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ミミズ堆肥（ミミズコンポスト）は、さまざまな種類のミミズ（通常はアカミミズ、シロミミズ、その他のミミズ）を使用して、分解中の野菜や食品廃棄物、寝具材料、ミミズの糞の混合物を作成する分解プロセスの産物です。このプロセスはミミズコンポスト化と呼ばれ、この目的でミミズを飼育することをミミズ栽培と呼びます。
ミミズ糞（ミミズの糞、[a] ミミズの腐植土、ミミズの糞、ミミズの肥料、ミミズの排泄物とも呼ばれる）は、ミミズによる有機物の分解の最終産物です。 [1]これらの排泄物は、ミミズ堆肥化前の有機物よりも汚染物質のレベルが低く、栄養素の飽和度が高いことが示されています。[2]
ミミズ堆肥には水溶性栄養素が含まれており、ミミズ洗浄液として抽出することができ、栄養価の高い優れた有機肥料および土壌改良剤です。[3]園芸や持続可能な有機農業に使用されます。
ミミズ堆肥化は下水処理にも応用できる。[要出典]このプロセスのバリエーションにミミズ濾過（またはミミズ消化）があり、廃水または水洗トイレの汚水から直接有機物、病原菌、酸素要求量を除去するのに用いられる。 [4] [5]
概要
ミミズコンポストは、従来の堆肥化に比べて有機廃棄物をより迅速に処理できるため、産業および家庭の両方で人気が高まっています。堆肥化において、ミミズコンポストを使用すると、塩分濃度が低く、[6] [7]より中性のpHを持つ製品が生成されます。[7]
最もよく使われるミミズの種類（または堆肥用ミミズ）は、アカミミズ（Eisenia fetidaまたはEisenia andrei）ですが、ヨーロッパミミズ（Eisenia hortensis、別名Dendrobaena veneta）やアカミミズ（Lumbricus rubellus）も使用できます。[8]アカミミズは食欲が旺盛で繁殖が早いため、ほとんどのミミズ堆肥専門家に推奨されています。ヨーロッパミミズは、デンドロバエナ、デンドラ、オランダミミズ、ベルギーミミズ など、さまざまな名前で呼ばれています。
ミミズ堆肥は水溶性栄養素を含み、植物が比較的吸収しやすい形で栄養豊富な有機肥料および土壌改良剤です。 [3]ミミズの糞は有機肥料として使用されることがあります。ミミズは単純な形でミネラルを粉砕して均一に混ぜるため、植物は最小限の労力でミネラルを得ることができます。ミミズの消化器系は、特定の微生物が繁殖できる環境を作り出し、植物にとって「生きた」土壌環境を作り出します。[9]ミミズの消化管を通過した土壌の部分は、ドリロスフェアと呼ばれます。[10]
ミミズコンポストはパーマカルチャーでは一般的な方法です。[11] [12]
ミミズウォッシュは、ミミズ堆肥の液体ポーションからも得られます。ミミズウォッシュには、プロテアーゼ、アミラーゼ、ウレアーゼ、ホスファターゼの酵素カクテルが含まれています。ミミズウォッシュの微生物学的研究により、アゾトバクター属、アグロバクテリウム属、リゾビウム属などの窒素固定細菌と、いくつかのリン酸可溶化細菌が含まれていることが明らかになりました。実験室規模の試験では、ミミズウォッシュが植物の成長に有効であることが示されています。[13]
設計上の考慮事項
適切なワームの種類
すべてのミミズは堆肥を作りますが、一部の種はこの目的には適していません。ミミズ堆肥を作るミミズは一般に地上に生息します。堆肥作りに最もよく使用される種は次のとおりです。
- Eisenia fetida (ヨーロッパ)、レッドウィグラーまたはタイガーワーム。Eisenia andreiと近縁で、こちらも使用可能です。
- ヨーロッパミミズの一種であるEisenia hortensis (ヨーロッパ) は、C:N 比の高い物質を好みます。
- Eudrilus eugeniae (西アフリカ)、アフリカのミミズ。熱帯地方で有用。
- Perionyx excavatus（南アジアと東アジア）、ブルーワーム。熱帯および亜熱帯で使用される場合があります。 [14]
- Lampito mauritii (南アジア)、地元で使用されています。
