Как образуется компост

Еще наши предки поняли, что компост полезен для выращивания растений и улучшения состояния почвы, но они не знали, как и почему это работает. Наши знания о компостировании получены в ходе исследований, проведенных в течение последних 50 лет, — сравнительно недавно, если сопоставить с двухтысячелетней историей использования компоста.

Бактерии, грибки и актиномицеты составляют большую часть микроорганизмов, участвующих в процессе разложения отходов в компост. Они считаются химическими редуцентами, потому что они изменяют химию органических отходов, превращая их в неорганические вещества и простейшие органические. Актиномицеты, высшие формы бактерий придают компосту приятный землистый запах. Они разлагают некоторые из наиболее стойких материалов в куче, такие, как лигнин, целлюлозу, крахмал и белки. Макроорганизмы, живущие в компостной куче, — это клещи, сороконожки и другие многоножки, мокрицы, улитки, ногохвостки, пауки, слизни, жуки, муравьи, мухи, нематоды, плоские черви, коловратки и дождевые черви. Они считаются физическими разрушителями отходов, потому что они перемалывают материалы на более мелкие куски.

Из всех этих организмов, аэробные бактерии являются наиболее важными для разложения. Их очень много — несколько миллионов в одном грамме почвы или разлагающихся органических веществ. Они могут переработать практически все. Бактерии используют углерод в качестве источника энергии и азот, чтобы построить в своем организме белки. Аэробные бактерии получают энергию, окисляя органические вещества, особенно углерод. Этот процесс окисления нагревает компостную кучу выше температуры окружающего воздуха. Если компост находится в надлежащих условиях, куча нагревается достаточно быстро, в течение нескольких дней, из-за жизнедеятельности бактерий, потребляющих легко разлагаемые материалы.


Несмотря на такую замечательную прожорливость, неблагоприятные условия среды угнетают жизнедеятельность бактерий. Уменьшение количества кислорода, изменение влажности, температуры и кислотности могут убить бактерии или сделать их неактивными. Для жизнедеятельности аэробных бактерий уровень кислорода в компосте должен составлять не менее 5%. Результатом их жизнедеятельности являются питательные вещества, такие как азот, фосфор, и магний. Когда уровень кислорода падает ниже пяти процентов, аэробы умирают и разложение замедляется на целых 90 процентов. Анаэробные микроорганизмы, наоборот усиливают свою работу, производя много бесполезных органических кислот и аминов (аммиак-подобные вещества), которые плохо пахнут, содержат в плохо усвояемой форме азот, а в некоторых случаях являются токсичными для растений. Кроме того, анаэробы производят сероводород (с запахом тухлых яиц), токсичные кадаверин и путресцин.

Существуют различные типы аэробных бактерий, которые работают в компостных кучах. Их популяция будет варьироваться в зависимости от температуры компоста. Психрофильные бактерии живут в низком температурном диапазоне. Они наиболее активны при 12 градусах Цельсия. Они вырабатывают небольшое количество тепла по сравнению с другими типами бактерий, однако этой температуры хватает для того, чтобы заработали другие бактерии — мезофильные.

Мезофильные бактерии быстро разлагают органические вещества, производя кислоты, двуокись углерода и тепло. Их рабочий диапазон температур, как правило, находится между 20 и 38 градусами. Когда температура компоста поднимается выше, мезофильные бактерии начинают погибать или перемещаются к внешней части кучи. Они замещаются теплолюбивыми термофильными бактериями.

Термофильные бактерии развиваются при температурах от 45 до 70 градусов. Термофильные бактерии продолжают процесс разложения, повышая температуру компоста до 54…70 градусов, на этом уровне она обычно стабилизируется. Если в кучу не вводятся постоянно новые материалы, высокая температура сохраняется не более трех-пяти дней. Термофильные бактерии используют очень много разлагаемых материалов для поддержания своей популяции. По мере того, как численность термофильных бактерий снижается, а температура кучи постепенно падает, мезофильные бактерии снова становятся доминирующими.

Падение температуры в компостной куче — не признак того, что компостирование является завершенным, а скорее свидетельствует о том, что компост вступает в еще один этап процесса компостирования. Высокие температуры убивают патогенные микроорганизмы и семена сорняков. Если температура кучи превышает 70 градусов, надо принять меры для охлаждения кучи, перемешав ее. При такой температуре компост теряет свои болезнетворные свойства.

Как упоминалось ранее, более крупные организмы участвуют в физической трансформации органического материала в компост. Они активны на более поздних стадиях компостирования. Насекомые перемешивают компостный материал, разбивают его на более мелкие куски и превращают его в более удобоваримую форму для микроорганизмов. Их экскременты также перевариваются бактериями, создавая больше питательных веществ в компосте.

