基本介紹
簡介,好氧堆肥原理,分類,原料組成,堆肥過程,堆肥的材料,堆制地點,設定通氣孔道,堆制材料配方比,堆積,堆後管理,腐熟良好的條件,腐熟程度的檢查標準,
簡介
堆肥化就是利用依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物，在一定的人工條件下，有控制地促進可被生物降解的有機物向穩定的腐殖質轉化的生物化學過程，其實質是一種發酵過程。在堆肥化過程中，有機碳被微生物呼吸代謝因而降低碳氮比，所產生的熱可使堆肥溫度達到70℃以上，能殺滅病菌、蟲卵及雜草種子。經過堆積後較鬆軟而利於撒布；製成堆肥後不但沒有臭味而且具有泥土的芳香。
高溫堆肥
好氧堆肥原理
按堆制過程的需氧量程度可分為好氧堆肥和厭氧堆肥。好氧堆肥是在有氧的條件下，藉助好氧微生物的作用來進行的。在堆肥過程中，有機廢物中的可溶性有機物質透過微生物的細胞壁和細胞膜被微生物所吸收；固體的和膠體的有機物先附著在微生物體外，然後在微生物所分泌的胞外酶的作用下分解為可溶性物質，再滲入細胞內部。微生物通過自身的生命活動——氧化還原和生物合成過程，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，並放出微生物生長、活動所需要的能量，把另一部分有機物轉化合成新的細胞物質，使微生物生長繁殖，產生更多的生物體，而未能降解的殘留有機物部分轉化為腐殖質。最終將有機廢物被礦質化和腐殖化，同時利用堆積時所產生的高溫（60-70℃）來殺死原材料中所帶來的病菌、蟲卵和雜草種子，達到無害化的目的。因此，為了獲得優質堆肥，在堆制過程中，千方百計地為微生物的生命活動創造良好的條件，是加快堆肥腐熟和提高肥效的關鍵。
分類
堆肥可以分為一般堆肥和高溫堆肥兩種，前一種的發酵溫度較低，後一種的前期發酵溫度較高，後期一般採用壓緊的措施。高溫堆肥對於促進農作物莖稈、人畜糞尿、雜草、垃圾污泥等堆積物的腐熟，以及殺滅其中的病菌、蟲卵和雜草種子等，具有一定的作用。簡易的高溫堆肥可以採用半坑式堆積法和地面堆積法堆制。前者的坑深約1m，後者則不用設坑。兩者都是需要通氣溝，以利於好氧微生物的生長和繁殖。兩者都需要鋪一層農作物秸稈等，再鋪一層人畜的糞尿，並潑一些石灰水(鹼性土壤地區則不用潑石灰水)，然後蓋一層土。一般發酵55℃以上5-7d，高溫70℃持續3-5d即可。如果堆肥的溫度驟然上升，則應及時補充水分。待堆肥的溫度降低到40℃以下時，高溫堆肥中的有機物就大部分形成腐殖質了。
原料組成
（2）家畜糞尿和墊圈材料、飼料殘茬混合堆積並經微生物作用而成的肥料
富含有機質和各種營養元素。各種畜糞尿中，以羊糞的氮、磷、鉀含量高，豬、馬糞次之，牛糞最低；排泄量則牛糞最多，豬、馬類次之，羊糞最少。墊圈材料有秸稈、雜草、落葉、泥炭和乾土等。廄肥分圈內積制（將墊圈材料直接撒入圈舍內吸收糞尿）和圈外積制（將牲畜糞尿清出圈舍外與墊圈材料逐層堆積）。經嫌氣分解腐熟。在積制期間，其化學組分受微生物的作用而發生變化。廄肥的作用：①提供植物養分。包括必需的大量元素氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和微量元素鐵、錳、硼、鋅、鉬、銅等無機養分；胺基酸、醯胺、核酸等有機養分和活性物質如維生素B1、B6等。保持養分的相對平衡。②提高土壤養分的有效性。廄肥中含大量微生物及各種酶（蛋白酶、脲酶、磷酸化酶），促使有機態氮、磷變為無機態，供作物吸收。並能使土壤中鈣、鎂、鐵、鋁等形成穩定絡合物，減少對磷的固定，提高有效磷含量。③改良土壤結構。腐殖質膠體促進土壤團粒結構形成，降低容重，提高土壤的通透性，協調水、氣矛盾。還能提高土壤的緩衝性和改良礦毒田。④培肥地力，提高土壤的保肥、保水力。廄肥腐熟後主要作基肥用。新鮮廄肥的養分多為有機態，碳氮比（C/N）值大，不宜直接施用，尤其不能直接施入水稻田。