これらの種は、ヨーロッパや北アメリカ全土の有機質に富んだ土壌によく見られ、腐った植物、堆肥、肥料の山に生息しています。浅い場所に生息し、土壌中の分解中の植物質を食べるため、ミミズ容器内の食物や植物の廃棄物で生活することに容易に適応します。一部の種は地域によっては侵略的であると考えられているため、避けるべきです（リストについては、ミミズの侵略的種を参照）。 [1] [15]
堆肥用ミミズは、苗木通販業者や釣り具店で餌として販売されているので、オンラインで注文できます。また、堆肥や肥料の山から集めることもできます。これらの種は、普通の土壌や、水が溜まった舗装道路に生息するミミズとは異なります。
以下の種は推奨されません:
- Lumbricus rubellusとLumbricus terrestris (ヨーロッパ)。この2つの近縁種は無脊椎動物で、地中に穴を掘り、餌を求めて地上に出てくるのが好きだ。そのため、浅い堆肥箱には適応しにくいため、避けるべきである。 [16]北米でも侵略的外来種となっている。
大規模
大規模なミミズ堆肥化は、カナダ、イタリア、日本、インド、マレーシア、フィリピン、米国で実践されています。[17]ミミズ堆肥は、農業、造園、堆肥茶の作成、または販売に使用できます。これらの作業の一部では、餌や家庭でのミミズ堆肥化用のミミズが生産されています。
大規模なミミズコンポストには、主にウィンドロウ法とレイズドベッド法の 2 つの方法があります。一部のシステムでは、ミミズが住むための寝具材で構成され、大きな容器として機能するウィンドロウを使用します。これに有機物を追加します。ウィンドロウにはミミズが逃げるのを防ぐ物理的な障壁はありませんが、理論的には、ミミズが食べる有機物が豊富にあるため、逃げることはありません。多くの場合、ウィンドロウはコンクリートの表面で使用され、捕食者がミミズの集団に近づくのを防ぎます。
ウィンドロウ法と堆肥ウィンドロウターナーは、テキサス州キャニオンのコンポストコーポレーションのフレッチャー・シムズ・ジュニアによって開発されました。ウィンドロウコンポストシステムは、農家が酪農廃棄物を管理するための持続可能で費用効率の高い方法として知られています。[18]
2 つ目の大規模ミミズコンポストシステムは、上げ床式またはフロースルー式です。このシステムでは、ミミズに床の上部から 1 インチの「ミミズ餌」を与え、床の底部を形成する大きなメッシュスクリーンにブレーカーバーを引いて、下から 1 インチの糞を収穫します。
ミミズは新しい餌源に向かって絶えず移動する表面生息生物であるため、フロースルー システムでは、梱包前にミミズを糞から分離する必要がありません。フロースルー システムは屋内施設に適しているため、寒冷な気候での運用に適しています。
小規模
家庭でミミズコンポストを作る場合、さまざまな種類の容器が市販されています。また、さまざまな改造容器を使用することもできます。古いプラスチック容器、木材、発泡スチロール、または金属製の容器で作られている場合があります。小型容器のデザインは、通常、容器をどこに保管したいか、ミミズにどのような餌を与えたいかによって異なります。
ミミズビンの材料の中には、他の材料よりも好ましくないものもあります。金属製の容器は熱を伝導しやすく、錆びやすく、ミミズ堆肥に重金属を放出する可能性があります。発泡スチロールの容器は有機物に化学物質を放出する可能性があります。[19]一部の杉、イエローシダー、レッドウッドには樹脂油が含まれており、ミミズに害を及ぼす可能性がありますが、 [20]ウエスタンレッドシダーは堆肥化条件で優れた耐久性を発揮します。ツガは安価で腐食にかなり強い木材で、ミミズビンの建材として使用できます。[21]
容器には、通気のために穴やメッシュが必要です。底に注ぎ口や穴を付けて、余分な液体をトレイに排出して収集する人もいます。[22]最も一般的に使用される材料は、プラスチック（リサイクルされたポリエチレンとポリプロピレン）と木材です。[23]プラスチック製のミミズ堆肥容器は理想的ですが、吸収性がないため、木製のものよりも排水が必要です。ただし、木製の容器は最終的には腐敗するため、交換する必要があります。
小規模なミミズコンポストは、スペースが限られている場所で、生ゴミを高品質の土壌改良剤に変えるのに適しています。ミミズは、ビンコンポストに必要な人間の追加の肉体的労力（ビンを回す）なしで有機物を分解できます。
