4.01.2017

Мікроорганізми Компосту

Original: http://compost.css.cornell.edu/microorg.html

Science and Engineering

за Ненсі Траутманн та Ілейною Олінчів


Фази компостування

У процесі компостування мікроорганізми розкладають органічні речовини і виробляють вуглекислий газ, воду, тепло і гумус, відносно стабільний органічний кінцевий продукт. За оптимальних умов компостування протікає через три етапи: 1) мезофільний, або фаза помірної температури, яка триває протягом декількох днів, 2) термофільний або високотемпературна фази, яка може тривати від декількох днів до декількох місяців , і, нарешті, 3) кілька місяців охолодження і фаза дозрівання.

Різні співтовариства мікроорганізмів переважають в різних фазах компостування. Початкове розкладання здійснюють мезофільних мікроорганізмів, які швидко розкладають розчинні легкоразлагаемие з’єднання. Тепло вони виробляють викликає температуру компосту швидко рости.

У міру того як температура піднімається вище 40° С, мезофільні мікроорганізми стають менш конкурентоспроможними і замінюються іншими, які є термофільні, або теплолюбна. При температурі 55° С і вище, багато мікроорганізмів, які представляють собою людські або патогени рослин знищуються. Оскільки температура протягом приблизно 65° C вбити багатьох форм мікробів і обмежити швидкість розкладання, менеджери компост використовують аерацію і перемішування, щоб підтримувати температуру нижче цієї точки.

Під час термофільної фази, високі температури прискорюють розпад білків, жирів і складних carboydrates як целюлози і геміцелюлози, основних структурних молекул в рослинах. У міру того як постачання цих високоенергетичних сполук розряджається, температура компосту поступово зменшується і мезофільні мікроорганізми знову взяти на себе для заключного етапу “лікування” або дозрівання залишився органічної речовини.

Бактерії

Бактерії є найменшими живими організмами і найчисленнішої в компості; вони становлять від 80 до 90% від мільярдів мікроорганізмів зазвичай зустрічаються в грамі компосту. Бактерії відповідальні за більшу частину покоління розкладання і тепла в компості. Вони є найбільш поживно різнорідну групу компостних організмів, з використанням широкого спектру ферментів, щоб хімічно руйнуватися різні органічні матеріали.

Бактерії є одноклітинні і структурований або у формі стрижня бацил, кулястих коки або спіралеподібних спірильних бактерій. Багато з них рухливі, а це означає, що вони мають можливість пересуватися своїм ходом. На початку процесу компостування (0-40° С), мезофільні бактерії переважають. Більшість з них являють собою форми, які також можуть бути знайдені в верхніх шарах грунту.

У міру того як компост нагрівається вище 40° С, термофільні бактерії взяти на себе. Мікробні популяції під час цієї фази переважають члени роду паличкоподібних. Різноманітність видів бацил досить висока при температурі від 50-55° С, але різко падає при 60° C або вище. Коли умови стають несприятливими, бацили виживають шляхом формування ендоспор, товстостінні суперечки, які мають високу стійкість до спеки, холоду, сухості, або нестачі їжі. Вони широко поширені в природі і стають активними, коли умови навколишнього середовища є сприятливими.

При високих температурах, компост, бактерії роду Thermus були виділені. Компостери іноді цікаво, як мікроорганізми розвивалися в природі, які можуть витримувати високі температури, знайдені в активному компості. Терм бактерії були уперше виявлені в гарячих джерелах в Йеллоустонськом національному парку і, можливо, відбулися там. Інші місця, де існують термофільні умови в природі включають в себе теплові вентиляційні отвори глибокого моря, гною і посліду, скупчення розкладається рослинності, які мають правильні умови для нагріву так само, як вони були б в компостну купу.

Після того, як компост охолоне, мезофільні бактерії знову переважають. Кількість і типи мезофільних мікробів, які колонізувати компост, як він дозріває в залежності від того, що суперечки і організми присутні в компості, а також в безпосередньому оточенні. У загальному випадку, чим довше затвердіння або дозріванню фаза, тим більш різноманітно мікробне співтовариство підтримує.

Актиноміцети

Характерний земляний запах грунту обумовлений актиноміцетами, організмами, що нагадують гриби, але насправді є нитчастими бактеріями. Як і інші бактерії, вони не мають ядра, але вони ростуть багатоклітинні нитки гриби. У компостування вони грають важливу роль в деградації складних органічних речовин, таких як целюлоза, лігнін, хітин, і білки. Їх ферменти дозволяють їм хімічно зламати жорсткий сміття, таких як деревні стебла, кору або газету. Деякі види з’являються під час термофільної фази, а інші стають важливими при більш холодної фази затвердіння, коли тільки самі стійкі сполуки залишаються на останніх стадіях формування перегноєм.

Актиноміцети формують довгі, ниткоподібні розгалужені нитки, які виглядають як сіра павутина, що тягнеться через компост. Ці нитки зазвичай видно ближче до кінця процесу компостування, в зовнішніх від 10 до 15 сантиметрів палі. Іноді вони з’являються у вигляді круглих колоній, які поступово розширюють в діаметрі.

Гриби

Гриби містять цвілі і дріжджів, і всі разом вони несуть відповідальність за розкладання багатьох комплексних рослинних полімерів в грунті і компості. У компості, грибки важливі, так як вони ламаються жорсткі сміття, що дозволяє бактеріям продовжувати процес розкладання, як тільки велика частина целюлози були вичерпані. Вони поширюються і ростуть інтенсивно, виробляючи безліч клітин і ниток, і вони можуть атакувати органічні залишки, які є дуже сухе, кислої, або з низьким вмістом азоту для бактеріального розкладання.

Більшість грибів, класифікується як сапрофіти, оскільки вони живуть на мертвій або вмираючої матеріалу і отримувати енергію за рахунок руйнування органічної речовини в мертвих рослин і тварин. Грибкові виду численні під час обох мезофільних і термофільних фази компостування. Більшість грибів живуть у зовнішньому шарі компосту при високих температурах. Компост форми строгі аероби, які ростуть як у вигляді невидимих ниток і, як сірі або білі нечіткі колонії на поверхні компосту.

Одноклітинні

Найпростіші є одноклітинні мікроскопічні тварини. Вони знаходяться в крапельки води в компост, але грають відносно незначну роль в розкладанні. Найпростіші отримують їжу з органічної речовини таким же способом, як бактерії, але і діють як вторинні споживачі ковтають бактерії і грибки.

Коловертки

Коловертки є мікроскопічні багатоклітинні організми також знайдені в плівках води в компості. Вони харчуються органічними речовинами, а також поглинають бактерії і гриби.

Методи спостережень за мікроорганізмами компосту

Подяка

Ілюстрації та фотографії зроблено Ілейною Олінчів, викладачем біології в середній школі А. Філіпа Рендольфа, Нью-Йорк, під час її роботи в лабораторії доктора Еріка Нельсона в Корнельському університеті в рамках педагогічного інституту екологічних наук.

Висловлюється подяка Фреду Мішелю (Університет штату Мічиган, Національний науковий фонд Центр екології мікроорганізмів) і Тому Річарду за їх корисні відгуки і внесок у цей документ.


Корнельський інститут управління відходами ©1996
Корнельський університет
Ітака, Нью-Йорк 14853-5601
607-255-1187
cwmi@cornell.edu

About The Author

admin

Comments are closed.