任(ren)何一種合格優質的(de)(de)有(you)機肥(fei)(fei)料的(de)(de)生產都必(bi)須經過堆肥(fei)(fei)發(fa)酵過程。堆肥(fei)(fei)是在一定條件(jian)下通過微生物的(de)(de)作(zuo)用(yong),使有(you)機物不(bu)斷被降(jiang)解和穩定,并產出一種適宜于土地利用(yong)的(de)(de)產品的(de)(de)過程。
堆(dui)肥(fei)(fei)這種(zhong)(zhong)古老而簡便(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)處理有(you)(you)機(ji)廢棄物(wu)(wu)(wu)和(he)(he)制造肥(fei)(fei)料的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa),隨著研(yan)究的(de)(de)(de)(de)(de)深入(ru)和(he)(he)方(fang)法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)改進,其應用(yong)(yong)很(hen)受各(ge)個(ge)國家(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)視,因為(wei)它有(you)(you)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)態意義,也為(wei)農業(ye)生(sheng)(sheng)產帶來效(xiao)益。有(you)(you)許多報(bao)道指出,用(yong)(yong)腐熟堆(dui)肥(fei)(fei)制備種(zhong)(zhong)子苗(miao)床(chuang)能抑制土傳病害。并且在堆(dui)肥(fei)(fei)過程的(de)(de)(de)(de)(de)高溫階段(duan)過后(hou)接(jie)踵而來的(de)(de)(de)(de)(de)拮抗(kang)性細菌,可(ke)使菌數(shu)達(da)到(dao)很(hen)高水(shui)平;堆(dui)肥(fei)(fei)過程中(zhong)各(ge)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)在微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下,達(da)到(dao)不易(yi)分解、穩定、作(zuo)(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)易(yi)吸(xi)收狀態;同時微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在一定范(fan)圍內減少重(zhong)金屬毒害作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。可(ke)見,堆(dui)肥(fei)(fei)是制造生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)有(you)(you)機(ji)肥(fei)(fei)的(de)(de)(de)(de)(de)簡便(bian)而有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa),有(you)(you)益于(yu)生(sheng)(sheng)態農業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)發展。
我國國內(nei)大多(duo)數有(you)機(ji)(ji)肥(fei)(fei)料(liao)產(chan)(chan)品只(zhi)堆(dui)肥(fei)(fei)發酵(jiao)15-20天(tian),這(zhe)樣的(de)(de)產(chan)(chan)品只(zhi)能達到無害(hai)化(hua)(hua)標準。而優質(zhi)(zhi)的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)肥(fei)(fei)料(liao)堆(dui)肥(fei)(fei)發酵(jiao)過(guo)程一般(ban)需要(yao)45-60天(tian)的(de)(de)時間。這(zhe)是(shi)(shi)因為在堆(dui)肥(fei)(fei)前期(qi)的(de)(de)升溫階段(duan)以(yi)及高溫階段(duan)會殺(sha)死植(zhi)物(wu)(wu)致病病原(yuan)菌(jun)、蟲卵(luan)、雜草籽等(deng)有(you)害(hai)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu),但此過(guo)程中(zhong)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)主(zhu)要(yao)作用(yong)是(shi)(shi)新陳代(dai)(dai)(dai)謝、繁殖,而只(zhi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)很(hen)少(shao)量的(de)(de)代(dai)(dai)(dai)謝產(chan)(chan)物(wu)(wu),并且這(zhe)些代(dai)(dai)(dai)謝產(chan)(chan)物(wu)(wu)不穩定(ding)也不易被(bei)植(zhi)物(wu)(wu)吸(xi)(xi)收(shou)。