Микро- и макроорганизмы являются частью сложной пищевой цепи. Это пищевая цепочка состоит из первого, второго и третьего уровня организмов-потребителей. Потребители первого уровня становятся пищей для потребителей второго уровня, которые, в свою очередь, поедаются потребителями третьего уровня. Клещи и ногохвостки едят грибы. Крошечные крылатые жуки питаются грибковыми спорами. Нематоды глотают бактерии. Простейшие и коловратки, присутствующие в водных пленках, питаются бактериями и растительными частицами. Хищные клещи и ложноскорпионы охотятся на нематод, личинок мух, других клещей и ногохвосток. Плоские черви поедают брюхоногих, дождевых червей, нематод и коловраток. Потребители третьего уровня, такие как многоножки, стафилиниды, жужелицы, и муравьи охотятся на потребителей второго уровня. Муравьи питаются разнообразными материалами, включая грибки, семена, сладкие продукты, насекомых. Муравьи могут сделать компост богаче фосфором и калием.

[tip]Многоножки поедают мягкую гниющую растительность. Мухи и их личинки питаются почти всеми видами органического материала. Они также выступают в качестве переносчиков бактерий. Количество мух в компостной куче можно уменьшить, добавив слой сухих листьев или скошенной травы на вершину кучи. Кроме того, необходимо закапывать пищевые отходы поглубже в компостную кучу. Высокая температура в компосте убивает личинки мух. Слизни и улитки перерабатывают в основном живой растительный материал и отходы, при использовании готового компоста они могут нанести ущерб вашему саду.[/tip]

Дождевые черви являются наиболее важными из физических редуцентов в компостной куче. Дождевые черви поглощают органические вещества и переваривают их с помощью крошечных камней в пищеварительной системе. Их кишечные соки богаты гормонами, ферментами и другими сбраживающими веществами, которые обогащают компост. Продукты переработки червей богаты питательными веществами: азотом, кальцием, магнием, фосфором, хорошо усваивающихся растениями. Дождевые черви способствуют улучшению качества компоста. Наличие дождевых червей в компосте или почве свидетельствует о хорошей микробиологической активности.

Ключевые факторы, влияющие на процесс компостирования — это углеродно-азотный баланс, влажность, аэрация, температура и PH-уровень.

Уровень содержания углерода и азота зависит от конкретного органического материала. Материалы, богатые углеродом, как правило, сухие и коричневые (листья, солома, щепка). Азотные материалы — сочные и зеленые (свежескошенная трава и пищевые отходы), они разлагаются быстрее.

Диапазон соотношения углерода и азота 25:1…30:1 является оптимальным для быстрого разложения отходов. Если соотношение больше, то разложение замедляется. Вы, возможно, замечали, что куча листьев или древесных щепок будет лежать год или более без видимых изменений. Когда слишком много азота, компостная куча будет выделять много аммиака и неприятно пахнуть. Слишком большое количество азота может также привести к повышению уровня рН, который является токсичным для некоторых микроорганизмов.

Достаточная аэрация компоста также является ключевым фактором для быстроты его переработки. Многим микроорганизмам, в том числе аэробным бактериям, нужен кислород. Они нуждаются в кислороде для выработки энергии, роста и питания. Естественная аэрация компоста происходит в том случае, если воздух в куче достаточно прогрелся и поднимается вверх, в результате чего свежий воздух из окружающей среды поступает в нижнюю часть компостной кучи.

Движение воздуха в куче может быть улучшено с помощью нескольких простых приемов. Самый простой способ, чтобы проветрить компост, — это регулярное переворачивание его вилами или лопатой. Другой вариант заключается в добавлении крупных материалов, таких как ветки, солома, или кукурузные стебли. Аэрационные каналы можно сделать из перфорированных пластмассовых труб, проволочной сетки, свернутой в цилиндр, или пучков веток.

Оптимальная влажность для компостной кучи должна быть в пределах от 40 до 60%. При меньшей влажности замедляется жизнедеятельность бактерий, при большей начинают задыхаться аэробные бактерии, и происходит рост популяции анаэробных бактерий, вырабатывающих неприятный запах. Некоторые материалы, такие как старые листья, сено, солома, опилки имеют тенденцию к адсорбированию влаги только на поверхности. Поскольку влажность измерить трудно, общее правило заключается в том, чтобы консистенция компоста при перемешивании напоминала отжатую влажную губку. Материал должен быть сырым на ощупь, но при сжатии в руке должно выделиться лишь несколько капель жидкости.

Низкие зимние температуры замедляют или вовсе временно останавливают процесс компостирования. Когда весной воздух начинает прогреваться, микробная активность возобновляется. Во время зимних месяцев компостную кучу можно покрыть брезентом, чтобы помочь сохранить тепло.

Температуру компоста можно измерить термометром или датчиком температуры. Другим методом для мониторинга температуры является размещение металлической трубы или железного прута в середине кучи. Периодически вытаскивайте его и проверяйте на ощупь.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Комментарии

Добавить комментарий