رئيس بحوث – معهد بحوث الأراضى والمياة والبيئة – مصر

مدير عام مصنع الإمارات للأسمدة البيولوجية

تعتبر المخلفات الزراعية ثروة إقتصادية كبيرة إذا ما أحسن إستغلالها والإهتمام بها، فلا يجب أن يتم حرقها أو رميها فى الطرقات أو المجارى المائية. لكن نقص الوعي لدى بعض المزارعين، وعدم إلتزام البعض الأخر منهم بالآليات المتبعة للتخلص من المخلفات الزراعية، وذلك من خلال الرمي والحرق العشوائي ساهم في هدر أكثر من 67% من هذه المخلفات التى تحتوي على ملايين الأطنان من المادة العضوية والعناصر السمادية ذات القيمة الإقتصادية العالية جدا بحسب الدراسات التى أجريناها – هذا بخلاف الآثار السلبية السيئة التي تضر البيئة والصحة العامة للإنسان والحيوان. مما يكلف الفرد والمجتمع تكاليف باهظة.

وتعرف المخلفات الزراعيه بأنها منتجات ثانويه داخل منظومة الإنتاج الزراعى التى يجب تعظيم الإستفاده  منها بتحويلها إلى منتجات ذات قيمة مضافة بعمليات البيوتكنولوجى المتاحة حاليا لإنتاج مواد هامة جدا مثل النانو فايبر التى تدخل فى الصناعات الدقيقة والتى يتعاظم قيمتها المادية مئات المرات عما لو تم إستخدام المخلفات بطرق المعالجة التقليدية. كذلك إنتاج السليولوز والهيميسليولوز وكربوكسى مثيل سليولوز واللجنين بحالة نقية وكلها مواد لها قيمة مضافة و مردود إقتصادى عالى جدا. وهل تعلمون حضراتكم أن سيارات مرسيدس يدخل فى مكوناتها 14% من ألياف ثمار جوز الهند والتى تماثل مخلفات نخيل التمر التى نتعامل معها للأسف لتصنيع حبال التربيط وحبال لربط الحيوانات.

وحيث أن من أهداف السياسة العامة للدولة المحافظة على البيئة والإستخدام الإقتصادى الأمثل للمخلفات الزرا عية وخاصة قش الأرز بدلاً من حرقه مما يؤدى إلى زيادة التلوث البيئي كأحد مسببات ظهور السحابة السوداء على القاهرة الكبرى،ونظرا للتوسع الهائل في إستصلاح الأ ارضي الصحر ا وية من جهة ، والجهود الكبيرة التي تبذل على المستوى المحلى والعالمي ، بشأن المحافظة على البيئة من الملوثات الناتجة عن عدم الإستخدام الأمثل للمخلفات الزر ا عية.

أولا إنتاج الأسمدة العضوية والحيوية من مخلفات المزارع:

يجب الإستفادة من المخلفات الزر ا عية والتى تصل الى حوالى 35 مليون طن سنويا أن تساعد فى سد النقص من الأسمدة العضوية المطلوبة والتى تشير معظم الد را سات إلى أن مصر تحتاج سنوياً إلى مايزيد عن 350 مليون متر مكعب من الأسمدة العضوية نتيجة التوسع الأفقى فى الأر ا ضى المستصلحة. و تعتبر المخلفات الزر ا عية ثروة يجب الحفاظ عليها ويرجع ذلك إلى أن مصر من الدول الفقيرة فيما يسمى بطاقة “الكتلة الحية Bio-Mass ” وهي عبارة عن الأشجار والغابات والمخلفات النباتية؛ حيث أن المساحة المزروعة من مصر لا تمثل إلا 4% من قيمة المساحة الكلية لمصر، وبالتالي فإن حرق هذه المخلفات الز ا رعية يعتبر  إهدا را لطاقة جديدة ومتجددة , ويكفي أن نعرف أن كل طن محصول , ينتج عنه من 5 إلي 6 أطنان من المخلفات وهي بالأساس منجم لمواد عضوية حيث أن 50 % منها عبارة عن مكونات عضوية وعناصر سمادية حيث تم إستخدام كميات هائلة من الأسمدة الكيماوية والمياه والجهد البشري لإنتاجها .وتعد عمليات حرق بقايا المحاصيل التي يقوم بها بعض المزارعين بعد الحصاد من الملوثات في المكونات الحيوية والعضوية في التربة وذلك نتيجة لتأثيرها السلبى عند حرقها على خواص التربة الطبيعية والكيمياوية مثل التهوية ومستوى الرطوبة، وخفض المحتوى الميكروبى فى الطبقة السطحية للتربة .

