1. A KOMPOST AGRONOMIKAI FELMÉRÉSE.
Mezőgazdasági szempontból a komposzt talajra történő alkalmazását nem szabad elszigeteltnek tekinteni, és kizárólag és kizárólag az említett komposzt minőségére és jellemzőire kell utalni, hanem a talaj problémájához kell kötni, ahol alkalmazandó, így a fejlesztendő növények is (Costa és mtsai, 1995).
1.1. Fizikai megjelenés.
- A komposzt magas szervesanyag-tartalma miatt közvetlen hatással van a mezőgazdasági talajok makrostruktúrájára, különösen, ha száraz területekről van szó. Befolyásolja a pórustérfogatot, javított nedvességeloszlást és gázcserét eredményezve.
- Növeli a vízvisszatartó képességet, mivel a humuszanyagok visszatartják a vizet.
- A szerves anyagok ioncserélő tulajdonságai miatt fokozza a növények és a nyomelemek talajban való visszatartását a talajban.
- Megakadályozza a talajeróziót a humusz hatására annak jobb szerkezetének létrehozásában.
1.2. Kémiai megjelenés.
A komposzt tápláló hatása két irányban alakulhat ki:
N, P és K mennyiségét viszonylag kis százalékban, de nagyon kiegyensúlyozottan szállítja. Ezenkívül olyan nyomelemek szállítása, amelyek pozitív hatást fejthetnek ki vagy hosszú távú toxicitási problémákat okozhatnak.
Előnyben részesíti a vegyi műtrágyák növényi felhasználását. A talajban lévő vas- és alumínium-oxidok felszívják a szerves anyagokat, ezáltal megakadályozzák vagy legalább késleltetik az oldható foszfátok rögzülését. A komposztok elkerülik az oldható nitrogén formák kimosódása miatti veszteségeket is.
A nitrogén koncentrációja, ellentétben azzal, ami más makrotápanyagokkal, például foszforral és káliummal történik, a folyamat során nem növekszik, hanem egyes esetekben csökken. Kis része szervetlen, kezdetben ammónia formájában van; eltűnik a komposztálási folyamat előrehaladtával, nagyon alacsony értékeket hagyva a végén. A nitrogén-nitrogén fordított módon viselkedik, mivel gyakorlatilag nem létezik az elején, a folyamat végén detektálható, talán a szerves nitrogén mineralizációjának következménye, ammóniummá alakul és nitrátvá oxidálódik.
Mindezen változások különösen a komposztálási szakaszban történnek. Az érési fázis a legtöbbjükre gyakorlatilag nincs hatással, mivel a mikroorganizmusok aktivitása minimális, az mineralizáció miatti súlyvesztés kicsi. Ez a szakasz viszont hozzájárul a nedvesebb szerves anyagok előállításához, amelyek a talajra kijuttatva nem vesznek el nagy mértékben.
1.3. Biológiai szempont.
A komposzt talajba adása kedvez a mikroorganizmusok különféle fajtáinak együttélésének; Ha csak vegyi műtrágyákat használnának, akkor csak a nagyon specifikus fajok szaporodását részesítenék előnyben. A komposzt talajhoz való hozzájárulása drámai módon megnöveli annak mikroflóráját. A komposzt beépítésével járó mikroorganizmusok, enzimek és mikrobiális metabolitok növekedése elősegítheti a talaj mikroorganizmusai által a fitohormonális hatású anyagok stimulálását (Greene, 1980). A mikroflórához szorosan kapcsolódik az aktív biológiai anyagok termelése, amelyek befolyásolhatják a növények fejlődését (vitaminok, hormonok, antibiotikumok, aminosavak stb.).
A talaj termékenységének rendkívül fontos tényezője a meglévő mikrobiális populáció, amely felelős a biológiai ciklusok (C, N, P stb.) Hatékonyságáért, amelyen az összes anyag mineralizációja függ, amelyből az alapvető elemek származnak. növények fejlesztése. Különösen fontos a mikroorganizmusok aktivitása a rizoszférában, ahol a gyökerek által kiválasztott termékek egyértelműen magasabb mikrobiális koncentrációt határoznak meg, mint a gyökértől távol eső talajé.
A biológiai termékenység tekintetében a nagy mennyiségű nitrogént és foszfort tartalmazó hulladékok mikroorganizmusok által erősen mineralizálhatók; Ebben az értelemben a komposztban található összes mikroorganizmus fontos szerepet játszik a szerves anyagok mineralizációjában, elősegítve más mikroelemek és makrotápanyagok mobilitását.
