Đang tải... (xem toàn văn)
các giai đoạn ủ phân compost
Các giai đoạn của phân bón Trong quá trình ủ phân, vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ và sản xuất carbon dioxide,nước, nhiệt, và chất mùn, cuối cùng sản phẩm hữu cơ tương đối ổn định. Dưới những điều kiện tối ưu, phân bón tiền thu được qua ba giai đoạn: 1) giai đoạnmesophilic, hoặc nhiệt độ trung bình, kéo dài một vài ngày, 2) ưa nhiệt, hoặc giai đoạn nhiệt độ cao, có thể kéo dài từ vài ngày đến vài tháng , và cuối cùng, 3) làm mátvài tháng và giai đoạn trưởng thành. Cộng đồng khác nhau của vi sinh vật chiếm ưu thế trong giai đoạn ủ phân khácnhau. Phân hủy ban đầu được thực hiện bởi các vi sinh vật mesophilic, mà nhanh chóng phá vỡ, các hợp chất hòa tan, dễ dàng phân hủy. Nhiệt mà chúng sản xuấtgây ra nhiệt độ phân trộn để nhanh chóng tăng lên. Khi nhiệt độ tăng lên trên 40 ° C, các vi sinh vật mesophilic trở nên ít cạnh tranh vàđược thay thế bởi những người khác ưa nhiệt, hoặc nhiệt yêu thương. Ở nhiệt độ55 ° C, vi sinh vật trên, nhiều người hay thực vật gây bệnh bị tiêu diệt. Bởi vì nhiệt độ trên khoảng 65 ° C giết nhiều hình thức vi khuẩn và hạn chế tỷ lệ phân hủy, các nhà quản lý phân hữu cơ sử dụng thông khí và pha trộn để giữ nhiệt độ dưới điểmnày. Trong giai đoạn ưa nhiệt, nhiệt độ cao thúc đẩy sự phân hủy các protein, chất béo,và carboydrates phức tạp như cellulose, hemicellulose, các phân tử cấu trúc chínhtrong các nhà máy. Khi cung cấp các hợp chất cao năng lượng trở nên cạn kiệt,nhiệt độ phân trộn giảm dần và các vi sinh vật mesophilic một lần nữa cho giai đoạn cuối của sự trưởng thành "bảo dưỡng" hay của các chất hữu cơ còn lại. Vi khuẩn Vi khuẩn là sinh vật sống nhỏ nhất và nhiều nhất trong phân hữu cơ, họ tạo nên 80 đến 90% của hàng tỷ vi sinh vật thường được tìm thấy trong một gam phân trộn. Vi khuẩn là chịu trách nhiệm về hầu hết các phân hủy và tạo ra nhiệt trong phân compost. Họ là nhóm dinh dưỡng đa dạng nhất của các sinh vật phân hữu cơ, bằng cách sử dụng một loạt các enzyme hóa học phá vỡ một loạt các vật liệu hữu cơ. Vi khuẩn là sinh vật đơn bào và cấu trúc như hoặc là trực khuẩn hình que cocci hình quả cầu, hoặc spirilla hình xoắn ốc. Nhiều có thể cử động dể dàng, có nghĩa là họ có khả năng di chuyển dưới sức mạnh của mình. Khi bắt đầu quá trình phân huỷ (0-40 ° C), vi khuẩn mesophilic chiếm ưu thế. Hầu hết trong số này là hình thức mà cũng có thể được tìm thấy trong lớp đất mặt. Như phân ủ nóng trên 40 ° C, vi khuẩn ưa nhiệt. Các quần thể vi sinh vật trong giai đoạn này được thống trị bởi các thành viên của Bacillus chi. Sự đa dạng của các loài trực khuẩn khá cao ở nhiệt độ từ 50-55 ° C nhưng giảm đáng kể ở 60 ° C hoặc cao hơn. Khi điều kiện trở nên không thuận lợi, trực khuẩn tồn tại bằng cách hình thành endospores, bào tử vách dày có khả năng chống nhiệt, lạnh, khô, hoặc thiếu thực phẩm. Họ có mặt khắp nơi trong tự nhiên và trở thành hoạt động bất cứ khi nào điều kiện môi trường thuận lợi. Ở nhiệt độ cao nhất của phân hữu cơ, vi khuẩn của Thermus chi đã được phân lập.Composters đôi khi tự hỏi làm thế nào các vi sinh vật phát triển trong tự nhiên có thể chịu được nhiệt độ cao được tìm thấy trong phân hữu cơ hoạt động. Vi khuẩn Thermus lần đầu tiên được tìm thấy trong các suối nước nóng ở Công viên quốc gia Yellowstone và có thể đã tiến hóa ở đó. Nơi khác, nơi mà điều kiện ưa nhiệt tồn tại trong tự nhiên bao gồm các lỗ thông hơi nhiệt biển sâu, phân phân, và tích lũy của phân hủy