juga pelbagai.Di bawah keadaan yang berbeza, monomer ini terus terkondensasi untuk membentuk molekul dengan saiz yang berbeza.

2.2 Penukaran logam berat semasa pengkomposan

Enapcemar perbandaran adalah salah satu bahan mentah terbaik untuk pengkomposan dan penapaian kerana ia mengandungi nutrien dan bahan organik yang kaya untuk pertumbuhan tanaman.Tetapi enapcemar perbandaran selalunya mengandungi logam berat, logam berat ini biasanya merujuk merkuri, kromium, kadmium, plumbum, arsenik, dan sebagainya.Mikroorganisma, terutamanya bakteria dan kulat, memainkan peranan penting dalam biotransformasi logam berat.Walaupun sesetengah mikroorganisma boleh mengubah kehadiran logam berat dalam persekitaran, menjadikan bahan kimia lebih toksik dan menyebabkan masalah alam sekitar yang serius, atau menumpukan logam berat, dan terkumpul melalui rantai makanan.Tetapi sesetengah mikrob boleh membantu memperbaiki alam sekitar dengan mengeluarkan logam berat dari alam sekitar melalui tindakan langsung dan tidak langsung.Transformasi mikrob HG merangkumi tiga aspek, iaitu metilasi merkuri tak organik (Hg₂+), pengurangan merkuri tak organik (Hg₂+) kepada HG0, penguraian, dan pengurangan metilmerkuri dan sebatian merkuri organik lain kepada HG0.Mikroorganisma ini yang mampu menukar merkuri bukan organik dan organik kepada unsur merkuri dipanggil mikroorganisma tahan merkuri.Walaupun mikroorganisma tidak boleh merendahkan logam berat, ia boleh mengurangkan ketoksikan logam berat dengan mengawal laluan transformasinya.

2.3 Proses pengkomposan dan penapaian

Pengkomposan ialah satu bentuk penstabilan sisa, tetapi ia memerlukan kelembapan khas, keadaan pengudaraan, dan mikroorganisma untuk menghasilkan suhu yang betul.Suhu dianggap lebih tinggi daripada 45 °C (kira-kira 113 darjah Fahrenheit), mengekalkannya cukup tinggi untuk menyahaktifkan patogen dan membunuh benih rumpai.Kadar penguraian sisa bahan organik selepas pengkomposan yang munasabah adalah rendah, agak stabil, dan mudah diserap oleh tumbuhan.Bau boleh dikurangkan dengan banyak selepas pengkomposan.

Proses pengkomposan melibatkan pelbagai jenis mikroorganisma.Disebabkan oleh perubahan bahan mentah dan keadaan, kuantiti pelbagai mikroorganisma juga sentiasa berubah, jadi tiada mikroorganisma sentiasa menguasai proses pengkomposan.Setiap persekitaran mempunyai komuniti mikrob tertentu, dan kepelbagaian mikrob membolehkan pengkomposan untuk mengelakkan keruntuhan sistem walaupun keadaan luaran berubah.

Proses pengkomposan terutamanya dijalankan oleh mikroorganisma, yang merupakan badan utama penapaian pengkomposan.Mikrob yang terlibat dalam pengkomposan datang daripada dua sumber: sejumlah besar mikrob yang sedia ada dalam sisa organik, dan inokulum mikrob tiruan.Di bawah keadaan tertentu, strain ini mempunyai keupayaan yang kuat untuk menguraikan beberapa sisa organik dan mempunyai ciri-ciri aktiviti yang kuat, penyebaran pesat, dan penguraian bahan organik yang cepat, yang boleh mempercepatkan proses pengkomposan, memendekkan masa tindak balas pengkomposan.

Pengkomposan secara amnya dibahagikan kepada pengkomposan aerobik dan pengkomposan anaerobik dua jenis.Pengkomposan aerobik ialah proses penguraian bahan organik di bawah keadaan aerobik, dan produk metaboliknya terutamanya karbon dioksida, air, dan haba;pengkomposan anaerobik ialah proses penguraian bahan organik di bawah keadaan anaerobik, metabolit akhir penguraian anaerobik ialah metana, karbon dioksida dan banyak perantaraan berat molekul rendah, seperti asid organik.

