Integrerad bedömning av fysikaliska, kemiska och strukturella förändringar under kompostering och vermikompostering av nötkreaturs- och fårgödsel med tillsatsbehandlingar

Att omvandla ladugårdsavfall till en jordresurs

Över hela världen producerar gårdar stora mängder nötkreaturs- och fårgödsel. Om den lämnas i högar eller sprids vårdslöst kan detta avfall läcka näringsämnen, ge upphov till obehaglig lukt och släppa ut växthusgaser. Denna studie undersöker hur problemet kan bli en lösning genom att finjustera kompostering och vermikompostering — med hjälp av mikrober och daggmaskar — för att framställa ett renare, mer stabilt jordförbättringsmedel. Forskarnas tester omfattar enkla mineral- och koltillsatser som kan hjälpa bönder att hantera gödsel säkrare samtidigt som de odlar friskare grödor.

Från rågödsel till kontrollerade högar

Teamet samlade in nötkreaturs- och fårgödsel och bearbetade den under 120 dagar på två sätt: klassisk kompostering, driven främst av värmeälskande mikrober, och vermikompostering, där daggmaskarnas arbete adderas. De tillsatte tre typer av tillsatser i olika doser: ett poröst kol-liknande material kallat biokol, en finkornig eldgodslera och ett reaktivt mineral, mangan(IV)oxid. Genom att övervaka temperatur, viktnedgång och grundläggande kemiska egenskaper över tid kunde de se hur varje recept påverkade hastigheten och kvaliteten i nedbrytningen av gödseln för båda djurslagen.

Värme, viktnedgång och vad det egentligen betyder

Alla högar följde den välbekanta kurvan för kompostering: uppvärmning, en het fas och därefter långsam avkylning. Högar behandlade med högre dos eldgodslera nådde de högsta temperaturerna, mer än 65 °C för nötkreatursgödsel och över 70 °C för fårgödsel, vilket visar särskilt intensiv mikrobiell aktivitet och god luftning. Biokol ökade också och förlängde den varma fasen, särskilt vid högre dos, medan manganoxid hade en mildare effekt. När daggmaskar tillsattes förlorade högarna mer vikt totalt — upp till cirka 70 % i vissa fårgödselblandningar med biokol eller låg dos eldgodslera — eftersom maskarna mekaniskt finfördelade materialet och stärkte mikrobiell aktivitet. Dock förlorade lerhaltiga blandningar mindre massa men bildade mer stabil, väl "tillagad" kompost, vilket påminner oss om att snabbare försvinnande inte alltid är bättre om målet är ett långlivat jordförbättringsmedel.

Att bygga en bättre "näringssvamp"

För att bedöma kompostkvaliteten fokuserade forskarna på dess förmåga att hålla kvar näringsämnen som kalcium, magnesium och kalium. Denna egenskap, kallad katjonbyteskapacitet, anger hur mycket av en "näringssvamp" det färdiga materialet blir i jord. Vermikomposterad fårgödsel med hög eldgodslerahalt visade den starkaste förbättringen, med mycket hög uppmätt kapacitet och modellerade värden som pekar på långsiktig stabilitet. Biokol ökade också denna egenskap i dosberoende grad tack vare sin stora interna yta. Manganoxid gav däremot endast måttliga förbättringar eftersom det fungerar mer som en kemisk gnista för reaktioner än som en verklig näringshållare. Sammantaget presterade system med daggmaskar konsekvent bättre än enbart kompostsysten, eftersom deras aktivitet bidrog till att bygga upp syragrupper och fenoliska grupper i det organiska materialet som fångar upp och frigör näringsämnen för växter.

Nedbrytning av sega växtfibrer

Teamet analyserade också de tuffa växtbaserade komponenterna i gödseln: hemicellulosa, cellulosa och lignin. Dessa utgör skelettet i halm och andra växtrester och bryts ofta långsamt ner. Med matematiska modeller visade de att hemicellulosa dekomponerade snabbast, särskilt i behandlingar med eldgodslera och biokol, som höll högarna luftiga och gynnsamma för mikrober. Cellulosa bröts ner i en måttlig takt. Lignin, den mest motståndskraftiga fraktionen, minskade främst när manganoxid var närvarande, vilket tyder på ett kemiskt stöd som hjälper mikrober att dela upp detta styva bindemedel. I nötkreaturs- och fårsystem med maskar gav kombinationer av manganoxid och måttlig lerhalt särskilt stark nedbrytning av dessa sega fibrer, medan hög lerhalt eller överdrivet kol ibland bromsade processen genom att blockera luftning eller ändra mikrobia-samhällen.

Praktiska lärdomar för bönder och trädgårdsmästare

Sammantaget visar resultaten att varje tillsats spelar en olika men kompletterande roll. Biokol gör högen mer genomsläpplig och mikrobförebyggande, vilket snabbar upp den inledande nedstädningen av färskare material. Eldgodslera hjälper till att skapa en stabil, humusrik produkt som håller kvar näringsämnen och frigör dem gradvis till grödorna. Manganoxid ger ett extra stöd för att demontera de mest motsträviga växtfragmenten. När dessa material kombineras på ett genomtänkt sätt och paras med daggmaskar hjälper de enkla substanserna att omvandla rå nötkreaturs- och fårgödsel till säkrare, mer effektiva komposter och vermikomposter. För en lekmannaläsare är huvudbudskapet att med rätt blandning av ingredienser och biologiska medhjälpare kan även rörigt ladugårdsavfall förvandlas till ett tillförlitligt, klimatvänligare gödselmedel som stödjer långsiktig jordhälsa.

Citering: Karimi, S., Shariatmadari, H. & Nourbakhsh, F. Integrated assessment of physicochemical and structural changes during composting and vermicomposting of cattle and sheep manure with additive treatments. Sci Rep 16, 10128 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40802-1

Nyckelord: kompostering, vermikompostering, biokol, gödselhantering, jordfruktbarhet