thực vật có điều kiện thích hợp để làm nóng lên giống như đang trong một đống phân ủ. Một khi phân hữu cơ được làm mát đi, vi khuẩn mesophilic một lần nữa chiếm ưu thế. Những con số và loại vi khuẩn mesophilic rằng recolonize phân hữu cơ vì nó trưởng thành phụ thuộc vào những gì các bào tử và sinh vật có trong phân hữu cơ cũng như trong môi trường ngay lập tức. Nói chung, còn các giai đoạn bảo dưỡng hoặc trưởng thành, đa dạng hơn các cộng đồng vi sinh vật, nó hỗ trợ. Actinomycetes Mùi đất đặc trưng của đất được gây ra bởi actinomycetes, sinh vật tương tự như nấm nhưng thực sự là những vi khuẩn dạng sợi. Giống như các vi khuẩn khác, họ thiếu hạt nhân, nhưng họ phát triển các sợi đa bào như nấm. Trong ủ phân, họ đóng một vai trò quan trọng trong việc làm giảm chất hữu cơ phức tạp như cellulose, lignin, chitin, và protein. Enzyme của họ cho phép họ hóa học phá vỡ các mảnh vỡ khó khăn như thân gỗ, vỏ cây, hay tờ báo. Một số loài xuất hiện trong giai đoạn ưa nhiệt, và những người khác trở nên quan trọng trong giai đoạn đóng rắn lạnh, khi chỉ các hợp chất kháng nhất vẫn còn trong giai đoạn cuối cùng của sự hình thành của mùn. Actinomycetes hình thành dài, sợi giống như sợi nhánh trông như màu xám mạng nhện kéo dài thông qua phân compost. Những sợi này được nhìn thấy vào cuối của quá trình phân huỷ, trong 10 đến 15 cm bên ngoài của cọc. Đôi khi chúng xuất hiện như thông tư thuộc địa dần dần mở rộng đường kính. Nấm Nấm bao gồm nấm mốc và nấm men, và gọi chung là họ có trách nhiệm cho sự phân hủy của các polyme cây trồng nhiều phức tạp trong đất và phân ủ. Phân hữu cơ, nấm rất quan trọng vì họ phá vỡ các mảnh vỡ khó khăn, tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp tục quá trình phân hủy một lần cellulose đã bị kiệt sức. Chúng lây lan và phát triển mạnh mẽ bằng cách sản xuất nhiều tế bào và sợi filament, và họ có thể tấn công tàn dư hữu cơ là quá khô, có tính axit, hoặc ít nitơ cho vi khuẩn phân hủy. Hầu hết các loại nấm được phân loại như hoại sinh bởi vì họ sống trên chất liệu chết hoặc đang chết và có được năng lượng bằng cách phá vỡ các chất hữu cơ ở thực vật và động vật chết. Các loài nấm rất nhiều trong cả hai giai đoạn ủ phân mesophilic và ưa nhiệt. Hầu hết các loại nấm sống trong lớp ngoài của phân hữu cơ khi nhiệt độ cao. Khuôn mẫu phân compost hiếu khí nghiêm ngặt phát triển cả hai sợi như vô hình và các thuộc địa như màu xám hoặc trắng mờ trên bề mặt phân compost. Nguyên sinh động vật Nguyên sinh động vật là một động vật đơn bào bằng kính hiển vi. Chúng được tìm thấy trong những giọt nước trong phân hữu cơ, nhưng đóng một vai trò tương đối nhỏ trong phân hủy. Nguyên sinh động vật có thức ăn từ vật chất hữu cơ trong cùng một cách như vi khuẩn nhưng cũng hành động như người tiêu dùng trung ăn phải vi khuẩn và nấm. Luân trùng Luân trùng là vi sinh vật đa bào cũng được tìm thấy trong các bộ phim của nước trong phân hữu cơ. Chúng ăn các chất hữu cơ và cũng có thể ăn vi khuẩn và nấm. Các kỹ thuật Quan sát vi sinh vật Compost Lời cảm ơn Các minh họa và hình ảnh đã được sản xuất bởi Elaina Olynciw, giáo viên sinh học tại A.Philip Randolf High School, thành phố New York, trong khi cô đang làm việc tại phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Eric Nelson tại Đại học Cornell là một phần của Viện Giáo viên Khoa học Môi trường. Fred Michel (Michigan State University, Trung tâm Sinh thái vi sinh vật NSF) và Tom Richard cho ý kiến hữu ích và đóng góp cho tài liệu này.