Бокаши (садоводство) - Bokashi (horticulture)

Почвенный шар с местными червями в почве, дополненный за несколько недель до этого ферментированным веществом бокаши.

Бокаши это процесс, который преобразует пищевые отходы и подобные органическая материя в улучшение почвы что добавляет питательные вещества и улучшает текстура почвы. Он отличается от традиционного компостирование методы в нескольких отношениях. Наиболее важные из них:

Другие имена, приписываемые этому процессу, включают компостирование бокаши, Бокаши ферментация и ферментированный компост.

Номенклатура

Название бокаши транслитерируется с устного Японский (ぼ か し). Однако японско-английские словари придают этому слову более старое художественное значение: «затенение или градация» изображений - особенно применительно к гравюры на дереве.[1][2] Позже это было расширено до пикселизации или запотевание на фотографиях, подвергшихся цензуре. Следовательно, его применение к ферментированному органическому веществу неясно; если оба использования связаны между собой, объединяющими понятиями могут быть «изменение» или «исчезновение».

Бокаши как процесс пищевых отходов заимствован во многих других языках. Как существительное, оно имеет разные значения в зависимости от контекста, в частности, самого процесса, модификатора и ферментированного продукта. Такое разнообразие может привести к путанице. В качестве прилагательного оно квалифицирует любое родственное существительное, такое как бокаси бин (бытовая емкость для брожения), почва бокаши (после добавления консервов) и даже компостирование бокаси - противоречие в терминах.

Процесс

Основные этапы процесса:

  1. Органическое вещество заражено Лактобациллы. Это преобразует часть углеводы на входе в молочная кислота к гомолактическая ферментация.[3]
    Бытовой контейнер для бокаши с запасом стартера для брожения, а именно отрубей, инокулированных лактобактериями.
  2. Ферментированный анаэробно в течение нескольких недель при обычной комнатной температуре в герметичном сосуде органическое вещество изменяется и сохраняется в процессе, тесно связанном с производством некоторых ферментированные продукты и силос. Консервы обычно вносятся в почву по мере готовности или могут храниться в закрытом виде для дальнейшего использования.
  3. Варенье замешивают в почве. Это подвергает его воздействию воздуха, после чего молочная кислота окисляет к пируват, основной энергоноситель в биологических процессах.
  4. Окисленные консервы вскоре потребляются местными жителями. почвенная жизнь, «Исчезают» в течение нескольких недель при нормальной температуре. Дождевой червь действие обычно заметно, так что измененная почва приобретает текстуру, связанную с биогумус.

Характеристики

Принятые входы

Внутри недавно начатого бункера бокаши. Пищевые отходы поднимаются на перфорированной тарелке (для слива сточных вод) и частично покрываются слоем отрубей.

Этот процесс обычно применяется к пищевым отходам домашних хозяйств, рабочих мест и предприятий общественного питания, поскольку такие отходы обычно содержат значительную долю углеводов. Он применяется к другим органическим отходам путем добавления углеводов и, следовательно, производства молочной кислоты. Рецепты крупномасштабного бокаши в садоводстве часто включают: рис, и патока или же сахар.[4][5] От этого выиграет любой поток отходов с низким содержанием углеводов.

Гомолактическая ферментация может обрабатывать значительно больше видов пищевых отходов, чем при домашнем компостировании. Даже такие продукты, как остатки вареной пищи, мясо и кожа, жир, сыр и отходы цитрусовых, по сути, предварительно перевариваются, чтобы позволить почвенной жизни их поглотить.

Кусочки исходных материалов выбрасываются, если они уже сильно испортились или имеют зеленую или черную плесень. Эти гавани разлагающийся организмы, которые могут нарушить процесс брожения.

Выбросы

Углерод, газы и энергия

Гомолактическая ферментация не выделяет газа; его общее уравнение - C6ЧАС12О6 (углевод) → 2 СН3CHOHCOOH (молочная кислота). Это мягко эндотермический реакция, не выделяющая энергии; емкость для брожения остается при температуре окружающей среды.

Они резко контрастируют с разложение, который излучает большинство входящего углерода и энергии в парниковые газы (углекислый газ и метан в пропорциях, определяемых методом разложения) и в виде тепла (в аэробное разложение ) [6] При разложении также теряется основной питательный азот для растений (содержащийся в сильном парниковом газе закись азота и аммиак).[7]

Сток

Когда начинается брожение, физические структуры начинают разрушаться и выделять часть воды, содержащейся на входе, в виде жидких стоков. Со временем это составляет более 10% от общего веса. Количество варьируется в зависимости от вводимого продукта: например, мякоть огурца и дыни приводит к заметному увеличению.

