استخدام الكمبوست في الزراعة

الاستخدام الأساسي لسماد الكمبوست هو زيادة المحصول نتيجة لزيادة قدرته على الاحتفاظ بالماء والعناصر الغذائية أي المحافظة على التربة وخصوبتها كما أن سماد الكمبوست يساعد على صيانة التربة من عوامل التعرية سواء بالماء أو الرياح وعادة ما يستخدم في الحدائق المنزلية بخلطه بالطبقة السطحية للتربة وفي المناطق الجافة وفي نظم الري بالتنقيط عادة ما يضاف إلى الجورة وفي نظم الري السطحي يضاف بين الخطوط أو قد يضاف حول الأشجار أو كغطاء للتربة ( Mulch ) لتدفئتها والمحافظة على النباتات من الصقيع كما أن الكمبوست قد يخلط بجزء من التربة ويمكن أن يستعمل فهو مناسب لإتمام بادرات الأشجار والخضروات.
وحتى لا يكون لاستخدام الكمبوست أثر سلبي بإحداث تلوث للتربة بالعناصر الثقيلة تراعى الحدود المذكورة بالجدولين رقما 2،3.

جدول رقم (2) : أقصى حدود لمحتوى التربة من العناصر الغذائية الصغرى والثقيلة نتيجة لإضافة سماد الكمبوست ملجرام / كجرام تربة)
العنصر اتحاد الأراضي إنجلترا الاتحاد الأوروبي ألمانيا
الزنك 150 300 300 300
النحاس 50 135 140 100
النيكل 50 75 75 50
الكاديميوم 2 3 3 3
الرصاص 100 300 300 100
الزئبق 1 4 4.5 2
الكروم 150 _ _ 100
جدول رقم (3) : يوضح الحدود القصوى للإضافات
العنصر اتحاد الأراضي ملليجرام / كيلوجرام تربة (جزء / مليون 1 ) المملكة المتحدة كيلو جرام / هكتار ( 2 )
الزنك 1000 560
النحاس 400 280
النيكل 100 70
الكاديميوم 10 50
الرصاص 250 1000
الزئبق 2 2
الكروم _ 1000

وفي جمهورية مصر العربية حدد القرار الوزاري رقم 100 لعام 1967 مواصفات السماد العضوي الصناعي (Compost) كالتالي :

نسبة النتروجين لا تقل عن 0.5% ±0.04%
المادة العضوية لا تقل عن 16% ± 1%
نسبة الرطوبة لا تزيد عن 30% 3%
كلوريد الصوديوم لا تزيد عن 5% ± 0.5%
وزن المتر المكعب لا تقل عن 250 كيلو جرام ± 15 كجم

سماد الحمأة

إعادة مخلفات الصرف الصحي في الزراعة

في أعقاب مؤتمر ريودي جانيرو في البرازيل عام 1992، تزايد الوعي بقضايا حماية البيئة من التلوث وترشيد استغلال الموارد الطبيعية وتحركت القضايا البيئية إلى دائرة الأضواء ومازالت مشاريع مياه الشرب والصرف الصحي وحماية البيئة تحتل رأس أولويات السياسة المائية في مؤتمر القمة العالمي للتنمية المستدامة والذي انعقد بجوهانسبرج في الفترة من 26 أغسطس إلى 4 سبتمبر 2002. ولم يقتصر الاهتمام بها على الأجهزة السياسية والتشريعية والتنفيذية بل امتدت إلى أروقة البحث العلمي والإعلام والمؤسسات غير الحكومية. وأصبح الجميع يطالب بالحفاظ على البيئة حتى يتسنى للإنسان أن يعيش فيها وأن يورثها لأبنائه في حالة تلبي احتياجات حياتهم، ولا ريب أن التصدي للمشكلات البيئية في إطار المنهاج العلمي هو الحد الأدنى لإصحاح البيئة الذي يكفل تحقيق أهداف التنمية الاجتماعية والاقتصادية في إطار حضاري متكامل.

