fusy kawowe są coraz częściej polecane przez profesjonalistów i ogrodników jako zrównoważony sposób na poprawę gleby ogrodowej i dostarczenie roślinom składników odżywczych. Oświadczenia obejmują ulepszoną strukturę gleby, idealny stosunek węgla do azotu, lepszą żyzność i dostarczanie nitrogenu1. Jednakże literatura naukowa nie dokonała wystarczającej oceny wpływu na glebę i produkcję roślinną.
ostatnie badania przeprowadzone przez dr Stephena Livesleya i Sarah Hardgrove z Uniwersytetu w Melbourne wykazały, że świeże (nieskomplikowane) fusy z Kawy, stosowane bezpośrednio do ogrodów, mogą znacznie zmniejszyć wzrost i rozwój roślin. W tym artykule omówiono przypadek wykorzystania zużytej kawy w ogrodzie i opisano najnowsze odkrycia naukowe oraz ich konsekwencje.
problem odpadów kawy
szacuje się, że rocznie na całym świecie2 produkuje się 6 milionów ton odpadów zużytej kawy mielonej, głównie w miastach. Wkład Australii szacuje się na 75 000 ton rocznie, a przy wzroście konsumpcji kawy w Australii o 4,3% rocznie, ilość odpadów ma również wzrosnąć. Wykorzystanie zużytych fusów z Kawy jako zmian w glebie miejskiej stanowi atrakcyjny i zrównoważony sposób wykorzystania tego niedostatecznie wykorzystywanego produktu z odpadów miejskich.
potencjał fusów z kawy w celu poprawy właściwości gleby i wzrostu roślin
zużyte fusy z Kawy mogą prawdopodobnie zapewnić podobny wzrost roślin i korzyści z właściwości gleby, jak inne zmiany organiczne, takie jak manures, biochar, wermikasty i kompost. Zmiany te zapewniają składniki odżywcze (zwłaszcza azot), zwiększają wzrost roślin, poprawiają zdolność przechowywania wody w glebie i składników odżywczych, poprawiają strukturę gleby i infiltrację wody, zwiększają zdolność buforowania przed wymywaniem azotanów i zmianami pH, zwiększają aktywność biologiczną i odporność na patogeny.3
w warunkach naturalnych rośliny przystosowały się i ewoluowały do warunków glebowych i klimatycznych swojego lokalnego środowiska. Ponieważ właściwości gleby i zawartość składników odżywczych są różne, rośliny również różnią się pod względem zapotrzebowania na azot i preferencji pH dla optymalnego wzrostu. Te różnice wpływają na nasze decyzje dotyczące dawek nawozu dla różnych upraw. Ponadto Tekstura gleby wpływa na przemieszczanie się wody i składników odżywczych w glebie oraz ich dostępność do korzeni roślin. Celem tych ostatnich badań było zbadanie wpływu na rośliny, które różnią się pod względem zapotrzebowania na składniki odżywcze i preferencji pH.
eksperyment
w próbie szklarniowej brokuły, rzodkiewka, por, Wiola i słonecznik (wybrane ze względu na ich zróżnicowane preferencje odżywcze-pH) uprawiano na podłożach piaszczysto-gliniastych i gliniastych. Zastosowano cztery zabiegi: bez kontroli obróbki, zużytą kawę (5% obj.), nawóz i zużytą kawę Plus nawóz.
w trakcie próby polowej wyhodowano te same rośliny pod sześcioma zabiegami: Kontrola, nawóz i zużyte fusy z kawy w dawkach 2,5%, 5%, 10% i 20% obj. (w górnej 10 cm gleby).
wyniki
wzrost roślin
w badaniu szklarniowym wszystkie rośliny uprawiane w glebie z modyfikacją kawy wykazywały słaby wzrost w porównaniu z uprawą kontrolną i glebą z modyfikacją nawozu. Poniższe zdjęcie z lewej strony przedstawia pięć roślin w ramach czterech zabiegów, od góry do dołu: Kontrola, nawóz; zużyte fusy do kawy; zużyte fusy do kawy plus nawóz.
w badaniu terenowym uzyskano podobne wyniki. Zdjęcie z prawej strony poniżej pokazuje, od lewej do prawej, sterowanie, nawóz, Kawa @ 2.5%; @5%; @10% i @ 20%.
właściwości gleby
zdolność zatrzymywania wody
wyniki badania szklarniowego wykazały ogólną tendencję do zwiększania zdolności zatrzymywania wody dla gleb o złej strukturze, ale mniejszy wpływ na gleby o dobrej strukturze. Wyniki sugerują również, że wprowadzenie tych ulepszeń wymaga czasu. Inne badania pokazują również, że korzyści pojawiają się wyraźnie dopiero po 6-12 miesiącach od zastosowania, w zależności od gatunku, rodzaju gleby i temperatury4.
pH
zbadano również pH gleby w celu zbadania, czy kwaśny charakter zużytych fusów z kawy może wpływać na wzrost roślin. W badaniu terenowym pH gleby zmienione za pomocą zużytych fusów kawowych było podobne do pH zmienionego za pomocą nawozu. Jako takie, pH z dodanej kawy nie może odpowiednio wyjaśnić reakcji wzrostu roślin.
co wyjaśnia ten spadek wzrostu roślin?