Жидкость выщелачивает ценную фракцию белки, питательные вещества и молочная кислота. Для их извлечения и во избежание затопления ферментации стоки улавливаются из емкости для ферментации либо через кран, либо в основу из абсорбирующего материала, такого как biochar или макулатурный картон, или в нижнюю камеру. Сток иногда называют «чаем бокаши».

Использование чая бокаши отличается от использования чая «компостный чай ». Наиболее эффективно он используется при немедленном опрыскивании целевого участка почвы, так что любая пищевая ценность в нем достигает почвы. экосистема. Если с воздухом, например при энергичном разбавлении содержащаяся в нем молочная кислота окисляется до пирувата, что делает его менее опасным для растений. Другие виды использования могут быть потенциально опасными (например, кормление растений кислой водой) или расточительными (например, очистка сточных вод питательными веществами для растений, кормление растений белками, которые они не могут усвоить).

Объемы

Бытовые контейнеры («контейнеры для бокаши») обычно дают размер партии 5–10 кг. Это накапливается в течение нескольких недель регулярных добавлений. Каждое регулярное добавление лучше всего накапливать в контейнере, потому что рекомендуется открывать контейнер бокаси не чаще, чем один раз в день, чтобы преобладали анаэробные условия.

В садоводческих условиях партии могут быть на несколько порядков больше.[4][7] Можно использовать силосную технологию, если она приспособлена для улавливания сточных вод. Технология промышленного масштаба имитирует валки при крупномасштабном компостировании, за исключением того, что валки бокаши уплотняются, плотно закрываются и оставляются нетронутыми, чтобы создать анаэробные условия. Одно исследование предполагает, что такие валки теряют лишь незначительное количество углерода, энергии и азота.[7]

Гигиена

Бокаши по своей сути гигиенический в следующих смыслах:

Молочная кислота - сильный натуральный бактерицид, с хорошо известными антимикробными свойствами.[8] Это активный ингредиент некоторых чистящих средств для унитазов.[9] По мере того, как производится больше, он в конечном итоге подавляет даже своих собственных производителей, кислотоустойчивые лактобациллы, так что ферментация бокаши в конечном итоге замедляется и останавливается сама собой. Есть также свидетельства того, что мезофильная (температура окружающей среды) ферментация убивает яйца Аскариды червь - паразит человека - через 14 дней.[10]

Бункер для брожения не выделяет запахов, когда он закрыт. Домашний бункер открывают только на минуту или около того, чтобы добавить и засеять вводимое через крышку или слить стоки через кран. В это время пользователь сталкивается с кислым запахом лакто-брожения (часто описываемым как «рассол»), который гораздо менее неприятен, чем запах разложения.[11]

Герметичный бункер для брожения не привлекает насекомых.

Литература Бокаши утверждает, что мусорщики не любите ферментированные вещества и избегайте их использования в садах.[12]

Добавка в почву

Квашеные бокаши добавляются в подходящую область почвы. Подход, обычно рекомендуемый поставщиками бытового бокаши, похож на «Выкопайте траншею в земле в своем саду, добавьте мусор и накройте».[13]

На практике сложно регулярно находить подходящие участки для траншей, которые впоследствии будут подрастать под растения. Альтернативой для решения этой проблемы является «почвенная фабрика».[14] Это ограниченный участок почвы, в который с течением времени смешивается несколько партий варенья бокаши. Из него можно извлечь измененную почву для использования в другом месте. Он может быть любого размера. Он может быть постоянно расположен или в вращение. Она может быть закрытой, проволочной сеткой или закрытой для защиты от животных с поверхности. Могут быть добавлены отработанная почва или компост, а также органические добавки, такие как biochar, а также неферментированный материал, и в этом случае граница между бокаши и компостированием становится размытой.

Предлагаемая альтернатива[15] состоит в том, чтобы гомогенизировать (и потенциально разбавить) консервы до жидкого навоза, который распределяется по поверхности почвы. Этот подход требует энергии для гомогенизации, но, исходя из вышеизложенных характеристик, он должен давать несколько преимуществ: тщательное окисление консервов; не нарушая более глубокие слои, за исключением усиленного действия червя; малопригодность для животных-падальщиков; применим на больших площадях; и, если делать это неоднократно, способна поддерживать более обширную почвенную экосистему.

