任(ren)何一(yi)種合格優質的有(you)機肥料的生產(chan)都必(bi)須經過堆肥發酵過程。堆肥是在(zai)一(yi)定條件下通過微生物(wu)的作用(yong),使有(you)機物(wu)不斷(duan)被降解和穩定,并產(chan)出一(yi)種適(shi)宜(yi)于土地利用(yong)的產(chan)品的過程。
堆(dui)肥這種古老而(er)簡(jian)便(bian)(bian)的處理有(you)機(ji)(ji)廢(fei)棄(qi)物(wu)和制造(zao)肥料的方法(fa)(fa),隨著研(yan)究的深(shen)入(ru)和方法(fa)(fa)的改(gai)進,其應(ying)用(yong)(yong)很受(shou)各(ge)個國家的重視,因為它(ta)有(you)很好的生(sheng)態意義,也為農(nong)業(ye)生(sheng)產帶來效(xiao)益。有(you)許多(duo)報(bao)道(dao)指(zhi)出,用(yong)(yong)腐熟堆(dui)肥制備(bei)種子(zi)苗床能抑制土傳病害。并且(qie)在(zai)堆(dui)肥過(guo)程的高(gao)溫階段過(guo)后接踵(zhong)而(er)來的拮抗性細菌,可(ke)使菌數達(da)到(dao)很高(gao)水平;堆(dui)肥過(guo)程中各(ge)有(you)機(ji)(ji)物(wu)在(zai)微生(sheng)物(wu)作(zuo)用(yong)(yong)下,達(da)到(dao)不易(yi)分(fen)解、穩(wen)定、作(zuo)物(wu)易(yi)吸(xi)收狀態;同時微生(sheng)物(wu)作(zuo)用(yong)(yong)在(zai)一定范圍內減少重金屬毒害作(zuo)用(yong)(yong)。可(ke)見,堆(dui)肥是制造(zao)生(sheng)物(wu)有(you)機(ji)(ji)肥的簡(jian)便(bian)(bian)而(er)有(you)效(xiao)的方法(fa)(fa),有(you)益于生(sheng)態農(nong)業(ye)的發展。
我(wo)國國內大多數有(you)機(ji)肥料產(chan)(chan)品只(zhi)堆肥發酵15-20天,這樣的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品只(zhi)能達到(dao)無害化(hua)標準(zhun)。而(er)優(you)質的(de)(de)(de)有(you)機(ji)肥料堆肥發酵過(guo)程(cheng)一(yi)般需要(yao)45-60天的(de)(de)(de)時(shi)間。這是(shi)因(yin)為在堆肥前期的(de)(de)(de)升溫階(jie)段以(yi)及高溫階(jie)段會殺死植(zhi)物(wu)(wu)致病病原菌、蟲卵、雜(za)草籽等有(you)害微(wei)生(sheng)物(wu)(wu),但此(ci)過(guo)程(cheng)中微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)作(zuo)用(yong)是(shi)新陳代(dai)謝、繁殖(zhi),而(er)只(zhi)產(chan)(chan)生(sheng)很少量的(de)(de)(de)代(dai)謝產(chan)(chan)物(wu)(wu),并(bing)且這些代(dai)謝產(chan)(chan)物(wu)(wu)不穩(wen)定也不易被植(zhi)物(wu)(wu)吸收。到(dao)后期的(de)(de)(de)降溫期,微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)才會進行(xing)有(you)機(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)腐殖(zhi)質化(hua),并(bing)在此(ci)過(guo)程(cheng)中產(chan)(chan)生(sheng)大量有(you)益(yi)于植(zhi)物(wu)(wu)生(sheng)長吸收的(de)(de)(de)代(dai)謝產(chan)(chan)物(wu)(wu),這個過(guo)程(cheng)需要(yao)45-60天。經(jing)此(ci)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)堆肥可以(yi)達到(dao)三個目的(de)(de)(de),一(yi)是(shi)無害化(hua);二是(shi)腐殖(zhi)質化(hua);三是(shi)大量微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)代(dai)謝產(chan)(chan)物(wu)(wu)如各種(zhong)抗生(sheng)素、蛋白類物(wu)(wu)質等。
