ملخص دليل تدوير المخلفات الزراعية المخلفات الزراعية يتخلف بعد حصاد ودراس المحاصيل النجيلية والبقولية وكذلك بعد جنى القطن وكسر القصب وجمع الخضر مخلفات كثيرة تشمل السيقان واألوراق واألغلفة النباتية ،كما تتخلف من تصنيع بعض المحاصيل مخلفات أخرى وتتميز جميع هذه المخلفات بأنها مواد خشنة أو غليظة وذات حجم كبير. ال متبقيات الزراعـية النباتية والحــيوانية هى منتجات ثانوية داخـل منظومة اإلنتاج الزراعى يجب تعظيم االستفادة منها بتحويلها إلى أسمدة عضوية أو أعالف أو غــذاء لإلنسان أو طاقة نظيفة أو تصنيعها مما يساهم فى تحقيق الزراعة النظيفة وحماية البيئة من التلوث وتوفــير فـــرص عمل بالمناطق الريفية وبالتالى تحسين الوضع االقتصادى والبيئى ورفع المستوى الصحى واإلجــتماعى بالريف المصرى (مـركز البحـوث الزراعـــية.)1002 ، يمكن تقسيم المتبقيات الزراعــية إلى: .1 .2 .3 المتبقـيات النبـاتية. المتبقـيات الحــيوانية. مخـلفات التصنيع الزراعـى والغـذائى. مخـلفات التصنيع الزراعــى نبـاتية المصدر. .a مخـلفات التصنيع الزراعــى حـيوانية المصدر. .b أنواع المخلفات الزراعية /النباتية .1 .2 .3 .4 .5 .6 قش األرز ()Rice straw استخدامات قش األرز: عمل المكمورات للحصول على سماد عضوي صناعى. .a يستخدم فى إنتاج البيوجاز للحصول على سماد عضوى وطاقة. .b يستخدم كعلف غير تقليدي للمواشي بإضافة اليوريا والحقن باألمونيا. .c إنبات بذور الشعير على قش األرز واستخدامه كعلف أخضر وجاف للمواشي. .d يستخدم فى إنتاج عيش الغراب كغذاء لإلنسان. .e يستخدم فى مزارع الدواجن كفرشة ألرضية المزرعة مع خلطة نشارة الخشب. .f يمكن كبس القش وبيعه لمصانع الورق ومصانع الطوب. .g يستخدم السرسة فى صناعة األعالف المركزة للحيوانات وفى صناعة طوب البناء. .h استخدام قش األرز فى صناعة األثاث والموبيليا. .i استخدام باالت قش األرز فى بناء المساكن. .j سرسة األرز ()Rice hulls األتبان ()Straws حطب الذرة ()Corn stalks or stover ويستخدم حطب الذرة فى اآلتى: يستخدم كعلف للحيوانات سواء بدون إضافات أو باإلضافات. . يستخدم فى عمل المكمورات إلنتاج سماد عضوي. .a يستخدم فى إنتاج البيوجاز للحصول على السماد العضوي والطاقة. .b يستخدم فى صناعة طوب البناء. .c حطب القطن ()Cotton stalks مصاص القصب األهمية االقتصادية للمخلفات الزراعية وطبقا للدراسات التى أجريت بالمراكز البحثية بوزارة الزراعة والجامعات واإلحصائيات المتوفرة فان قيمة محتويات المخلفات الزراعية من المكونات العضوية والمعدنية نجد أنها تعادل 3 مليار جنية ويمكن تفصيلها على النحو التالى: مكونات عضوية % 55حوالى 11مليون طن تعادل 1155مليون جنية تعادل 675مليون جنية 360ألف طن أزوت تعادل 77مليون جنية 58ألف طن فوسفور تعادل 373مليون جنية 372ألف طن بوتاسيوم مجاالت االستفادة من المخلفات الزراعية مجاالت زراعية مجاالت صناعية مجاالت الطاقة 1 المجاالت الزراعية أول ا :انتاج األسمدة العضوية (الكمبوست): وهو سماد يصنع بصورة محسنة عن السماد البلدى ،وهو ناتج من