История

По словам производителя принадлежностей бокаши, «считается, что эта практика уходит своими корнями в древние времена. Корея ”.[16] Эта традиционная форма ферментирует отходы непосредственно в почве, полагаясь на местные бактерии и осторожное захоронение в анаэробной среде. Модернизированный метод садоводства под названием Корейское естественное земледелие включает ферментацию местным микроорганизмы (IM или IMO) собирают на месте, но также содержат множество других элементов. Коммерческий японский метод бокаси был разработан Теруо Хига в 1982 году под торговой маркой «EM» (сокращенно от Эффективные микроорганизмы ).[16] EM стала самой известной формой бокаши во всем мире, в основном в домашнем употреблении, и, как утверждается, она распространилась более чем в 120 странах.[16]

Хотя никто не оспаривал, что EM запускает гомолактическую ферментацию и, следовательно, улучшает почву, другие утверждения были оспаривается надежно. Разногласия частично связаны с другими применениями, такими как прямая инокуляция почвы ЭМ и прямое кормление ЭМ животным, а частично - вызваны ли эффекты поправки на почву просто энергетической ценностью и питательными веществами ферментированного материала, а не конкретными микроорганизмами. Возможно, пристальное внимание EM к микроорганизмам отвлекло научное внимание как от процесса бокаши в целом, так и от конкретной роли в нем молочной кислоты, пирувата и почвенной жизни выше бактериального уровня.

Альтернативные подходы

Некоторые организмы в ЭМ (фотосинтетические бактерии и дрожжи) кажутся логически излишними, так как они сначала подавляются темной анаэробной средой гомолактической ферментации, а затем убиваются ее молочной кислотой. Следовательно, некоторые стремились снизить затраты и расширить масштабы операций. Сообщается об успехе:

  • самостоятельно собранные микроорганизмы, проверенные на лактоферментацию;[17][18]
  • Лактобациллы самостоятельно, т.е. без других ЭМ микроорганизмов;[19] один из таких источников - кислота сыворотка из йогурт;[20]
  • альтернативные субстраты для инокулянта, такие как газетная бумага;[20]
  • самодельные герметичные сосуды для брожения (поиск "DIY bokashi bin" - слишком много и разнообразно, чтобы цитировать);
  • крупнее домашнего хозяйства, например, группа мелких фермеров.[21]

Использует

Основное применение бокаши, описанное выше, - это извлечение ценности из органических отходов путем их преобразования в почву.

В Европе продукты питания и напитки, отправляемые на корм животным, не считаются отходами, поскольку это рассматривается как «перераспределение».[22] Это может относиться к бокаши, приготовленному из пищевых продуктов, поскольку он попадает в пищевую сеть почвы и, кроме того, по своей природе возбудитель -свободный.

Побочным эффектом отвода органических отходов в почвенную пищевую сеть является отведение их от местных управление отходами потоков и связанных с ними затрат на сбор и удаление. Для поощрения этого, например, большинство местных властей Великобритании субсидируют домашние стартовые наборы бокаши в рамках Национальной системы компостирования дома.[23]

Еще один побочный эффект - увеличение органический углерод содержание измененного грунта. Некоторые из них - относительно долгосрочные поглотитель углерода - поскольку почвенная экосистема создает перегной - а некоторые являются временными, пока более богатая экосистема поддерживается такими мерами, как постоянные посадки, нет выращивание и органические мульча. Пример этих мер можно увидеть на Ferme du Bec Hellouin во Франции.[18][24] Таким образом, у Бокаши есть потенциальное применение, позволяющее общинам ускорить преобразование земель из химического в органическое садоводство и сельское хозяйство, к восстановить деградированную почву, и развивать городское и пригородное садоводство близко к источникам ввода.