堆(dui)肥(fei)為(wei)什么產生(sheng)這樣的(de)效(xiao)果(guo)呢?下面我(wo)們(men)對堆(dui)肥(fei)原理(li)進行比(bi)較詳盡(jin)的(de)介紹。
有機肥發酵原理
堆肥(fei)過程中有機質的轉化
堆肥中的(de)(de)有機質(zhi)(zhi)在微生(sheng)物作用(yong)下進行(xing)復(fu)(fu)雜(za)(za)的(de)(de)轉化(hua),這種(zhong)轉化(hua)可歸納為兩個(ge)過(guo)程(cheng):一個(ge)是(shi)(shi)(shi)有機質(zhi)(zhi)的(de)(de)礦(kuang)(kuang)質(zhi)(zhi)化(hua)過(guo)程(cheng),即把復(fu)(fu)雜(za)(za)的(de)(de)有機質(zhi)(zhi)分(fen)解成(cheng)為簡單的(de)(de)物質(zhi)(zhi),.后生(sheng)成(cheng)二(er)氧化(hua)碳、水和礦(kuang)(kuang)質(zhi)(zhi)養分(fen)等;另一個(ge)是(shi)(shi)(shi)有機質(zhi)(zhi)的(de)(de)腐(fu)(fu)殖化(hua)過(guo)程(cheng),即有機質(zhi)(zhi)經分(fen)解再合成(cheng),生(sheng)成(cheng)更復(fu)(fu)雜(za)(za)的(de)(de)特(te)殊有機質(zhi)(zhi)-腐(fu)(fu)殖質(zhi)(zhi)。兩個(ge)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)(shi)同時(shi)進行(xing)的(de)(de),但方(fang)向相反(fan),在不同條(tiao)件(jian)下,各(ge)自進行(xing)的(de)(de)強(qiang)度有明(ming)顯的(de)(de)差別。
1.有機質的礦化作用
⑴不(bu)含氮有機物的分(fen)(fen)解(jie)(jie) 多糖化合物(淀粉、纖(xian)維(wei)素(su)、半纖(xian)維(wei)素(su))首先在(zai)(zai)微生物分(fen)(fen)泌的水解(jie)(jie)酶的作用(yong)下(xia),水解(jie)(jie)成單糖。葡(pu)萄糖在(zai)(zai)通氣(qi)良好的條(tiao)件下(xia)分(fen)(fen)解(jie)(jie)迅速,酒精、醋(cu)酸(suan)(suan)、草酸(suan)(suan)等(deng)中(zhong)間產(chan)物不(bu)易積累,.終形成CO2和H2O,同時(shi)放出大量(liang)熱能。如果通氣(qi)不(bu)良,在(zai)(zai)嫌氣(qi)微生物作用(yong)下(xia),單糖分(fen)(fen)解(jie)(jie)緩慢,產(chan)生熱量(liang)少,并積累一些中(zhong)間產(chan)物-有機酸(suan)(suan)。在(zai)(zai)極(ji)嫌氣(qi)微生物條(tiao)件下(xia),還(huan)會生成CH4、H2等(deng)還(huan)原態物質。
⑵含(han)氮(dan)有機物(wu)的分(fen)(fen)解 堆肥中的含(han)氮(dan)有機物(wu)包括蛋白(bai)(bai)質(zhi)、氨(an)基(ji)酸、生(sheng)物(wu)堿、腐殖(zhi)質(zhi)等。除腐殖(zhi)質(zhi)外,大部分(fen)(fen)容易被分(fen)(fen)解。例如蛋白(bai)(bai)質(zhi),在微生(sheng)物(wu)分(fen)(fen)泌的蛋白(bai)(bai)酶作(zuo)用(yong)下,逐級降解,產生(sheng)各種(zhong)氨(an)基(ji)酸,再(zai)經氨(an)化作(zuo)用(yong)、硝化作(zuo)用(yong)而(er)分(fen)(fen)別形(xing)成(cheng)銨鹽、硝酸鹽,可以被植物(wu)吸(xi)收(shou)利用(yong)。
⑶含磷有(you)機物的(de)轉化 堆肥中的(de)含磷有(you)機化合物,在多種腐生性微生物的(de)作用下,形成(cheng)(cheng)磷酸,成(cheng)(cheng)為植物能夠吸收利用的(de)養分。
