当前的世界环境

介绍

在巴基斯坦这样的农业国家，有机废物在固体废物中的比例高达75%。大部分有机废物未经任何隔离就被倾倒到倾倒场。¹考虑到巴基斯坦农业社区的经济地位较低，高资本投入往往导致低数量的应用。这就是为什么施用有机土壤投入物多年来也未能使健康土壤再生以实现可持续生产的原因。在目前的农业方案中，堆肥是恢复和提高土壤潜力的最佳选择，以实现可持续的土壤和作物生产力。²堆肥是在存在氧气，二氧化碳和水存在下有机材料的生物降解，这导致腐殖质的最终产品，用作自然，可持续，安全和经济的废物管理方法。^3.

在研究领域，人们用来通过船舶方法在家庭花园中堆肥并在自己的花园中使用它。这种类型的堆肥是在滚筒或铲斗或任何容器中的受控环境中完成的。虽然城市的有机废物在两种不同的堆肥植物中使用，但是在其中完成了堆肥方法的植物。在堆肥中，堆积有机废物，桩在行中制造。它是一种有氧类型的堆肥，通过经常转动桩来完成桩的曝气。该方法的最终产物是稳定的，富含腐殖质的腐殖质，堆肥由土壤等足够量的土壤等氮，磷，钾，钙和镁等组成。^4.观察到，销售商业上准备的堆肥持续了几年。农民更喜欢合成肥料而不是堆肥。这背后的原因之一可能是堆肥的质量不达到标记。农民没有得到预期的生产力。本研究旨在了解市场上可用的堆肥质量。

窗式堆肥是一种有氧且经济有效的土壤改良方法。不同的作者报道了堆肥对土壤的几种有益效果。^5,6堆肥是减少土地可用性、富营养化和气候变化的最佳解决方案。^7.堆肥也是一种回收工业有机副产品作为土壤调节剂的选择。^8.

除了上述堆肥还可以防止富营养化，因为化学肥料含有过量的营养素（n，p，k），以进入水体并增强富营养化。^9.但在研究区，商业堆肥并没有大规模销售，原因是农民不知情，使用堆肥后效益较差。

对于可持续农业来说，植物的营养非常重要。^10.化肥可以提高土壤的肥力，但会造成严重的环境污染。然而，堆肥作为一种生物过程可以满足这些需求。^11.但成熟和堆肥的稳定性是成功使用它的重要因素，因为未成熟或不稳定的堆肥可以诱导土壤中的厌氧条件。^11.由于酸存在，未成熟的堆肥也会导致植物毒性。^12.

方法

抽样

为了了解堆肥的组成和质量的差异，选择了四个堆肥网站，并通过血管堆肥方法完成了两种商业堆肥网站，并通过血管堆肥方法从房屋中完成两个私下堆肥。从商业部位，随机样品以包装形式取出，然后通过栓塞和四分之一方法混合。因此获得了来自每个堆肥植物的两个代表性样本。

选择了2个房子进行堆肥取样，取样方法采用容器内法。我们从这两间房子里取了两份样本。

样品分析

分析样品以检查堆肥质量，下面给出详细分析。

pH值:将5克堆肥样品混合在烧杯中的10ml水中，用pH计通过将探针浸入样品溶液中来检查样品的pH。^13.

水分含量:将5克样品在预先称重的坩埚中取出，并在105℃下保持在烘箱中24小时。干燥后再次称重并且计算重量的重量百分比，样品的干重小于湿重，并且计算含水量。^14.

碳、氮比率:KJELDAHL方法用于测定总氮，使用损失法测定碳。^15.

营养:(磷、钾):采用火焰光度计测定钾，奥尔森法测定磷。^16.

可用和燃烧的碳:Lecocarbon-氮（CN2000）分析仪用于确定样品中的可用性和烧碳。^17.

盐度：盐度实际上是一种物质中水溶性盐的量。对于堆肥，盐度通过通常用于测定土壤盐度的折射计确定。^18.

Sodicity:钠度是指物质中钠的含量，通常称为可交换钠百分比(ESP)。用10ml水和10gm土壤混合制成溶液，测定其碱度。溶液的pH值反映了溶液中钠的含量。pH值越高，钠含量越高，用火焰光度计测定钠含量。^19日,20.

病原体:堆肥样品中病原体或微生物检测是通过简单的培养方法完成的。将微生物培养物在培养基中生长在培养基中，并进行生长的视觉确认。

结果与讨论

根据堆肥和土壤质量标准，堆肥的pH值应在6.9 - 8.3之间。我们发现所有样品的pH值都在范围内(图1)。pH值越超过7.5，氨气损失的机会就越大。^21.

图1堆肥样品的pH值 点击这里查看图

堆肥含水率应在45 ~ 65%，但样品含水率很低;如下面的图2所示。窗样1含水率为11.37%，窗样2含水率为17.58%，容器内样品1含水率为20.7%，容器内样品2含水率为18.5%。

图2：水分含量 点击这里查看图

根据堆肥质量标准，堆积密度为0.42 ~ 0.65gm/cm^3.．所有样本的体积密度范围内即料堆样本1 0.45,在血管样本2 0.4,在血管样本2 0.42除了一个料堆示例1即体积密度略高于0.67比标准的限制(图3)。高容重导致根系生长的问题。由于气孔较少，根可能保持浅。一项对玉米作物的研究证明，高容重导致根和茎生物量的减少。^22.

