مقایسه ویژگیهای ورمیکمپوستهای تولید شده از زیست توده چند نوع ضایعات گیاهی | ||
| فصلنامه علوم محیطی | ||
| مقاله 6، دوره 23، شماره 2، 1404 اصل مقاله (890.46 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/envs.2024.1402 | ||
| نویسندگان | ||
| مائده بهلولی1؛ حسینعلی اسدی قارنه* 1؛ الهام چاوشی2؛ نفیسه زمیندار3 | ||
| 1گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران | ||
| 2گروه خاکشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان(خوراسگان)، اصفهان، ایران | ||
| 3گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران. | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: یکی از چالشهای زیستمحیطی در کشاورزی پایدار، نحوهی مدیریت بقایای گیاهی است. گیاهان دارویی از گروههای آروماتیک و با ارزش اقتصادی بالا هستندکه قسمت کوچکی از آنها قابل استفاده بوده و بخش عظیمی از زیستتوده در مزرعه سوزانده میشود. بقایای پسته پوستگیری شده نیز هرچند منابع غنی از عناصر غذایی است اما دور ریخته میشود. فناوری ورمیکمپوست روشی ارزان برای تبدیل ضایعات کشاورزی به محصولی سازگار با محیط زیست است. مطالعه حاضر به بررسی قابلیت بازیافت مواد مغذی برخی پسماندهای گیاهی به یک کود آلی مناسب مانند ورمیکمپوست میپردازد. مواد و روش ها: برای تولید ورمیکمپوست، مواد اولیه گیاهی از ضایعات گیاهان بابونه، روناس، سنبل الطیب و پسته تهیه شد. این مطالعه به وسیلهی طرح کاملا تصادفی با 5 تیمار و سه تکرار اجرا شد. بسترهای هر تیمار با 80 درصد حجمی بقایای گیاهی به اضافهی 15 درصد حجمی کود گاوی و 5 درصد حجمی کرم خاکی ((Esenia fetida تهیه شد. بسترها در مکانی سایهپوش نگهداری و هر چند روز یکبار بررسی شدند تا میزان رطوبت 70 درصد، pH در محدودهی 2/7- 8/6 و دما بین 18 تا 25 درجه سانتیگراد حفظ شود. شاخص برداشت ورمیکمپوست نسبت C/N بود که بین 20 تا 30 در نظر گرفته شد. پس از 120-30 روز نمونهها برداشت شدند. تفاوت معنیداری دادهها در سه تکرار با آزمون دانکن در سطح 5 درصد تعیین شد، سپس برای مقایسه میانگین خصوصیات شیمیایی در بستر اولیه قبل از فرآیند ورمی کمپوست با محصولات نهایی از آزمون t زوجی استفاده شد. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که کمترین و بیشترین مدت زمان فرآیند انجام ورمیکمپوست در شیرینبیان و بابونه بود که به ترتیب 30 و 120 روز ثبت شد. نرخ رشد کرمهای خاکی در بسترهای مختلف بین 02/9-46/1 متغیر بود. تجزیه خصوصیات شیمیایی تیمارها افزایش قابل توجهی را در نیتروژن کل بین 07/22-66/11 گرم بر کیلوگرم در ورمیکمپوست نشان داد. نتایج مقایسه میانگین مادهی اولیه و ورمیکمپوست، اختلاف معنیداری در میزان فسفر کل برای همهی تیمارها بهدست آورد. مقدار پتاسیم کل بعد از تولید ورمیکمپوست افزایش یافت و از 34/36-01/14 گرم بر کیلوگرم متغییر بود. همچنین نسبت C/N نیز از 55/46-76/37 در مواد اولیه به 62/21-40/18 در ورمیکمپوستها کاهش یافت و همهی تیمارها به شاخص برداشت رسیدند. ترشح مخاط، هورمونهای محرک رشد، مواد حاوی نیتروژن و آنزیمهای ترشح شده توسط کرمهای خاکی بر بهبود سطح نیتروژن بسترها اثرگذار بود. وجود آنزیم فسفاتاز در فرآیند هضم کرم خاکی، باعث تبدیل فسفر نامحلول به فرم محلول شد. همچنین وجود میکرو فلور غنی در دستگاه گوارش کرم خاکی نیز باعث افزایش سطح پتاسیم در ورمیکمپوست شد. علاوه بر این با تخریب زیست تودهی بقایای گیاهی در طول ورمیکمپوستسازی، رشد و تولید مثل کرم خاکی افزایش و نسبت C/N کاهش یافت که این تغییرات با توجه به کاربرد ضایعات مختلف نیز سبب تولید تودههایی با کیفیتهای مختلف شد. نتیجهگیری: با توجه نتایج این مطالعه، نیتروژن و پتاسیم کل در ورمیکمپوست سنبلالطیب به ترتیب 61/11 و 53/24 گرم بر کیلوگرم نسبت به بستر اولیه افزایش یافت که این نتایج بهتر از سایر تیمارها بود. همچنین بیشترین تغییرات فسفر قبل و بعد از تولید ورمیکمپوست در تیمار روناس 80/8 گرم بر کیلوگرم گزارش شد. تبدیل ضایعات گیاهان دارویی و بازیافت مواد مغذی به یک کود زیستی امکان پذیر است. کیفیت متفاوت در تولید ورمیکمپوست میتواند به دلیل بافت سخت سلولزی، ترکیبات فنلی بالا در ضایعات گیاهان دارویی و سرعت رشد کرم خاکی نتیجهگیری شود. پژوهش حاضر ورمیکمپوست برخی زیست تودههای پسماند گیاهی را به عنوان یک منبع جدید کودی بدون آلودگی زیستمحیطی معرفی میکند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بقایای گیاهی؛ زیست تخریب پذیر؛ عناصر پرمصرف؛ Eisenia fetida؛ نسبت C به N | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Comparison of Vermicomposts Properties Produced from Several Types of Wastes Biomass | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Maedeh Bohlouli1؛ Hossein Ali Asadi-Gharneh1؛ Elham Chavoshi2؛ Nafiseh Zamindar3 | ||
| 1Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran | ||
| 2Department of Soil Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran. | ||