⑷含(han)硫(liu)(liu)有機(ji)物(wu)的轉化(hua)(hua)(hua) 堆(dui)肥中(zhong)含(han)硫(liu)(liu)有機(ji)物(wu),經微生物(wu)的作用(yong)生成(cheng)(cheng)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)氫。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)氫在(zai)嫌(xian)氣(qi)環境中(zhong)易積(ji)累,對(dui)植(zhi)物(wu)和(he)微生物(wu)會發生毒害。但在(zai)通(tong)氣(qi)良好的條件(jian)下(xia),硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)氫在(zai)硫(liu)(liu)細(xi)菌的作用(yong)下(xia)氧化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)硫(liu)(liu)酸,并(bing)和(he)堆(dui)肥中(zhong)的鹽(yan)基(ji)作用(yong)形成(cheng)(cheng)硫(liu)(liu)酸鹽(yan),不僅消(xiao)除了硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)氫的毒害,并(bing)成(cheng)(cheng)為植(zhi)物(wu)能吸收的硫(liu)(liu)素養料。在(zai)通(tong)氣(qi)不良的情況下(xia),發生反(fan)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)作用(yong),使硫(liu)(liu)酸轉變為H2S散(san)失,并(bing)對(dui)植(zhi)物(wu)產(chan)生毒害。堆(dui)肥發酵過(guo)程(cheng)中(zhong),可以通(tong)過(guo)定時翻倒措施改善堆(dui)肥的通(tong)氣(qi)性(xing),就能消(xiao)除反(fan)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)作用(yong)。
⑸脂(zhi)類及芳香類有(you)機物(wu)(wu)(wu)的(de)轉化 單寧、樹脂(zhi)等結構復雜(za),分(fen)(fen)解較(jiao)慢,其(qi).終產物(wu)(wu)(wu)也是CO2和(he)水(shui);木(mu)質素(su)是含(han)植物(wu)(wu)(wu)性原料(liao)(如樹皮、木(mu)屑等)堆肥中(zhong)特別穩定(ding)(ding)的(de)有(you)機化合(he)物(wu)(wu)(wu),它(ta)(ta)結構復雜(za),含(han)芳香核(he),并以多(duo)聚形(xing)式存(cun)在于植物(wu)(wu)(wu)組(zu)織中(zhong),極難分(fen)(fen)解。在通(tong)氣良(liang)好的(de)條件下,主要通(tong)過真菌、放線菌的(de)作(zuo)用,緩(huan)慢地進(jin)行分(fen)(fen)解,其(qi)芳香核(he)可變為醌型(xing)化合(he)物(wu)(wu)(wu),它(ta)(ta)是再(zai)合(he)成腐殖質的(de)原料(liao)之一(yi)。當(dang)然,這些物(wu)(wu)(wu)質在一(yi)定(ding)(ding)條件下,還會(hui)繼(ji)續被(bei)分(fen)(fen)解的(de)。
綜上所述,堆肥有(you)(you)(you)機(ji)質(zhi)(zhi)的(de)(de)礦(kuang)質(zhi)(zhi)化(hua),可為(wei)(wei)(wei)作物(wu)(wu)(wu)(wu)和微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)提(ti)供速(su)(su)效(xiao)養(yang)(yang)分,為(wei)(wei)(wei)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)(dong)提(ti)供能源,并為(wei)(wei)(wei)堆肥有(you)(you)(you)機(ji)質(zhi)(zhi)的(de)(de)腐殖化(hua)準(zhun)備基本原料。堆肥以好氣(qi)性微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)(dong)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)時,有(you)(you)(you)機(ji)質(zhi)(zhi)迅(xun)速(su)(su)礦(kuang)化(hua)生(sheng)(sheng)成較多的(de)(de)二(er)氧化(hua)碳、水及(ji)其(qi)它養(yang)(yang)分物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi),分解速(su)(su)度快而(er)徹(che)(che)底,并放出大(da)量熱(re)能;以嫌氣(qi)性微