アカミミズのようなゴミを食べる堆肥を作るミミズは表層性（地表に生息）で、共生関係の微生物とともに食品廃棄物を分解するための理想的な媒介者となる。Lumbricus terrestrisのような一般的なミミズは無脊椎動物（深い穴を掘る）種であるため、閉鎖系での使用には適さない。[24]土壌に貢献する他の種には、昆虫、他のミミズ、カビなどがある。[25]
気候と気温
気候によってミミズ堆肥化の方法に違いがあるかもしれない。[26]大規模な容器システム（高い保温性を持つ場合がある）の温度を監視する必要がある。なぜなら、使用される原材料や供給物が堆肥化すると、腐敗してミミズ容器が熱くなり、ミミズが死んでしまう可能性があるからである。
堆肥システムで最も一般的に使用されるミミズであるミミズ（Eisenia fetida、 Eisenia andrei、Lumbricus rubellus ）は、15〜25℃（59〜77℉）の温度で最も急速に摂食します。ミミズは10℃（50℉）で生存できます。30℃（86℉）を超える温度では害を及ぼす可能性があります。[27]この温度範囲は、熱帯気候を除くすべての地域でミミズを使った屋内でのミミズ堆肥化が可能であることを意味します。Perionyx excavatusなどの他のミミズは、より温暖な気候に適しています。[28]ミミズビンを屋外に置く場合は、直射日光の当たらない風雨から保護された場所に置き、冬には霜が降りないように断熱する必要があります。
原料
ミミズコンポストで堆肥化できない食品廃棄物はほとんどありませんが、肉廃棄物や乳製品は腐敗しやすく、屋外の容器では害虫を引き寄せる可能性があります。容器が熱くなるのを避けるために、生ごみは適度に追加する必要があります。
小規模または家庭用システム
このようなシステムでは通常、台所や庭の廃棄物が使用され、「ミミズやその他の微生物を利用して、台所の残り物などの有機廃棄物を消化する」[29] 。 これには以下が含まれます。
- すべての果物と野菜（柑橘類を含む、数量限定）
- 野菜や果物の皮や端
- コーヒーの粉とフィルター
- ティーバッグ（タンニン含有量が多いものも含む）
- パン、クラッカー、シリアルなどの穀物（カビが生えたものや古くなったものも含む）
- 卵の殻（洗い流したもの）
- 葉や草刈り（農薬を散布していないもの[30]）
- 新聞（新聞に使用されているインクのほとんどは無毒です）
- ペーパータオル（洗剤や化学薬品を使用していないもの）
大規模または商業用
このようなミミズ堆肥化システムには、大量の食料の信頼できる供給源が必要である。現在稼働しているシステム[31]では、以下のものが使用されている。
収穫
堆肥化の速度に影響を与える要因には、気候と堆肥化の方法があります。堆肥が完成したかどうかを判断するための兆候があります。完成した堆肥は、常温で、色が濃く、湿ったスポンジのように湿っています。プロセスの終わりに近づくと、バクテリアは食物の代謝速度を遅くするか、完全に停止します。この時点では、堆肥にまだ固形有機物が残っている可能性がありますが、取り除かない限り、堆肥の中に残り、今後数年間分解し続ける可能性があります。堆肥は完成したら、酸が除去されて中性になるために熟成させる必要があります。これには最大3か月かかる可能性があり、堆肥のサイズがより均一になります。熟成中の堆肥を地面から離しておくと、不要な植物の成長を防ぐことができます。堆肥は常にわずかに湿っていて、通気性がある必要がありますが、ひっくり返す必要はありません。熟成プロセスは、貯蔵容器または防水シートの上で行うことができます。[34]
方法
ミミズ堆肥は、食べ残しや寝床の残りがほとんどまたは全く含まれていないときに収穫できる。[29]小規模システムからの収穫には、「捨てて手選別」、「ミミズに選別させる」、「容器を交互に」、「分割して捨てる」など、いくつかの方法がある。[35]これらは、時間と労力の量、そしてミミズ堆肥製造者が収穫した堆肥に閉じ込められるのをできるだけ避けたいかどうかによって異なる。