到后期(qi)的(de)(de)降溫期(qi),微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)才會進行有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)腐殖質(zhi)(zhi)化(hua)(hua),并在此過(guo)程中(zhong)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)大量有(you)益于植(zhi)物(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)長吸(xi)(xi)收(shou)的(de)(de)代(dai)(dai)(dai)謝產(chan)(chan)物(wu)(wu),這(zhe)個過(guo)程需要(yao)45-60天(tian)。經此過(guo)程的(de)(de)堆(dui)肥(fei)(fei)可以(yi)達到三(san)個目的(de)(de),一是(shi)(shi)無害(hai)化(hua)(hua);二是(shi)(shi)腐殖質(zhi)(zhi)化(hua)(hua);三(san)是(shi)(shi)大量微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)代(dai)(dai)(dai)謝產(chan)(chan)物(wu)(wu)如(ru)各種抗生(sheng)(sheng)(sheng)素、蛋白類物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)等(deng)。
堆(dui)肥為什(shen)么產生這樣的效果呢(ni)?下面(mian)我們對堆(dui)肥原理進行(xing)比較(jiao)詳盡的介紹(shao)。
有機肥發酵原理
堆肥過程(cheng)中有機質的轉化
堆肥中的(de)有機(ji)(ji)質(zhi)在微生(sheng)物(wu)作用下(xia)進行復(fu)雜(za)的(de)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua),這(zhe)種轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)可歸(gui)納為兩個過(guo)程(cheng):一(yi)個是有機(ji)(ji)質(zhi)的(de)礦(kuang)(kuang)質(zhi)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng),即把復(fu)雜(za)的(de)有機(ji)(ji)質(zhi)分解成(cheng)為簡單的(de)物(wu)質(zhi),.后生(sheng)成(cheng)二氧(yang)化(hua)(hua)碳、水和(he)礦(kuang)(kuang)質(zhi)養分等;另一(yi)個是有機(ji)(ji)質(zhi)的(de)腐(fu)殖化(hua)(hua)過(guo)程(cheng),即有機(ji)(ji)質(zhi)經分解再合成(cheng),生(sheng)成(cheng)更復(fu)雜(za)的(de)特殊有機(ji)(ji)質(zhi)-腐(fu)殖質(zhi)。兩個過(guo)程(cheng)是同時進行的(de),但方(fang)向相反,在不同條(tiao)件下(xia),各自進行的(de)強度有明顯(xian)的(de)差別(bie)。
1.有(you)機(ji)質的(de)礦化作用
⑴不含氮有機物(wu)(wu)(wu)(wu)的分解 多糖化合物(wu)(wu)(wu)(wu)(淀粉、纖維素(su)、半纖維素(su))首先(xian)在(zai)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)分泌的水解酶的作(zuo)用下,水解成單(dan)糖。葡萄糖在(zai)通氣良好的條件(jian)下分解迅速,酒(jiu)精(jing)、醋酸(suan)、草酸(suan)等中間(jian)產物(wu)(wu)(wu)(wu)不易積(ji)累,.終形成CO2和H2O,同時放出(chu)大量熱能。如(ru)果通氣不良,在(zai)嫌氣微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)作(zuo)用下,單(dan)糖分解緩慢,產生(sheng)熱量少,并(bing)積(ji)累一些中間(jian)產物(wu)(wu)(wu)(wu)-有機酸(suan)。在(zai)極嫌氣微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)條件(jian)下,還會生(sheng)成CH4、H2等還原態物(wu)(wu)(wu)(wu)質。
