tillbringade kaffegrut rekommenderas alltmer av proffs och trädgårdsmästare som ett hållbart sätt att förbättra din trädgårdsjord och ge näringsämnen till dina växter. Påståenden inkluderar förbättrad markstruktur, ett idealiskt förhållande mellan kol och kväve, förbättrad fertilitet och tillförsel av kväve1. Den vetenskapliga litteraturen har dock inte tillräckligt bedömt effekterna på mark-och växtproduktionen.
ny forskning utförd av Dr Stephen Livesley och Sarah Hardgrove från University of Melbourne, har visat att färska (okomposterade) förbrukade kaffesump, applicerade direkt på trädgårdar, kan avsevärt minska växttillväxt och utveckling. Denna artikel granskar fallet för att använda använt kaffe i trädgården och beskriver de senaste vetenskapliga rönen och deras konsekvenser.
problemet med kaffeavfall
uppskattningsvis 6 miljoner ton använt kaffeavfall produceras årligen över hela världen2, främst i städer. Australiens bidrag uppskattas till 75 000 ton årligen, och med kaffekonsumtionen i Australien ökar med 4,3% per år kommer avfallsvolymen också att öka. Att använda förbrukade kaffesump som en urban markändring ger ett attraktivt och hållbart sätt att dra nytta av denna underutnyttjade stadsavfallsprodukt.
Potential för kaffesump för att förbättra mark-och växttillväxtegenskaper
förbrukade kaffesump kan möjligen ge liknande växttillväxt och markförmåner som andra organiska ändringar som gödsel, biokol, vermicasts och kompost. Dessa ändringar ger näringsämnen (särskilt kväve), ökar växttillväxten, förbättrar markvattnet och näringsinnehållskapaciteten, förbättrar markstrukturen och vatteninfiltreringen, ökar buffertkapaciteten mot nitratutlakning och förändringar i pH, ökar biologisk aktivitet och motståndskraft mot patogener3.
under naturliga förhållanden har växter anpassat sig och utvecklats till marken och klimatförhållandena i sin lokala miljö. Eftersom markens egenskaper och näringsinnehåll varierar, så kommer också växter att variera i sina kvävebehov och pH-preferenser för optimal tillväxt. Dessa skillnader påverkar våra beslut om appliceringshastigheter för gödselmedel för olika grödor. Dessutom påverkar markstrukturen rörelsen av vatten och näringsämnen i hela jorden och deras tillgänglighet för att plantera rötter. Syftet med denna senaste forskning var att undersöka effekterna på växter som varierar i deras näringsbehov och pH-preferenser.
experimentet
i en växthusgryta, broccoli, rädisa, purjolök, viola och solros (valt för deras varierade näringsmässiga pH-preferenser) odlades i sand -, ler-och sandlera-lersubstrat. Fyra behandlingar tillämpades: ingen behandlingskontroll, använt kaffesump (5 volymprocent), gödselmedel och använt kaffesump plus gödselmedel.
samtidigt växte en fältförsök samma växter under sex behandlingar: kontroll, gödningsmedel och förbrukade kaffesump vid 2,5%, 5%, 10% och 20% volym appliceringshastigheter (i den övre 10 cm jord).
resultaten
växttillväxt
i växthusförsöket visade alla växter som odlades i kaffe-ändrade markbehandlingar dålig tillväxt jämfört med kontroll-och gödningsmedelsändrade markbehandlingar. Den vänstra bilden nedan visar de fem växterna under de fyra behandlingarna, från topp till botten: kontroll, gödselmedel; förbrukade kaffesump; förbrukade kaffesump plus gödselmedel.
i fältstudien erhölls liknande resultat. Den högra bilden nedan visar, från vänster till höger, kontroll, gödningsmedel, kaffe @ 2.5%; @5%; @10% och @ 20%.
markegenskaper
vattenhållningskapacitet
resultaten för växthusundersökningen visade en allmän trend för ökad vattenhållningskapacitet för dåligt strukturerade jordar, men mindre påverkan för välstrukturerade jordar. Resultaten föreslog också att dessa förbättringar tar tid att dyka upp. Annan forskning visar också att fördelarna inte tydligt uppstår förrän 6-12 månader efter applicering, beroende på art, jordtyp och temperatur4.
pH
jordens pH testades också för att undersöka om den sura naturen hos förbrukade kaffesump kan påverka växttillväxten. I fältförsöket liknade jordens pH ändrat med använt kaffegrut det Ph ändrat med gödselmedel. Som sådan kunde pH från det tillsatta kaffet inte tillräckligt förklara växttillväxtsvaret.
vad förklarar denna minskade växttillväxt?
de två möjliga förklaringarna till detta växtsvar var biologisk kväveimmobilisering (kväveutdragning) och fytotoxicitet.