ミミズ堆肥を収穫するピラミッド法は、小規模なミミズコンポスト化でよく使用され、単層容器で最も簡単な方法と考えられています。[36]このプロセスでは、堆肥は大きな塊と軽い堆肥に分けられ、大きな塊はさらに分解するために堆肥化に戻され、軽い堆肥は残りのプロセスが続けられます。この軽い混合物は、日光の下で防水シートの上に小さな山に積まれます。ミミズは本能的に山の底に潜ります。数分後、ピラミッドの上部が繰り返し取り除かれ、ミミズが再び見えるようになります。これは、堆肥の山がほとんどミミズで構成されるまで繰り返されます。
堆肥を収穫する際に、卵と繭を分けて容器に戻すことで、新しいミミズが孵化するようにすることができます。繭は小さくてレモンの形をした黄色がかった物体で、通常は肉眼で見ることができます。[37]繭には最大20匹のミミズが入っています（2～3匹が最も一般的ですが）。孵化に適さない条件の場合、繭は2年間も休眠状態になることがあります。[38]
プロパティ
ミミズ堆肥は、他の堆肥化方法で作られた堆肥よりも多くの栄養素が豊富であることが示されています。[39]また、栄養素が添加された市販の植物培地よりも優れた性能を発揮しましたが、マグネシウムのレベルとpHの調整が必要でした。[40]
しかし、ある研究では、自家製の裏庭のミミズ堆肥は、微生物バイオマス、土壌微生物の活性、ライグラスの一種の収量において、自治体の堆肥よりも低いことが判明しました[ 41] 。[41]
土壌にすでに存在する栄養素を植物が利用できる形に変換する微生物が豊富に含まれています。
他の堆肥とは異なり、ミミズの糞にはミミズの粘液も含まれており、最初の水やりで栄養素が流されるのを防ぎ、普通の土よりも水分を保持するのに役立ちます。[42]
ミミズ堆肥中の総窒素含有量の増加、利用可能な窒素とリンの増加、カリウムの減少、および汚泥と土壌からの重金属の除去の増加が報告されている。[43]重金属の生物学的利用能の低下は、多くの研究で観察されている。[44] [45]
ミミズ堆肥化の利点
土壌
- 土壌の通気性を改善する
- 土壌に微生物を豊富に含ませる（ホスファターゼやセルラーゼなどの酵素を加える）
- ミミズの糞中の微生物活性は、ミミズが摂取する土壌や有機物中の10～20倍高い[46]
- 土壌にすでに生息している深い穴を掘るミミズを引き寄せます
- 保水力を向上させる[47]
植物の成長
経済
- バイオ廃棄物の変換により、埋め立て地に流入する廃棄物が減少
- 廃棄物の流れからバイオ廃棄物を排除することで、単一の容器に収集された他のリサイクル可能な廃棄物の汚染が軽減されます（単一ストリームのリサイクルを実践しているコミュニティでよく見られる問題）
- 地方レベルで低スキルの雇用を創出
- 低い資本投資と比較的単純な技術により、ミミズ堆肥化は未開発の農業地域でも実用的である。
環境
- 廃棄物を現場でリサイクルすることで「代謝ギャップ」を埋めるのに役立ちます
- 大規模なシステムでは温度制御と機械化された収穫がよく使用されますが、その他の機器は比較的単純ですぐに消耗することはありません[要出典]
- 生産により、メタンや一酸化窒素などの温室効果ガスの排出が削減されます（堆肥化されない場合、埋立地や焼却炉で生成されます）。
用途
土壌改良剤
ミミズ堆肥は土に直接混ぜることもできますし、水と混ぜてミミズ茶と呼ばれる液体肥料を作ることもできます。
一部のミミズコンポストシステムの底に流れ込む薄茶色の廃液、または浸出液は、ミミズ茶と混同しないでください。これは水分を多く含む食品が分解されたときに出る未堆肥化副産物であり、病原菌や毒素が含まれている可能性があります。廃棄するか、さらなる処理のために水分を追加する必要がある場合は容器に戻すのが最善です。[48] [49]
これらの肥料の pH 値、栄養素、微生物含有量は、ミミズに与える投入量に応じて変化します。粉砕した石灰岩または炭酸カルシウムをシステムに追加して pH 値を上げることができます。
運用とメンテナンス
匂い
よく手入れされたビンは、閉じた状態では無臭です。開けてもほとんど臭いはありません。臭いがあるとすれば、土っぽい臭いです。[50]臭いは、ビンに追加された堆肥化された材料の種類によっても異なります。不健康なミミズビンは、酸素不足が原因で臭いを発する場合があります。ミミズは気体酸素を必要とします。[51]ビンに通気孔を設けたり、ビンの内容を時々かき混ぜたり、ビンの内容物が深すぎたり湿りすぎたりした場合に一部を除去したりすることで、酸素を供給できます。ビンに追加された過剰な湿った原料によって分解が嫌気性になったり、食品廃棄物の層が厚くなりすぎたりすると、ビンはアンモニアの臭いを発し始めます。