Meg kell jegyezni, hogy a mezofauna különféle csoportjai fontos szerepet játszanak a hulladék átalakulásában és a talajba történő beépítésében. Először is ki kell emelnünk a komposztban létező protozoákat és rotifa-kat, valamint a talajban található fonálférgeket és gilisztákat. Ez utóbbi a hulladék és a talaj keverékét részesíti előnyben. A fonálférgek, a rothadók és a protozoonok által kifejtett hatás szintén kedvező a nagy mennyiségű baktérium eltüntetése szempontjából; a baktériumok számának csökkenése sok esetben fontos, mert az ellenőrizetlen szaporodás a talaj pórusainak elzáródásához vezet, ami anaerob körülményekhez vezet, és ezáltal akadályozza a mikrofauna és a mezofauna fejlődését.
2. KORLÁTOZÓ TÉNYEZŐK A KOMPOST ALKALMAZÁSÁBAN: KOCKÁZATOK.
A komposzt mezőgazdaságban történő felhasználása, különösen nagy dózisok alkalmazásakor, nagyon sokféle problémát okozhat, mivel figyelembe kell venni, hogy az őket alkotó alapvető hulladék (főleg szilárd városi hulladék és szennyvíztisztító telepek iszapja) veszélyes anyagokat tartalmazzon. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a szennyvíziszapot tartalmazó komposzt nem jelent majd ugyanazokat a problémákat, mint amelyek nem; és ugyanez elmondható más hulladékokról is, amelyek esetleg részei lehetnek. Még a különböző településekről vagy forrásokból származó települési szilárd hulladékok vagy szennyvíziszapok használata sem jelent azonos kockázatokat, mivel többé-kevésbé szennyező ipari területek lehetnek, amelyek hulladékai vagy kibocsátásai beépülnek a fent említett hulladékokba. Mindezeken kívül vannak olyan szempontok, amelyek kisebb-nagyobb mértékben korlátozhatják a komposztok mezőgazdasági felhasználását, és ezeket az alábbiakban tárgyaljuk. Ezek közül a következők tekinthetők (Costa és mtsai, 1995):
2.1. Túlzott sótartalom.
A komposzt, különösen az, amely szilárd városi hulladékot tartalmaz összetételében, ha nagy adagokban és ismételten alkalmazzák, hozzájárulhat a használt talajok sótartalmának növeléséhez, mivel klorid- és nátriumtartalma általában némi jelentőséggel bír. Ennek a sótartalomnak az eredete abban az ételmennyiségben keresendő, amely konyhai sót kapott, és amelyet a szemétbe dobtak. Az ionok, a klorid és a nátrium csapadékvíz általi kimosódása, ha a komposzt halmozott és jó vízelvezetéssel rendelkezik, hozzájárulhat a probléma jelentős csökkentéséhez. A szennyvíziszapnak ebből a szempontból kevesebb problémája van, mert ezt a maradékot már a tisztítóberendezés folyamata során intenzív mosásnak vetették alá. Ha a tisztítóban flokkulánsokkal, például vas (III) -kloriddal kezelték őket, nem illik őket a komposztba helyezni, mivel kloridokra érzékeny növényekre alkalmazva károsak lehetnek. A túlzott sótartalom negatívan befolyásolhatja a magvak csírázóképességét és a növények növekedését. Ezenkívül a talaj szerkezetének romlását is okozhatja.
2.2. Tápanyagfelesleg.
Normál esetben a komposzt általában nem jelent ilyen típusú problémákat; Csak abban az esetben állhat fenn ilyen típusú kockázat, ha a szennyvíziszap is benne van, és az általa elvégzett komposztálási és érlelési folyamat nem volt megfelelő. A komposzt szervesanyag-tartalma nem jelent veszélyt, mivel a talaj mezőgazdasági termeléséhez elengedhetetlenül szükséges mennyiség 1 és 5% között változik, és az általában hozzá adott komposzt arányával nem meghaladja ezeket a határokat. Ha a komposztot éretlen állapotban adnák hozzá, amelyben a szerves anyag mennyisége nagyobb, az mineralizáció gyorsabb lenne, mert instabil, és ezért nem jelentené annak túlzott növekedését.
A kálium sem okozhat semmilyen toxicitási problémát, mivel ehhez nagyon nagy mennyiségű komposztra lenne szükség, amelynek viszont magas az asszimilálható kálium koncentrációja. A nitrogén az a tápanyag, amely a legtöbb problémát okozhatja, különösen, ha a komposzt szennyvíziszapot tartalmaz, amelynek e tápanyagtartalma meglehetősen magas lehet (0,6-6%). Ennek a tápanyagnak a problémája az esetleges kilúgozásra utal, ha nitrát formájában van, és az ennek következtében a talajvíz szennyeződésére. Figyelembe kell venni, hogy bár a nitrát forma a legmozgékonyabb, ugyanakkor a növény számára is a leginkább elérhető, így sok probléma elkerülhető komposzt hozzáadásával olyan időszakokban, amelyek megfelelnek a növények fiziológiai szükségleteinek, és mindenekelőtt, olyan talajokban, amelyek nem nagyon áteresztőek, így a talajprofil mentén nincs nitrátvándorlás. Hasonlóképpen, a rosszul komposztált hulladékok használata, amelyekben a nitrogén ammóniumként való elpárolgása magas lehet, fitotoxicitási problémákat okozhat a magok csírázásában (Findenegg, 1987).