يتخلف عن استخدام مياه الشرب حجوم ضخمة من الصرف الصحي تستقبلها شبكات الصرف يومياً تقوم بمعالجتها إلا أن معالجة الصرف الصحي قد لا تستطيع محطات المعالجة القيام بهذه المشكلة على ما يرام خصوصاً إزاء ما تواجهه من اختلاط المياه بالصرف الصحي الصناعي الذي يزيد من تركيز العناصر الثقيلة كما يعرقل معالجة مياه الصرف الصحي ومع التوسع في الإسكان وإنشاء المدن الحديثة وتوفير الخدمات والبنية الأساسية للمناطق العمرانية تزداد حجوم الصرف الصحي المتولدة من النشاط السكاني وقد أدخلت هذه النفايات السائلة في السياسة المائية الثابتة وبنى على استخدامها للري والإنتاج الزراعي مشروعات متعددة في بلدان كثيرة.

وفي الوقت الراهن بدأت ممارسات إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة تجذب الأنظار والاهتمام لدواعي بيئية كان ولا يزال هدفها سلامة الإنسان من أخطار النفايات السائلة في العراء أو لتلوث مجاري وتجمعات المياه النظيفة حيثما وجدت وحماية البيئة بوجه عام يتم معالجتها لإنتاج سلع زراعية مأمونة الاستخدام بواسطة الإنسان والحيوان وبما يحقق عائداً اقتصاديا مجزياً وتطور هذا المفهوم في بعض الدول لسد النقص في موارد المياه قبل توظيفه لمصلحة الإنتاج.

ومع تزايد الوعي البيئي في غضون الربع الأخير من القرن العشرين الذي يشهد تطوراً ملموساً في تكنولوجيات الإنتاج والخدمات من جانب وارتفاعاً كبيراً في معدلات الزيادة السكانية وتحسناً ملحوظاً في مستوى المعيشة ومعدلات استهلاك المياه وبالتالي تولد مياه الصرف الصحي الأمر الذي أفضى إلى اتساع الفجوة بين المتاح من الموارد المائية وبين الطب عليها في كثير من الدول لاسيما دول العالم الثالث مما حول ممارسات إعادة استخدام المياه العادمة إلى سياسات محورية للمياه في عدة دول ومن هنا يظهر المستفيد النهائي وهو وزارتي الأشغال العامة والموارد المائية ووزارة الزراعة واستصلاح الأراضي بنوعية هذه المياه قبل وبعد معالجتها حتى يمكن وضع خطة استغلالها بأمان دون الإضرار بالأراضي الزراعية أو المحاصيل والأهم من ذلك سلامة الحيوان والإنسان الذي يتغذى عليها في النهاية.

قد يلجأ بعض المزارعين في استخدام مخلفات الصرف الصحي الصلب (الحمأة) في العمليات الزراعية دون الرجوع إلى إجراء بعض التحليلات لدراسة الخواص الكيميائية لها إذ تحتوي على عناصر ثقيلة يؤدي استغلالها زراعياً إلى تراكم العناصر الثقيلة في التربة مما تسبب أضراراً بالأراضي الزراعية والمحاصيل.

Abou Seeda. et al., (1992), Abou Seeda (1995), Abou Seeda (1997).

استخدام تلك المخلفات يجب ألا يبنى على قواعد عامة بل على اعتبارات خاصة بالمخلف ونوعية الأرض المستقبلة لتلك المخلفات ونوعية المحاصيل (حقلية ـ خضروات ـ فاكهة) ومن هنا كان لابد أن نستند على حدود التراكم المسموح به من العناصر الثقيلة والمضافة إلى الأرض الزراعية وكذلك معدل إضافة الحمأة المقدرة على أساس الوزن الجاف لمختلف الاستخدامات طبقاً لمعايير دولية جداول أرقام (4،5،6،7) توضح معدلات الإضافة السنوية من الحمأة المعالجة الجافة طبقاً للائحة وزارة الإسكان والمرافق، حدود التراكم المسموح به من العناصر الثقيلة المضافة إلى الأرض الزراعية USEPA (1997) ، معدل الحمأة المقدرة على أساس الوزن الجاف لمختلف الاستخدامات طبقاً للمعايير الأمريكية وكذلك معايير استخدام الحمأة في الزراعة طبقاً للدول التالية (المعايير الألمانية (1992) ، وكالة البيئة الأمريكية USEPA (1993) والمعايير طبقاً للائحة وزارة الإسكان والمرافق والمجتمعات العمرانية المصرية (1997).