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)(dong)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)時,有(you)(you)(you)機(ji)質(zhi)(zhi)的(de)(de)分解速(su)(su)度慢,且往往不(bu)徹(che)(che)底,釋放熱(re)能少(shao),其(qi)分解產物(wu)(wu)(wu)(wu)除植物(wu)(wu)(wu)(wu)養(yang)(yang)分外,尚(shang)易積累有(you)(you)(you)機(ji)酸及(ji)CH4、H2S、PH3、H2等還原性物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi),當其(qi)達到一(yi)定程度時,則對作物(wu)(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)長不(bu)利甚至有(you)(you)(you)害。因(yin)此堆肥發酵期(qi)間的(de)(de)翻(fan)倒(dao)也是(shi)為(wei)(wei)(wei)了轉換微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)(dong)類型(xing),以消除有(you)(you)(you)害物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)。
2.有(you)機質的(de)腐殖化過(guo)程(cheng)
關于腐(fu)殖質(zhi)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)過程有很多(duo)種說法,概括起來大體(ti)可(ke)分(fen)(fen)為兩個(ge)階段:..階段,有機殘體(ti)分(fen)(fen)解形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)組成(cheng)(cheng)(cheng)腐(fu)殖質(zhi)分(fen)(fen)子的(de)(de)(de)原始材料,如(ru)多(duo)元(yuan)酚(fen)、含氮有機物(氨(an)基(ji)酸(suan)、肽等(deng)(deng))等(deng)(deng);第二(er)階段,先(xian)由(you)微(wei)生物分(fen)(fen)泌(mi)的(de)(de)(de)多(duo)酚(fen)氧(yang)化酶將多(duo)酚(fen)氧(yang)化成(cheng)(cheng)(cheng)醌(kun),然后醌(kun)與(yu)氨(an)基(ji)酸(suan)或肽縮(suo)合(he)而成(cheng)(cheng)(cheng)腐(fu)殖質(zhi)單(dan)體(ti)。由(you)于酚(fen)、醌(kun)、氨(an)基(ji)酸(suan)種類很多(duo),相(xiang)互縮(suo)合(he)的(de)(de)(de)方式(shi)也不盡(jin)相(xiang)同,因而形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)腐(fu)殖質(zhi)單(dan)體(ti)也就(jiu)多(duo)種多(duo)樣。在(zai)不同條件下,這些單(dan)體(ti)又進一步縮(suo)合(he)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)大小不等(deng)(deng)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子。
堆肥發酵工(gong)藝
堆肥(fei)實際就是廢棄物(wu)穩定(ding)化的(de)一(yi)種(zhong)形式,但它(ta)需要(yao)特殊的(de)濕度(du)、通氣條件和微生物(wu)以產(chan)生適宜(yi)的(de)溫(wen)(wen)度(du)。一(yi)般認(ren)為這個(ge)溫(wen)(wen)度(du)要(yao)高(gao)于45℃,保持這種(zhong)高(gao)溫(wen)(wen)可以使病原(yuan)菌失活,并(bing)殺(sha)死雜草種(zhong)子(zi)。在(zai)合理堆肥(fei)后(hou)殘留(liu)的(de)有機(ji)物(wu)分解率(lv)較(jiao)低(di)、相對穩定(ding)并(bing)易于被(bei)植(zhi)物(wu)吸(xi)收。堆肥(fei)后(hou)臭味(wei)可以大大降低(di)。