⑵含氮(dan)有機(ji)物(wu)(wu)的(de)分(fen)(fen)解 堆肥中的(de)含氮(dan)有機(ji)物(wu)(wu)包括蛋白質(zhi)(zhi)、氨基酸(suan)、生物(wu)(wu)堿、腐殖質(zhi)(zhi)等。除腐殖質(zhi)(zhi)外,大部分(fen)(fen)容易被分(fen)(fen)解。例如蛋白質(zhi)(zhi),在微生物(wu)(wu)分(fen)(fen)泌的(de)蛋白酶作用(yong)(yong)下,逐級降解,產生各種氨基酸(suan),再經氨化作用(yong)(yong)、硝(xiao)化作用(yong)(yong)而分(fen)(fen)別形成銨鹽(yan)、硝(xiao)酸(suan)鹽(yan),可以被植物(wu)(wu)吸收(shou)利用(yong)(yong)。
⑶含磷有(you)(you)機物的(de)(de)轉(zhuan)化 堆肥中的(de)(de)含磷有(you)(you)機化合物,在(zai)多(duo)種腐生性微生物的(de)(de)作用下(xia),形成(cheng)磷酸,成(cheng)為植物能(neng)夠吸(xi)收利用的(de)(de)養分。
⑷含硫(liu)(liu)(liu)(liu)有(you)機物的(de)轉化 堆(dui)肥(fei)中含硫(liu)(liu)(liu)(liu)有(you)機物,經微生物的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生成(cheng)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化氫(qing)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化氫(qing)在嫌氣(qi)(qi)(qi)環(huan)境中易積累,對(dui)植(zhi)(zhi)物和微生物會發生毒(du)害(hai)。但(dan)在通(tong)(tong)氣(qi)(qi)(qi)良好(hao)的(de)條(tiao)件下,硫(liu)(liu)(liu)(liu)化氫(qing)在硫(liu)(liu)(liu)(liu)細菌的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下氧化成(cheng)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸,并和堆(dui)肥(fei)中的(de)鹽基作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)形(xing)成(cheng)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸鹽,不僅消除了硫(liu)(liu)(liu)(liu)化氫(qing)的(de)毒(du)害(hai),并成(cheng)為植(zhi)(zhi)物能吸收的(de)硫(liu)(liu)(liu)(liu)素養料。在通(tong)(tong)氣(qi)(qi)(qi)不良的(de)情況(kuang)下,發生反硫(liu)(liu)(liu)(liu)化作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong),使硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸轉變為H2S散失,并對(dui)植(zhi)(zhi)物產生毒(du)害(hai)。堆(dui)肥(fei)發酵過(guo)程中,可(ke)以通(tong)(tong)過(guo)定時翻倒(dao)措施改善(shan)堆(dui)肥(fei)的(de)通(tong)(tong)氣(qi)(qi)(qi)性,就能消除反硫(liu)(liu)(liu)(liu)化作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。
⑸脂類(lei)及芳(fang)香類(lei)有(you)機(ji)物(wu)(wu)的(de)轉化 單寧、樹(shu)脂等(deng)結構復(fu)雜(za),分(fen)解(jie)較慢(man),其(qi).終產物(wu)(wu)也是(shi)CO2和(he)水;木(mu)質(zhi)素是(shi)含植(zhi)物(wu)(wu)性原料(liao)(liao)(如(ru)樹(shu)皮、木(mu)屑等(deng))堆(dui)肥中特別穩定(ding)的(de)有(you)機(ji)化合(he)(he)物(wu)(wu),它結構復(fu)雜(za),含芳(fang)香核,并以多聚(ju)形式存在于(yu)植(zhi)物(wu)(wu)組織中,極難分(fen)解(jie)。在通(tong)氣良好的(de)條件下,主要通(tong)過真(zhen)菌、放(fang)線(xian)菌的(de)作(zuo)用,緩(huan)慢(man)地進行分(fen)解(jie),其(qi)芳(fang)香核可(ke)變(bian)為醌型化合(he)(he)物(wu)(wu),它是(shi)再合(he)(he)成腐殖質(zhi)的(de)原料(liao)(liao)之一。當然,這些(xie)物(wu)(wu)質(zhi)在一定(ding)條件下,還會繼(ji)續被(bei)分(fen)解(jie)的(de)。