جدول رقم (4) : معدلات الإضافة السنوية من الحمأة المعالجة الجافة طبقاً للائحة وزارة الإسكان والمرافق
نوع الأرض قوام الأرض م3/فدان
أراضي ثقيلة القوام (طينية جيرية) 8-14
أراضي متوسطة القوام (رملية طينية ـ جيرية) 10-16
أراضي خفيفة القوام (رملية) 12-20

يلاحظ أن المعدلات الموصي بها طبقاً للائحة وزارة الإسكان والمرافق لم تأخذ في الاعتبار الحمل المسموح به للأراضي الرملية من العناصر الثقيلة وهو يقل كثيراً عن الأراضي الطينية.

جدول رقم (5) : حدود التراكم المسموح به من العناصر الثقيلة المضافة إلى الأرض الزراعية (USEPA)
العنصر السعة التبادلية الكاتيونية (ملليمكافئ/100 جرام تربة)
<5.0 5-15 > 15
ملليجرام كجم تربة
رصاص 120 245 930
زنك 115 230 245
نحاس 55 115 230
نيكل 55 115 260
كادميوم 2.1 4.2 8.3

USEPA Municipal Sludge Management
Environment Factors. EPA 430/9-77-004 US
Environment Protection Agency, Washington, D.C., October, 1997.

جدول رقم (6) : معدل إضافة الحمأة المقدرة على أساس الوزن الجاف لمختلف الاستخدامات طبقاً للمعايير الأمريكية
الاستخدامات وقت الإضافة طن/فدان
الاستخدام الزراعي سنوي 5
في الغابات مرة واحدة أو مرة من 3-5 سنوات 20
استصلاح الأراضي مرة واحدة 50
جدول رقم (7) : جدول معايير استخدام الحمأة في الزراعة طبقاً للدول التالية
العنصر التركز المسموح به في الحمأة ملليجرام/كجم معدل الحمل السنوي كجم للفدان الحد التراكمي طبقاً لوكالة البيئة الأمريكية كجم للفدان
(1) (2)، (3)
الزنك 2500 2800 56 1120
النحاس 800 1500 30 600
النيكل 200 420 8.4 168
الكادميوم 10 39 0.76 15.6
الرصاص 900 300 6.00 120.0
الزئبق 8 17 0.34 6.8
الكروميوم 900 1200 60 1200
الموليبدنم _ 18 0.36 7.2
السيلينيوم _ 36 2.00 40.00
الزرنيخ _ 41 0.8 16.4

(1) يسمح باستخدام الحمأة المحتوية على هذه التركيزات في تسميد المحاصيل الزراعية لمدة ثلاث سنوات على التوالي بمعدل 5طن حمأة / فدان.

C.F. Benckiser Gand T. Simarmata (1994) Environmental impact of fertilizing soils by using sewage and animal wastes. Fertilizer Research : 37: 1-22.

  1. المعايير الألمانية German Sewage Sludge regulation (1992).
  2. وكالة البيئة الأمريكية US regulation for sewage sludge use on Agricultural land (USEPA, 1993).
  3. المعايير طبقاً للائحة وزارة الإسكان والمرافق والمجتمعات العمرانية المصرية 14/8/1997.

تلعب المادة العضوية دوراً حيوياً في تقليل تراكم عناصر قد تؤدي إلى حدوث أضرار جسيمة للإنسان حيث أثبتت أن زيادة التسميد النيتروجيني لا يؤدي فقط إلى زيادة نسبة النترات الحرة في النبات بل أيضاً إلى زيادة نسبة الأحماض الأمينية الحرة والإكسالات ومواد أخرى غير مرغوبة فيها بالإضافة إلى انخفاض نسبة فيتامين C. والجدول المرفق (8) يوضح نسبة انخفاض المحصول ونسبة الزيادة أو الانخفاض في بعض المكونات المنتجة بسماد عضوي بالمقارنة بمثيلتها المنتجة بالطرق التقليدية (أسمدة معدنية) في دراسة أجريت خلال ثلاثة عشر عاماً على محاصيل عديدة.

جدول رقم (8) : نسبة انخفاض المحصول ونسبة الزيادة أو الانخفاض في بعض مكونات الخضر العضوية بالمقارنة بالحضر التقليدية. (After Schuphan 1975) .
المادة % للزيادة أو النقص المادة % للزيادة أو النقص
المحصول -24 البوتاسيوم +18
المادة الجافة +23 كالسيوم +10
البروتين +18 فوسفور +13
فيتامين C +28 الصوديوم -12
السكريات الكلية +19 النترات -93
حمض الأميني ميثايونين +13 الأحماض الحرة -42
الحديد +77