تخمر هوائى لمخلوط من المخلفات النباتية أو المخلفات الحيوانية أو هما معاً مع بعض اإلضافات مثل األسمدة المعدنية واللقحات الميكروبية وهو سماد ممتاز جداً لألرض الزراعية. أنواع مختلفة من ماكينات فرم وتقطيع المخلفات النباتية الطريقة العادية إلنتاج الكمبوست لستخدامه فى الزراعات التقليدية: .1 .2 .3 .4 .5 .6 يتم اختيار المساحة المخصصة للكومة على أساس أن الطن من السماد يحتاج مساحة X 3 2م= 6م ، 2وبارتفاع حوالى 1.5م – 2ويحفر حولها قناة لتجميع الراشح من الكومة ،وذلك بعرض 25سم وعمق 15سم تنتهى بحوض لتجميع الراشح حتى يمكن إعادة استخدامه فى رش الكومة مرة أخرى. يتم وضع طبقة من المخلفات النباتية الجافة المقطعة إلي أطوال ال تزيد عن 7 – 5سم بسمك 55سم وعرض 3 -2م أما طول الطبقة فمفتوح وتحددة كمية المخلفات المراد كمرها. تفرش طبقة من المخلفات النباتية بسمك 65-55سم بعد تقطيعها إلى أطوال مناسبة 7-5سم ثم يوضع فوقها طبقة من المخلفات الحيوانية بسمك 15سم. ترش هذه الطبقات بالماء ويالحظ أن يكون توزيع الماء متجانس. تكرر هذه الطبقات بالتبادل طبقة مخلفات نباتية فوقها طبقة مخلفات حيوانية ثم طبقة مخلفات نباتية فوقها وهكذا حتى ارتفاع 2-1.5م على أن تكون الطبقة األخيرة من المخلفات الحيوانية أو التربة الزراعية ،مع ضر ورة ترطيب هذه الطبقات بكمية من الماء المناسب ،ثم بعد االنتهاء من بناء الكومة ترطب ككل بكميات مناسبة من الماء مرة كل أسبوع شتاء ومرتين إلى ثالثة مرات كل أسبوع صيفاً ،أو كلما لزم األمر. يفضل تقليب الكومة مرة كل ثالثة أسابيع على األكثر مع ضبط الرطوبة وإعادة بناء الكومة لضمان خلط المكونات وزيادة التحليل ،وهذا يساعد فى تهوية قلب الكومة ورفع درجة حرارتها بيولوجيا بعد 72-41ساعة إلى أكثر من 75-55م ،°مما يساعد فى القضاء على الطفيليات والميكروبات الممرضة وبذور الحشائش والنيماتودا. تأخذ الكومة فى الظروف العادية من 3إلى 4شهور. خطوات عمل الكومبوست فى الزراعات التقليدية إضافة طبقة ثانية من المخلف النباتى بارتفاع 55سم إضافة طبقة من المخلفات الحيوانية بسمك 15سم 2 فرش الطبقة األولى من المخلفات النباتية المقطعة أو المفرومة بسمك 55سم وبعرض 2م االستمرار فى عمل طبقات من المخلفات النباتية والحيوانية حتى إرتفاع 2م والطول تحدده كمية المخلفات مراعاة عملية الترطيب أثناء عمل طبقات من المخلفات النباتية والحيوانية إضافة طبقة أخرى من المخلفات الحيوانية بسمك 15 سم عالمات نضج الكمبوست: .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .1 .3 درجة الحرارة :ال تزيد داخل الكومة عن 37 – 25م (حسب درجة حرارة الجو) ونسبة ثانى أكسيد الكربون داخل الكومة .%1 الرطوبة النسبية للكومة حوالى .