堆肥過程有(you)許多(duo)不同(tong)種類(lei)的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)參與。由(you)于原料和條件的(de)變化,各種微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)數量也在(zai)不斷發生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)變化,所以堆肥過程中(zhong)沒(mei)有(you)任(ren)何微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)始(shi)終占據主導地位。每(mei)一個(ge)環(huan)境都有(you)其特定的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)菌群,微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)多(duo)樣性使得堆肥在(zai)外部條件出(chu)現變化的(de)情(qing)況下仍可避免(mian)系統崩潰(kui)。
堆肥過程主(zhu)要靠微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)作(zuo)用進行,微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)是堆肥發酵的(de)(de)主(zhu)體。參與堆肥的(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)有(you)(you)兩個來源:一(yi)是有(you)(you)機廢棄物(wu)(wu)里面原有(you)(you)的(de)(de)大量微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu);另一(yi)是人工加入的(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)接種(zhong)劑。這些菌(jun)種(zhong)在一(yi)定條件下(xia)對(dui)某些有(you)(you)機廢物(wu)(wu)具有(you)(you)較(jiao)強的(de)(de)分解能(neng)力,具有(you)(you)活性強、繁殖(zhi)快、分解有(you)(you)機物(wu)(wu)迅速等特點,能(neng)加速堆肥反應(ying)的(de)(de)進程,縮短(duan)堆肥反應(ying)的(de)(de)時(shi)間(jian)。
堆(dui)肥一(yi)般分為好氧(yang)堆(dui)肥和厭(yan)氧(yang)堆(dui)肥兩種。好氧(yang)堆(dui)肥是(shi)(shi)在有(you)氧(yang)情況下的(de)(de)(de)有(you)機物(wu)(wu)料分解過程,其代謝產(chan)物(wu)(wu)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)二(er)氧(yang)化碳、水和熱;厭(yan)氧(yang)堆(dui)肥是(shi)(shi)在無氧(yang)條件下有(you)機物(wu)(wu)料的(de)(de)(de)分解過程,厭(yan)氧(yang)分解.后(hou)的(de)(de)(de)代謝產(chan)物(wu)(wu)是(shi)(shi)甲烷(wan)、二(er)氧(yang)化碳和許(xu)多低分子量(liang)的(de)(de)(de)中間產(chan)物(wu)(wu),如有(you)機酸等。
參與堆肥過程的主要微生物種類是細菌、真(zhen)菌以(yi)及放線菌。這3種微生物都有(you)中溫菌和高溫菌。
堆肥(fei)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)微(wei)生物(wu)的(de)(de)種群(qun)隨(sui)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)發(fa)生如下的(de)(de)交替變(bian)化(hua)(hua):低(di)、中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)溫(wen)(wen)菌(jun)(jun)群(qun)為(wei)(wei)主(zhu)轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)高溫(wen)(wen)菌(jun)(jun)群(qun)為(wei)(wei)主(zhu),中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)高溫(wen)(wen)菌(jun)(jun)群(qun)為(wei)(wei)主(zhu)轉(zhuan)化(hua)(hua)為(wei)(wei)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)低(di)溫(wen)(wen)菌(jun)(jun)群(qun)。隨(sui)著堆肥(fei)時間的(de)(de)延長,細菌(jun)(jun)逐(zhu)漸(jian)減少(shao),放線菌(jun)(jun)逐(zhu)漸(jian)增多,霉菌(jun)(jun)和(he)酵母菌(jun)(jun)在堆肥(fei)的(de)(de)末期(qi)顯著減少(shao)。