وفي دراسة حقلية أجريت لدراسة إضافة مخلفات الصرف الصحي الصلب (سماد الحمأة) ونوعية المعالجاتالمختلفة (الهوائية، لا هوائية والحرق) على بعض محاصيل الخضر (الفجل الأحمر، السبانخ، الخس) وأثر ذلك على الوزن الطازج والمحتوى الكلي من العناصر الغذائية الكبرى (ن، فو، بو) والصغرى (حديد، منجنيز، زنك، نحاس) والعناصر الثقيلة (كوبلت، نيكل، كادميوم، رصاص). حيث تشير النتائج أن إضافة مخلفات الصرف الصحي ومعالجاتها أدت إلى زيادة في الوزن الطازج للنباتات حيث كانت معالجة مخلفات الصرف الصحي بالحرق أعطت أعلى محصول والشكل رقم (10) يوضح تأثير إضافة مخلفات الصرف الصحي ونوعية المعالجة على الوزن الطازج لكل من نباتات الفجل الأحمر، السبانخ، (كم/ وحدة تجريبية).

كذلك كان لإضافة تلك المخلفات أثر في زيادة المحتوى الكلي من النتروجين والفوسفور والبوتاسيوم حيث تشير النتائج أن إضافة مخلفات الصرف الصحي المعالج هوائياً أدت إلى زيادة النتروجين، البوتاسيوم والفوسفور إلا أن المعالجة بالحرق أدت إلى زيادة المحتوى الكلي من البوتاسيوم والفوسفور وذلك بمقارنتها بالمخلف الصلب شكل (11) يوضح تأثير إضافة مخلفات الصرف الصحي ونوعية المعالجة على المحتوى الكلي من النتروجين، الفوسفور والبوتاسيوم بنباتات الفجل الأحمر، السبانخ، والخس.

كذلك أدت إضافة المعالجات المختلفة إلى انخفاض تراكم النترات بنباتات الخس والسبانخ (شكل 12) حيث لوحظ انخفاض ملحوظ في المحتوى الكلي من النترات وذلك بمقارنتها بالمخلف الصلب حيث من المعروف أن النبات يمتص النترات من التربة وأن لم يتم تمثيلها داخله في تكوين البروتينات فإنه يتم تخزينها في الخلايا في صورة نترات والضرر من ذلك أن عند إجراء عمليات الطهي (في حالة نبات السبانخ) فإن النترات تتحول إلى نيتريت حيث قد ترتبط بمركبات أمينية أخرى مكونة مواد مسببة للسرطان أما في حالة نباتات الخس التي قد تؤكل طازجة فإن الإنسان يأخذ من يحتاجه من النترات من مصدرين هامين الخضروات الطازجة وهي تمثل حوالي 70% من الاحتياجات الكلية له وأن حوالي 20% فقط يأخذه من مياه الشرب وبذلك فتتراكم النترات في الخضروات التي تؤكل طازجة سوف تسبب أضراراً للإنسان. كما أنه أظهرت النتائج أيضا أن المعالجات المختلفة لمخلفات الصرف الصحي الصلب (الحمأة) أدت إلى نقص المحتوى من النترات لكل من نباتات السبانخ والخس والشكل رقم (12) يوضح تأثير إضافة مخلفات الصرف الصحي الصلب ونوعية المعالجات على تراكم النترات في السبانخ والخس (ملليجرام ن ا 3 /كجم نبات طازج).

كذلك تشير النتائج أن إضافة مخلفات الصرف الصحي المعالج أدت إلى انخفاض العناصر الصغرى والثقيلة الممتصة بواسطة النباتات تحت الدراسة حيث نجد أن زيادة تراكم العناصر الصغرى والثقيلة بالمجموع الخضري لنبات الفجل الأحمر وذلك بالمقارنة بالمجموع الجذري (ثمار)، هذا وتشير النتائج أيضاً إلى أن المعالجات المختلفة (الهوائية ـ لاهوائية ـ الحرق) أدت إلى انخفاض العناصر الغذائية الصغرى والثقيلة الممتصة بواسطة النبات

غير مصنف

الدورة التعليميةتعلممقالةووردبريس

Leave a Reply

Privacy Settings
Name Enabled
Technical Cookies
In order to use this website we use the following technically required cookies: wordpress_test_cookie, wordpress_logged_in_, wordpress_sec.
Cookies
We use Cookies to give you a better website experience.

We use cookies to give you the best online experience. By agreeing you accept the use of cookies in accordance with our cookie policy.