水分
水分含有量は50%以上に維持する必要があります。水分含有量が低いとミミズの呼吸が妨げられ、ミミズの死亡率が上昇する可能性があるためです。水分含有量の範囲は70～90%で、ミミズコンポスト化作業の場合は70～80%が推奨されています。[52]分解が嫌気性になった場合は、健康な状態を回復し、ミミズが死ぬのを防ぐために、余分な廃水を減らし、容器を通常の水分レベルに戻す必要があります。これを行うには、まず水分含有量の高い食品廃棄物の追加を減らし、次に細断した新聞紙などの新鮮で乾燥した寝床を容器に追加してよく混ぜます。[53]
害虫種
ネズミやハエなどの害虫は、大量の台所廃棄物、特に肉類から発生する特定の物質や臭いに引き寄せられます。ミミズビンに肉や乳製品を入れないようにすると、害虫が発生する可能性が減ります。[54]
捕食性アリはアフリカ諸国で問題となることがある。[55]
暖かい季節には、果物や野菜の廃棄物が敷料で完全に覆われていないと、ミカンバエやビネガーバエが容器内で繁殖します。この問題は、廃棄物を少なくとも 5 センチメートル (2.0 インチ) の敷料で完全に覆うことで回避できます。容器の pH 値 (中性に近い) と水分量 (絞った敷料が数滴垂れる程度の水) を適切に維持することで、これらの害虫の回避にも役立ちます。
逃げる虫
ミミズは一般的に容器の中に留まりますが、最初に容器に入れたときや、雨が降って湿度が高くなったときに容器から出ようとすることがあります。[56]ミミズ容器内の適切な状態を維持し、最初にミミズを入れるときに容器の上にライトを置くと、この問題は解消されるはずです。[57]
栄養レベル
市販のミミズ堆肥製造業者は、一貫した品質と結果を得るために、製品をテストし、改良することがあります。小規模および家庭用のシステムでは、さまざまな原料の混合物を使用するため、結果として得られるミミズ堆肥の窒素、リン、カリウム ( NPK ) 含有量も一定ではありません。ミミズ堆肥またはお茶を庭に施す前に、NPK テストを行うと役立つ場合があります。
窒素焼けなどの過剰施肥の問題を避けるために、ミミズ堆肥はお茶として水と50:50の割合で薄めたり、固形物として培養土と50:50の割合で混ぜたりすることができます。[58]
さらに、ミミズが糞の周囲に作る粘液層は「時間放出」効果をもたらし、一度にすべての栄養素が放出されるわけではない。これにより、市販の肥料の使用や過剰使用でよくある植物の焼けのリスクも軽減される。[59]
アプリケーション例
ミミズコンポストは、北米では病院、大学、ショッピングモール、矯正施設などの施設内での食品廃棄物の処理に広く使用されています。[60]ミミズコンポストは、大学やショッピングモールからの食品廃棄物など、中規模の施設内での有機材料のリサイクルに使用されています。従来の廃棄方法よりも環境に優しい選択肢として、または商業廃棄物の除去コストを削減するために選択されています。
2020年7月20日より、インドのチャッティースガル州政府は「ゴッドハン・ニャイ・ヨジャナ」計画に基づき牛糞の購入を開始した。この計画に基づき調達された牛糞は、ミミズ堆肥肥料の生産に利用される。[61]
参照
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さらに読む
- アペルホフ、メアリー (2007)。『ワームズ・イート・マイ・ガーベッジ』（第 2 版）。ミシガン州カラマズー：フラワーフィールド・エンタープライズ。ISBN 978-0-9778045-1-1。
- Sherman, Rhonda (2016 年 10 月 18 日)。ミミズの飼育を成功させる。content.ces.ncsu.edu (レポート)。Vol. AG-641。NC State Extension Publications。2018年 12 月 24 日閲覧。
外部リンク
Wikiversity のミミズ堆肥に関する学習教材