綜(zong)上(shang)所述,堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)有(you)機(ji)質(zhi)的(de)(de)礦質(zhi)化(hua)(hua),可(ke)為(wei)作(zuo)物(wu)(wu)(wu)和微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)提供速效養分(fen)(fen),為(wei)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)(dong)提供能源(yuan),并為(wei)堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)有(you)機(ji)質(zhi)的(de)(de)腐殖化(hua)(hua)準(zhun)備(bei)基(ji)本原料(liao)。堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)以好氣(qi)性(xing)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)(dong)為(wei)主(zhu)(zhu)時(shi),有(you)機(ji)質(zhi)迅速礦化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)較多的(de)(de)二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)、水(shui)及(ji)其(qi)它養分(fen)(fen)物(wu)(wu)(wu)質(zhi),分(fen)(fen)解速度(du)(du)快而徹底,并放出大量(liang)熱(re)能;以嫌氣(qi)性(xing)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)(dong)為(wei)主(zhu)(zhu)時(shi),有(you)機(ji)質(zhi)的(de)(de)分(fen)(fen)解速度(du)(du)慢,且往(wang)往(wang)不徹底,釋(shi)放熱(re)能少,其(qi)分(fen)(fen)解產物(wu)(wu)(wu)除植物(wu)(wu)(wu)養分(fen)(fen)外,尚(shang)易積累有(you)機(ji)酸及(ji)CH4、H2S、PH3、H2等還原性(xing)物(wu)(wu)(wu)質(zhi),當其(qi)達到一定程度(du)(du)時(shi),則對作(zuo)物(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)長不利(li)甚至有(you)害。因此(ci)堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)發酵期(qi)間的(de)(de)翻倒也是為(wei)了轉換微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)(dong)類型,以消除有(you)害物(wu)(wu)(wu)質(zhi)。
2.有機質的腐殖化過程
關于(yu)腐(fu)殖(zhi)(zhi)質(zhi)的(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)過程(cheng)有(you)很多(duo)(duo)種(zhong)說法,概括起來大體(ti)可分為(wei)兩個階(jie)段(duan):..階(jie)段(duan),有(you)機(ji)殘(can)體(ti)分解形成(cheng)(cheng)(cheng)組成(cheng)(cheng)(cheng)腐(fu)殖(zhi)(zhi)質(zhi)分子(zi)的(de)原始(shi)材(cai)料,如多(duo)(duo)元酚(fen)、含氮有(you)機(ji)物(wu)(氨基酸(suan)(suan)、肽等(deng))等(deng);第(di)二(er)階(jie)段(duan),先由微生物(wu)分泌的(de)多(duo)(duo)酚(fen)氧化酶將多(duo)(duo)酚(fen)氧化成(cheng)(cheng)(cheng)醌(kun),然(ran)后醌(kun)與氨基酸(suan)(suan)或肽縮(suo)合而(er)成(cheng)(cheng)(cheng)腐(fu)殖(zhi)(zhi)質(zhi)單(dan)體(ti)。由于(yu)酚(fen)、醌(kun)、氨基酸(suan)(suan)種(zhong)類很多(duo)(duo),相互縮(suo)合的(de)方式也(ye)不(bu)(bu)盡相同,因而(er)形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)腐(fu)殖(zhi)(zhi)質(zhi)單(dan)體(ti)也(ye)就多(duo)(duo)種(zhong)多(duo)(duo)樣。在不(bu)(bu)同條件(jian)下,這些單(dan)體(ti)又(you)進一步(bu)縮(suo)合形成(cheng)(cheng)(cheng)大小(xiao)不(bu)(bu)等(deng)的(de)分子(zi)。