Spesies mikrob utama yang terlibat dalam proses pengkomposan ialah bakteria, kulat, dan actinomycetes.Ketiga-tiga jenis mikroorganisma ini semuanya mempunyai bakteria mesofilik dan bakteria hipertermofilik.

Semasa proses pengkomposan, populasi mikrob berubah secara bergilir-gilir seperti berikut: komuniti mikrob suhu rendah dan sederhana bertukar kepada komuniti mikrob suhu sederhana dan tinggi, dan komuniti mikrob suhu sederhana dan tinggi bertukar kepada komuniti mikrob suhu sederhana dan rendah.Dengan lanjutan masa pengkomposan, bakteria secara beransur-ansur berkurangan, actinomycetes secara beransur-ansur meningkat, dan acuan dan yis pada akhir pengkomposan berkurangan dengan ketara.

Proses penapaian kompos organik boleh dibahagikan kepada empat peringkat:

2.3.1 Semasa peringkat pemanasan

Semasa peringkat awal pengkomposan, mikroorganisma dalam kompos adalah terutamanya pada suhu sederhana dan suasana yang baik, yang paling biasa adalah bakteria bukan spora, bakteria spora, dan acuan.Mereka memulakan proses penapaian kompos, dan mengurai bahan organik (seperti gula ringkas, kanji, protein, dll.) dengan kuat di bawah keadaan suasana yang baik, menghasilkan banyak haba dan terus meningkatkan suhu kompos, peningkatan dari kira-kira 20 °C (kira-kira 68 darjah Fahrenheit) hingga 40 °C (kira-kira 104 darjah Fahrenheit) dipanggil peringkat demam, atau peringkat suhu pertengahan.

2.3.2 Semasa suhu tinggi

Mikroorganisma panas secara beransur-ansur mengambil alih daripada spesies hangat dan suhu terus meningkat, biasanya melebihi 50 °C (kira-kira 122 darjah Fahrenheit) dalam masa beberapa hari, ke fasa suhu tinggi.Dalam peringkat suhu tinggi, actinomycetes haba yang baik dan kulat haba yang baik menjadi spesies utama.Mereka memecahkan bahan organik kompleks dalam kompos, seperti selulosa, hemiselulosa, pektin, dan sebagainya.Haba terkumpul dan suhu kompos meningkat kepada 60 °C (kira-kira 140 darjah Fahrenheit), ini sangat penting untuk mempercepatkan proses pengkomposan.Pengkomposan kompos yang tidak betul, hanya tempoh suhu tinggi yang sangat pendek, atau tiada suhu tinggi, dan oleh itu kematangan yang sangat perlahan, dalam tempoh setengah tahun atau lebih bukan keadaan separuh matang.

2.3.3 Semasa fasa penyejukan

Selepas tempoh tertentu semasa fasa suhu tinggi, kebanyakan bahan selulosa, hemiselulosa dan pektin telah terurai, meninggalkan komponen kompleks yang sukar terurai (contohnya lignin) dan humus yang baru terbentuk, aktiviti mikro-organisma menurun. dan suhu secara beransur-ansur menurun.Apabila suhu turun di bawah 40 °C (kira-kira 104 darjah Fahrenheit), mikroorganisma mesofilik menjadi spesies dominan

Jika peringkat penyejukan datang awal, keadaan pengkomposan tidak sesuai dan penguraian bahan tumbuhan tidak mencukupi.Pada ketika ini boleh menghidupkan cerucuk, bahan cerucuk mencampurkan, supaya ia menghasilkan pemanasan kedua, pemanasan, untuk menggalakkan pengkomposan.

2.3.4 Peringkat kematangan dan pemeliharaan baja

Selepas pengkomposan, isipadu berkurangan dan suhu kompos turun kepada sedikit lebih tinggi daripada suhu udara, maka kompos perlu ditekan dengan ketat, mengakibatkan keadaan anaerobik dan melemahkan mineralisasi bahan organik, untuk mengekalkan baja.

Secara ringkasnya, proses penapaian kompos organik ialah proses metabolisme dan pembiakan mikrob.Proses metabolisme mikrob ialah proses penguraian bahan organik.Penguraian bahan organik menghasilkan tenaga, yang mendorong proses pengkomposan, menaikkan suhu, dan mengeringkan substrat basah.

 
Jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau keperluan lain, sila hubungi kami melalui cara berikut:
whatsapp: +86 13822531567
Email: sale@tagrm.com