การทำปุ๋ยหมัก(Composting)

    การทำปุ๋ยหมักเป็นการย่อยวัตถุอินทรีย์ให้เป็นฮิวมัส (humus) ด้วยจุลิทรีย์  จุลินทรีย์หลักๆ ได้แก่ เชื้อราและเชื้อแบคทีเรีย   วัตถุอินทรีย์ได้แก่ เศษอาหาร เศษหญ้า กระดาษ เป็นต้น กระบวนการการหมักปุ๋ยสามารถทำได้ 2 แบบ คือ 1. แบบใช้อากาศ และ  2. แบบไม่ใช้อากศ

 

          การทำปุ๋ยหมักแบบใช้อากาศ(aerobic   compost) จะอาศัยจุลินทรีย์ที่ใช้ออกซิเจนช่วยในการย่อยวัตถุอินทรีย์ โดยจะต้องมีสภาวะที่เหมาะสมต่อการทำงานดังนี้ 1. อากาศมีออกซิเจน   2. วัตถุอินทรีย์จะต้องมีอัตราส่วนของไนโตรเจน 1 ส่วนต่อคาร์บอน 30-70 ส่วน 3. จะต้องมีน้ำอยู่ประมาณ 40-60 เปอร์เซ็นต์ 4. มีออกซิเจนให้จุนลินทรีย์ใช้เพียงพอ   ถ้าขาดสิ่งใดสิ่งหนึ่งใน 4 สิ่งนี้การทำปุ๋ยหมักแบบใช้อากาศไม่เกิดขึ้น   ผลผลิตที่ได้จากการทำปุ๋ยหมักแบบใช้อากาศ คือ ไอน้ำคาร์บอนไดออกไซต์   และวัตถุอินทรีย์ที่ย่อยสลายแล้วที่เรียกว่า ฮิวมัส(humus)

 

          การทำปุ๋ยหมักแบบไม่ใช้อากาศ(anaerobic compost) จะอาศัยจุลทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนย่อยวัตถุ จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนสามารถอยู่ได้โดยไม่มีออกซิเจน   และสามารถย่อยวัตถุอินทรีย์ที่มีอัตราส่วนไนโตรเจนสูงกว่า และอัตราส่วนคาร์บอนต่ำกว่าการทำปุ๋ยหมักแบบใช้การใช้อากาศและการย่อยสามารถเกิดขึ้นได้ที่ความชื้นสูงกว่า   ผลผลิตของการย่อยสลายวัตถุอินทรีย์คือ แกสมีเทน (methane gas) และวัตถุอินทรีย์ที่ย่อยสลานแล้ว   ถ้าต้องการนำแกสีมเทนมาใช้เป็นเชื้อเพลิงการทำปุ๋ยหมักต้องเป็นระบบปิดที่มีความดีน

 

         การใช้ปุ๋ยหมัก (ฮิวมัส) กับดินจะช่วยปรับปรุงโครงสร้างดินและเนื้อดิน   ช่วยเพื่มโพรงอากาศ   ช่วยระบายน้ำและอากาศดีขึ้น   และเพิ่มการอุ้มน้ำของดิน   ลดการอัดตัวของดิน ช่วยให้ต้นไม้ต้านทานความแล้งดีขึ้น   และเป็นอาหารให้จุลินทรีย์ที่ช่วยรักษาสภาพดินให้สมบรูณ์และสมดุล   และธาตุไนโตรเจน  โพแทสเซียม   และฟอสฟอรัสยังผลิตขึ้นตามธรรมชาติด้วยการเลี้ยงจุลินทรีย์เหล่านี้

 

การทำปุ๋ยหมักแบบใช้อากาศ(Aerrobic Compost)

 