Ami a foszfort illeti, ha a komposztban magas a tartalma a képződő szermaradványoktól függően, és figyelembe véve a talaj hajlamát a mozgásképtelenségre, annak tartalma a felső horizonton növekedhet, ezáltal hozzájárulva a felszíni vizek eutrofizációjához.
Magas a kalciumtartalom, különösen a városi szilárd hulladék komposztjában, amely lehetővé teszi annak felhasználását a sók által érintett talajok regenerálására. Az ilyen típusú talajokban, amelyekben a Na + ion túlsúlyban van, a Ca2 + helyettesíti, amely stabilabb vegyületeket képez, ami lehetővé teszi a Na + mélységű mosását és jelentősen csökkenti a felső horizontok elektromos vezetőképességét.
2.3. Szerves szennyezők.
Az ilyen típusú termékek kockázata a komposztban nagymértékben függ a kiindulási szermaradványoktól és a veszélyes ipari hulladékoktól. E mérgező termékek némelyike által okozott problémák olyan mértékűek, hogy kétséges, hogy a komposzt biztonságának elismerése előtt növényi vizsgálatot kell-e elvégezni a nem fitotoxicitás megerősítésére.
A települési szilárd hulladékban zacskók vagy palackok, amelyekbe gyomirtó szerek nyomát dobják, szennyezhetik a komposztot, valamint a fel nem használt gyógyszeripari termékek hulladékát. Az ilyen típusú kockázatokra vonatkozó tanulmányok azt mutatják, hogy az aromás policiklusos szénvegyületek, például a benzoantracin, a krizén és a benzofluorantrén jelenlétét a települési szilárd hulladékkal való komposztban észlelik; Ezen túlmenően ezeknek a vegyületeknek százszor magasabb a szintje, mint a lótrágyában; de azt is mutatják, hogy ezek a termékek nem hatolnak be a komposzton termesztett gombanövényekbe, és a sárgarépa gyökereiben igen keveset; Másrészről az utóbbiak légi részei olyan mennyiségű policiklusos karbidot kapnak a légköri szennyezésből, amely sokkal nagyobb, mint a gyökerek által elnyelt mennyiség.
García (1990) által végzett városi szilárd hulladék komposzton és szennyvíziszap komposzton végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy az utóbbiak nagyobb mennyiségben tartalmaznak fenolos vegyületeket, kis molekulatömegű szerves savakat (ecetsav, propionsav, vajsav és izovajsav), valamint az összes lipidet, mint az előbbiek: azt is kiderült, hogy a komposztálási folyamat, feltéve, hogy megfelelően hajtják végre, drasztikusan csökkenti a szerves savak és különösen a 0,10% alatti értékű fenolos vegyületek értékét. Ami a lipideket illeti, a telített szénhidrogének redukálódnak az eljárással, különösen a nagy molekulatömegűek; Nem ez a helyzet a ftalátokkal, amelyek az érett komposztban is továbbra is megjelennek. Mindez megerősíti, hogy bár a komposztálási eljárás nem szünteti meg teljesen a szerves vegyületek által termelt fitotoxicitást, jelentősen csökkenti azt.
Általánosságban arra a következtetésre jutottak, hogy a maradványok talajba juttatása után a szerves alkotóelemeket fizikai, kémiai és biológiai folyamatok mozgósítják; a változások magukban foglalják a párolgást, a fotodekompozíciót, a mikrobiális lebontást, az adszorpciót, a talajvízbe való kimosódást és a növények általi asszimilációt. Mindezen lehetséges utak közül az utóbbi kettő a leginkább káros a szennyezés szempontjából, és el kell kerülni. A megfelelő komposztálási folyamat nagyban hozzájárulhat ehhez.
2.4. Patogén mikroorganizmusok.
A jó biooxidatív folyamat után, az érési fázissal befejezett komposztnak gyakorlatilag mentesnek kell lennie kórokozó organizmusoktól, mivel túlnyomó többségüknek nem sikerül ellenállnia annak a 60-70ºC-nak, amely általában a folyamat komposztálásakor eléri. Olyan módon, hogy a levegőben lévő elemekkel végzett komposztálás során elengedhetetlen az esztergálás, mivel el kell érni, hogy a kórokozók elpusztításához szükséges hőmérséklet a teljes komposztált tömegben elérje. Ha tömörítési problémák vannak vagy rossz a levegőztetés, és nem lehetséges az összes kórokozó megsemmisítése, akkor célszerű lenne, ha a termék termogenezis szakaszon esik át, mielőtt a mezőgazdaságban felhasználnák.