有機堆肥的發酵過程簡單可分為以(yi)下4各階(jie)段
⑴發(fa)熱階(jie)段 堆肥(fei)制作初期,堆肥(fei)中(zhong)的(de)微生物(wu)以中(zhong)溫(wen)、好氣性(xing)的(de)種類(lei)為(wei)主,.常見(jian)的(de)是無芽(ya)孢(bao)(bao)細(xi)菌(jun)、芽(ya)孢(bao)(bao)細(xi)菌(jun)和霉菌(jun)。它們啟動堆肥(fei)的(de)發(fa)酵過(guo)程,在好氣性(xing)條件下旺盛分解(jie)易(yi)分解(jie)有機物(wu)質(如簡(jian)單(dan)糖類(lei)、淀(dian)粉、蛋白質等),產生大量的(de)熱,不(bu)斷提高堆肥(fei)溫(wen)度,從20℃左右上升至40℃,稱(cheng)為(wei)發(fa)熱階(jie)段,或中(zhong)溫(wen)階(jie)段。
⑵高溫(wen)階(jie)段(duan)(duan) 隨著溫(wen)度的(de)提高,好熱(re)性的(de)微生(sheng)物(wu)逐(zhu)漸取代中溫(wen)性的(de)種(zhong)類(lei)而(er)起(qi)主導(dao)作用(yong),溫(wen)度持續上升,一般在幾天(tian)之(zhi)內即(ji)達50℃以(yi)上,進(jin)入高溫(wen)階(jie)段(duan)(duan)。在高溫(wen)階(jie)段(duan)(duan),好熱(re)放線菌和好熱(re)真菌成為主要(yao)種(zhong)類(lei)。它們對(dui)堆肥(fei)(fei)中復雜的(de)有機物(wu)質(如纖(xian)維素、半(ban)(ban)纖(xian)維素、果膠物(wu)質等)進(jin)行(xing)強烈分解(jie),熱(re)量積累,堆肥(fei)(fei)溫(wen)度上升至60-70℃,甚至可(ke)高達80℃.隨即(ji)大多數好熱(re)性微生(sheng)物(wu)也大量死(si)亡或(huo)進(jin)入休眠狀態(tai)(20d以(yi)上),這對(dui)加(jia)快(kuai)堆肥(fei)(fei)的(de)腐熟有很(hen)(hen)重要(yao)的(de)作用(yong)。堆肥(fei)(fei)不當的(de)堆肥(fei)(fei),只有很(hen)(hen)短的(de)高溫(wen)期,或(huo)者根本達不到(dao)高溫(wen),因(yin)而(er)腐熟很(hen)(hen)慢,在半(ban)(ban)年或(huo)者更長(chang)時(shi)期內還達不到(dao)半(ban)(ban)腐熟狀態(tai)。
⑶降(jiang)溫(wen)階段 當(dang)高溫(wen)階段持續(xu)一定(ding)時間后,纖(xian)維素(su)、半纖(xian)維素(su)、果膠物質大部分(fen)已(yi)被分(fen)解,剩下很難分(fen)解的復雜成分(fen)(如木質素(su))和新形(xing)成的腐殖質,微生物的活動減弱,溫(wen)度逐漸(jian)下降(jiang)。當(dang)溫(wen)度下降(jiang)到40℃以下時,中溫(wen)性微生物又(you)成為優勢種類。
如果降(jiang)溫階段來的(de)早,表明堆制(zhi)條件不(bu)夠(gou)理想(xiang),植物(wu)性(xing)物(wu)質分(fen)解不(bu)充(chong)分(fen)。這時可以(yi)翻堆,將堆積材料拌勻,使之產生第二次發熱、升(sheng)溫,以(yi)促進堆肥的(de)腐熟。
⑷腐熟保肥(fei)階段 堆(dui)肥(fei)腐熟后(hou),體積縮(suo)小,堆(dui)溫(wen)下降至稍(shao)高于氣溫(wen),這時應將堆(dui)肥(fei)壓緊(jin),造成厭氣狀態,使有(you)機(ji)質礦化(hua)作用減弱,以(yi)利于保肥(fei)。
