優質(zhi)的(de)有(you)機肥(fei)料堆(dui)肥(fei)發(fa)酵過程一般需要45-60天的(de)時間。這是因為(wei)在(zai)堆(dui)肥(fei)前期的(de)升溫階段以及高溫階段會殺死植物(wu)(wu)致病病原菌、蟲(chong)卵、雜(za)草籽等有(you)害微(wei)生物(wu)(wu),但(dan)此過程中微(wei)生物(wu)(wu)的(de)主要作用是新陳代謝(xie)(xie)、繁殖,而(er)只產(chan)生很少量(liang)的(de)代謝(xie)(xie)產(chan)物(wu)(wu),并且這些代謝(xie)(xie)產(chan)物(wu)(wu)不(bu)穩定也不(bu)易被植物(wu)(wu)吸(xi)收。
到后期的降溫期,微生(sheng)物(wu)才會進行有(you)機物(wu)的腐殖質化,并在此過程中產生(sheng)大量有(you)益于(yu)植物(wu)生(sheng)長(chang)吸收(shou)的代(dai)謝產物(wu),這個過程需要45-60天。
經(jing)此(ci)過程的(de)堆肥(fei)可以達到三個目(mu)的(de),一是無害化;二(er)是腐殖質(zhi)化;三是產生大量微生物代謝產物如各種抗生素、蛋(dan)白類物質(zhi)等。
有機堆肥的發酵過(guo)程簡單可分為(wei)以下(xia)4個階段(duan)
一、中(zhong)溫階段
堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)制(zhi)作初期,堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)中(zhong)的(de)微生物以中(zhong)溫(wen)、好氣(qi)性的(de)種類為主,.常見的(de)是無芽孢(bao)(bao)細菌、芽孢(bao)(bao)細菌和霉菌。它們(men)啟動堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)的(de)發(fa)酵過(guo)程,在好氣(qi)性條件下旺盛分解易(yi)分解有機物質(如簡單糖類、淀(dian)粉、蛋白質等),產生大量的(de)熱,不斷提高(gao)堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)溫(wen)度,從(cong)20℃左右上升至(zhi)40℃,稱為發(fa)熱階(jie)(jie)段,或(huo)中(zhong)溫(wen)階(jie)(jie)段。二、高(gao)溫(wen)階(jie)(jie)段
隨著溫(wen)度的(de)(de)提高(gao),好熱(re)(re)性(xing)的(de)(de)微生物逐漸取代中溫(wen)性(xing)的(de)(de)種類(lei)而(er)(er)起主導(dao)作用(yong),溫(wen)度持續上(shang)升,一般在(zai)幾天(tian)之內即達50℃以上(shang),進(jin)入高(gao)溫(wen)階(jie)(jie)段。在(zai)高(gao)溫(wen)階(jie)(jie)段,好熱(re)(re)放線(xian)菌(jun)和好熱(re)(re)真菌(jun)成為主要種類(lei)。它們對堆(dui)肥(fei)(fei)中復雜的(de)(de)有(you)(you)機物質(如纖(xian)維素(su)(su)、半(ban)纖(xian)維素(su)(su)、果膠(jiao)物質等)進(jin)行強(qiang)烈分解,熱(re)(re)量積累,堆(dui)肥(fei)(fei)溫(wen)度上(shang)升至60-70℃,甚(shen)至可高(gao)達80℃。隨即大多數好熱(re)(re)性(xing)微生物也大量死(si)亡或進(jin)入休(xiu)眠狀態(20d以上(shang)),這對加快堆(dui)肥(fei)(fei)的(de)(de)腐熟有(you)(you)很(hen)重要的(de)(de)作用(yong)。堆(dui)肥(fei)(fei)不當(dang)的(de)(de)堆(dui)肥(fei)(fei),只有(you)(you)很(hen)短的(de)(de)高(gao)溫(wen)期,或者根本達不到高(gao)溫(wen),因而(er)(er)腐熟很(hen)慢,在(zai)半(ban)年或者更長時期內還達不到半(ban)腐熟狀態。
三、降溫階段(duan)
當高(gao)溫(wen)階段持續一(yi)定時(shi)間后,纖維(wei)素、半纖維(wei)素、果膠物(wu)質大部(bu)分已被分解,剩下很難分解的復(fu)雜成分(如(ru)木質素)和新形成的腐殖質,微生物(wu)的活動減弱(ruo),溫(wen)度(du)(du)逐(zhu)漸下降。當溫(wen)度(du)(du)下降到(dao)40℃以下時(shi),中溫(wen)性微生物(wu)又(you)成為優勢種類。
如果(guo)降溫階段(duan)來(lai)的(de)早,表明堆制條件不夠理想,植物性(xing)物質分(fen)解不充分(fen)。這時可以翻堆,將堆積材料拌勻(yun),使(shi)之產生第(di)二次發熱、升溫,以促(cu)進(jin)堆肥(fei)的(de)腐熟(shu)。
四(si)、腐熟保肥階段
堆肥腐熟后(hou),體積縮小(xiao),堆溫下(xia)降至稍(shao)高于氣溫,這(zhe)時應將堆肥壓緊(jin),造成厭(yan)氣狀(zhuang)態,使(shi)有機質礦(kuang)化(hua)作(zuo)用(yong)減弱,以利(li)于保肥。