堆肥(fei)發(fa)酵(jiao)工藝(yi)
堆肥(fei)(fei)實際就是廢棄物(wu)(wu)穩定(ding)化的一(yi)種形式,但(dan)它需(xu)要(yao)特殊的濕(shi)度(du)、通氣條件和微生物(wu)(wu)以產生適(shi)宜的溫(wen)(wen)度(du)。一(yi)般認(ren)為(wei)這個溫(wen)(wen)度(du)要(yao)高于(yu)45℃,保持這種高溫(wen)(wen)可(ke)以使病原菌失(shi)活(huo),并(bing)殺(sha)死雜草種子。在合理堆肥(fei)(fei)后(hou)(hou)殘留的有機物(wu)(wu)分(fen)解(jie)率較低、相對穩定(ding)并(bing)易(yi)于(yu)被植物(wu)(wu)吸收。堆肥(fei)(fei)后(hou)(hou)臭味可(ke)以大(da)大(da)降低。
堆(dui)肥過程(cheng)有(you)許多(duo)不(bu)同(tong)種(zhong)類的(de)微生(sheng)物(wu)(wu)參(can)與。由于原(yuan)料和條(tiao)件(jian)的(de)變化(hua),各(ge)種(zhong)微生(sheng)物(wu)(wu)的(de)數量也在不(bu)斷發生(sheng)變化(hua),所以堆(dui)肥過程(cheng)中(zhong)沒有(you)任何微生(sheng)物(wu)(wu)始終(zhong)占據主導地位。每一(yi)個環境都(dou)有(you)其特定的(de)微生(sheng)物(wu)(wu)菌群,微生(sheng)物(wu)(wu)的(de)多(duo)樣性使得堆(dui)肥在外部(bu)條(tiao)件(jian)出現變化(hua)的(de)情況(kuang)下仍(reng)可避免系統(tong)崩潰。
堆(dui)肥過程主要靠微(wei)生物的(de)(de)(de)作用進行(xing),微(wei)生物是(shi)堆(dui)肥發(fa)酵的(de)(de)(de)主體。參與(yu)堆(dui)肥的(de)(de)(de)微(wei)生物有(you)(you)(you)兩個(ge)來源:一是(shi)有(you)(you)(you)機(ji)廢棄物里面原有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)大量微(wei)生物;另一是(shi)人工加入的(de)(de)(de)微(wei)生物接種劑。這些菌種在一定條件下對某些有(you)(you)(you)機(ji)廢物具有(you)(you)(you)較強(qiang)的(de)(de)(de)分解能(neng)(neng)力,具有(you)(you)(you)活性強(qiang)、繁殖快(kuai)、分解有(you)(you)(you)機(ji)物迅速等特點,能(neng)(neng)加速堆(dui)肥反應的(de)(de)(de)進程,縮短堆(dui)肥反應的(de)(de)(de)時間。
堆(dui)肥(fei)一般分為(wei)好氧(yang)(yang)堆(dui)肥(fei)和厭(yan)氧(yang)(yang)堆(dui)肥(fei)兩種(zhong)。好氧(yang)(yang)堆(dui)肥(fei)是(shi)(shi)在有氧(yang)(yang)情況下的有機物料分解過程,其代(dai)謝(xie)(xie)產物主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)二(er)氧(yang)(yang)化碳、水和熱;厭(yan)氧(yang)(yang)堆(dui)肥(fei)是(shi)(shi)在無氧(yang)(yang)條件(jian)下有機物料的分解過程,厭(yan)氧(yang)(yang)分解.后的代(dai)謝(xie)(xie)產物是(shi)(shi)甲烷、二(er)氧(yang)(yang)化碳和許多低分子(zi)量(liang)的中(zhong)間產物,如有機酸等(deng)。
參(can)與堆肥(fei)過程的主要微生物種類是(shi)細菌(jun)(jun)、真菌(jun)(jun)以(yi)及放線(xian)菌(jun)(jun)。這3種微生物都有中溫菌(jun)(jun)和高溫菌(jun)(jun)。
堆(dui)肥過程中(zhong)微生(sheng)物(wu)的種群隨溫(wen)度的變(bian)化(hua)發生(sheng)如下(xia)的交替(ti)變(bian)化(hua):低(di)、中(zhong)溫(wen)菌(jun)群為(wei)主(zhu)(zhu)轉變(bian)為(wei)中(zhong)高溫(wen)菌(jun)群為(wei)主(zhu)(zhu),中(zhong)高溫(wen)菌(jun)群為(wei)主(zhu)(zhu)轉化(hua)為(wei)中(zhong)低(di)溫(wen)菌(jun)群。隨著堆(dui)肥時(shi)間(jian)的延長,細菌(jun)逐漸減(jian)少(shao),放線(xian)菌(jun)逐漸增多,霉菌(jun)和酵母菌(jun)在堆(dui)肥的末期(qi)顯(xian)著減(jian)少(shao)。
