Kas ir grimšana (pūšana): definīcija, process un ekoloģiskā nozīme

Uzzini, kas ir grimšana — organisko vielu pūšanas process, tā posmi, ietekme uz vidi un nozīme barības vielu atgriešanai augsnē.

Grimšana ir dabisks organisko vielu noārdīšanās process, ko veic galvenokārt mikroorganismi un fermenti. Šajā procesā organiskos savienojumus — augu un dzīvnieku audus — pārvērš vienkāršākās ķīmiskās formās. Parasti grimšana sākas pēc auga vai dzīvnieka nāves, bet līdzīgu noārdīšanos var novērot arī mirušos audus saturošos organiskos atkritumos. Process notiek pakāpeniski un ietver gan autolīzi (šūnu pašu fermentu darbību), gan mikrobu izraisītu sadalīšanos; kopējais laiks ir atkarīgs no daudziem faktoriem, piemēram, skābekļa pieejamības, temperatūras, mitruma un materiāla ķīmiskā sastāva.

Grimšana var risināties aerobos (ar skābekli) vai anaerobos (bez skābekļa) apstākļos. Aerobā noārdīšanās parasti norit ātrāk un rada galaproduktos oglekļa dioksīdu un ūdeni, savukārt anaerobā grimšana var radīt metānu, sēra savienojumus un citas smakas izraisošas vielas. Pārārdīšanās gaitā veidojas arī biogēnie elementi un savienojumi, piemēram, amonjaks, nitrāti, fosfāti un sulfāti; šie procesi pārvērš organiskajā formā sasaistīto slāpekli, fosforu un sēru par augu pieejamām formām.

Procesa posmi un galaprodukti

Grimšanas laikā parasti var izšķirt vairākus posmus:

• Autolīze — šūnas pašu fermentu ietekmē sāk iznīkt, atbrīvojot izejvielas mikroorganismiem.
• Primārā mikrobu koloniāla aktivitāte — ātri dauzās baktērijas un sēnes, kas barojas no viegli pieejamām olbaltumvielām, ogļhidrātiem un taukiem.
• Sākotnējā putrefakcija — olbaltumvielu sadalīšanās rada amīnus (piem., putrescīnu, kadaverīnu), sēra savienojumus (radošos nepatīkamu smaku) un tauku hidrolizācijas produktus.
• Vēlākas stadijas — priekšplānā var iznākt anaerobās baktērijas, organiskās vielas tiek mineralizētas, un veidojas humusa līdzīgi savienojumi vai biogāze anaerobos apstākļos.

Faktori, kas ietekmē grimšanas ātrumu

• Temperatūra — siltākā vidē mikrobi darbojas intensīvāk, līdz ar to sadalīšanās ir ātrāka.
• Skābekļa pieejamība — aerobajos apstākļos process ir ātrāks un mazāk smakojošs; anaerobos apstākļos veidojas smirdošas, sēru un metānu bagātas vielas.
• Mitrumu — pietiekams mitrums atvieglo mikrobu darbību; pārāk sauss materiāls grimst lēnāk.
• Materiāla struktūra un izmērs — smalki sadalīts vai smalks materiāls grimst ātrāk nekā masīvi audi.
• Ķīmiskais sastāvs — olbaltumvielām, taukiem un ogļhidrātiem ir atšķirīga pakāpe un ātrums, kādā tās sadalās.
• Biotiski faktori — kāpuru, gliemežu, smilšu un citu organismu klātbūtne paātrina atkritumu fizisku un mikrobu iedarbību.

Atšķirība no fermentācijas un cilvēka nozīme

Ir svarīgi atšķirt grimšanu no kontrolētas fermentācijas: “Gatavo produktu rūgšana ir fermentācija” — fermentācija parasti nozīmē cilvēka kontrolētu mikrobu vai enzīmu darbību, kas pārvērš cukurus par skābēm, alkoholu vai gāzēm (piem., jogurta, maizes, alus un skābētu kāpostu ražošanā). Grimšana vai pārārdīšanās savukārt parasti nozīmē nevēlamu, nelabvēlīgu olbaltumvielu un tauku sabrukšanu, kas rada nepatīkamas smakas, toksiskas vielas un potenciāli patogēnas mikroorganismus. Kontrolēta biodegradācija (kompostēšana) izmanto līdzīgus mikrobu procesus, bet tos vada tā, lai iegūtu humusu un novērstu patogēnu klātbūtni.

Ekoloģiskā nozīme

Grimšanai ir vairākas būtiskas ekoloģiskas lomas:

• Barības vielu aprite — organiskās vielas tiek atbrīvotas atpakaļ augsnē, padarot slāpekli, fosforu un sēru pieejamus augiem.
• Tā veicina augsnes struktūras un humusa veidošanos, uzlabojot ūdens noturību un mikroorganismu daudzveidību.
• Grimšana ir daļa no oglekļa cikla — aerobiskā sadalīšanās atbrīvo CO2, anaerobā var radīt CH4 (metānu), kas ietekmē klimatu.
• Tā nodrošina barību detritivorei un mikrobu kopienām, kas uztur dzīvu ekosistēmu funkcionalitāti.
• Tomēr neuzraudzīta grimšana var būt slimību izplatības avots un radīt apkārtējās vides piesārņojumu.

Praktiskas piezīmes

Izpratne par grimšanas procesiem ir lietderīga dažādās jomās: lauksaimniecībā (kompostēšana un augsnes apsaimniekošana), pārtikas apritē (pārtikas sabojāšanās un konservēšana), vides aizsardzībā (atkritumu apsaimniekošana) un tiesu medicīnā (mirstības laika noteikšana). Lai novērstu nevēlamu pārārdīšanos pārtikā, izmanto aukstumu, žāvēšanu, sāļošanu, žāvēšanu vai tieši kontrolētu fermentāciju. Savukārt ilgtspējīgai resursu atgriešanai dabā lieto kompostēšanu un citus bioloģiskus risinājumus, kas maksimāli izmanto grimšanas procesus drošā un kontrolētā veidā.

Meklēt pēc burta