إن المخلفات الزراعية ثروة يمكن إستغلالها بشكل كبير تدر معها الكثير من المردود الاقتصادي المجدي، إذا ما تم استغلالها الإستغلال الأمثل، حيث يمكن إعادة تدويرها، وإنتاج سماد عضوي يمكن أن يسهم في خدمة النهضة الزراعية الشاملة التي تشهدها الدولة بجانب العديد من المنتجات الأخرى التي يمكن إستخراجها من تلك المخلفات إلا أن إحصاءات العام الماضي كشفت وجود هدر لأكثر من 67% من هذه المخلفات حيث بلغ حجم المخلفات الزراعية التي تم تجميعها – تزيد على 35 مليون طن مترى  خلال الأعوام الماضية. بينما يبلغ حجم ما تم تدويره من هذه المخلفات نحو 33%  فقط من مجموع المخلفات وهي نسبة ضئيلة جدا مقارنة بما تسعى إليه الإستراتيجية الجديدة للتدوير والتي تهدف إلى زيادة نسبة الاستفادة من المخلفات الزراعية إلى أكثر من 95% وتحويلها إلى منتجات ذات مردود اقتصادي مجديوكذلك توفير فرص عماله بالقطاع الزراعى للشباب. ورفع المستوى الصحى والإجتماعى بالريف المصرى.

كذلك إن معالجة مخلفات المزارع العضوية وتدويرها بطرق سليمة يحسن البيئة تماما وذلك للسيطرة على الغازات المتصاعدة مثل غاز الميثان الذى يؤثر سلبا على جودة الهواء 21 مرة مقارنة بغاز ثانى أكسيد الكربون. كذلك الأكاسيد النروجينية التى تؤدي إلى ثقب طبقة الأوزون …..وغيرها الكثير من الأثار السلبية لحرق المخلفات أو رميها فى مكبات النفايات دون أدنى فائدة تذكر من تدويرها.

إن معالجة المخلفات الزراعية العضوية بطرق سليمة وعدم حرقها يعظم المردود الإقتصادى والبيئى من معالجتها ولا يخفى علينا ماتنفقه الحكومة فى معالجة مرضى الصدر وضيق التنفس من الحالات التى تصاب بسبب السحابة السوداء وغيرها من مشاكل ملوثات الهواء.

لا يخفى علينا أهمية تدوير مخلفات المزرعة والتى يكون لها دور هام فى تحسين الوضع الإقتصادى للمزرعة وذلك من خلال إنتاج الأعلاف – إنتاج السماد العضوى – إنتاج الغذاء للإنسان مثل تنمية فطريات المشروم على قش الأرز وكذلك إنتاج الطاقة من مخلفات المزارع النباتية والحيوانبة مثل طاقة البيوجاز والإيثانول والبيوديزل والكهرباء. وكذلك توفير مياه الرى. وفى ما يخص توفير مياه الرى فإننى بحمد الله تمكنت وقمت بتصنيع أحد مصلحات التربة من مواد تعتمد أساسا على مخلفات المزارع العضوية وأسميت هذا المنتج ووتر سيفر والذى يوفر 40% من مياه الرى ويسوق بنجاح فى دول الخليج العربى ومسجل بوزارة التغير المناخى والبيئة فى الإمارات.