有(you)機堆肥的(de)發酵過程簡單可(ke)分為以(yi)下4各階段
⑴發熱階段 堆肥制作初(chu)期,堆肥中(zhong)(zhong)的微生物以中(zhong)(zhong)溫(wen)、好(hao)氣(qi)性的種類為(wei)主,.常見的是無芽孢細(xi)菌(jun)、芽孢細(xi)菌(jun)和霉菌(jun)。它們啟動堆肥的發酵過程,在好(hao)氣(qi)性條件下旺盛分解易分解有機物質(如簡單糖類、淀粉、蛋白質等),產生大(da)量的熱,不斷提高堆肥溫(wen)度(du),從20℃左右上升至40℃,稱為(wei)發熱階段,或中(zhong)(zhong)溫(wen)階段。
⑵高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)階(jie)段(duan) 隨著(zhu)溫(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)(gao),好熱(re)(re)(re)(re)性(xing)的(de)(de)(de)微(wei)生物(wu)逐漸取(qu)代中溫(wen)(wen)(wen)性(xing)的(de)(de)(de)種(zhong)類而(er)起(qi)主導(dao)作用(yong),溫(wen)(wen)(wen)度持續(xu)上(shang)升,一般在幾天之內(nei)即達(da)(da)50℃以上(shang),進(jin)入(ru)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)階(jie)段(duan)。在高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)階(jie)段(duan),好熱(re)(re)(re)(re)放線菌(jun)和(he)好熱(re)(re)(re)(re)真(zhen)菌(jun)成為主要種(zhong)類。它(ta)們(men)對(dui)堆(dui)(dui)肥(fei)中復雜的(de)(de)(de)有機(ji)物(wu)質(如纖維素、半纖維素、果膠物(wu)質等)進(jin)行強烈(lie)分解(jie),熱(re)(re)(re)(re)量積累,堆(dui)(dui)肥(fei)溫(wen)(wen)(wen)度上(shang)升至60-70℃,甚至可高(gao)(gao)(gao)達(da)(da)80℃.隨即大(da)(da)多數好熱(re)(re)(re)(re)性(xing)微(wei)生物(wu)也大(da)(da)量死亡或進(jin)入(ru)休眠狀態(20d以上(shang)),這對(dui)加(jia)快堆(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)腐熟(shu)有很(hen)重要的(de)(de)(de)作用(yong)。堆(dui)(dui)肥(fei)不當的(de)(de)(de)堆(dui)(dui)肥(fei),只有很(hen)短的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)期,或者(zhe)根本達(da)(da)不到高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen),因(yin)而(er)腐熟(shu)很(hen)慢,在半年或者(zhe)更長時(shi)期內(nei)還達(da)(da)不到半腐熟(shu)狀態。
⑶降(jiang)(jiang)溫階段 當(dang)高溫階段持續(xu)一(yi)定時間后,纖維素、半纖維素、果膠物質大部分(fen)已被分(fen)解,剩下(xia)很難分(fen)解的(de)復(fu)雜成分(fen)(如木質素)和新(xin)形成的(de)腐殖(zhi)質,微生物的(de)活(huo)動減(jian)弱,溫度(du)逐漸下(xia)降(jiang)(jiang)。當(dang)溫度(du)下(xia)降(jiang)(jiang)到40℃以下(xia)時,中(zhong)溫性微生物又成為優勢種類(lei)。
如果降溫階段(duan)來的早,表(biao)明(ming)堆制條件不(bu)夠理想,植物(wu)性物(wu)質(zhi)分解不(bu)充(chong)分。這時可(ke)以(yi)翻堆,將堆積(ji)材料拌勻,使之(zhi)產生第二次發熱(re)、升溫,以(yi)促進堆肥的腐熟。
⑷腐熟(shu)保(bao)肥(fei)(fei)(fei)階段 堆(dui)肥(fei)(fei)(fei)腐熟(shu)后,體積縮小,堆(dui)溫(wen)下降至稍高于氣(qi)溫(wen),這時應將堆(dui)肥(fei)(fei)(fei)壓緊,造(zao)成厭(yan)氣(qi)狀(zhuang)態,使有機(ji)質(zhi)礦化作用減(jian)弱,以利于保(bao)肥(fei)(fei)(fei)。