| 3Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran.nce and Technology, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Isfahan (Khorasgan) Branch, | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction: One of the key environmental challenges in sustainable agriculture is the management of plant residues. Medicinal plants, belonging to the aromatic group and possessing high economic value, are typically used for a small portion of their biomass, while a substantial amount is burned in the field. Similarly, pistachio dehulling residues, although rich in essential nutrients, are often discarded. Vermicomposting is a low-cost and eco-friendly technique that converts agricultural waste into valuable organic fertilizer. This study aims to evaluate the potential for nutrient recovery from selected plant residues and transform them into a suitable organic fertilizer through the vermicomposting process. Materials and Methods: Plant residues from chamomile, madder, valerian, licorice, and pistachio were used as raw materials for vermicompost production. The experiment was arranged in a completely randomized design (CRD) with five treatments and three replications. Each treatment substrate was composed of 80% (v/v) plant residue, 15% (v/v) cow manure, and 5% (v/v) of Eisenia fetida earthworms. All composting substrates were maintained under shaded conditions and monitored regularly to maintain optimal environmental parameters, including 70% moisture content, pH in the range of 6.8–7.2, and temperature between 18–25 °C. Vermicompost maturity was assessed based on a C/N ratio between 20 and 30, a change in color to dark brown, and approximately 50% reduction in substrate volume. After a period of 30 to 120 days, samples were harvested. Statistical differences among replicates were determined using Duncan's multiple range test at a 5% significance level. Paired t-tests were employed to compare the chemical properties of the initial substrates with the final vermicompost products. Results and discussion: The vermicomposting duration ranged from 30 days for licorice residues to 120 days for chamomile. Earthworm growth rates across treatments varied from 1.46 to 9.02 g. Analysis of the chemical properties showed a significant increase in total nitrogen content in the final vermicompost, ranging from 11.66 to 22.07 g/kg. Paired comparisons revealed significant differences in total phosphorus levels between the raw materials and the vermicompost across all treatments. Additionally, total potassium content increased after vermicomposting ranging from 14.01 to 36.34 g/kg. The C/N ratio decreased markedly from 37.76-46.55 in the raw materials to 18.40–21.62 in the final products, confirming compost maturity in all treatments. The increase in nitrogen content is attributed to the secretion of mucus, growth-promoting hormones, nitrogenous compounds, and digestive enzymes by earthworms. Phosphatase enzymes in the digestive system of E. fetida facilitated the conversion of insoluble phosphorus into plant-available forms. Moreover, the rich microbial flora in the earthworm's gut contributed to the increased potassium levels. The decomposition of plant biomass during the vermicomposting process also enhanced earthworm growth and reproduction, contributing to the reduction in the C/N ratio. Differences in compost quality were influenced by the composition of plant residues, particularly their cellulose structure and phenolic content. Conclusion: The results of this study demonstrate that nutrient-rich vermicompost can be produced from medicinal plant residues and pistachio waste. Among the treatments, valerian residues led to the highest increase in total nitrogen and potassium contents, reaching 11.61 and 24.53 g/kg, respectively outperforming other treatments. The highest change in total phosphorus was observed in the madder treatment, with an increase of 8.80 g/kg. These findings confirm the feasibility of converting medicinal plant waste into high-quality organic fertilizer through vermicomposting. Variations in compost quality are likely due to differences in the physical and chemical properties of the residues, including high cellulose and phenolic compound content and their influence on earthworm growth. This study introduces the vermicomposting of selected plant biomass as a sustainable and environmentally friendly strategy for organic fertilizer production. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Bio-degradable, C to N ratio, Eisenia fetida, Macro-nutrients, Plant residue | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,941 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 3,078 |
||