تبلغ كمية المخلفات النباتية الناتجة بالحقول ما بين 40 – 50% من الناتج الرئيسي لمعظم المحاصيل، وعمومًا تقدر مخلفات المحاصيل النباتية بحوالي 23 مليون طن سنويًا. كما أن العديد من المحاصيل الغذائية الهامة في مصر قبل وصولها للمستهلك تمر بعدة مراحل مختلفة ينتج عنها مخلفات عديدة ومع الحاجة لزيادة إنتاج الغذاء لمواكبة الزيادة الكبيرة في أعداد السكان ومع النقص الشديد في مساحات الأراضي الصالحة للزراعة وانخفاض محتوى أراضينا من المادة العضوية أدى ذلك إلى الزيادة في استخدام الأسمدة المعدنية والمبيدات كمحاولة لزيادة الإنتاجية في وحدة المسحة ونتيجة للإسراف في استخدام الكيماويات والمواد المخلقة أدى ذلك إلى تلوث البيئة والذي تعاني منه كل دول العالم في الوقت الراهن. لذا فاستخدام نظم الزراعة العضوية والحيوية عن طريق محاولة إعادة تدوير المخلفات النباتية وغيرها تعتبر بديل فعال لتقليل التلوث الناجم عن استخدام الكيماويات الزراعية من خلال نظم الزراعة التقليدية.
فوائد ومعوقات استخدام المخلفات النباتية:
إعادة تدوير المخلفات النباتية لإنتاج السماد العضوي الصناعي (الكمبوست) يعتبر مصدر هام ورئيسي للمادة العضوية وكذلك للإمداد بالعناصر السمادية اللازمة لنمو النباتات. كما يمكن الاستفادة منها كمصدر جيد لإنتاج أعلاف غير تقليدية تساهم لحد كبير في زيادة الثروة الحيوانية كما أن تراكم تلك المخلفات دون استخدامها تسبب العديد من المشاكل البيئية وتساهم في زيادة تلوث البيئة ولكن توجد العديد من المعوقات والتي تقلل من حجم الاستفادة من المخلفات الزراعية فعلى سبيل المثال فإن كبر حجم المخلفات النباتية تزيد من تكاليف جمعها ونقلها.
كما أن تراكم هذه المخلفات ذات الحجم الكبير والكثافة المنخفضة يكون في مساحات متفرقة تحتاج لتكلفة عالية لتجميعها ونقلها علاوة على أن عملية تجميعها وتخزينها قد تتأثر بالظروف الجوية.
المواد المستخدمة في عمل كومات السماد العضوي الصناعي من المخلفات النباتية:
1- يمكن استخدام المخلفات النباتية Agricltural residues بأنواعها المختلفة في عمل كومات السماد العضوي الصناعي (الكمبوست). ولكن توجد بعض المخلفات النباتية لا يفضل استخدامها لهذا الغرض ومنها المخلفات النباتية الملوثة بتركيزات عالية من المبيدات وكذلك النباتات الغنية بالعناصر الثقيلة (الغنية بالرصاص) والحشائش وكذلك المخلفات النباتية صعبة التحلل مثل القطع الخشبية.
2- يمكن الاستعانة ببعض المواد الطبيعية المعدنية (المحسنات المعدنية) والتي تساهم في سرعة التحلل للمخلفات النباتية وكذلك تزيد من خصوبة السماد العضوي الناتج وتزيد من قدرته على الاحتفاظ بالماء والعناصر الغذائية ومنها على سبيل المثال:
صخر الفوسفات (مصدر لعنصر الفوسفور): مصدر خالي من العناصر الثقيلة خاصة الرصاص والفانديوم ويفضل كمر صخر الفوسفات مع كومات السماد العضوي عن استخدام الأسمدة الفوسفاتية لما لها من تأثيرات سلبية من حيث دورها في زيادة تركيز الكادميوم في التربة وكذلك سرعة فقدها وتحولها في التربة إلى صورة غير ميسرة للنبات علاوة على التكلفة العالية وما ينتج من تلوث أثناء تصنيعها.
خام البنتونيت: مصدر للإمداد ببعض العناصر كما يعمل كمصلح للتربة. وله دور هام في زيادة القدرة على الاحتفاظ بالماء والعناصر الغذائية من الغسيل.
بعض الفلسبارات: كمصدر للبوتاسيوم والكالسيوم والماغنسيوم.
الكبريت المعدني: لما له من دور في تعديل القلوية كما أنه مصدر للكبريت.