%55 تحلل المخلفات النباتية وتحولها إلي نسيج أسفنجي ذو لون بني داكن. تصبح الرائحة مقبولة وتكون أشبه برائحة التراب المرشوش بالماء. انخفاض حجم المكمورة إلى % 56من حجم الكومة عند بداية بنائه. اختفاء رائحة األمونيا لتحولها إلى نترات. رقم الحموضة ما بين 7،5إلى .1،5 كثافة الكمبوست النهائية تتوقف على المدخالت الموجودة فى المزارع مثل 725كجم/م 3أو 755كجم/م 3أو 655كجم/م 3والمثالى كما فى البيتموس 645كجم/م. 3 نسبة النتروجين الكلى فى الكمبوسيت يجب أال تزيد عن %2والمثالى فى حدود %1،2أما نسبة األمالح الكلية فيجب أن تقل عن 5ملليموز. ويمكن التأكد من نضج الكمبوست بأخذ حفنة منها ووضعها فى كيس بالستيك وترطيبها لمدة أسبوع فإذا تغيرت رائحتها دل ذلك على عدم تمام النضج. أنواع مختلفة من ماكينات تقليب الكومبوست للحصول على سماد كومبوست متجانس العوامل التى تؤثر على إنتاج الكومبوست: .1 .2 .3 .4 .5 حجم المخلف ونوعية المخلفات. نسبة الكربون الى النتيروجين .C/N النشاط الميكروبى. الرطوبة: يجب المحافظة على رطوبة الكومة فى ما بين % 65 – 55خالل فترة التخمير ويمكن التعرف عليها بأخذ عينات من داخل الكومة وضغطها فى راحة اليد حيث تكون منداة مثل العرق عند وجود الرطوبة المناسبة وفى هذه الحالة فان درجات الحرارة الكومة تصل إلى حوالى 65م °بعد 72 – 41ساعة وتستمر لمدة شهرين وللوصول إلى كفاءة عالية فى التخمير فإنه يجب المحافظة على الحرارة المنطلقة وذلك بتقليل السطح المعرض من الكومة للهواء الخارجى بحيث يكون عرضها فى حدود 3م وارتفاعها ال يزيد عن 2م وبالطول المناسب لحجم المخلفات .وهناك عالقة بين الرطوبة والتهوية فزيادة الرطوبة عن % 65تقلل فرصة التخمر الهوائى وتظهر نواتج االهوائية الغير مرغوبة فيها. درجة الحرارة: أما من حيث الحرارة فإنه للوصول الى كفاءة عالية فى التخمير فانه يجب المحافظة على الحرارة المنطلقة وذلك بتقليل السطح المعرض من الكومة للهواء الخارجى بحيث ال يتعدى عرضها 3م وارتفاعها عن 2م وبالطول المناسب لحجم المخلفات. درجة الحرارة داخـل المكمورة تصل إلي 75 – 55م في مدة قد تصل إلي شهر مما يساعد في القضاء علي الميكروبات والفطريات المسببة لألمراض وكذلك النيماتودا وبذور الحشائش ،كما أن الكائنات الحية الدقيقة النافعة تقوم بإفراز بعض منظمات ومنشطات النمو الطبيعية التي تحسن صفات الجودة ،وكذلك العديد من المضادات الحيوية التي تساعد في القضاء علي الكائنات الدقيقة الممرضة سواء تلك الموجودة في المكمورة أو الموجودة في التربة وبذلك يكون للكمبوست دور كبير في المكافحة الحيوية آلفات التربة. 3 التهوية: زيادة الرطوبة عن %65أو تضاعف الكومة يؤدي إلي انخفاض الحرارة مباشرة وتصاعد الروائح الكريهة وظهور اللونين األزرق واألسود داخل الكومة نظراً لسيادة الظروف االهوائية وللتغلب على هذه الظروف يجرى تقليب يومي للكومة. .6 مواصفات الكمبوست الجيد: اللون بني غامق. القوام إسفنجي. الرطوبة ال تزيد عن %.35 PHأقل من .1 درجة الحرارة أكثر من درجة حرارة الجو بنحو 15 – 5م.5 ال يقل النيتروجين الكلي عن %.1 ال يقل النيتروجين األمونيومي عن 155 – 15ملليجرام /كيلو جرام. غياب النيتروجين النيتريتي تماما. ال تقل المادة العضوية عن %.35 ال تزيد نسبة C/Nعن .1 : 25 عدم تجاوز تركيز العناصر الثقيلة عن حد معين حتى ال تحدث ضرراً للنبات. شاي الكمبوست :ال يقتصر استخدام