堆(dui)(dui)肥(fei)實際就是廢(fei)棄物穩定(ding)(ding)化(hua)的(de)一(yi)種形(xing)式,但(dan)它需要特(te)殊的(de)濕(shi)度(du)(du)、通(tong)氣條件和微生(sheng)(sheng)物以產生(sheng)(sheng)適(shi)宜的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)。研究表(biao)明,在(zai)一(yi)定(ding)(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)下加熱(re)(re)一(yi)段時(shi)間(jian)(jian)可(ke)以破壞(huai)病(bing)原體(ti)、雜草(cao)種子。通(tong)常在(zai)60-70℃(濕(shi)熱(re)(re))的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)下,加熱(re)(re)5-10min。可(ke)以破壞(huai)非(fei)芽(ya)孢細(xi)菌(jun)(jun)和芽(ya)孢細(xi)菌(jun)(jun)的(de)非(fei)休眠體(ti)的(de)活(huo)性。利用加熱(re)(re)滅(mie)菌(jun)(jun),在(zai)70℃條件下加熱(re)(re)30min可(ke)以消滅(mie)污泥中(zhong)(zhong)的(de)病(bing)原體(ti)。但(dan)在(zai)較低溫(wen)(wen)度(du)(du)下(50-60℃),一(yi)些(xie)病(bing)原菌(jun)(jun)的(de)滅(mie)活(huo)則可(ke)長達(da)60d。因此堆(dui)(dui)肥(fei)過程中(zhong)(zhong)保持60℃以上溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)段時(shi)間(jian)(jian)是必須(xu)的(de)。在(zai)合理堆(dui)(dui)肥(fei)后(hou)殘留的(de)有(you)機物分解率較低、相對穩定(ding)(ding)并易(yi)于(yu)被植(zhi)物吸(xi)收(shou)。堆(dui)(dui)肥(fei)后(hou)臭味可(ke)以大大降低。
堆(dui)肥有(you)機(ji)質的(de)礦質化(hua),可為(wei)(wei)作(zuo)物(wu)(wu)(wu)和微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)提(ti)供速效養分,為(wei)(wei)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)提(ti)供能源,并為(wei)(wei)堆(dui)肥有(you)機(ji)質的(de)腐殖化(hua)準(zhun)備基本(ben)原(yuan)料。堆(dui)肥以(yi)好氣(qi)性(xing)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)為(wei)(wei)主時,有(you)機(ji)質迅速礦化(hua)生(sheng)(sheng)成較多的(de)二(er)氧化(hua)碳、水及其(qi)(qi)它養分物(wu)(wu)(wu)質,分解速度快而徹底(di),并放(fang)出大量(liang)熱能;以(yi)嫌氣(qi)性(xing)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)為(wei)(wei)主時,有(you)機(ji)質的(de)分解速度慢,且往往不徹底(di),釋放(fang)熱能少,其(qi)(qi)分解產物(wu)(wu)(wu)除植物(wu)(wu)(wu)養分外,尚易積累有(you)機(ji)酸(suan)及CH4、H2S、PH3、H2等還原(yuan)性(xing)物(wu)(wu)(wu)質,當其(qi)(qi)達(da)到一(yi)定程度時,則對(dui)作(zuo)物(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)長不利甚至有(you)害。因此(ci)堆(dui)肥發酵(jiao)期間的(de)翻堆(dui)也是為(wei)(wei)了轉(zhuan)換(huan)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)動(dong)類型,以(yi)消除有(you)害物(wu)(wu)(wu)質。
堆(dui)肥過程中的(de)(de)各(ge)種生(sheng)物、微生(sheng)物的(de)(de)死亡(wang)、更(geng)替及(ji)物質形態轉化(hua)都是(shi)(shi)(shi)同時進行的(de)(de),無論(lun)是(shi)(shi)(shi)從熱(re)力學、生(sheng)物學還是(shi)(shi)(shi)物質轉化(hua)角度,這(zhe)些反(fan)應都不是(shi)(shi)(shi)幾(ji)天或十幾(ji)天這(zhe)么(me)短時間(jian)能(neng)夠完成(cheng)的(de)(de),這(zhe)也是(shi)(shi)(shi)為(wei)什么(me)即使(shi)各(ge)種溫度、濕度、水分、微生(sheng)物等條(tiao)件(jian)都控制的(de)(de)很好的(de)(de)前提(ti)下,堆(dui)肥仍(reng)要(yao)經歷(li)45-60天時間(jian)的(de)(de)原因。