käytetyt kahvinporot ovat yhä useammin ammattilaisten ja puutarhureiden suosittelemia kestäviä tapoja parantaa puutarhamultaa ja antaa kasveille ravinteita. Väittämiä ovat muun muassa maaperän rakenteen parantaminen, hiilen ja typen ihanteellinen suhde, hedelmällisyyden paraneminen ja typpi1. Tieteellisessä kirjallisuudessa ei kuitenkaan ole riittävästi arvioitu vaikutuksia maaperään ja kasvintuotantoon.
Melbournen yliopiston tohtori Stephen Livesleyn ja Sarah Hardgroven hiljattain tekemä tutkimus on osoittanut, että suoraan puutarhoihin levitetyt tuoreet (pakkaamattomat) käytetyt kahvinporot voivat merkittävästi vähentää kasvien kasvua ja kehitystä. Tässä artikkelissa tarkastellaan puutarhassa käytetyn kahvin käyttöä ja kuvataan viimeaikaisia tieteellisiä havaintoja ja niiden vaikutuksia.
kahvijätteen ongelma
arviolta 6 miljoonaa tonnia käytettyä kahvijätettä tuotetaan vuosittain maailman laajuisesti, pääasiassa kaupungeissa. Australian osuus on arviolta 75 000 tonnia vuodessa, ja kun kahvinkulutus kasvaa Australiassa 4,3 prosenttia vuodessa, myös jätteen määrä kasvaa. Käytettyjen kahvinpurujen käyttäminen kaupunkien maaperän muokkauksena tarjoaa houkuttelevan ja kestävän tavan hyödyntää tätä alikäytettyä yhdyskuntajätetuotetta.
kahvinpurujen potentiaali parantaa maaperän ja kasvien kasvuominaisuuksia
käytetyt kahvinpurut voivat mahdollisesti tuottaa samanlaisia kasvustoihin ja maaperän ominaisuuksiin liittyviä etuja kuin muut orgaaniset muutokset, kuten maneerit, biohiili, vermicastit ja komposti. Näillä tarkistuksilla lisätään ravinteita (erityisesti typpeä), lisätään kasvien kasvua, parannetaan maaperän veden ja ravinteiden pitokykyä, parannetaan maaperän rakennetta ja veden tunkeutumista, lisätään puskurointikykyä nitraattien huuhtoutumista ja pH: n muutoksia vastaan, lisätään biologista aktiivisuutta ja vastustuskykyä taudinaiheuttajia vastaan3.
luonnonoloissa kasvit ovat sopeutuneet ja kehittyneet paikallisen ympäristönsä maaperä-ja ilmasto-olosuhteisiin. Koska maaperän ominaisuudet ja ravinnepitoisuudet vaihtelevat, myös kasvien typentarve ja pH-mieltymys optimaaliseen kasvuun vaihtelevat. Nämä erot vaikuttavat päätöksiimme lannoitteiden käyttömääristä eri viljelykasveille. Lisäksi maan rakenne vaikuttaa veden ja ravinteiden liikkumiseen koko maaperässä ja niiden saatavuuteen kasvien juurille. Tuoreen tutkimuksen tavoitteena oli selvittää vaikutuksia kasveihin, joiden ravinnetarve ja pH-mieltymykset vaihtelevat.
koe
kasvihuoneruukkukokeessa parsakaalia, retiisiä, purjoa, alttoviulua ja auringonkukkaa (valittu vaihtelevan ravinte-pH-mieltymyksensä vuoksi) kasvatettiin hiekka -, lieju-ja hiesusaven alustoilla. Käsittelyjä tehtiin neljä: ei käsittelytarkastusta, käytetyt kahvinporot (5 tilavuusprosenttia), lannoite ja käytetyt kahvinporot sekä lannoite.
samanaikaisesti kenttäkokeessa kasvatettiin samoja kasveja kuudella käsittelyllä: valvonta, lannoitteet ja käytetyt kahvinporot 2,5%, 5%, 10% ja 20% tilavuusprosenteilla (ylimmässä 10cm maaperässä).
tulokset
kasvien kasvu
kasvihuonekokeessa kaikkien kahvilla muutetuilla maaperäkäsittelyillä kasvatettujen kasvien kasvu oli heikkoa verrattuna kontrolli-ja lannoitekäsittelyihin. Alla olevassa vasemmassa kuvassa on neljä käsittelykertaa: kontrolli, lannoite; käytetyt kahvinporot; käytetyt kahvinporot sekä lannoite.
kenttätutkimuksessa saatiin samanlaisia tuloksia. Alla olevassa oikeassa kuvassa on vasemmalta oikealle ohjaus, lannoite, kahvi @ 2.5%; @5%; @10% ja @ 20%.
maaperän ominaisuudet
Vedensitomiskyky
kasvihuonekoetta koskevat tulokset osoittivat yleisen suuntauksen, että vedenottokyky on lisääntynyt huonosti jäsennellyillä mailla, mutta vaikutus on vähäisempi hyvin jäsennellyillä mailla. Tulokset viittasivat myös siihen, että näiden parannusten syntyminen vie aikaa. Myös muut tutkimukset osoittavat, että hyödyt ilmenevät selvästi vasta 6-12 kuukauden kuluttua levityksestä lajista, maalajista ja lämpötilasta4 riippuen.
pH
maaperän pH testattiin myös sen selvittämiseksi, voiko käytettyjen kahvinpurujen happamuudella olla vaikutusta kasvien kasvuun. Kenttäkokeessa käytetyillä kahvinpuruilla muutetun maa-aineksen pH-arvo oli samanlainen kuin lannoitteella muutetulla pH-arvolla. Lisätyn kahvin pH ei sellaisenaan pystynyt selittämään riittävästi kasvin kasvuvastetta.