الكمبوست عن طريق إضافته للتربة بل يمكن عمل مستخلص مائي يطلق عليه لفظ شاي الكمبوست. كيفية تحضير شاي الكمبوست :ينقع 155كجم من الكمبوست في 1555لتر ماء لمدة 24ساعة ( )15 : 1ثم تجري عملية الترشيح ويتم إضافة الجزء الصلب إلي التربة أما الراشح فإما: يخفف بنسبة 25 : 1ويستخدم كسماد ورقي أو يخفف بنسبة 155 :1ويستخدم كوقاية من األمراض الفطرية والبكتيرية وكذلك الحشرات حيث يرش على النباتات يومياً لمدة أسبوع ثم يوم بعد يوم ثم مرتين في األسبوع ثم بعد ذلك يكون الرش مرة واحدة في األسبوع. فوائد األسمدة العضوية: تتعدد فوائد األسمدة العضوية عند إضافتها للتربة كما يلي: .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .1 .3 .15 .11 تعتبر مخزن رئيسي ومستمر للعناصر السمادية الضرورية لنمو النبات مثل النيتروجين ،الفسفور ،البوتاسيوم ،الكبريت ،الكالسيوم ،المولبدنيم ،الزنك ،النحاس ،الماغنسيوم، الحديد ،الكلوريد وغيرها. تمد ميكروبات التربة بالغذاء والطاقة التي تمكنها من تحليل المادة العضوية وانطالق العناصر الغذائية بالصورة الميسرة للنباتات. تحافظ علي االتزان البيولوجي لميكروبات التربة. تعتبر مصلح أساسي للخواص الطبيعية والكيماوية للتربة حيث تعمل المادة العضوية علي تحسين البناء األرضي في األراضي الرملية وتحسين التهوية والتبادل الغازي في األراضي الجيرية. تعمل علي زيادة السعة التبادلية للتربة مما يرفع من قدرتها علي االحتفاظ بالعناصر الغذائية وعدم فقدها مع مياه الصرف. تعمل كعامل منظم للتربة ضد التغيرات السريعة في الحموضة والقلوية والملوحة والعناصر السامة وبقايا المبيدات والتلوث الكيماوي. تحمي سطح التربة من التجريف بالمياه والرياح واالحتفاظ بتجميعات حبيبات التربة وزيادة السعة التشبعية للماء الميسر والكلى بالتربة وزيادة ترطيب سطح التربة. تحافظ علي درجة حرارة التربة ورطوبتها وتهويتها ونفازيتها مما يؤدي الي سهولة انتشار الجذور ونمو النباتات. تجعل الفوسفات والعناصر الصغرى الضرورية في صورة أكثر يسراً لالمتصاص بواسطة النباتات. تمد النباتات بالمغذيات الضرورية وبصورة منتظمة طوال عمره وحسب احتياجاته لها ،سواء كانت عناصر كبرى أو صغرى. تعمل علي زيادة قدرة األراضي الرملية علي االحتفاظ بماء الري بزيادة قدرة حبيبات التربة علي االلتصاق مع بعضها. ثانياا :األعالف الغير تقليدية: البد من التوسع فى استخدام المخلفات الزراعية بعد العمل على تحسين قيمتها الغذائية ومن وسائل هذا التحسين معاملتها باألمونيا واليوريا: أ .المعاملة الميكانيكية: يتم تقطيع المخلفات الحقلية ميكانيكياً بآالت الدراس العادية وذلك فور تجميع هذه المخلفات من الحقول: وثبت أن التقطيع إلى طول 3سم هو األفضل ،ويؤدى التقطيع الى فوائد كبيرة نذكر منها: .1 .2 .3 .4 .5 .6 عدم إهدار المخلفات الحقلية. عدم استغالل مساحات كبيرة فى تخزين تلك المخلفات وخاصة فى حالة كبسها. سهولة نقل تلك المخلفات إلى أماكن استغاللها. تقليل تكاليف نقل هذه المخلفات مما يكسبها قيمة اقتصادية. سهولة وتقليل تكاليف اتمام المعامالت الكميائية عليها. ارتفاع قيمتها الغذائية فى حالة تغذية الحيوان عليها. ب .