مخلفات التصنيع الزراعي :

وهى كل ما ينتج بصوره ثانويه أثناء عمليات حفظ أو تصنيع المحاصيل للأغراض المختلفه سواء كانت هذه المحاصيل نباتيه أو حيوانيه .أما مفهوم تدوير المخلفات : فقد عرف قانون البيئه رقم 4 لسنه 1994 المصرى عملية تدوير المخلفات بأنها العمليات التى تسمح بإستخلاص المواد أو إعادة إستخدامها .إن تدوير المخلفات الزراعيه من أهم القضايا فى الوقت الحالى فى مصر – وهذا يرجع إلى أن تراكم هذه المخلفات دون إستخدام تعتبر كارثه بيئيه يزداد خطرها يوما بعد يوم نتيجه للتطور فى البحث العلمى وزيادة انتاجيه المحصول مما يزيد من كميه المخلفات حيث أن التعامل الخاطئ مع  المخلفات الزراعيه يؤدى إلى تلوث البيئه وإهدار للموارد وذلك من خلال حرق المخلفات فى الحقل وانبعاث الأدخنه الضاره منها أو إلقائها بالترع والمصارف . ويمكن الإستفاده من  المخلفات الزراعيه وإستخدامها فى العديد من الاغراض مثل استخدامها فى تغذيه الحيوانات – وبالتالى يمكن سد الفجوة فى كميه الأعلاف وتقليل المساحات المزروعه بالاعلاف الخضراء وإستغلالها فى زراعه المحاصيل الإستراتيجيه ، كذلك إستخدام المخلفات كسماد يعمل على زيادة خصوبه التربه مما يساعد على التوسع فى زراعه الأراضى الجديدة .ويوجد العديد من أنواع   المخلفات الزراعيه مثل التبن ، وحطب الذرة ، وحطب القطن ، عروش النباتات وفضلات الحيوانات . وتقدر كميه المخلفات الزراعيه (نباتيه وحيوانيه ) بنحو 35 مليون طن سنويا  وذلك علي مستوى مصر – خلال عام 2017 ،حيث بلغت كميه المخلفات النباتيه بنحو 23 مليون طن تمثل نحو 67% تقريبا من إجمالى المخلفات الزراعيه لنفس العام ويستفاد منها بنحو 11 مليون طن من إجمالى المخلفات النباتيه ، فى حين يهدر نحو 22 مليون طن بالحرق مما يعنى عدم الإستفاده من مكوناتها ويؤدي الى تلوث البيئه .

إنتاج الأسمدة العضوية والحيوية       Organic and Bio- Fertilizers

الأسمدة العضوية والحيوية يكون مصدرها إما حيواني أو نباتي أو خليط منهما أو أحياء دقيقة مفيدة محملة على مواد عضوية أو معادن طين أو بذور وتكون على هيئة مواد صلبة أو سائلة . هذه الأسمدة تختلف في مكوناتها ومحتواها من العناصر الغذائية حسب نوع مصدرها وطبيعتها ويمكن تصنيفها إلى ما يلي:

1) المخلفات الحيوانية وتشمل:

– مخلفات الأبقار ( المواد الصلبة والسائلة التي يفرزها الحيوان ).

– مخلفات الدواجن .

– مخلفات الخيول والأغنام والجمال .

– مخلفات الطيور.

– مسحوق العظام .

– الدم المجفف .

– مسحوق السمك ومستحلب السمك السائل .

2) المخلفات النباتية وتشمل:

– مخلفات المحاصيل بعد الحصاد .

– أجزاء وأوراق الأشجار والنباتات الأخرى .

– النباتات الخضراء التي تزرع وتقلب في الأرض وخاصة النباتات البقولية .

– الخث  ( Black Peat ) .

– السبوس ( مثل النخالة ، قشرة حبوب الأرز … الخ ) .

– المولاس ( مثل مخلفات قصب السكر(Sugar cane) والبنجر السكري (Sugar beat) بعد استخلاص العصير .

• الطحالب البحرية ( Sea weeds ).
• مخلفات جوز الهند ( Coco peat ).
• بيت موس ( Peat moss ) .

3) مخلفات المدينة المتحللة بشكل كامل والمعالجة حراريا .

    أهمية الأسمدة العضوية 

تلعب الأسمدة العضوية دورا مهما في تحسين خواص التربة حيث أنها تكون مع مكونات التربة الأخرى بيئة جيدة لنمو النبات إضافة إلى أنها تقوم بتجهيز النبات بالعناصر الغذائية مما تؤدي إلى زيادة خصوبة التربة وبالتالي زيادة الإنتاج .

دور الأسمدة العضوية في تحسين إنتاجية التربة يكون من خلال :

– تحسين الخواص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للتربة.