Антипатогенная природа бокаши проявляется в санитария, в частности, для лечения кал. Оборудование и материалы для обработки фекалий домашних животных продаются на коммерческой основе.[25] но не всегда обращайте внимание на гигиенические риски.[26] Обработка человеческих фекалий для улучшения почвы была тщательно изучена, в частности, с использованием биочара (сам по себе улучшитель почвы) для удаления запахов и сохранения питательных веществ.[27] Социальная приемлемость - серьезное препятствие, но нишевые рынки такие как санитария для оказания неотложной помощи, мероприятия на открытом воздухе и временные рабочие места могут превратить эту технологию в подрывные инновации.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Словарь тангоринов». Получено 9 января 2019.
  2. ^ "Значение бокаси по-японски". RomajiDesu.
  3. ^ Ямада, Кенго; Сюй, Хуэй-лянь (2000). «Свойства и применение органических удобрений, инокулированных эффективными микроорганизмами». Журнал растениеводства. 3: 255–268. Дои:10.1300 / J144v03n01_21. S2CID  73574288 - через ResearchGate.
  4. ^ а б "Бокаши дю Коста-Рика - Речетт". Альтеркультеры. Февраль 2017 г.. Получено 9 января 2019.
  5. ^ «Гондурас - Производство удобрений Бокаши». Бумага Бокаши. Январь 2011 г.. Получено 9 января 2018.
  6. ^ Хауг, Роджер Тим (1993). Практическое руководство по разработке компоста. Lewis Publishers. ISBN  0-87371-373-7.
  7. ^ а б c Босх, Марлу; Хитман, Анке; Хоэкстра, Ян Феерсма (2016). «Ферментация (бокаси) против компостирования органических отходов: последствия для потерь питательных веществ и выбросов CO2» (PDF). Agriton.nl. Получено 17 января 2019.
  8. ^ De Vuyst, L .; Вандамм, Э.Дж. (1994). «Антимикробный потенциал молочнокислых бактерий». Бактериоцины молочнокислых бактерий. Бостон, Массачусетс, США: Springer. С. 91–129. Дои:10.1007/978-1-4615-2668-1_3. ISBN  978-1-4613-6146-6.
  9. ^ «Средство для чистки жидких унитазов с толстой жидкостью Toilet Duck®». СК Джонсон. 2019. Получено 9 января 2019.
  10. ^ Ligocka, A .; Палушак, З. (2009). «Эффективность различных технологий дезинфекции по инактивации яиц Ascaris suum в органических отходах». Вестник Ветеринарного института в Пулавах. 53: 641–644.
  11. ^ Фокс, Д.С. (август 2009 г.). "Вы чувствуете запах?". Bokashislope. Получено 9 января 2019.
  12. ^ Кэсли, Никки (август 2015). «Компостирование без вредителей». Bokashi Living. Получено 9 января 2019.
  13. ^ "Используя ведро бокаши". Бокаши Директ. Июнь 2016. Получено 9 января 2019.
  14. ^ Харлен, Дженни (4 марта 2013 г.). «Как сделать почвенный завод». Мир Бокаши. Получено 9 января 2019.
  15. ^ Павлис, Роберт. «Почвенная фабрика с использованием фермента Бокаши». Садовые мифы.
  16. ^ а б c «История Бокаши и как это работает». ЭМ Бокаши Компостирование. 16 октября 2012 г.. Получено 9 января 2019.
  17. ^ Парк, Хун; Дюпон, Майкл В. (август 2008 г.). «Как культивировать местные микроорганизмы». Биотехнологии. Гавайский университет. 9: 1–7. HDL:10125/12174.
  18. ^ а б Эрве-Грюйер, Перрин и Шарль (2016). Чудесное изобилие. Уайт-Ривер-Джанкшен, Вирджиния, США: Chelsea Green Publishing. С. 100–103. ISBN  9781603586429.
  19. ^ «Как сделать и использовать свою собственную культуру лактобацилл». Чувак растет. 11 января 2017. Получено 9 января 2019.
  20. ^ а б «Бумажный бокаши». Блог "Газета Бокаши". 2008. Получено 9 января 2019.
  21. ^ «Рецепт возрождения Гондураса». USC Canada. 25 августа 2017 г.. Получено 9 января 2019.
  22. ^ «Сборник статистики отходов и ресурсов, издание 2018 г.». GOV.UK по вопросам окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства. 24 мая 2018. Получено 9 января 2019.
  23. ^ «Национальная система домашнего компоста». Straight Ltd (см. Вкладку "Партнеры" для местных властей). Получено 9 января 2019.
  24. ^ "La ferme biologique du Bec Hellouin" (на французском и английском языках). Получено 9 января 2019.
  25. ^ «Использование домашних животных». Цикл Бокаши. Получено 13 января 2019.
  26. ^ "Собачьи какашки и компостирующие фекалии кошек и собак (субпозиция" Бокаши, ферментация фекалий собак и кошек ")". Продолжайте компостировать. 2014. Получено 13 января 2019.
  27. ^ Йеманех, Асрат; Итчон, Джина (2015). Оттерполь, Ральф; и другие. (ред.). Terra Preta Sanitation 1 - Предпосылки, принципы и инновации. Deutsche Bundesstiftung Umwelt. С. 127–132. ISBN  978-3-00-046586-4.