（3）作物莖稈、綠肥、雜草等植物性物質與泥土、人糞尿、垃圾等混合堆置
對堆置的肥料多作基肥，施用量大，可提供營養元素和改良土壤性狀，尤其對改良砂土、粘土和鹽漬土有較好效果。
（4）作物莖稈、綠肥、雜草等植物性物質與河、塘泥及人糞尿同置於積水坑中，經微生物厭氧發酵而成的肥料。
一般作基肥施入稻田。漚肥可分凼肥和草塘泥兩類。凼肥可隨時積制，草塘泥則在冬春季節積制。積制時因缺氧，使二價鐵、錳和各種有機酸的中間產物大量積累，且碳氮比值過高和鈣、鎂養分不足，均不利於微生物活動。應翻塘和添加綠肥及適量人糞尿、石灰等，以補充氧氣、低降碳氮比值、改善微生物的營養狀況，加速腐熟。
沼氣肥：作物秸稈、青草和人糞尿等在沼氣池中經微生物發酵製取沼氣後的殘留物。富含有機質和必需的營養元素。沼氣發酵慢，有機質消耗較少，氮、磷、鉀損失少，氮素回收率達95%、鉀在90%以上。沼液可作旱地追肥；沼渣作水田基肥，若作旱地基肥施後應復土。沼氣肥出池後應堆放數日後再用。
此外，將堆肥工藝與其他方法緊密結合，進行堆肥產品的綜合利用。如將蚯蚓養殖與堆肥相結合，用有機廢物養蚯蚓，蚯蚓本體製成複合飼料，蚯蚓糞作為高品質肥料用於無公害蔬菜栽培等。
堆肥過程
堆肥的材料
製作堆肥的材料，按其性質一般可大概分為三類：
第一類：基本材料即不易分解的物質，如各種作物秸桿、雜草、落葉、藤蔓、泥炭、垃圾，蔬菜垃圾等。
第二類：促進分解的物質一般為含氮較多和富含高溫纖維分解細菌的物質，如人畜類尿、污水、蠶砂、馬糞、羊糞、老堆肥及草木灰、石灰等。
為了加速腐解，在堆制前，不同的材料要加以處理。
（1）城市垃圾要分選，選去碎玻璃、石子、瓦片、塑膠等雜物，特別要防止重金屬和有毒的有機和無機物質進入。
（2）各種堆積材料，原則上要粉碎為好，增大接觸面積利於腐解，但要多消耗能源和人力，難以推廣。一般是將各種堆積材料，切成2-5寸長為好。
（4）水生雜草，由於含水過多，應稍微涼乾後再進行堆積。
堆制地點
應選擇地勢較高、背風向陽、離水源較近、運輸施用方便的地方為堆制地點。為了運輸施用方便，堆積地點可適當分散。堆制地點選擇好後將其地面平整。
設定通氣孔道
在已平整夯實的場地上，開挖“十”字形或“井”字形溝，深寬各15-20厘米左右，在溝上縱橫鋪滿硬堅的作物秸稈，作為堆肥底部的通氣溝，並在兩條小溝交叉處，與地面垂直安放木棍或綑紮成束的長條狀粗硬秸桿，作為堆肥上下通氣孔道。
堆制材料配方比
一般堆積材料配合比例是：各種作物秸桿、雜草、落葉等1000斤左右，加入糞尿200-300斤，水100-200斤（加水多少隨原材料乾濕而定），每一層可以適當覆蓋一層薄土，主要是起到石灰石，泥炭等的作用。為了加速腐熟，每層可接種高濕分解纖維細菌（如酵素菌），若缺乏時，可加入適量騾馬糞或老堆肥、深層暗溝泥和肥沃泥土，促進腐解。但泥土不宜過多，以免影響腐熟和堆肥質量。所以農諺講：草無泥不爛，泥無草不肥。這充分說明，加入適量的肥土，不但有吸肥保肥的作用，也有促進有機質分解的效果。
堆積