         การทำปุ๋ยหมักเป็นการเลียนแบบระบบย่อยสลายที่เกิดขึ้นช้า ๆ ตามธรรมชาติในผืนป่าซึ่งมีอินทรีย์สารแตกต่างกันหลายร้อยชนิดรวมทั้งจุลินทรีย์ รา หนอน และแมลง แต่เราสามารถเร่งการย่อยสลายนี้ให้เร็วขึ้นได้ด้วยการควบคุมสภาวะแวดล้อมให้เหมาะสมที่สุด   ปัจจัยหลักที่มีผลต่อการทำปุ๋ยหมักคือ อุณหภูมิ ความชื้น อากาศ และวัตถุอินทรีย์   วัตถุอินทรีย์เกือบทั้งหมดใช้ทำปุ๋ยหมักได้   ส่วนผสมของวัตถุอินทรีย์ที่ดีสำหรับการทำปุ๋ยหมักจะต้องประกอบด้วยอัตราส่วนผสมที่ถูกต้อระหว่างวัตถุอินทรีย์ที่มีคาร์บอนมาก(carbon-rich materrials) หรือเรียกว่า วัตถุสีน้ำตามได้แก่ (browns) และวัตถุอินทรีย์ที่มีไนโตรเจนมาก (notrogan-rich materials) ที่เรียกว่า วัตถุสีเขียว (greens) วัตถุสีน้ำตาลได้แก่ ใบไม้แห้ง ฟางข้าว เศษไม้ เป็นต้น ส่วนวัตถุสีเขียวได้แก่ เศษหญ้า เศษพืชผักจากครัว เป็นต้น อัตราส่วนผสมที่ดีจะทำให้การทำปุ๋ยหมักดสร็จเร็วและไม่มีกลิ่นเหม็น   ถ้ามีส่วนของคาร์บอนมากเกินไปจะทให้ย่อยสลายช้ามาก   และถ้ามีไนโตรเจนมากปะทำให้เกิดกลิ่นเหม็น   คาร์บอนจะเป็นตัวให้พลังงานแก่จุลินทรีย์   ส่วนไนโตรเจนจะช่วยสังเคราะห์โปรตีน   การผสมวัตถุอินทรีย์ที่แตกต่างกันหรือใช้อัตราส่วนผสมที่แตกต่างกันจะทำให้อัตราย่อยสลายแตกต่างกันไปด้วย

การทำปุ๋ยหมักให้ได้คุณภาพที่ดีขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ดังนี้

 

         1.   อุณหภูมิ : อุณหภูมิในกองปุ๋ยหมักมีผลโดยตรงกับกิจกรรมย่อยสลายทางชีวภาพของจุลทรีย์   ยิ่งอัตราการเผาผลาญอาหาร (metabolic rate) ของจุลินทรีย์มากขึ้น (เจริญเติบโตมากขึ้น) อุณหภูมิภายในระบบหมักปุ๋ยก็จะสูงขึ้นในทางกลับกันถ้าอัตราการเผาผลาญอาหารลดลง  อุณหภูมิของระบบก็ลดลง จุลินทรีย์ที่ย่อยสลายวัตถุอินทรีย์และก่อให้เกิดความร้อนในกองปุ๋ยหมักมี 2 ประเภท คือ 1. แบคมีเรียชนิดเมโซฟิลิก (mesophilic bacteria) ซึ่งจะมีชีวิตเจริญเติบโตและแพร่พันธุ์ได้ที่อุณหภูมิระหว่าง และ 2. แบคทีเรียชนิดเทอร์โมฟิลิก(thermophilic bacteria) ซึ่งเจริญเติบโตดีที่อุณหภูมิระหว่าง การรักษาอุณหภูมิของระบบไว้เกินกว่า เป็นเวลา 3-4 วัน   จะช่วยทำลายเมล็ดวัชพืช   ตัวอ่อนแมลงวัน และโรคพืชได้   ถ้าอุณหภูมิของระบบสูงถึง การย่อยสลายจะเร็วขึ้นเป็นสองเท่าของที่อุณหภูมิ ถ้าอุณหภูมิเกิน ประชากรของจุลินทรีย์จะทำลายบางส่วน   ทำให้อุณหภูมิของระบบลดลง   อุณหภูมิของระบบจะเพิ่มขึ้นอีกครั้งเมื่อประชากรของจุลินทรีย์เพอ่มขึ้น   ปริมาณความชื้น   ออกซิเจนที่มีอยู่   และกิจกรรมของจุลินทรีย์มีอิทธิพลของจุลินทรีย์ที่เกิดขึ้น   เมื่อมีการปฏิบัติที่ถูกต้อง   อุณหภูมิของกองปุ๋ยหมักจะเพิ่มขึ้นและควรปล่อยทิ้งไว้เฉยๆ จนกระทั่งอุณหภูมิถึงจุดสูงสุดและเริ่มลดลง   จึงควรกลับกองปุ๋ยหมักเพื่อให้ออกซิเจนสามารถเข้าถึงทั่วกองปุ๋ยหมัก   อุณหภูมิของกองปุ๋ยหมักจะกลับสูงขึ้นอีกครั้ง   ทำเช่นนี้จนกว่าอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงแสดงว่าการทำปุ๋ยหมักเสร็จสิ้นสมบรูณ์ ขนาดของกองปุ๋ยหมักก็มีผลต่อุณหภูมิสูงสุดท่ะทำได้  โดยทั่วไปสำหรับกองปุ๋ยหมักที่เปิดโล่งควรมีขนาดของกองปุ๋ยหมักไม่น้อยกว่า 3 ฟุต x 3 ฟุต x 3 ฟุต

