堆沤有机肥发酵及其促腐效果评价

目前，堆肥已是一项常规的技术，各种物料的堆肥，原料的选择可以是各种畜禽粪便及各种废弃物。生物有机肥生产的基本配方因种类和设备的不同而有所差异。在生物有机肥生产工艺中，接种大量优势有益微生物与农作物根际可能起到调节生态平衡的综合作用。

一、堆沤有机肥发酵

1、基本配方

配料方法因原料来源、发酵方法、微生物种类和设备的不同而各有差异。生物有机肥生产工艺的配料的一般原则是：在总物料中的有机质含量应高于30％，最好在50％～70％；碳氮比为30～35：1，腐熟后达到15～20：1；pH为6～7.5之间；水分含量控制在30％～70％。有机物料：900～950公斤；钙镁磷肥（过磷酸钙）：50～100公斤；菌剂：1～2公斤。

2、调控技术

生物有机肥生产工艺中影响发酵的主要环境因素有温度、水分、C/N。在工厂化发酵中，通过人为调控，促进发酵的快速进行。

1）温度

温度是显示发酵中微生物活动程度的重要指标，适宜的温度能保证发酵过程运转良好。

2）水分

生物有机肥生产工艺中水分是微生物活动不可缺少的重要因素。在发酵工艺中，物料含水过高过低都影响微生物活动，发酵前应进行水分调节。含水量根据不同情况，一般在30%～70%。

3）碳氮比C/N

C/N是微生物活动的重要营养条件。通常微生物繁殖要求的适宜C/N为20～30。猪粪C/N平均为14，鸡粪为8。单纯粪肥不利于发酵，需要掺合高C/N比的物料进行调节。掺合物料的适宜加入量，稻草为14%～15%，木屑为3%～5%，茹渣为12%～14%，泥炭为5%～10%。谷壳、棉籽壳和玉米秸杆等都是良好的掺合物，一般加入量为15%～20%。有机物中含C量高则有助于土壤真菌的增多，含N量高则有助于土壤细菌的增多，C/N协调则放线菌增多；

4）生物有机肥中有机物质的种类

粗脂肪、粗蛋白含量高则土壤有益微生物增加，病原菌减少；有机物中含硫氨基酸含量高则对病原菌抑制效果明显；几丁质类动物废渣含量高将带来土壤木霉、青霉等有益微生物的增多；有益菌增多、病原菌减少，间接提高了生物有机肥的肥效。

二、用于堆肥的促腐效果评价

主要采用堆体温度的变化、碳氮比的下降速率、种子发芽系数和全氮含量等指标来综合评价。

1、具体温度的变化

在堆沤发酵过程中温度的变化反映了堆体内微生物生命活动的变化，标志着堆沤过程所处的状态。堆沤发酵过程中一般分为升温、高温和降温三个阶段。在升温阶段，堆层基本呈15～45℃的中温，嗜温菌较为活跃，分解大量的有机成分。在高温阶段，堆温能达到50～65℃，嗜温菌受到抑制，嗜热菌活动旺盛。堆料中木质素和纤维素等难降解成分主要在一阶段被降解。同时，开始了腐殖质的形成过程。降温阶段，微生物的代谢活性下降，发热量减少，温度降到40℃以下直至常温，嗜温菌再次占优势，进一步分解残余的较难分解的有机成分，腐殖质不断增加且稳定化，因而也称之为腐熟阶段。

高温阶段保持5～7天，是杀死堆积中病原微生物、虫卵和草籽等，保证堆肥卫生学指标合格和堆肥腐熟的重要条件。评价有机肥腐熟剂的好坏关键看升温、降温所需时间和高温持续时间的长短。一般优良的有机物物料腐熟剂高温可持续5～7天，降温所需时间比较短。一般堆沤产品的蛔虫卵死亡率、粪大肠菌增殖与高温持续时间直接相关，持续时间越长越好。

2、碳氮比的下降速率。

微生物在分解含碳有机物时，必须同时采用一定的氮素来构成自身细胞体。因此，合理调节堆肥原料的碳氮比，是加速堆肥腐熟、提高腐殖化系数的有效途径。一般碳氮比高的有机物料形成的腐殖质数量少。碳氮比较大时，必须通过增施尿素等氮肥的方法调整碳氮比，以促进微生物的生长活力，加速腐熟，避免微生物与作物争氮而影响作物生长。

利用有机物料腐熟剂堆积发酵，一般随着有机物料碳氮比的增加，发酵时间延长。有机物料C:N为20，所需发酵时间到9～12天；C:N比30～50是发所需时间10～19天；C:N为78，发酵时间为21天；当碳氮比大于80时，发酵难以进行。随着堆积发酵的进行，碳氮比逐渐下降，一般当碳氮比降到15～20时，表明堆料已经腐熟并达到稳定程度，农业利用肥效较好。因此判定有机物料腐熟剂的质量，要看碳氮比下降速率，一般碳氮比下降速率快的比较好。

3、种子发芽系数

堆沤原料和未腐熟料的萃取液会抑制植物种子的生长。随着堆料腐熟度的提高，这种抑制将不断减轻。因此，可用堆沤产品的种子发芽率来评价有机物料的腐熟速度，进而反映有机物料腐熟剂的好坏。一般发种子发芽系数达到80%～90%时，有机物料基本腐熟，达到90%以上，则认为已完全腐熟。达到腐熟所需的时间越短的腐熟剂越好。

4、全氮含量

施用有机物料腐熟剂，在腐熟过程中，有效菌可利用有机物料中的氮素作氮源合成菌体蛋白质，并促进向NO₃-N的转化，从而降低腐熟过程中氨气的挥发损失。对于相同的有机物料来说，不同的腐熟剂用于有机物料堆沤，腐熟后的全氮含量的高低反映堆沤发酵过程中氮素养分的损失情况。一般全氮含量越高，说明氮损失越少，腐熟剂越好。

参考文献：

【1】李文博，微生物肥料研发与应用