Kväveutdragning sker när mängden kväve som krävs av sönderdelande mikroorganismer är högre än mängden kväve som är tillgängligt för växter från jorden. När organiskt material sönderdelas tillförs kväve till växterna via sina rötter från den omgivande markvattenlösningen. Den stora majoriteten av kvävet i marken är dock inte lätt tillgängligt för växter. För att det ska bli tillgängligt måste det transformeras av mikroorganismer i markvattenlösningen, en process som kallas mineralisering. Genom mineralisering förändras organiskt kväve till oorganiskt kväve och blir växt tillgängligt. I sin växt tillgängliga form, som nitrat (NO3-) och ammonium (NH4+), kan det lätt flyttas över hela växten och jorden.
omvänt, eftersom mikroorganismer kräver kväve som bränsle för sina egna metaboliska processer, kan de också dra ut det ur markvattenlösningen, vilket gör att jorden uppenbarligen saknar kväve och därför inte är tillgänglig för växtupptag: en process som kallas biologisk immobilisering. Dessa processer kan fungera dynamiskt när jordens kemiska natur förändras över tiden och nytt material läggs till. Förhållandet kol till kväve (C / N) är en användbar guide här, eftersom en organisk ändring med ett högre C/N-förhållande kommer att mineralisera långsammare än en med ett lågt C/N-förhållande och är mer sannolikt att leda till biologisk immobilisering eftersom kväve tas upp av mikroberna som är involverade i sönderdelning av den nya stora kolsubstratpoolen. C / N-förhållandet mellan kaffet i denna forskning var 23. Det är allmänt accepterat än ett C / N-förhållande som förekommer inom intervallet 20-30 kommer inte att leda till mikrobiell immobilisering5.
en mineraliseringsstudie genomfördes också som en del av denna forskning för att testa om växttillväxtskillnaderna var resultatet av kväveutvinning. Resultaten visade tydligt att kväveutnyttjandet inte kunde förklara växternas tillväxtsvar.
den mest troliga förklaringen till minskad växttillväxt är ett giftigt stressrespons som ett resultat av de applicerade kaffegrunderna. Den exakta mekanismen för fytotoxicitet är fortfarande oklar, men koffein, tanniner, polyfenoler och lignininnehåll har alla varit underförstådda i tidigare vetenskaplig forskning.
ska jag lägga till kaffesump i min trädgård?
denna forskning tyder på att när färskt, okomposterat kaffe läggs till trädgårdar med volymapplikationshastigheter på 2,5% och högre kommer det sannolikt att minska all växttillväxt och utveckling. Som sådan är det förmodligen en bättre ide att lägga till kaffegrut till din kompost för att möjliggöra sönderdelning av giftiga komponenter och för att de förbättrade fördelarna med vattenhållningskapacitet ska uppstå. Det rekommenderas att inte mer än 20% volym förbrukad kaffesump läggs till din kompost6.
alternativt, om du har en lapp som ligger i träda i 6 månader eller mer och du vill minska graden av ogrästillväxt, då färska förbrukade kaffesump införlivas i jorden eller appliceras som ett tunt lager av kompost, är en ganska bra ide!
1. Lucas, J. W. 2010. Lyckliga Jaktmarker. Visad 6 April 2014. http://davesgarden.com/guides/articles/view/1501/ – b
2. Tokimoto, T., N. Kawasaki, T. Nakamura, J. Akutagawa och S. Tanada. 2005. Avlägsnande av blyjoner i dricksvatten med kaffegrut som vegetabilisk biomassa. Journal of Colloid & gränssnitt vetenskap 281: 56-61.
3. Handreck, K. och N. D. Black. 2002. Växande media för prydnadsväxter och torv / Kevin A. Handreck, Neil D. Svart. 3: e upplagan, Sydney: UNSW Press, 2002.
4. Han är en av de mest kända och mest kända i världen. 2014. Fält utvärdering av kaffesump ansökan om växttillväxt förbättring, ogräsbekämpning, och markförbättring. Växtproduktion Vetenskap 17: 93-102.
5. Pris, G. 2006. Australian jord fertilitet manual / redaktör: Graham pris. Collingwood, Vic. : CSIRO Förlag: Gödselindustrin Federation of Australia, c2006. 3: e upplagan.
6. Schalau, J. 2010. Bakgård trädgårdsmästare-med hjälp av kaffesump i trädgården. Visad 6 April 2014. http://cals.arizona.edu/yavapai/anr/hort/byg/archive/coffeegrounds.html
Sarah Hardgrove avslutar den sista terminen på Master of Urban Horticulture vid University of Melbourne ’ s Burnley campus.Hon arbetar också deltid på ett trädgårdscenter i Melbourne.
foton: Experiment resultat: Sarah hardgrove. Övrigt: Sharron Pfueller