Fermenterad kompost & aerob kompost/ en vetenskaplig sammansättning i förhållande till klimatet

Nedan finns en sammanställning som jämför en fermenterad (mjölksyrejäst) kompost med en aerob kompost i förhållande till klimatet

Varför ger den fermenterade komposten mer inlagring av långlivade kol- och kväveföreningar och hur skiljer sig den från den traditionella aeroba komposteringen?

Steg 1. Komposteringen – att konservera energin

Se bifogad vetenskaplig rapport nedan som har genomgått en oberoende granskning (peer-review) av MIT Cambridge med flera internationellt högt rankade universitet inför den vetenskapliga hållbarhetskonferensen Universal Village 2016 (Fermentation (Bokashi) versus Composing of Organic Waste materials: Consequences for Nutrient Losses and CO2-footprint, Bosh et.al, 2016). Stiftelsen har fått en skriftlig bekräftelse av MIT/Cambridge att rapporten har gått igenom peer-review.

Citat:

IV. CONCLUSIONS

Making Bokashi compared with traditional Composing, results in:

Den fermenterade komposten konserverar en stor del av energin och kvävet i det organiska materialet. Detta ger möjlighet att återföra en kompost med avsevärt mer lättillgänglig energi med en bättre NPK-balans. OBS: C/N-kvoten är viktigt eftersom en högre kvot ger tillväxt av mykorrhiza och styr F/B kvoten som i sin tur har en viktig roll i inlagringen av kol och kväve.

Steg 2. Vad händer i odlingsjorden – Primingeffekten

Näringsväven i jordekosystemet kan förenklat beskrivas som en heterotrof superorganism, det vill säga att organismen behöver konsumera energirika kolföreningar för att överleva och för att få tillgång till energi. Eftersom den fermenterade komposten innehåller en avsevärt högre andel lättillgänglig energi så ger den också en stor tillväxt av mikrobiomet och en betydande respiration och mineralisering av det organiska materialet. Men de senaste åren har vetenskapliga rapporter visat att det samtidigt ger en avsevärt större andel långlivade kol- och kväveföreningar – kolinlagringar. Glukoproteinet glomalin, som är en viktig beståndsdel i mykorrhizan, är ett exempel på långlivade kol- och kväveföreningar. Glomalin består av C & N och kan ligga i jorden upp till 25 år, se Nature 2017 (Wang et.al, Glomalin contributed more to carbon, nutrients in deeper soils, and differently associated with climates and soil properties in vertical profiles).

Den grafiska beskrivningen nedan från en Nature rapport 2020 om priming, kan användas för att beskriva skillnaden, Priming innebär effekten av en tillväxtstimulering av mikrobiomet som styrs av rotexudat (energirika lätt tillgängliga ämnen som avges från rötterna). En hög priming ger en hög respiration och mineralisering och dessutom en avsevärt högre inlagring av långlivade C & N ämnen.

En aerob kompost innehållet per volym en hel del mineraliserad näring och passar därför bäst in i modellens vänstra system. Dess nackdel är att den inte har den höga andelen av lättillgänglig energi och att den därför inte skapar samma priming effekt som den energirika fermenterade komposten. Se cirkeln till vänster, längst ned: en övervägande del av kolet i systemet lagras in i en labil form och omsätts därför snabbt.

Den fermenterade komposten passar bäst in i det högra systemet då den genom sin höga andel av lättillgänglig energi, varav många ämnen kan jämföras med rotexudat, ger en snabb tillväxt av mikrobiomet. Detta ger en hög respiration men samtidigt lagras också en stor andel C & N in i jorden som långlivade kolföreningar : glomalin, kutin, suberin m.m. Se cirkeln längst ned till höger (recalcitrance = långlivat).

Flera vetenskapliga rapporter har under senare år visat på att inlagringen av kol/kväve vid hög priming är större än avgången av CO2 genom respiration, se Global Change Biology 2014 (Qiao et.el, Labile carbon retention compensates för CO2 released by priming in forest soils). OBS: En rätt producerad fermenterad kompost innehåller även en hög andel PGPR mikrober = Plant Growth Promoting Rhizobacteria, som både stärker tillväxten av växten/grödan, samt tillväxten av mykorrhiza. Bland dessa PGPR-mikrober finns fotosyntesbakterierna, se sista bilagan, Microbial Biotechnology, 2019, Purple non-sulphur bacteria and plant production: benefits for fertilization, stress resistance and the environment.

PNSB = Fotosyntesbakterier

Citat:

Purple non-sulphur bacteria (PNSB) are phototrophic microorganisms, which increasingly gain attention in plant production due to their ability to produce and accumulate high-value compounds that are beneficial för plant growth. Remarkable features of PNDB include the accumulation of polyphosphate, the production of pigments and vitamins and the production of plant growth-promoting substances (PGPSs). …..

This review highlights the potential of using PNSB in plant production, with emphasis on three key performance indicators (KPIs): fertilazation, resistance to stress (biotic and abiotic) and environmental benefits. PNSB have the potential to enhance plant growth performance , increase the yeild and quality of edible plant biomass, boost the resistance to environmental stresses, bioremidate heavy metals and mitigate greenhouse gas emissions.

Dr. Christine Jones om fermenterad kompost kontra aerob kompost/kompost-te

Dr. Christine Jones är den forskare som ligger bakom att Australien är först ut med ett statligt program där lantbrukare får betalt för att lagra in kol i jordbruksjorden. Hon är en internationellt respekterad forskare med kolinlagring som ett av sina expertisområden.

Citat:

Firstly, aerobic composting can sometimes go wrong and result in very inferior compost with high levels of pathogens. This is particularly so if a brew of compost tea is not sufficiently aerated. Australian farmers have had a lot of experience with aerated compost tea and have had many issues with it.

On the other hand, if the compost is fermented (that is, inoculated with lactobacillus), the lactobacillus will prevent it from spoiling. Fermentative environments are incredibly rich microbially. For example, the gut of an earthworm and the rumen of cow are fermentative – and support a great abundance and diversity of microbes. If we want to create an environment with high levels of microbial activity, the fermentative pathway is the best.

When I say the fermentative medium is ’microbally rich’ I mean rich in both abundance and diversity. Fermentative media support anaerobic fungi as well as bacteria, archaea, protists and viruses. It is very difficult for this wide range of microbes – especially the fungi – to survive in compost that is being continually turned and chopped and aerated. Indeed, the continual turning results in a bacterially dominated product.Fungi are awesome ecosystem engineers. If the desired end product is a high-fungal compost, then a fermentative method is the way to go

Om F/B kvoten och kolinlagring

Kvoten mellan jordens svampar & bakterier, den så kallade F/B kvoten, har både i forskningsförsök i USA och i vetenskapliga rapporter visat sig ha en roll i inlagringen av kol i odlingsjorden. Se sista forskningsrapporten nedan. Se även länken angående forskaren David Jonsons försök:

https://www.csuchico.edu/regenerativeagriculture/bioreactor/index.shtml

Soil Fungal:Bacterial Ratios Are Linked to Altered Carbon Cycling, Citat:

We conclude that in this soil system, the increased abundance of fungi in both soils and the altered C cycling patterns in the F:B dominated soils highlight the significant role of fungi in litter decomposition and indicate that F:B ratios are linked to higher C storage potential.