المعاملة باألمونيا: .1 .2 .a ما هى األمونيا ؟ األمونيا هى غاز النشادر المعروف وهو إما أن يحضر كيماوياً أو ينتج طبيعياً من حقول الغاز الطبيعى والحمد هلل إنه فى مصر ينتج طبيعياً وبالتالى تكلفتة بسيطة بالنسبة إلنتاجة كيماوياً وينتج هذا الغاز بكميات كبيرة بمصانع طلخا وأبو قير ويحفظ هذا الغاز تحت ضغط فى تنكات خاصة لحفظ األمونيا. فوائد المعاملة باألمونيا: زيادة معدل االستفادة من المخلفات الزراعية بنسبة ( )% 25-15وذلك عن طريق زيادة المأكوالت من خالل استساغة الحيوان للمخلفات المعاملة باألمونيا وزيادة معدل مرور تلك المواد بالكرش. زيادة معامل الهضم: .b وذلك نتيجة ت كسير الروابط بين اللجنين والسليلوز ليسهل التعامل معه وهضمة وبالتالى تزيد القيمة الهضمية للمخلفات المعاملة باألمونيا. مضاعفة نسبة البروتين: .c فتصل نسبة البروتين الخام فى تبن القمح أو قش االرز المعامل باألمونيا الى % 3-7مقارنة بالغير معامل التى تصل فيه نسبة البروتين .% 2 4 .3 .4 من زيادة معامل الهضم ومضاعفة نسبة البروتين يؤدى ذلك الى زيادة معدل التسمين فى عجول التسمين وبالتالى نقص المدة الالزمة للتسمين كما أنة يزيد من .d معدالت اإلدرار فى الحيوانات الحالبة. توفير العلف المركز: .e الزيادة فى القيمة الغذائية للمخلفات فى كل أربعة كيلو مخلفات معاملة يوازى 1كحم علف مركز يمكن توفيرة مع الحصول على نفس معدالت التسمين أو إنتاج اللبن. حفظ األعالف: .f وجد أن المعاملة باألمونيا خاصة لتلك المخلفات العالية فى نسبة الرطوبة % 35-25أدى إلى قتل الفطريات ومنع نموها وتكاثرها. طريقة معاملة قش األرز والمخلفات باألمونيا: يعامل قش األرز فى صورة نوعين من الكومات األولى (صغيرة فى حدود 15طن للكومة) والثانية (كبيرة تصل إلى ستون طن للكومة) وهذه تستخدم فى المزارع الكبيرة والشركات حيث أن معدالت استهالكها من القش كبيرة ولكى تتم معاملة كومة صغيرة 15طن يتبع اآلتى: ترتب باالت القش المكبوسة كما هى فى كومات عرضها 2.5متر وارتفاعها 1.5متر وطول 25متر وال تترك فراغات بين الباالت وبعضها أى ملتصقة تماماً مثل رص . الطوب. تغطى الكومة بمشمع بالستيك بحيث يكون هناك زيادة من الجوانب فى حدود نصف متر على األرض يتم إحكام هذه الجوانب بتغطيتها بالرمل أو التراب لمنع خروج .a غاز األمونيا من الكومة. يحقن غاز األمونيا من الخزان الخاص باألمونيا والمحمول على العربة التى تكون بجوار الكومة بواسطة خرطوم فى نهايته ماسورة وتدخل أسفل كومة القش وتحقن .b األمونيا % 3من وزن القش. ً ً بعد تمام عملية الحقن تترك الكومة لمدة 21يوم شتاء أو 14يوما صيفا مغطاة بالبالستيك. .c بعد نهاية هذه المدة يرفع الغطاء البالستيك وتترك الكومة معرضة للهواء لمدة 5-4أيام حتى يتطاير الغاز المتبقى على القش. .d التغذية على القش المعامل: يراعى فى بداية النغذية على القش المعامل عملية التدرج والتى تستخدم عند التغيير من نوع علف ألخر كالتغير من علف جاف إلى علف