mikä selittää tämän kasvien kasvun hidastumisen?
kaksi mahdollista selitystä tälle kasvien kasvuvasteelle olivat biologinen typen immobilisaatio (typen imeytyminen) ja fytotoksisuus.
typen imeytyminen tapahtuu, kun hajoavien mikro-organismien vaatima typpimäärä on suurempi kuin kasveille maaperästä saatava typpimäärä. Orgaanisen aineksen hajotessa typpi kulkeutuu kasveihin juuriensa kautta ympäröivästä maaperän vesiliuoksesta. Valtaosa maaperän typestä ei kuitenkaan ole helposti kasvien saatavilla. Jotta se olisi saatavilla, sen on muututtava mikro-organismien avulla maaperän vesiliuoksessa, jota kutsutaan mineralisaatioksi. Mineralisaation kautta orgaaninen typpi muuttuu epäorgaaniseksi typeksi ja tulee kasvien saataville. Kasvimuodossa, nitraattina (NO3 -) ja ammoniumina (NH4+), se voidaan helposti siirtää koko kasviin ja maaperään.
sitä vastoin, koska mikro-organismit tarvitsevat typpeä polttoaineena omassa aineenvaihdunnassaan, ne voivat myös vetää sitä maaperävesiliuoksesta, jolloin maa-aines on ilmeisesti typenpuutetta eikä sitä näin ollen voida ottaa kasvien käyttöön.tätä prosessia kutsutaan biologiseksi immobilisaatioksi. Nämä prosessit voivat toimia dynaamisesti, koska maaperän kemiallinen luonne muuttuu ajan myötä ja uutta materiaalia lisätään. Hiilen ja typen suhde (C/N) on tässä hyödyllinen opas, sillä orgaaninen muutos, jolla on korkeampi C/N-suhde, mineralisoituu hitaammin kuin sellainen, jolla on alhainen C/N-suhde, ja johtaa todennäköisemmin biologiseen immobilisaatioon, kun mikrobit, jotka osallistuvat uuden suuren hiilisubstraattivaraston hajottamiseen, ottavat typpeä. Tässä tutkimuksessa kahvin C/N-suhde oli 23. Se on yleisesti hyväksytty kuin C / N-suhde, joka esiintyy välillä 20-30, ei johda mikrobien immobilisaatioon5.
osana tätä tutkimusta tehtiin myös mineralisaatiotutkimus, jossa testattiin, johtuvatko kasvien kasvuerot typen imeytymisestä. Tulokset osoittivat selvästi, että typen imeytyminen ei voinut selittää kasvin kasvuvastetta.
todennäköisin selitys kasvien kasvun vähenemiselle on kahvinporojen aiheuttama toksinen stressireaktio. Fytotoksisuuden tarkka mekanismi on edelleen epäselvä, mutta kofeiini, tanniinit, polyfenolit ja ligniinipitoisuus on kaikki annettu ymmärtää aiemmissa tieteellisissä tutkimuksissa.
pitäisikö puutarhaani lisätä kahvinpuruja?
tämä tutkimus viittaa siihen, että kun tuoretta, ostamatonta kahvia lisätään puutarhoihin vähintään 2,5%: n tilavuudella, se todennäköisesti vähentää kasvien kasvua ja kehitystä. Siksi on luultavasti parempi idea lisätä kompostiin kahvinpuruja, jotta myrkylliset komponentit hajoavat ja jotta veden pitokyky paranee. On suositeltavaa, että sekoitukseesi lisätään enintään 20% käytetyistä kahvinpuruista. 6.
Vaihtoehtoisesti, jos sinulla on laastari, joka makaa kesanto 6 kuukautta tai enemmän ja haluat vähentää rikkakasvien kasvunopeutta, sitten tuoreet käytetyt kahvinporot lisätään maaperään tai levitetään ohut kerros multaa, on melko hyvä idea!
1. Lucas, J. W. 2010. Onnellisia Metsästysmaita. Katsottu 6. huhtikuuta 2014. http://davesgarden.com/guides/articles/view/1501/ – b
2. Tokimoto, T., N. Kawasaki, T. Nakamura, J. Akutagawa ja S. Tanada. 2005. Lyijyionien poistaminen juomavedestä kahvinporoilla kasvibiomassana. Journal of Colloid & Interface Science 281: 56-61.
3. Handreck, K. ja N. D. Black. 2002. Kasvualustat koristekasveille ja turf / Kevin A. Handreck, Neil D. Black. 3rd ed, Sydney : UNSW Press, 2002.
4. Yamane, K., M. Kono, T. Fukunaga, K. Iwai, R. Sekine, Y. Watanabe, et al. 2014. Field evaluation of coffee grounds application for crop growth enhancement, weed control, and ground improvement. Kasvintuotantotiede 17: 93-102.
5. Hinta, G. 2006. Australian soil fertility manual / toimittaja: Graham Price. Collingwood, Vic. : CSIRO Publishing: Fertilizer Industry Federation of Australia, c2006. 3.toim.
6. Schalau, J. 2010. Takapiha puutarhuri-käyttäen kahvinporot puutarhassa. Katsottu 6. huhtikuuta 2014. http://cals.arizona.edu/yavapai/anr/hort/byg/archive/coffeegrounds.html
Sarah Hardgrove on suorittamassa urbaanin puutarhaviljelyn mestarin viimeistä lukukautta Melbournen yliopiston Burnleyn kampuksella.Hän työskentelee myös osa-aikaisesti puutarhakeskuksessa Melbournessa.
Photos: Experiment results: Sarah Hardgrove. Muuta: Sharron Pfueller