A komposztáláshoz használt különféle hulladékok közül a növényi maradványok tartalmazzák a legkevesebb kórokozó organizmust, és nem valószínű, hogy ellenállnának a komposztálás során elért hőmérsékleteknek is. A legtöbb és legveszélyesebb kórokozó a szennyvíziszapban található. Mennyisége a lakosság általános viszonyaitól függ, mivel szinte az összes kórokozó a települési szennyvízből és az iszap tisztítóművén átesett stabilizációs folyamatból származik. A legtöbb kórokozó (több mint 90%) a stabilizációs szakaszban pusztul el.
Nagyszámú kórokozó létezik, és ami túlságosan bonyolultnak tűnik, az az esetleges maradványok teljes körű elemzésének elvégzése ebben az értelemben. Emiatt az Escherichia coli fajokat vagy a coliform baktériumokat általában indexszervezetekként használják, tekintettel azok nagy diffúziójára és jelenlétére a szennyvízben. Az indexszervezetekre vonatkozó ilyen típusú elemzésekből azonban nincs hiány, mivel figyelembe kell venni, hogy bár a vírusok száma kevés, de nagyon veszélyesek; Ezenkívül annak ellenére, hogy a koliform baktériumok és az összes kórokozó közötti összefüggés magas a vízben, ebből a szempontból kevéssé ismert.
A kórokozók túlélési képességét a talajban és a növényekben alapvetőnek tekintik a maradványok mezőgazdasági felhasználása szempontjából. A talajban való túlélés nagyon változó, néhány naptól (mint a protozoon ciszták) és több évig (például az Ascaris lumbricoides peték).
Meg kell jegyezni, hogy a talajban található kórokozók jobban képesek ellenállni napsugárzás, alacsony hőmérséklet és magas víztartalom hiányában. A vírusok és a legtöbb parazita nem szaporodnak, hanem kedvezőtlen körülmények között ellenállnak. A kórokozók függőleges és vízszintes mozgása a talajban nagyon alacsony. Az Egyesült Államokban a Környezetvédelmi Ügynökség harmonizálta a különböző állami szabályozásokat a kórokozók kiküszöbölésére vagy csökkentésére, kiemelve a következő kezelési technikákat: pasztőrözés különböző hőmérsékleteken (hatékonysága relatív), kémiai fertőtlenítés meszezéssel (a pH 12-re emelése, de ez nem lehet kiküszöbölni a paraziták és a petesejtek spórás formáit, különösen az ascarisokat; ráadásul hatása átmeneti), a besugárzást különféle energiaforrásokkal. Végül létezik egy komposztálási eljárás, amely lehetővé teszi egy viszonylag fertőtlenített termék előállítását a biooxidáció során bekövetkező termofil folyamatok eredményeként (Parr et al., 1978).
2.5. Inert anyagok és szag jelenléte.
Az egyik leggyakoribb kritika a gazdálkodókkal szemben a komposzt mezőgazdasági felhasználása ellen, különösen, ha a szilárd városi hulladék része, az inert anyagok, például üvegdarabok, műanyagok és fémek stb. Jelenléte. Az inert tartalmuk miatt e termékek ellen felhozott különféle okok közül a következők említhetők:
- A komposzt érdekes agronómiai frakciójának (lebontható szerves anyagok, műtrágya elemek) hígítása inert anyagokkal, amelyeknek nincs jótékony hatása, és szállításuk haszontalan kiadást jelent.
- A mezőgazdasági eszközök romlása: például az eszközök fogainak törése műanyaggal, üveg- vagy fémdarabokkal történő tekercseléssel.
- Üvegdarabok, fecskendők, fémvágó szerek stb. Okozhatják a termékeket kezelő gazdálkodók sérülésének kockázatát.
- Kellemetlen esztétikai megjelenés, ennek következtében a környezet leromlása. A szokatlan tárgyak, az élénk színű műanyagok és egyéb tárgyak erőteljesen hozzájárulnak ehhez az esztétikai szennyeződéshez, amelyre a gazdák meglehetősen érzékenyek, és egyre inkább tudatában vannak a szennyezés elleni és a környezeti kampányoknak.
Mindezek ellenére nem szabad inert anyagok jelenlétében negatív szempontot látni, mivel ezek megfelelő szerkezetet adnak a komposztnak a növények támogatására, jó porozitást kínálva.
Ha a komposztálási folyamat nem volt megfelelő, felmerülhet a szag problémája, ami hozzájárul ahhoz, hogy a gazdálkodók elutasítsák a komposzt bármilyen tartalék nélküli felhasználását.