Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.1: Поїздка на місці компосту

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    37903

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання

    • Обговоріть вермікомпостування та перегляньте, як управляються черв'ячні ферми.
    • Відвідайте операцію компостування K-State на фермі Агрономії Північної.
    • Дізнайтеся про управління термофільною операцією компостування.
    • Обговоріть, як органічні відходи з кампусу ХДУ перетворюються на компост.
    • Провести тест на зрілість компосту

    Компостування - це, по суті, розкладання в контрольованих умовах. Він використовує ґрунтові організми для розщеплення органічної речовини, в результаті чого CO 2 виділяється в атмосферу, і в кінцевому підсумку призводить до органічної речовини, яка сильно концентрується в поживних речовині. Він виконується в різних масштабах з багатьох причин, таких як муніципалітети компостують їжу та дворові відходи, щоб зменшити витрати на сміттєзвалище, фермери компостують померлих тварин для зменшення витрат на надання, садівники перетворюють своє осіннє листя на цінну мульчу та кавова поїлка, що годує кавовою гущею та фільтрами до дощових черв'яків. У цій лабораторії ми вивчимо черв'ячну ферму «Грунтознавча лабораторія» та відвідаємо модель промислового масштабу компостування на фермі Агрономії Північної ферми, де їдальні центри харчові відходи та парникові відходи кампусу перетворюються на компост, який згодом використовується для сільськогосподарських дослідницьких експериментів.

    Матеріали

    • Активна ферма черв'яків
    • Термометр для компосту
    • Основний тест на зрілість компосту, Вудс End лабораторії, Inc.
    • Додатково: Цифровий кольоровий зчитувач - багаторежимний блок, Вудс Енд Лабораторії, Inc.
    • Компост зрілості випробувань напрямки, Вудс End лабораторії, Inc.

    Рекомендоване читання та перегляд

    Призначення передлабораторії

    Використовуючи рекомендоване читання та введення в цю лабораторію, розглянемо питання, перераховані нижче. Ці визначення/питання нададуть стислий виклад основних концепцій, розглянутих в лабораторії. Вони також послужать основою для післялабораторної вікторини та є корисними навчальними записками до іспитів.

    1. Визначте вермікомпостування.
    2. Визначте термофільне компостування та опишіть, як це призводить до накопичення тепла.
    3. Назвіть і опишіть три етапи теплолюбного компостування.
    4. Органічна речовина розкладається під час компостування, в результаті чого знижується загальний вміст С і відносно низькі співвідношення C: N. Опишіть, як співвідношення C: N змінюється з часом, і визначте газ, який виділяється, коли C викидається в атмосферу.
    5. Який діапазон співвідношень C: N можна було б очікувати в зрілому компості?
    6. Чому компост потрібно перевертати під час теплолюбного компостування?

    Вступ

    Компостування - це практика створення ґрунтового органічного матеріалу з розкладання органічних речовин в аеробних умовах поза ґрунтом. Продукт, компост, є дуже бажаним, зазвичай використовується в грунтових сумішах, як мульча, як добриво з повільним вивільненням та як поправка до ґрунту. Компост можна виробляти при температурі навколишнього середовища шляхом вермікомпостування (компостування з використанням черв'яків, що мешкають з послідом) або повільним розкладанням.

    Популярність вермікомпостування зростає. Якщо керувати належним чином, черв'ячні ферми не мають запаху, і черв'яки швидко перетворять фруктові та овочеві відходи та деякі паперові вироби на багаті поживними речовинами черв'ячні виливки. Черв'ячні ферми можуть бути такими ж маленькими і простими, як пластиковий бункер, заправлений під стіл, або великі операції промислового масштабу. Черв'ячна ферма «Грунти Навчання Лабораторії» побудована з кількома рівнями. Зверніть увагу на зростаючий рівень гниття, коли ви переходите від верхнього лотка до нижнього. Загальні харчові відходи та деякі паперові відходи роблять чудові субстрати для черв'яків. Ми обговоримо, які продукти ідеально підходять для глистів, а яких речей слід уникати пізніше.

    Більш поширеним методом компостування є термофільне розкладання. Розкладається органічна речовина при термофільному компостуванні зазнає різкого накопичення тепла як за рахунок маси матеріалу, що розкладається, так і ізоляційних властивостей самої палі. Термофільне компостування включає три різних етапи: мезофільну, термофільну та стадії затвердіння. Під час мезофільної стадії легко розкладаються органічні матеріали метаболізуються, в результаті чого відбувається поступове підвищення температури до більш ніж 40° C. наступним етапом є термофільна стадія, при якій температура збільшується до між 50 і 75° C. такі матеріали, як целюлоза, які розкладаються повільніше і нижче більш складні умови розкладаються під час цього етапу. На цій стадії потрібно регулярне перемішування, щоб можна було підтримувати аеробне розкладання. Без достатньої кількості кисню процес гуміфікації сповільниться, а загальний час, необхідний для розкладання, збільшиться. Завершальним етапом є стадія затвердіння. Під час цього етапу температура опускається до околонавколишніх умов. У міру прогресування розкладання та гуміфікації вуглець видаляється з органічної речовини і виділяється в атмосферу як СО 2. Це видалення вуглецю зменшує співвідношення C: N і збільшує відсотки N, P та інших поживних речовин у компості.