– زيادة قابلية التربة على الاحتفاظ بالماء وبالعناصر الغذائية وزيادة كفاءة استخدامها من قبل النبات .

–  تعتبر مصدر غذائي للأحياء الدقيقة مما تزيد من نشاطها وأعدادها في التربة .

– تزيد من جاهزية العناصر الغذائية المضافة للتربة من خلال الأسمدة المعدنية.

فالأسمدة العضوية لها دور فاعل ومباشر في زيادة خصوبة وإنتاجية التربة ، والى     وقت قريب كانت هي المصدر الوحيد كمخصب للتربة وكانت جميع الزراعات في حينها هي زراعة عضوية لم تستخدم فيها أي من الأسمدة المصنعة ، ولكن استعمالها كمصدر وحيد لتجهيز التربة بالعناصر الغذائية وإعادة خصوبتها قد انحسر عندما ظهرت الأسمدة المعدنية ( الكيميائية) وانتشرت على نطاق واسع وذلك خلال القرن التاسع عشر ، حيث اتجه المزارع لاستخدام هذه الأسمدة بسبب تأثيرها السريع والمباشر في نمو النبات ومضاعفة الإنتاج وهناك أسباب أخرى دعت لاستخدام الأسمدة المعدنية منها تدهور التربة وتقليص المساحات الصالحة للزراعة وزيادة عدد السكان والطلب على الغذاء وغير ذلك. وبالرغم من ذلك فالبحوث والدراسات أثبتت انه لا يمكن الاستغناء عن الأسمدة العضوية المتحللة بشكل كامل والمعالجة حراريا وخاصة في الترب الخفيفة القوام ( مثل الترب الرملية والترب الصحراوية ضعيفة أو عديمة البناء ) وكذلك الترب الثقيلة قليلة أو عديمة النفاذية . فالأسمدة العضوية لها دور مهم في تحسين خواص التربة إضافة إلى أنها تقوم بتجهيز النبات ببعض العناصر الغذائية المهمة التي يحتاجها النبات خلال فترة حياته وهي أسمدة نظيفة وغير ضارة بالبيئة وليس لها ضرر على الإنسان أو الحيوان أو للتربة ، على أن تكون متحللة بشكل كامل ومعالجة حراريا خالية من المسببات المرضية وبذور.

  فوائد الأسمدة العضوية المعالجة جيدا

للأسمدة العضوية فوائد عديدة منها :

• إنها أسمدة نظيفة غير ملوثة للبيئة ولا تسبب أي أضرار للإنسان أو الحيوان ، ويستثنى من ذلك الأسمدة التي تحتوي على عناصر ثقيلة سامة كالأسمدة الناتجة من مخلفات الصرف الصحي الصلبة.
• تجهيز النبات بعناصر غذائية طبيعية وبعض الإنزيمات والأحماض الأمينية والعضوية والسكريات المتعددة ومنظمات النمو وغيرها من المركبات التي تساهم في زيادة الإنتاج.
• زيادة كفاءة استخدام الأسمدة المعدنية وبنفس الوقت يمكن الاستغناء عن استخدام الأسمدة المعدنية إذا ما كانت الأسمدة العضوية تحتوي على عناصر غذائية تسد حاجة النبات، وفي جميع الأحوال استخدام الأسمدة العضوية يؤدي إلى خفض كمية الأسمدة المعدنية المستخدمة عام بعد عام.
• تحسين الصفات الفيزيائية والكيميائية والحيوية للتربة.
• زيادة السعة التبادلية للتربة ( (CEC Cation exchange capacity ، وبذا تعتبر مخزن لحفظ العناصر الغذائية الجاهزة للنبات والمحافظة عليها من الفقد عن طريق الغسل ، إضافة إلى أنها تزيد من قابلية التربة للاحتفاظ بالماء.
• المحافظة على النظام الحراري للتربة، حيث انها تعمل كمنظم حراري لمحيط التربة خلال درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة وبالتالي خلق ظروف ملائمة لنمو النبات .
• المحافظة على درجة حموضة التربة ( pH ) ضمن مدى ملائم لنمو النبات وجاهزية العناصر الغذائية وامتصاصها من قبل النبات.
• زيادة أعداد وفعالية الأحياء الدقيقة في التربة.
• تعمل على تغليف العناصر الغذائية حيث تصبح على شكل معقدات غروية جاهزة للإمتصاص من قبل النبات وعدم تثبيتها في التربة.
• تعمل على زيادة تفكك التربة الطينية وتماسك التربة الرملية وفي كلا الحالتين تحسن من صفات التربة.
• تثبيت التربة والمحافظة عليها من الإنجراف المائي والهوائي.
• إنتاج الطاقة من الغازات الناتجة من عملية التخمير واستخدامها في مجالات الطهي والاستخدامات المنزلية الأخرى.

