⑴發(fa)熱(re)階段(duan) 堆(dui)(dui)肥制作初期,堆(dui)(dui)肥中(zhong)的(de)微生物(wu)以中(zhong)溫(wen)、好氣(qi)性(xing)的(de)種(zhong)類(lei)為主,.常見的(de)是無芽(ya)(ya)孢細菌、芽(ya)(ya)孢細菌和霉菌。它們啟動堆(dui)(dui)肥的(de)發(fa)酵過程,在好氣(qi)性(xing)條(tiao)件下旺盛分解易(yi)分解有機(ji)物(wu)質(如簡單(dan)糖類(lei)、淀粉、蛋白質等),產生大量的(de)熱(re),不斷(duan)提(ti)高(gao)堆(dui)(dui)肥溫(wen)度,從20℃左右上升至40℃,稱為發(fa)熱(re)階段(duan),或中(zhong)溫(wen)階段(duan)。
⑵高(gao)溫(wen)(wen)階(jie)段(duan) 隨著溫(wen)(wen)度(du)的(de)提高(gao),好熱性的(de)微(wei)生物(wu)(wu)逐(zhu)漸取代中溫(wen)(wen)性的(de)種(zhong)(zhong)類(lei)而起主(zhu)導(dao)作(zuo)用,溫(wen)(wen)度(du)持(chi)續上(shang)升(sheng),一(yi)般在幾天之內(nei)即達50℃以上(shang),進入(ru)高(gao)溫(wen)(wen)階(jie)段(duan)。在高(gao)溫(wen)(wen)階(jie)段(duan),好熱放線菌和好熱真菌成為(wei)主(zhu)要種(zhong)(zhong)類(lei)。它(ta)們(men)對堆(dui)肥中復雜的(de)有機物(wu)(wu)質(如(ru)纖(xian)(xian)維素、半(ban)纖(xian)(xian)維素、果(guo)膠(jiao)物(wu)(wu)質等)進行(xing)強烈分解(jie),熱量積累,堆(dui)肥溫(wen)(wen)度(du)上(shang)升(sheng)至60-70℃,甚(shen)至可高(gao)達80℃.隨即大多數(shu)好熱性微(wei)生物(wu)(wu)也大量死亡或進入(ru)休眠(mian)狀態(tai)(20d以上(shang)),這對加快堆(dui)肥的(de)腐熟有很(hen)重(zhong)要的(de)作(zuo)用。堆(dui)肥不當的(de)堆(dui)肥,只有很(hen)短的(de)高(gao)溫(wen)(wen)期,或者(zhe)根(gen)本達不到高(gao)溫(wen)(wen),因而腐熟很(hen)慢,在半(ban)年或者(zhe)更長時期內(nei)還達不到半(ban)腐熟狀態(tai)。
⑶降溫(wen)(wen)階段(duan) 當(dang)高溫(wen)(wen)階段(duan)持(chi)續一定時間后,纖維素、半纖維素、果(guo)膠物(wu)質(zhi)大部分(fen)已(yi)被分(fen)解,剩(sheng)下很難分(fen)解的(de)復雜成(cheng)(cheng)分(fen)(如木質(zhi)素)和(he)新形成(cheng)(cheng)的(de)腐殖質(zhi),微生物(wu)的(de)活動減弱,溫(wen)(wen)度逐漸(jian)下降。當(dang)溫(wen)(wen)度下降到(dao)40℃以下時,中溫(wen)(wen)性微生物(wu)又成(cheng)(cheng)為優勢種(zhong)類(lei)。
如果降溫(wen)階段來的(de)早,表明(ming)堆制(zhi)條件不夠理(li)想,植(zhi)物性物質分(fen)解不充分(fen)。這時可以翻堆,將堆積材料拌勻,使之產生第二次發(fa)熱(re)、升溫(wen),以促進堆肥的(de)腐熟(shu)。
⑷腐(fu)熟保肥階段 堆(dui)(dui)肥腐(fu)熟后,體積縮小,堆(dui)(dui)溫下(xia)降至稍高于(yu)氣(qi)溫,這(zhe)時應(ying)將堆(dui)(dui)肥壓緊(jin),造(zao)成厭氣(qi)狀態,使(shi)有機質礦化作用減弱,以利于(yu)保肥。
簡(jian)而言之,有(you)(you)機(ji)堆(dui)肥的發酵過(guo)(guo)程實(shi)際(ji)上(shang)就是(shi)各種微生(sheng)物新(xin)陳代謝、繁殖(zhi)的過(guo)(guo)程。微生(sheng)物的新(xin)陳代謝過(guo)(guo)程即(ji)有(you)(you)機(ji)物分(fen)解的過(guo)(guo)程。有(you)(you)機(ji)物分(fen)解必(bi)然會產生(sheng)能(neng)量(liang),這些能(neng)量(liang)推動了堆(dui)肥化進程,使溫度升高,同時還(huan)可干燥濕基質。