图3堆积密度 点击这里查看图

发现，在私下生产的堆肥中，盐度高于标准。这种堆肥可能会增加土壤的盐度导致植物损坏。更多的盐堆肥可引起土壤中的盐度。研究区域中的商业生产的堆肥具有盐度2.89和2.69DS / m，其在允许的极限内I.4DS / m。虽然在家庭堆肥样本中，盐度非常高，即8.99和7.6ds / m，如下图4所示。在容器内样品中高盐度的原因可能是所用设备的混位和有机废物的偏析不当。对盐度效果的研究表明，高盐度不仅影响根或芽生长，而且可以抑制种子的生长。在杀死种子时，不能培养高盐水土壤。^23.

图4:样品的盐度 点击这里查看图

相对于氮的碳供应(C: N比率)决定了是否会发生净矿化或氮的固定。矿化是指有机氮转化为矿物形式(如铵和硝酸盐);固定化是将氮并入微生物生物量。如果碳氮比大于20:1，微生物将把氮固定在其生物量中。^24.良好的堆肥必须具有1个部分氮和25份碳，但样品具有非常低的C：N比。All of the samples in the study area had low carbon content than required for a good compost i.e. 17:1 in Windrow sample 1 and 18:1 in Windrow sample 2, 12.1:1 in vessel sample 1 while in vessel sample 2, it was 14.1:1 (Fig 5).

图5:C: N比率 点击这里查看图

Sencity是给予堆肥中钠量的术语。钠是与粘土颗粒结合的许多类型阳离子之一。钠堆肥具有太多与带负电荷的粘土颗粒相关的钠。与粘土颗粒结合的其他阳离子包括钙，镁，钾和氢。如下图所示，所有样品中都发现样品的钠度高。

堆肥质量标准允许少于15mg / kg钠，但在所有样品中，钠含量高。在缠绕样品1和2中，SINCICICY分别为19.2和34，在血管样品1中，SEDICICE为29.6和23.4mg / kg（图6）。

图6：善良性 点击这里查看图

堆肥的有效利用有两种必需营养素，即氮和碳。通常绿色垃圾包括富含氮和磷的草、树叶、蔬菜和水果剩菜。棕色废物包括干草、纸张、木材、枯死的植物，这些植物含有大量的碳、氢和氧。绿色废弃物含有可观数量的氮、磷和矿物质营养物质，碳氮比低。^25.

如果有太多的碳，分解减慢，因为可用的氮被耗尽，微生物种群减少。所以碳的量应该在最佳范围内，否则微生物的活动就会减慢。

堆肥中可用和燃烧的碳都应超过35%。但在所有窗口堆肥样品中，除窗口2样品的燃烧碳符合标准限值外，其余样品的有效碳和燃烧碳均较少。窗样1和窗样2的有效碳分别为20和22.4，燃烧碳分别为46和25%。容器内样品1和2的有效碳含量分别为15和14%，燃烧碳含量分别为41和40%。下面的图7和8描述了它。

图7:可用碳 点击这里查看图

图8：烧焦碳 点击这里查看图

钾不掺入植物或动物中的有机化合物中，因此容易获得堆肥中的k。它是植物的必需营养素，但在所有堆肥样本中都发现了非常低的钾含量。堆肥中应该有620至2280mg / kg钾，但样品具有非常低的含量，即窗口1和2和容器1和2中的0.6,0.61,0.6和0.6mg / kg（图9）。

图9：钾 点击这里查看图

磷也是植物必需的营养物质。如果施用的堆肥不含这些必要的营养物质，对植物就没有更多的好处。堆肥质量标准允许50到120 mg/Kg的磷，在窗口样品1和2中的磷分别为75和73 mg/Kg，而在容器中堆肥的两个样品中都有51 mg/Kg的磷，如下图10所示。缺磷会导致植物生长迟缓，抑制开花^26.

图10：磷 点击这里查看图

堆肥中应含有15 - 240ppm的氮。样品的氮含量正常，窗口样品1的氮含量为20ppm，窗口样品2的氮含量为30ppm，而两个容器内样品的氮含量均为20ppm(图11)。土壤氮含量低影响植物开花和叶片。太多的氮会伤害植物。^27.

图11：氮气 点击这里查看图

发现所有堆肥样品中存在或可忽略不计的微生物（图12）。如果病原体存在于堆肥中，则它们可以感染植物。堆肥可能含有沙门氏菌，真菌和其他致病生物，如果它由来自市政来源的受污染的废物产生的。

图12：微生物 点击这里查看图

结论

从上述堆肥的化学和物理分析结果可以得出结论，市场上现有的堆肥不达标。商业生产的堆肥不符合标准(堆肥质量标准)，这就是为什么以前购买堆肥的农民不愿意购买它，因为结果不令人满意。因此，该研究的假设，即在研究区域生产的堆肥在作物方面不能提供所需的产量，可以说是被证明是正确的。

致谢

在此，我衷心感谢地球与环境科学学院院长Dr Sajid教授，感谢他为本系提供所有设施进行研究。

我要向我的研究导师Muhammad Nawaz Chaudhry教授和合作导师Adila Batool博士表示最深切的感谢，感谢他们的指导和鼓励。没有他们的支持，我不可能完成我的研究工作。

资金来源：没有一个

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