    На компостному об'єкті K-State в агрономії Північної ферми харчові відходи з їдальні кампусу та рослинні та ґрунтові відходи з теплиць кампусу розбиваються на компост, який потім використовується для ерозії, теплиці та польових експериментів. На малюнку 11.1 показані співвідношення C: N, вміст азоту та вміст фосфору як свіжого, так і затверділого компосту. На малюнку показаний гній великої рогатої худоби для порівняння. Коли вуглець видаляється через дихання і виділяється в атмосферу як CO 2, співвідношення C: N зменшується, а вміст азоту та фосфору збільшується до рівнів, порівнянних з гноєм.

    Гістограма, що зображує співвідношення C до N, вміст азоту та вміст фосфору молодого компосту, зрілого компосту та гною великої рогатої худоби
    Малюнок 11.1. Аналіз поживних речовин молодого та зрілого компосту та гною великої рогатої худоби. Дані люб'язно надані Д.Преслі. Малюнок люб'язно надано К.Дж. Мурберг.

    Компостування з використанням термофільного розкладання органічних відходів стає дуже популярним через його численні переваги. Деякі приклади включають:

    • Органічні матеріали надійно зберігаються з мінімальним виділенням запаху.
    • Компост легше обробляти, ніж сировину через зменшення обсягу на 30 - 60%
    • Загнічення нітратів під час розкладання органічних матеріалів з високими початковими співвідношеннями C: N обмежується компостною купою і, таким чином, дозволяє уникнути будь-якого впливу на ріст рослин.
    • Висока температура під час теплолюбної стадії вбиває більшість насіння бур'янів і хвороботворних мікроорганізмів.
    • Токсичні органічні сполуки, такі як пестициди, руйнуються до моменту дозрівання компосту.
    • Багато хвороб рослин, що передаються через грунт, пригнічуються через мікробний антагонізм
    • Оскільки компост виготовляється з недавно фотосинтезованого вуглецю, він є вуглецево-нейтральним і, отже, набагато екологічнішим вибором, ніж торф для горщикових сумішей.

    Діяльність 1: Демонстрація вермікомпостування.

    Ми почнемо з групового обговорення вермікомпостування та демонстрації ферми черв'яків Лабораторії ґрунтів. Беріть участь в обговоренні та дайте відповідь на наступні питання.

    Чому червоні черв'яки віддають перевагу перед нічними гусеницями?

    Які продукти та субстрати можна додавати до черв'ячних ферм? Навіщо потрібен зернистий матеріал?

    Що не слід додавати в черв'ячні ферми?

    Діяльність 2: Поїздка на місці компосту.

    Ви будете подорожувати в агрономії Північної ферми операції компосту. Операцією компосту керують доктор ДіЕнн Преслі та Брент Вемейєр. Вони проведуть екскурсію по компостному об'єкту. Під час екскурсії зверніть пильну увагу, і дайте відповідь на наступні питання.

    Які відносні пропорції харчових відходів та парникових відходів у цих компостних купах?

    Як часто перетворюється свіжа компостна купа? Як часто перетворюються зрілі компостні купи?

    Перерахуйте температури для кожної з різних компостних купи, від найсвіжішої купи (найближчої до сміттєвих контейнерів) до найбільш зрілої купи (найдалі від сміттєвих контейнерів).

    Які практики використовуються для боротьби з небажаними тваринами на компостній купі, такими як ворони?

    Скільки часу потрібно, щоб компост досяг зрілості?

    Скільки фунтів відходів зазвичай компостують щороку?

    Діяльність 3: Тестування на зрілість компосту.

    Останнє, що ви зробите на компостному об'єкті, - це зібрати зразки з компостних купи для перевірки на зрілість. Зберіть один зразок з компостної купи, обраної вашим інструктором за допомогою чистої кельми, а потім помістіть його в тестову банку Solvita ®. Акуратно постукайте банку по землі або верхівці лавки, щоб вона ущільнилася до природної щільності компосту. Додайте достатню кількість компосту, щоб досягти лінії заливки. Потім відкрийте упаковки з фольги для випробувального зонда CO 2 та тестового зонда NH 4 + і помістіть ці зонди в банку, щоб колір можна було переглядати ззовні банки. Закрийте та затягніть кришку, щоб гази CO 2 та NH 4 + реагували з випробувальними зондами. Позначте час початку тесту на кришці банки, потім дайте тесту тривати протягом чотирьох годин при кімнатній температурі (20-25° C або 65-75° F). Ваш інструктор завершить тест для вас і надішле вам фотографію остаточних тестових зондів поруч із кольоровою діаграмою для читання тестових зондів. Ваш інструктор також може надати вам більш точні результати, проаналізовані за допомогою цифрового кольорового зчитувача для вимірювання кольору тестових зондів.

    Яке число на кольоровій діаграмі для кольору найбільш точно відповідає кольору на випробувальному зонді CO 2?

    Яке число на кольоровій діаграмі для кольору найбільш точно відповідає кольору на тестовому зонді NH 4 +?

    Вам буде надана копія вказівок для тесту на зрілість компосту Solvita. Виходячи з інформації, наданої в цих напрямках, чи була компостна купа вашої лабораторної групи вибірки зрілою?

    Порівняйте зрілість різних компостних купи, використовуючи результати цього тесту на зрілість?

    Завдання: Онлайн-вікторина

    Вікторина для цієї лабораторії буде доступна в Інтернеті. Будь ласка, перейдіть до нього відповідно до вказівок вашого інструктора.

    Solvita ® є торговою маркою Woods End Laboratories, Inc.