許多堆肥用的基質攜帶人類(lei)、動(dong)植物(wu)的病原(yuan)體,以及(ji)令人討厭的生(sheng)物(wu)如雜草(cao)種子(zi)。在堆肥過(guo)程(cheng)中,通過(guo)短(duan)時間的持續升溫,可(ke)以有效地控(kong)制這些生(sheng)物(wu)的生(sheng)長(chang)。因此,高溫堆肥的一個(ge)主要(yao)優勢就是能夠使人和動(dong)植物(wu)病原(yuan)體以及(ji)種子(zi)失活。
病原體(ti)以(yi)及種子(zi)失(shi)活是由于其(qi)細胞(bao)死亡(wang)(wang),而細胞(bao)的(de)(de)(de)死亡(wang)(wang)很(hen)大(da)程(cheng)度上基于酶的(de)(de)(de)熱失(shi)活。在適宜的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度下(xia)(xia),酶的(de)(de)(de)失(shi)活是可逆(ni)的(de)(de)(de),但在高溫(wen)(wen)下(xia)(xia)是不可逆(ni)的(de)(de)(de)。在一個很(hen)小(xiao)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度范圍內酶的(de)(de)(de)活性部分將迅速(su)降(jiang)低。如(ru)沒(mei)有酶的(de)(de)(de)作用,細胞(bao)就會(hui)失(shi)去功能,然后死亡(wang)(wang)。只有少數(shu)幾種酶能夠經受(shou)住長時間的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。因(yin)此,微(wei)生物對(dui)熱失(shi)活非常敏感。
研究表明,在(zai)一定溫度(du)下(xia)(xia)加(jia)(jia)熱(re)一段時間可(ke)以破壞病(bing)原(yuan)體或者是(shi)令人討(tao)厭(yan)的(de)生物體。通常在(zai)60-70℃(濕熱(re))的(de)溫度(du)下(xia)(xia),加(jia)(jia)熱(re)5-10min。可(ke)以破壞非芽(ya)(ya)孢(bao)細菌(jun)和芽(ya)(ya)孢(bao)細菌(jun)的(de)非休眠體的(de)活性。利用加(jia)(jia)熱(re)滅菌(jun),在(zai)70℃條件下(xia)(xia)加(jia)(jia)熱(re)30min可(ke)以消滅污泥中(zhong)的(de)病(bing)原(yuan)體。但在(zai)較低溫度(du)下(xia)(xia)(50-60℃),一些病(bing)原(yuan)菌(jun)的(de)滅活則可(ke)長達60d。因(yin)此堆肥過(guo)程中(zhong)保持60℃以上溫度(du)一段時間是(shi)必須的(de)。
堆(dui)肥制作過(guo)程中(zhong),必要時(shi)應進行(xing)翻(fan)堆(dui)。一般在堆(dui)溫越過(guo)高峰(feng)開始降溫時(shi)進行(xing),翻(fan)堆(dui)可以使內層外層分解(jie)溫度不同的物質重新混(hun)合均勻(yun)。如(ru)濕度不足可補加一些水(shui),促進堆(dui)肥均勻(yun)腐(fu)熟。
堆肥(fei)過程中的(de)(de)各種生物(wu)(wu)、微生物(wu)(wu)的(de)(de)死亡、更替及物(wu)(wu)質(zhi)形態轉(zhuan)化都是(shi)(shi)(shi)同(tong)(tong)時進行的(de)(de),上述分塊介紹是(shi)(shi)(shi)從不(bu)同(tong)(tong)角(jiao)度(du)(du)(du)對堆肥(fei)發酵原(yuan)理進行了簡單介紹,無論是(shi)(shi)(shi)從熱(re)力學(xue)、生物(wu)(wu)學(xue)還(huan)是(shi)(shi)(shi)物(wu)(wu)質(zhi)轉(zhuan)化角(jiao)度(du)(du)(du),這(zhe)些(xie)反應都不(bu)是(shi)(shi)(shi)幾天或十(shi)幾天這(zhe)么短時間能夠完(wan)成的(de)(de),這(zhe)也是(shi)(shi)(shi)為什么即使(shi)各種溫(wen)度(du)(du)(du)、濕度(du)(du)(du)、水(shui)分、微生物(wu)(wu)等(deng)條(tiao)件都控(kong)制的(de)(de)很好(hao)的(de)(de)前提下,堆肥(fei)仍要經(jing)歷45-60天時間的(de)(de)原(yuan)因。