الجبس الزراعي: مصلح للتربة ومصدر للكالسيوم والكبريت.
أكسيد الحديد المغناطيسي: كمصدر للحديد.
تراب المنجنيز: كمصدر للعناصر الصغرى.
3- يمكن الاستعانة بالعديد من اللقاحات الميكروبية بهدف الإسراع من عملية التحلل وزيادة تيسير العديد من العناصر الغذائية. ومنها على سبيل المثال:
بعض الفطريات المحللة للسليلوز.
بعض أنواع من البكتيريا والفطريات المذيبة للفوسفور.
بعض أنواع من البكتيريا المثبتة للأزوت الجوي.
الأسس العامة لتدوير المخلفات النباتية لإنتاج السماد العضوي الصناعي:
توجد العديد من الأسس التي يجب مراعاتها عند عمل كومات السماد العضوي من المخلفات النباتية ومنها (تقطيع المخلفات في حدود أقل من 2 بوصة – الخلط الجيد – إضافة المحسنات المعدنية والأسمدة الحيوية لزيادة الخصوبة وسرعة التحلل – الرطوبة المناسبة في حدود 40 – 60% - التهوية الجيدة والتقليب الدوري – محولة الحفاظ على حموضة الكومة في حدود 6 – 8.5).
وتوجد طرقتين أساسيتين لعملية كمر المخلفات لإنتاج السماد العضوي الصناعي:
التحلل الهوائي.
التحلل اللاهوائي (التحلل بالتعفن).
وتعتبر الطريقة الأولى أكفأ وأسرع وأقل انبعاثًا للروائح الكريهة. ومع الخلط الأولي للمواد الخام تبدأ عملية التحلل وتنطلق الحرارة بعد ساعات من عمل الكومة ويبدأ التعاقب الميكروبي في تكسير المخلفات ومع نهاية كل مرحلة والتقليب ترتفع درجة الحرارة مرة أخرى ونستمر هكذا حتى تنخفض درجة حرارة الكومة لتشابه درجة حرارة الجو وهي مرحلة النضج والثبات والتي عندها يقل معدل التحلل ولا يتأثر بالتقليب أو الإمداد بالهواء.
بعض الاختبارات للحكم على وصول السماد العضوي الصناعي (الكمبوست) للنضج:
إجراء هذه الاختبارات يعطي الأمان لعدم استخدام كمبوست غير ناضج لما له من تأثيرات سلبية على كل من التربة والنبات. فعلى سبيل المثال فإن استخدام كمبوست غير ناضج يستنزف الهواء والعناصر الغذائية من التربة من خلال تنافسه مع النبات وذلك لاستكمال تحلله ونضجه بالتربة علاوة على ما ينتجه من مركبات وسطية سامة للنبات لذا فالتأكد من وصول الكمبوست إلى مرحلة الثبات والنضج يعتبر من الشروط الهامة للاستخدام الآمن لمثل هذه النوعية من الأسمدة العضوية الغير تقليدية فبالإضافة إلى بعض الاختبارات التي تعتمد على الخبرة مثل القوام واللون والرائحة وثبات درجة الحرارة فإنه توجد العديد من القياسات الهامة ومنها:
نسبة الكربون إلى النيتروجين.
درجة الحموضة تحت ظروف لا هوائية على 55 ْم.
تقدير نشاط بعض الأنزيمات (تقدير نشاط أنزيم الديهيدروجينيز والنيتروجينيز) كدلالة على النشاط والمحتوى الميكروبي بالسماد.
تقدير نسبة الميكروبات المحبة للدرجة المتوسطة إلى نسبة الميكروبات المحبة لدرجة الحرارة العالية.
اختبار إنبات لبذور حساسة (مثل الجرجير أو الشعير) باستخدام مستخلصات من الكمبوست مقارنة بمستخلص أرض خصبة والماء المقطر فإذا كانت نسبة الإنبات أكبر من 50% فالسماد على درجة نضج مقبولة.
التأثيرات الإيجابية للمادة العضوية على صفات التربة:
تحسن المادة العضوية كل من الصفات الطبيعية والكيماوية والبيولوجية للتربة. فهي تقوم بحماية التربة من التعرية وتزيد من قدرتها على الاحتفاظ بالماء وتزيد نسبة التحبب وتفكك التربة كما تعمل كمصدر للإمداد بالعناصر الغذائية مع زيادة القدرة التنظيمية للتربة علاوة على دورها في زيادة محتواها الميكروبي.