فائدة تخمر ( Fermentation ) وتحلل الأسمدة العضوية قبل استخدامها

تهدف عملية تخمر وتحلل المواد العضوية إلى:

• القضاء على المسببات المرضية وبذور الحشائش الموجودة في مثل هذه الأسمدة.
• الحصول على منتج عديم الرائحة ذو محتوى جيد من العناصر الغذائية الجاهزة للإمتصاص من قبل النبات .
• أن تكون جاهزة للإستعمال وذات تأثير مباشر في تحسين خواص التربة وزيادة خصوبتها وإنتاجيتها.
• أن تكون أسمدة نظيفة غير ملوثة للبيئة وغير مضرة للإنسان أو الحيوان والتربة.

 تحضير السماد العضوي

تحضير السماد من مخلفات المزرعة ( المخلفات الحيوانية والمخلفات النباتية) وكذلك من المخلفات المنزلية من بقايا الأطعمة والخضر والفواكه وغيرها من المواد القابلة للتحلل تعتبر عملية مهمة وضرورية للتخلص من هذه المخلفات وبنفس الوقت المحافظة على البيئة وعدم إعطاء مجال للحشرات والمسببات المرضية الأخرى لإستخدامها كعائل او مأوى تتخذه هذه الأحياء للتكاثر والإنطلاق لنشر الأمراض والأوبئة في المحيط . فعملية تحلل هذه المخلفات تتطلب ظروف ملائمة لمساعدة الأحياء الدقيقة على إنجاز عملية التحلل بالشكل المطلوب وبسرعة ، فالرطوبة والحرارة والتهوية الجيدة من العوامل المطلوب توفرها لهذه الأحياء وهي مهمة لإكمال عملية التحلل بشكل جيد.

إن الفترة المطلوبة للتحلل تعتمد على عدة عوامل منها:

• نوع وطبيعة المواد أو المخلفات المعدة للتحلل.
• حجم دقائق المواد أو المخلفات المعدة للتحلل ، فكلما كان حجم الحبيبات صغير كلما كان تحللها أسرع .
• نسبة الكربون إلى النيتروجين ( C/N ratio ) ، كلما كانت النسبة ضيقة كلما كانت عملية التحلل أسرع وأفضل (أقل من 30).
• نسبة الرطوبة والحرارة والتهوية خلال فترة التحلل ، من الضروري إجراء عملية التقليب للمواد المخمرة على فترات .
• المنشطات الحيوية وغير ذلك إن وجدت ، التي تساعد في زيادة فعالية الأحياء .

 

مواصفات الأسمدة العضوية الجيدة

يخضع السماد الجيد لشروط ومواصفات معينة تجعله صالح للإستخدام وذو كفاءة عالية ومن هذه الشروط والمواصفات ما يلي:

• أن يكون السماد متحلل بشكل كامل وعديم أو قليل الرائحة ذو لون أسود أو بني غامق خال من الكتل.
• أن يكون خال من المسببات المرضية أو الحشرات وبذور الأدغال ( الحشائش ).
• ان يكون السماد غني بالمادة العضوية.
• الا تتجاوز ملوحة السماد 10 مليموز/ سم (وحدة قياس الملوحة) كمستخلص( 5:1).
• الا تزيد قيمة الـ pH   عن 7.5 لمستخلص ( 5:1).
• الا تزيد نسبة الكربون الى النيتروجين ( C/N ratio ) عن 20 .
• الا تزيد نسبة كلوريد الصوديوم ( Nacl ) عن 2%.