簡而言之,有機堆肥(fei)的發(fa)酵過程(cheng)實(shi)際上(shang)就(jiu)是各種微生物(wu)新陳(chen)代謝(xie)、繁(fan)殖的過程(cheng)。微生物(wu)的新陳(chen)代謝(xie)過程(cheng)即有機物(wu)分解(jie)的過程(cheng)。有機物(wu)分解(jie)必然會產生能量,這些(xie)能量推動了(le)堆肥(fei)化進(jin)程(cheng),使溫(wen)度升高,同時還可干燥濕基(ji)質。
許多堆(dui)肥(fei)用的(de)(de)基質攜帶人類(lei)、動植(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)病原體,以及(ji)令人討厭的(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)如雜草種(zhong)子(zi)。在(zai)堆(dui)肥(fei)過程中,通過短(duan)時(shi)間的(de)(de)持續升溫(wen),可以有效地控制(zhi)這些生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)生(sheng)長。因此,高溫(wen)堆(dui)肥(fei)的(de)(de)一個主要優勢(shi)就是能夠使人和(he)動植(zhi)物(wu)(wu)病原體以及(ji)種(zhong)子(zi)失活。
病原體以及種子(zi)失(shi)活(huo)是(shi)由于其細胞死亡,而細胞的(de)死亡很大(da)程度上基于酶的(de)熱失(shi)活(huo)。在適宜的(de)溫度下(xia),酶的(de)失(shi)活(huo)是(shi)可逆的(de),但在高(gao)溫下(xia)是(shi)不可逆的(de)。在一個很小的(de)溫度范(fan)圍內酶的(de)活(huo)性部分將迅速降低。如沒有酶的(de)作用,細胞就會失(shi)去功能,然后死亡。只有少數幾種酶能夠(gou)經受(shou)住長(chang)時(shi)間(jian)的(de)高(gao)溫。因此(ci),微生物對熱失(shi)活(huo)非常敏感。
研究表明,在(zai)(zai)(zai)一定溫(wen)度(du)下(xia)加(jia)(jia)熱(re)一段時間可(ke)以(yi)破壞病(bing)原(yuan)體(ti)或者是令人討厭的(de)(de)生物體(ti)。通常在(zai)(zai)(zai)60-70℃(濕熱(re))的(de)(de)溫(wen)度(du)下(xia),加(jia)(jia)熱(re)5-10min。可(ke)以(yi)破壞非(fei)芽孢(bao)細(xi)菌和芽孢(bao)細(xi)菌的(de)(de)非(fei)休眠(mian)體(ti)的(de)(de)活性。利用加(jia)(jia)熱(re)滅(mie)(mie)菌,在(zai)(zai)(zai)70℃條(tiao)件(jian)下(xia)加(jia)(jia)熱(re)30min可(ke)以(yi)消滅(mie)(mie)污(wu)泥(ni)中的(de)(de)病(bing)原(yuan)體(ti)。但(dan)在(zai)(zai)(zai)較低溫(wen)度(du)下(xia)(50-60℃),一些病(bing)原(yuan)菌的(de)(de)滅(mie)(mie)活則可(ke)長(chang)達60d。因此堆(dui)肥過程(cheng)中保持60℃以(yi)上溫(wen)度(du)一段時間是必須的(de)(de)。
堆(dui)肥(fei)制作過程中,必要時應(ying)進行(xing)翻(fan)堆(dui)。一般(ban)在堆(dui)溫(wen)越過高峰開(kai)始降溫(wen)時進行(xing),翻(fan)堆(dui)可以使內層(ceng)外層(ceng)分解溫(wen)度不(bu)同的物質重新混合均勻。如濕度不(bu)足可補加(jia)一些(xie)水,促進堆(dui)肥(fei)均勻腐熟。
堆肥(fei)過程中的各(ge)種(zhong)生(sheng)物(wu)、微生(sheng)物(wu)的死亡、更替(ti)及物(wu)質形態(tai)轉(zhuan)化都是(shi)(shi)(shi)同(tong)(tong)時(shi)進(jin)行的,上述(shu)分塊(kuai)介(jie)(jie)紹是(shi)(shi)(shi)從不(bu)同(tong)(tong)角度對(dui)堆肥(fei)發酵原(yuan)理進(jin)行了簡單介(jie)(jie)紹,無論(lun)是(shi)(shi)(shi)從熱(re)力(li)學、生(sheng)物(wu)學還是(shi)(shi)(shi)物(wu)質轉(zhuan)化角度,這(zhe)些(xie)反應都不(bu)是(shi)(shi)(shi)幾天或(huo)十幾天這(zhe)么短時(shi)間能夠(gou)完成的,這(zhe)也是(shi)(shi)(shi)為什么即使各(ge)種(zhong)溫度、濕度、水分、微生(sheng)物(wu)等(deng)條件(jian)都控制的很好(hao)的前提下,堆肥(fei)仍要經歷45-60天時(shi)間的原(yuan)因。