تجزیه مواد آلی: شکستن مواد آلی توسط باکتری‌ها و قارچ‌ها

تجزیه مواد آلی: بازیافت طبیعت

تجزیه چیست و چه کسانی انجامش می‌دهند؟

تجزیه، فرآیند شکستن مواد آلی پیچیده (مانند برگ‌های مرده، پوست میوه، بدن جانوران مرده) به مواد معدنی ساده است. این کار عمدتاً توسط موجودات بسیار ریز به نام تجزیه‌کننده^۶ انجام می‌شود. دو گروه اصلی تجزیه‌کننده‌ها، باکتری‌ها و قارچ‌ها هستند. آن‌ها مانند کارگران نامرئی طبیعت، مدام مشغول تمیز کردن و بازیافت هستند.

برای درک بهتر، یک سیب را در نظر بگیرید که روی زمین جنگل افتاده است. پس از چند روز، لکه‌های قهوه‌ای رنگی روی آن ظاهر می‌شود. این لکه‌ها در واقع کلونی‌های قارچ‌ها و باکتری‌ها هستند که شروع به خوردن و تجزیهٔ سیب کرده‌اند. پس از چند هفته، سیب نرم و لهیده می‌شود و به تدریج به خاک تیره و غنی تبدیل می‌گردد. این خاک تیره که هوموس^۷ نام دارد، نتیجهٔ کار تجزیه‌کننده‌هاست.

مراحل تجزیه از شروع تا پایان

تجزیه یک شبه اتفاق نمی‌افتد و مراحل مشخصی دارد. این فرآیند را می‌توان به سه مرحلهٔ اصلی تقسیم کرد:

مرحله اول: تجزیهٔ اولیه
در این مرحله، موجودات بزرگ‌تر مانند کرم‌های خاکی، حشرات و جوندگان کوچک، مواد آلی بزرگ را به تکه‌های کوچک‌تر خرد می‌کنند. این کار سطح تماس مواد را برای حملهٔ باکتری‌ها و قارچ‌ها افزایش می‌دهد. مانند این است که شما یک تکه نان بزرگ را قبل از خوردن، قاچ کنید.

مرحله دوم: تجزیهٔ شیمیایی
این مرحله، اصلی‌ترین بخش کار است. در اینجا، باکتری‌ها و قارچ‌ها با ترشح آنزیم‌های گوناگون، مولکول‌های پیچیده را می‌شکنند. برای مثال، آنزیم‌های مختلفی برای شکستن سلولز^۸ (جزء اصلی دیوارهٔ سلولی گیاهان)، لیگنین^۹ (چسب بین سلول‌های گیاهی) و پروتئین^۱۰ ها وجود دارد. معادلهٔ ساده‌شدهٔ تنفس سلولی که در طی این فرآیند اتفاق می‌افتد، به صورت زیر است:

مرحله سوم: تشکیل هوموس و معدنی شدن
پس از شکسته شدن مولکول‌های پیچیده، مواد ساده‌ای باقی می‌مانند که ترکیب آن‌ها هوموس را تشکیل می‌دهد. هوموس ماده‌ای اسفنجی، تیره و بسیار مغذی برای گیاهان است. در نهایت، حتی هوموس نیز به طور کامل تجزیه شده و به مواد معدنی مانند نیترات، فسفات و پتاسیم تبدیل می‌شود که توسط ریشهٔ گیاهان جذب می‌شوند.

عوامل مؤثر بر سرعت تجزیه

سرعت تجزیه همیشه یکسان نیست و به عوامل مختلفی بستگی دارد. این عوامل را می‌توان در یک جدول خلاصه کرد:

کمپوست: یک کاربرد عملی و مفید

انسان‌ها از دانش خود در مورد تجزیه، برای مدیریت پسماند و تولید کود استفاده می‌کنند. کمپوست^۱۱ کردن، فرآیندی است که در آن ما شرایط ایده‌آل (دما، رطوبت، اکسیژن) را برای تجزیه‌کننده‌ها فراهم می‌کنیم تا زباله‌های آشپزخانه (مانند پوست میوه و سبزیجات) و باغچه (مانند برگ‌های خشک) را به کودی غنی تبدیل کنند.

شما هم می‌توانید یک کمپوست‌ر کوچک در خانه داشته باشید. کافی است یک سطل بزرگ داشته باشید و در آن لایه‌لایه، مواد قهوه‌ای (مانند برگ خشک یا خاکاره برای تأمین کربن) و مواد سبز (مانند پوست موز یا کاهو برای تأمین نیتروژن) بریزید. آن را مرطوب نگه دارید و گاهی آن را هم بزنید تا اکسیژن به داخل آن برسد. پس از چند ماه، این مواد به خاکی تیره و مطبوع به نام کمپوست تبدیل می‌شوند که بهترین غذا برای گل‌ها و گیاهان خانگی شماست.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

^۱ تجزیه (Decomposition)
^۲ باکتری‌ها (Bacteria): موجودات زندهٔ تک‌سلولی و میکروسکوپی.
^۳ قارچ‌ها (Fungi): دسته‌ای از موجودات زنده که شامل مخمرها، کپک‌ها و قارچ‌های کلاهک‌دار می‌شوند.
^۴ کربن (Carbon)
^۵ نیتروژن (Nitrogen)
^۶ تجزیه‌کننده (Decomposer)
^۷ هوموس (Humus): ماده‌ای آلی و تیره‌رنگ در خاک که از تجزیهٔ ناقص بقایای گیاهی و جانوری به وجود می‌آید.
^۸ سلولز (Cellulose): یک پلی‌ساکارید و جزء اصلی دیوارهٔ سلولی گیاهان.
^۹ لیگنین (Lignin): یک پلیمر پیچیده که باعث استحکام و چوبی شدن دیوارهٔ سلولی گیاهان می‌شود.
^۱۰ پروتئین (Protein)
^۱۱ کمپوست (Compost): کودی که از پوسیدن و تجزیهٔ طبیعی بقایای گیاهی و جانوری در شرایط خاص به دست می‌آید.
^۱۲ غیرقابل تجزیه (Non-biodegradable)
^۱۳ تجزیه بی‌هوازی (Anaerobic Decomposition)