在堆積場的通氣溝上鋪上一層厚約20cm的污泥、細土或草皮土作為吸收下滲肥分的底墊。然後將已處理好的材料（充分混勻後）逐層堆積、踏實。並在各層上潑撒糞尿肥和水後，再均勻的撒上少量石灰、磷礦粉或其它磷肥（堆積材料已用石灰水處理者可不用），以及羊馬糞、老堆肥或接種高溫纖維分解細菌。每層需“吃飽、喝足、蓋嚴”。所謂“吃飽”是指秸稈和調節碳氮比的尿素或土雜肥及麥麩要按所需求的量加足，以保證堆肥質量。“喝足”就是秸稈必須被水浸透，加足水是堆肥的關鍵。“蓋嚴”就是成堆後用泥土密封，可起到保溫保水作用。如此一層一層地堆積，直至高達4-6尺（1.2米/1.5米之間）為止。每層堆積極其的厚度，一般是1-2（15/25cm）尺，上層宜薄，中、下層稍厚，每層加入的糞尿肥和水的用量，要上層多，下層少，方可順流而下，上下分布均勻。堆寬和堆長，可視取材料的多少和操作方便而定。堆形做成饅頭形或其它形狀均可。堆好後及時用2寸厚的稀泥、細土和舊的塑膠薄膜密封，有利保溫、保水、保肥。隨後並在四周開環形溝，以利排水。
堆後管理
一般堆後3-5天，有機物開始被微生物分解釋放出熱量，堆內溫度緩慢上升，7-8天后堆內溫度顯著上升，可達60-70℃，高溫容易造成堆內水分缺乏，使微生物活動減弱，原料分解不完全。所以在堆制期間，要經常檢查堆內上、中、下各個部位的水份和溫度變化的情況。檢查方法，可用堆肥溫度計測試。若沒有堆肥溫度計，可用一根長的鐵棍插入堆中，停放5分鐘後，拔出用手試之。手感覺發溫約30℃，感覺發熱約40-50℃，感覺發燙約60℃以上。檢查水份可觀察鐵棍插入部分表面的乾濕狀況。若成濕潤狀態，表示水分適量；若呈乾燥狀態，表示水分過少，可在堆頂打洞加水。如果堆內水分、通氣適應，一般堆後頭幾天溫度逐漸上升，一個星期左可達到最高，維持高溫階段，不得少於3天，10天以後溫度緩慢下降。在這種正常情況下，經20-25天內進行翻堆一次，把外層翻到中間，把中間翻到外邊，根據需要加適量糞尿水重新堆積，促進腐熟。重新堆積後，再過20-30天，原材料已近黑、爛、臭的程度，表明已基本腐熟。就可以使用了，或壓緊蓋土保存備用。
腐熟良好的條件
（1）水分。保持適當的含水量，是促進微生物活動和堆肥發酵的首要條件。一般以堆肥材料量最大持水量的60%～75%為宜。
（2）通氣。保持堆中有適當的空氣，有利好氣微生物的繁殖和活動，促進有機物分解。高溫堆肥時更應注意堆積鬆緊適度，以利通氣．
（3）保持中性或微鹼性環境。可適量加入石灰或石灰性土壤，中和調節酸度，促進微生物繁殖和活動．
（4）碳氮比。微生物對有機質正常分解作用的碳氮比為25:1。而豆科綠肥碳氮比為15～25:1、雜草為25～45:1、禾本科作物莖稈為60～100:1。因此根據堆肥材料的種類，加入適量的含氮較高的物質，以降低碳氮比值，促進微生物活動。
腐熟程度的檢查標準
堆肥腐熟的好壞，是鑑別堆肥質量的一個綜合指標。可以根據其顏色、氣味、秸稈硬度、堆肥浸出液、堆肥體積、碳氮比及腐質化係數來判斷。
（1）從顏色氣味看，腐熟堆肥的秸桿變成褐色或黑褐色，有黑色汁夜，具有氨臭味，用銨試劑速測，其銨態氮含量顯著增加。
（2）秸稈硬度，用手握堆肥，溫時柔軟而有彈性；乾時很脆，易破碎，有機質失去彈性。
（3）堆肥浸出液，取腐熟堆肥，加清水攪拌後（肥水比例1：5-10），放置3—5分鐘，其浸出液呈淡黃色。
（4）堆肥體積，比剛堆時縮小2/3-1/2。
（5）碳氮化，一般為20-30：1(以25:1最佳）
（6）腐殖化係數，為30%左右。
達到上述指標的堆肥，是肥效較好的優質堆肥，可施於各種土壤和作物。堅持長期施用，不僅能獲得高產，對改良土壤，提高地力，都有顯著的效果。