أخضر أو تغيير العلف . المركز بنوع أخر من العلف المركز وتتم عملية التدرج لمدة ثالثة أسابيع فى كالتالي: األسبوع األول 5.25 :قش معامل 5.75 +قش غير معامل. األسبوع الثاني 5.55 :قش معامل 5.55 +قش غير معامل. األسبوع الثالث 5.75 :قش معامل 5.25 +قش عادى ثم يغذى الحيوان بعد ذلك على القش المعامل. يمكن تخفيض العلف بمعدل 2-1كيلوا للرأس يومياً مقابل استخدام القش المعامل بمعدل من 6 -3كيلو يومياً للرأس. .a تغطية باالت قش األرز بالبالستيك والردم بالتراب على جوانب الكومة رص باالت قش األرز كومة محقونة بغاز األمونيا فى المراحل األخيرة للنضج الحقن بغاز األمونيا ج .المعاملة باليوريا: إضافة اليوريا: في المعاملة بمحلول اليوريا يتم تحلل اليوريا إلي أمونيا والتي تتفاعل مع القش أو التبن و تؤدى في النهاية إلى تحسين القيمة الغذائية للمخلفات كما في المعاملة باألمونيا .الفرق بين المعاملة باألمونيا والمعاملة باليوريا هو (أن المعاملة باألمونيا تصلح للمربين الكبار وشركات األنتاج الحيوانى أما المعاملة باليوريا فتصلح للمزارع الصغيرة بدء من المزارع الذى لديه رأس أو أثنين من المواشى الكبيرة أو مجموعة من األغنام والماعز) حيث أن المعاملة باألمونيا لكى تكون اقتصادية يجب أال تقل الكومة عن 15طن قش أو تبن إما فى المعاملة بمحلول اليوريا يمكن عمل أى كمية من القش بدء من 155كجم من المخلفات. وتتم أما في صورة مباشرة لليوريا كما هى وذلك كما في األعالف الغير تقليدية المصنعة أو بإضافة محلول اليوريا ،وفي هذا المجال يهمنا إضافة محلول اليوريا بقش األرز والتبن. 5 كيفية إجراء المعاملة باليوريا: يمكن أن تتم المعاملة بمحلول اليوريا فى حفر تحت األرض ( x1 x1) 1متر أو فوق األرض فى مشمع من البالستيك أو فى سيلوهات ببناء حوائط كحواجز عرضية بطول 2متر وارتفاع 1.5متر و تضاف اليوريا بنسبة % 2- 1،5من وزن القش أى يضاف لكل 155كجم قش أرز 3كجم يوريا تذاب في 55لتر ماء لعمل محلول يوريا مع ضرورة التاكد من تمام الذوبان ثم تخلط بالقش أو الحطب المفروم وتترك الكومة مغطاه تماماً بالبالستيك لمدة 3-2أسبوع ثم يرفع الغطاء من مكان أخذ العلف المعامل ويتم التغذية عليه تدريجياً. إنتاج األعالف الغير تقليدية بنظام بمعاملة قش األرز بمحلول باليوريا د .استخدام المغذيات السائلة (المفيد): تستخدم المغذيات السائلة لرفع القيمة الغذائية للمخلفات الحقلية .ويدخل فى تركيب المفيد الموالس بنسبة %31كمصدر للطاقة ويوريا بنسبة %2.5كمصدر لألزوت ومصدر للفوسفور والكبريت واألمالح المعدنية النادرة وفيتامين أ و د ومقدار من الماء حوالى % .5 وينصح بإضافة 5.75كجم /يومى من المفيد للرأس من األبقار والجاموس حيث يرش على المخلفات الزراعية أو المواد المالئة ..أما بالنسبة لألغنام فيمكنها أن تستهلك من 155-155جرام يوميا ً. ثالثاا :إنتاج الغذاء من المخلفات الزراعية: .1 .2 .3 .4 .5 السيالج. إنتاج عش الغراب. استنبات بذور الشعير على المخلفات الزراعية إلنتاج العلف األخضر. المعاملة البيولوجية. الزراعة على باالت قش األرز. 6