簡而言之,有機(ji)(ji)堆(dui)肥的發酵過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)實際(ji)上就是各種微(wei)生(sheng)物(wu)新陳(chen)代謝、繁殖(zhi)的過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。微(wei)生(sheng)物(wu)的新陳(chen)代謝過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)即有機(ji)(ji)物(wu)分解的過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。有機(ji)(ji)物(wu)分解必然會產生(sheng)能量(liang),這些能量(liang)推(tui)動了堆(dui)肥化(hua)進程(cheng)(cheng)(cheng),使溫度升高,同時還可干燥濕基質。
許多堆(dui)肥(fei)用的(de)基質攜帶人(ren)類(lei)、動植物(wu)的(de)病(bing)原體(ti),以及(ji)令人(ren)討厭的(de)生物(wu)如雜草種子。在(zai)堆(dui)肥(fei)過(guo)(guo)程中,通(tong)過(guo)(guo)短(duan)時間(jian)的(de)持續升溫(wen),可以有效地控制這些生物(wu)的(de)生長。因此,高溫(wen)堆(dui)肥(fei)的(de)一個主(zhu)要優(you)勢就是能夠使(shi)人(ren)和動植物(wu)病(bing)原體(ti)以及(ji)種子失活。
病(bing)原(yuan)體(ti)以及種(zhong)子失(shi)活(huo)(huo)是(shi)由于其(qi)細(xi)(xi)胞死亡(wang),而細(xi)(xi)胞的(de)(de)死亡(wang)很大程度(du)上基于酶(mei)(mei)的(de)(de)熱失(shi)活(huo)(huo)。在(zai)適宜的(de)(de)溫度(du)下(xia),酶(mei)(mei)的(de)(de)失(shi)活(huo)(huo)是(shi)可逆的(de)(de),但在(zai)高溫下(xia)是(shi)不可逆的(de)(de)。在(zai)一個很小的(de)(de)溫度(du)范圍內酶(mei)(mei)的(de)(de)活(huo)(huo)性部分將迅速降(jiang)低。如沒有酶(mei)(mei)的(de)(de)作用,細(xi)(xi)胞就會失(shi)去(qu)功能(neng),然后(hou)死亡(wang)。只有少數幾種(zhong)酶(mei)(mei)能(neng)夠經受住長時間的(de)(de)高溫。因此,微生(sheng)物對熱失(shi)活(huo)(huo)非常敏感。
研(yan)究表明,在一定溫(wen)度下(xia)加(jia)熱一段(duan)時(shi)間可(ke)以破壞病原體(ti)或者是令人討厭(yan)的(de)生物(wu)體(ti)。通常在60-70℃(濕熱)的(de)溫(wen)度下(xia),加(jia)熱5-10min。可(ke)以破壞非(fei)芽孢細菌(jun)和芽孢細菌(jun)的(de)非(fei)休眠(mian)體(ti)的(de)活(huo)性。利用(yong)加(jia)熱滅(mie)菌(jun),在70℃條件下(xia)加(jia)熱30min可(ke)以消滅(mie)污泥中的(de)病原體(ti)。但在較低溫(wen)度下(xia)(50-60℃),一些病原菌(jun)的(de)滅(mie)活(huo)則可(ke)長達60d。因此(ci)堆(dui)肥(fei)過程(cheng)中保(bao)持60℃以上溫(wen)度一段(duan)時(shi)間是必須的(de)。
堆(dui)肥(fei)制作過(guo)程(cheng)中,必要時(shi)應進行(xing)翻堆(dui)。一般在堆(dui)溫越過(guo)高峰開始降溫時(shi)進行(xing),翻堆(dui)可(ke)以(yi)使內層(ceng)外層(ceng)分解溫度不同(tong)的(de)物質重新(xin)混合均勻。如濕度不足可(ke)補加一些水,促(cu)進堆(dui)肥(fei)均勻腐熟(shu)。
堆肥過(guo)程中的各種生(sheng)物(wu)、微生(sheng)物(wu)的死(si)亡、更替及物(wu)質(zhi)形態轉化(hua)都是同時(shi)進(jin)行(xing)(xing)的,上述分塊介紹是從不(bu)同角度(du)(du)(du)對堆肥發酵原理進(jin)行(xing)(xing)了簡單介紹,無論(lun)是從熱(re)力學(xue)(xue)、生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)還是物(wu)質(zhi)轉化(hua)角度(du)(du)(du),這(zhe)(zhe)(zhe)些反應(ying)都不(bu)是幾天或十幾天這(zhe)(zhe)(zhe)么短時(shi)間(jian)能夠完(wan)成的,這(zhe)(zhe)(zhe)也(ye)是為什么即使各種溫(wen)度(du)(du)(du)、濕度(du)(du)(du)、水分、微生(sheng)物(wu)等條件都控(kong)制的很好的前提下,堆肥仍要經歷45-60天時(shi)間(jian)的原因。