 

         2.   การเติมอากาศ (aeration) : ออกซิเจนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับจุลินทรีย์เพื่อใช้ในการย่อยสลายวัตถุอินทรีย์   การย่อยสลายของอินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนจะเป็นกระบวนการย่อยสลายที่ช้าแลพทำให้เกิดกลิ่นเหม็น   ดังนั้นจึงควรกลับกองปุ๋ยหมักเป็นระยะเพื่อให้จุลินทรีย์ได้รับออกซิเจนอย่างเพียงพอ   ซึ่งจะช่วยเร่งกระบวนการหมักปุ๋ยให้เร็วขึ้น   กองปุ๋ยหมักที่ไม่ได้กลับ   จะใช้เวลาย่อยสลสายนานกว่า 3-4 เท่า   การกลับกองปุ๋ยหมักจะทำให้อุณหภูมิสูงมากกว่า  ซึ่งจะช่วยทำลายเมล็ดวัชพืชและโรคพืชได้   กองปุ๋ยหมักเมื่อเริ่มต้นควรมีช่องว่างอากาศประมาณ 30-35 เปอร์เซ็นต์   เพื่อให้สภาวะหารหมักที่ดีที่สุดเกิดขึ้น   และควรรักษาระดับออกซิเจนให้เกิน 5 เปอร์เซ็นต์ ทั่งทั้งกองปุ๋ยหมัก   โดยทั่วไปรับออกซิเจนในกองปุ๋ยหมักจะอยู่ในช่วง 6-16 เปอร์เซ็นต์และ 20 เปอร์เซ็นต์ รอบผิวกองปุ๋ยหมัก   ถ้าระดับออกซิเจนต่ำกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ การย่อยสลายจะเปลี่ยนไปเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจน   ซึ่งจะก่อให้เกิดกลิ่นเหม็นตามมา   ดังนั้นออกซิเจนยิ่งมาก   การย่อสลายยิ่งเกิดมาก

 

         3.   ความชื้น (moisture) : ความชื้นที่เพียงพอมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์   กองปุ๋ยหมักควรมีความชื้นที่เหมาะสมที 45 เปอร์เซ็นต์   ถ้ากองปุ๋ยหมักแห้งเกินไปการย่อยสลายจะไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากจุลินทรีย์ไม่สามารถขยายพันธุ์ได้   ถ้ากองปุ๋ยหมักมีน้ำมากเกินไปการย่อยสลายการใช้อากาศอยู่ระหว่าง 40-70 เปอร์เซ็นต์   การทดสอบความชื้นที่เหมาะสมในกองปุ๋ย   สามารถทำได้โดยใช้มือกำวัตถุอินทรีย์ในกองปุ๋ยแล้วบีบ   จะมีหยดน้ำเพีย 1-2 หยดเท่านั้น   หรือมีความรู้สึกชื้นเหมือนฟองน้ำที่บีบน้ำออกแล้ว

 