dwa możliwe wyjaśnienia tej reakcji wzrostu roślin to biologiczne unieruchomienie azotu (odciąganie azotu) i fitotoksyczność.
pobór azotu występuje, gdy ilość azotu wymagana przez mikroorganizmy rozkładające jest większa niż ilość azotu dostępna dla roślin z gleby. Gdy materia organiczna rozkłada się, azot jest dostarczany do roślin za pośrednictwem korzeni z otaczającego roztworu wodnego gleby. Jednak zdecydowana większość azotu w glebach nie jest łatwo dostępna dla roślin. Aby stał się dostępny, musi zostać przekształcony przez mikroorganizmy w roztworze wody glebowej, proces znany jako mineralizacja. Poprzez mineralizację, azot organiczny zmienia się w azot nieorganiczny i staje się Dostępny dla roślin. W swojej roślinnej postaci, jako azotan (NO3 -) i Amon (NH4+), można go łatwo przenosić na całą roślinę i glebę.
z drugiej strony, ponieważ mikroorganizmy wymagają azotu jako paliwa dla własnych procesów metabolicznych, mogą również wyciągnąć go z roztworu wodnego gleby, pozostawiając glebę widocznie pozbawioną azotu, a zatem niedostępną dla pobierania przez rośliny: proces znany jako unieruchomienie biologiczne. Procesy te mogą działać dynamicznie, ponieważ chemiczny charakter gleby zmienia się w czasie i dodawany jest nowy materiał. Stosunek węgla do azotu (C/N) jest tutaj użytecznym przewodnikiem, ponieważ zmiana organiczna o wyższym stosunku C/n mineralizuje się wolniej niż zmiana o niskim stosunku C/n i jest bardziej prawdopodobne, że doprowadzi do unieruchomienia biologicznego, ponieważ azot jest pobierany przez drobnoustroje zaangażowane w rozkład nowej dużej puli substratów węglowych. Stosunek C / N kawy w tych badaniach wynosił 23. Ogólnie przyjmuje się, że stosunek C/n występujący w zakresie 20-30 nie doprowadzi do unieruchomienia drobnoustrojów5.
w ramach tych badań przeprowadzono również badanie mineralizacji, aby sprawdzić, czy różnice wzrostu roślin były wynikiem spadku poziomu azotu. Ustalenia wyraźnie pokazały, że niedobór azotu nie może wyjaśnić reakcji wzrostu roślin.
najbardziej prawdopodobnym wytłumaczeniem spadku wzrostu roślin jest toksyczna reakcja na stres w wyniku zastosowania fusów z Kawy. Dokładny mechanizm fitotoksyczności pozostaje niejasny, jednak w poprzednich badaniach naukowych sugerowano zawartość kofeiny, garbników, polifenoli i ligniny.
czy powinienem dodać fusy z kawy do mojego ogrodu?
te badania sugerują, że gdy świeża, nieskomplikowana kawa jest dodawana do ogrodów z objętościowym zastosowaniem 2,5% i wyższym, prawdopodobnie zmniejszy to wzrost i rozwój roślin. W związku z tym prawdopodobnie lepszym pomysłem jest dodanie fusów z kawy do kompostu, aby umożliwić rozkład toksycznych składników i uzyskać lepsze korzyści w zakresie zdolności zatrzymywania wody. Zaleca się dodanie do kompostu nie więcej niż 20% objętości zużytych fusów kawowych6.
alternatywnie, jeśli masz plaster, który leży odłogiem przez 6 miesięcy lub dłużej i chcesz zmniejszyć tempo wzrostu chwastów, to świeże fusy z Kawy włączone do gleby lub nałożone jako cienka warstwa ściółki, to całkiem dobry pomysł!
1. Lucas, J. W. 2010. Wesołe, Łowieckie Tereny. Wyświetlono 6 kwietnia 2014. http://davesgarden.com/guides/articles/view/1501/ – b
2. Tokimoto, T., N. Kawasaki, T. Nakamura, J. Akutagawa and S. Tanada. 2005. Usuwanie jonów ołowiu w wodzie pitnej za pomocą fusów kawowych jako biomasy roślinnej. Journal of Colloid & Interface Science 281: 56-61.
3. Handreck, K. i N. D. Black. 2002. Podłoża uprawowe dla roślin ozdobnych i murawy / 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. Ocena terenowa zastosowania fusów z kawy w celu poprawy wzrostu roślin, zwalczania chwastów i poprawy gleby. Plant Production Science 17: 93-102.
5. Price, G. 2006. Australian soil fertility manual / editor: Graham Price. Collingwood, Vic. : CSIRO Publishing: Fertilizer Industry Federation of Australia, c2006. 3.ed.
6. Schalau, J. 2010. Ogrodnik przydomowy-Korzystanie z fusów kawowych w ogrodzie. Wyświetlono 6 kwietnia 2014. http://cals.arizona.edu/yavapai/anr/hort/byg/archive/coffeegrounds.html
Sarah Hardgrove kończy ostatni semestr Master of Urban Horticulture na kampusie Uniwersytetu w Melbourne w Burnley.Pracuje również w niepełnym wymiarze godzin w centrum ogrodniczym w Melbourne.
Zdjęcia: wyniki eksperymentu: Sarah Hardgrove. Inne: Sharron Pfueller