Istraživači s meksičkog Instituto Politécnico Nacional (IPN) objavili su studiju koja pokazuje da biosušeni organski otpad može poslužiti kao učinkovit poboljšivač tla, usporediv s kompostom. Studija, objavljena u časopisu Processes, ispitivala je fitotoksičnost biosušenog materijala (BM) u usporedbi s kompostom (CO) na klijanje sjemena i rast salate (Lactuca sativa L.) tijekom 90 dana. Rezultati pokazuju da biosušeni materijal ne samo da ne pokazuje fitotoksične učinke, već značajno poboljšava rast biljaka u odnosu na kontrolno tlo.
Biosušenje kao alternativa kompostiranju
Biosušenje i kompostiranje aerobni su procesi za tretiranje i stabilizaciju organskog krutog otpada, no ključna razlika leži u njihovim ciljevima i metodologiji. Dok se kompostiranje fokusira na biološku razgradnju i stabilizaciju organskih materijala pod termofilnim uvjetima kako bi se proizveo stabilan, zreo proizvod bez patogena pogodan za poljoprivrednu primjenu, biosušenje ima za cilj uklanjanje vode uz očuvanje sadržaja organskog ugljika. Proces biosušenja traje kraće (45 dana u ovoj studiji) u odnosu na kompostiranje (136 dana) i ne zahtijeva dodavanje vode, što ga čini ekonomski povoljnijim.
Tijekom eksperimenta, obje hrpe organskog otpada (sastavljene od 56% kore naranče, 24,9% malča i 19,1% vrtnog otpada) prošle su kroz termofilnu fazu s temperaturama između 61°C i 62°C. Ključna razlika bila je u održavanju vlage – dok je kompostna hrpa održavana na 45-75% vlage tijekom cijelog procesa, biosušenoj hrpi nije dodavana voda kako bi se omogućilo isparavanje i dobivanje stabilnog biosušenog materijala.
Karakterizacija supstrata i njihov utjecaj na biljke
Fizikalno-kemijska analiza pokazala je značajne razlike između biosušenog materijala i komposta. BM je imao viši sadržaj ugljika (28,06% prema 13,01%), organskih tvari (48,38% prema 22,42%) i C/N omjer (22,23 prema 10,75), što ukazuje na njegovu djelomičnu razgradnju. Unatoč tome, ekstrakt BM-a pokazao je bolji indeks klijanja (68%) od ekstrakta komposta (53%) pri koncentraciji od 200 g/L, što sugerira nižu fitotoksičnost biosušenog materijala.
Testovi rasta pokazali su da su biljke salate rasle značajno bolje na svim tretmanima koji su uključivali BM ili CO u odnosu na kontrolno tlo. Suha masa salate iznosila je 16,5 g za tretman s 30% komposta, 5,4-7,4 g za tretmane s biosušenim materijalom (10%, 20% i 30%), dok je kontrolno tlo dalo samo 0,15 g. Ovi rezultati jasno pokazuju da oba materijala značajno poboljšavaju fizikalno-kemijske karakteristike supstrata i pogoduju rastu i razvoju biljaka salate jer djeluju kao izvor hranjivih tvari.
Utjecaj na apsorpciju hranjivih tvari
Analiza lišća pokazala je da nije bilo statistički značajnih razlika u koncentraciji hranjivih tvari (N, P, K) između različitih tretmana, unatoč vidljivim razlikama u rastu biljaka. Koncentracije hranjivih tvari bile su u skladu s predloženim standardima za salatu, osim za fosfor koji je bio ispod standarda. To ukazuje da su svi evaluirani tretmani pogodovali apsorpciji dušika, kalija i fosfora, a veći rast uočen u tretmanima s BM-om i CO-om pripisuje se koncentraciji i dostupnosti dušika u obliku amonijaka, koji je asimilabilan oblik za biljke.
Važan čimbenik u dostupnosti hranjivih tvari je pH tla. Fosfor je optimalno dostupan biljkama u rasponu pH od 6 do 7. U kiselim tlima, sadržaj fosfora u obliku fosfatnih iona precipitira u prisutnosti željeza, mangana i aluminija, dok u alkalnim tlima precipitacija fosfata nastaje u prisutnosti kalcija. Iako su evaluirani supstrati imali visoku koncentraciju fosfora prema meksičkom standardu NOM-021-RECNAT-2000, on nije bio dostupan biljkama zbog visokih koncentracija kalcija i željeza koje mogu dovesti do stvaranja precipitata.
Praktične implikacije za upravljanje otpadom
Studija pokazuje da biosušenje predstavlja brzu i ekonomski isplativu alternativu kompostiranju za dobivanje poboljšivača tla iz svježeg organskog otpada. Prednosti biosušenja uključuju kraće vrijeme obrade, nepotrebnost dodavanja vode tijekom procesa i bolje očuvanje hranjivih tvari u rezultirajućem materijalu. Dodatno, kada se primjenjuje na čist organski otpad bez kontaminanata, biosušenje rezultira dodanom vrijednošću proizvoda koji se može koristiti kao poboljšivač tla, pomažući u očuvanju prirodnih resursa i ublažavanju ekoloških problema vezanih uz loše upravljanje organskim otpadom.
Rezultati također sugeriraju da preostala organska tvar u biosušenom materijalu degradira polako u tlu uz pomoć vode za navodnjavanje, sprječavajući natjecanje mikroorganizama za dušik koje bi moglo biti prijetnja biljci, dok postoji sporije ili nikakvo oslobađanje intermedijarnih spojeva s fitotoksičnim potencijalom. Ova adaptivna reakcija koja povećava otpornost stanice ili organizma protiv jačeg stresa poznata je kao hormeza, što objašnjava zašto biljke mogu uspješno rasti u tlima bogatim organskom tvari nakon početne prilagodbe.
Use of Biodried Organic Waste as a Soil Amendment: Positive Effects on Germination and Growth of Lettuce (Lactuca sativa L., var. Buttercrunch) as a Model Crop
SAVJETODAVNI PARTNER