         4.   ขนาดวัตถุอินทรีย์ (particle size) : ขนาดวัตถุอินทรีย์ยิ่งเล็กจะทำให้กระบวนการย่อยสลายยิ่งเร็วขึ้น   เนื่องจากพื้นที่ให้จุลินทรีย์เข้าย่อยสลายมากขึ้น   บางครั้งวัตถุดิบมีความหนาแน่นมากหรือมีความชื้นมากเช่นเศษหญ้าที่ตัดจากสนาม   ทำให้อากาศไม่สามารถผ่านเข้าไปในกองปุ๋ยหมักได้  จึงควรผสมด้วยวัตถุที่เบาแต่มีปริมาณมากเช่น ฟางข้าว ใบไม้แห้ง กระดาษ เพื่อให้อากาศไหลหมุนเวียนได้ถูกต้อง   หรือจะผสมวัตถุที่มีขนาดต่างกันและมีเนื้อต่างกันก็ได้   ขนาดของวัตถุอินทรีย์ที่เหมาะสมไม่ควรเกิน 2 นิ้ว แต่บางครั้งขนาดวัตถุอินทรีย์ที่ใหญ่กว่านี้ก็จำเป็นต้องใช้บ้างเพื่อช่วยให้การระบายอากาศดีขึ้น

 

         5.   การกลับกอง (turning) : ในระหว่างกระบวนการหมักปุ๋ย   จุลินทรีย์จะใช้ออกซิเจนในการเผาผลาญวัตถุอินทรีย์   ขณะที่ออกวิเจนถูกใช้หมดกระบวนการหมักปุ๋ยจะช้างลงและอุณหภูมิในกองปุ๋ยหมักลดลง   จึงควรกลับกองปุ๋ยหมักเพื่อให้อากาศหมุนเวียนในกองปุ๋ยหมัก   เป็นการเพิ่มออกซิเจนให้กลับจุลิทรีย์   และเป็นการกลับวัสดุที่อยู่ด้านนอกเข้าข้างใน   ซึ่งช่วยในการย่อยสลายเร็วขึ้น  ระยะเวลาในการกลับกอง    สังเกตได้จากเมื่ออุณหภูมิในกองปุ๋ยหมักขึ้นสูงสุดและเริ่มลดลงแสดงว่าได้เวลาในการกลับกองเพื่อให้อากาศถ่ายเท

 

         6.   อัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจน (carbon to nitrogen ratio) : จุลินทรีย์ใช้คาร์บอนสำหรับพลังงานและไปนโตรเจนสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน   จุลินทรีย์ต้องการใช้คาร์บอน 30 ส่วนต่อไนโตรเจน 1 ส่วน (C:N=30:1โดยน้ำหมักแห้ง)   ในการย่อยสลายวัตถุอินทรีย์   อัตราส่วนนี้จะช่วยในการควบคุมความเร็วในการย่อยจุลินทรีย์   ถ้ากองปุ๋ยหมักมีส่วนผสมที่มีคาร์บอนต่อไนโตรเจนสูงมาก (มีคาร์บอนมาก) การย่อยสลายจะช้า   ถ้ากองปุ๋ยหมักมีส่วนผสมที่มีคาร์บอนต่อไนโตรเจนต่ำมาก (ไนโตรเจนสูง) จะเกิดการสูญเสียไนโตรเจนในรูปแบบของแอมโมเนียสู่บรรยากาศและจะเกิดกลิ่นเหม็น   วัตถุอินทรีย์ส่วนมากไม่ได้มีอัตราส่วน C:N = 30:1 จึงต้องทำการผสมวัตถุอินทรีย์เพื่อให้ได้อัตราส่วนที่ถูกต้องคือใกล้เคียงเช่น   การผสมมูลวัวที่มี C:N = 20:1 จำนวน 2 ถุง เข้ากับลำต้นข้าวโพดที่มี C:N =60:1 จำนวน 1 ถุง จะได้กองปุ๋ยหมักที่มี C:N =(20:1+10:1+60:1)/3=33:1 ตารางข้างล่างแสดงค่า C:N ของวัตถุอินทรีย์ต่างๆ ปุ๋ยที่หมักเสร็จแล้วจะต้องมีค่า C:N ไม่เกิน 20:1 เพื่อป้องกันการดึงไนโตรเจนจากดินเมื่อนำปุ๋ยหมักไปใช้งาน