堆肥机理

生态农耕联盟

　　有句农业彦语叫庄稼一枝花，全靠肥当家。说明了肥料在农业生产当中的重要性，施足肥料才能保证农作物的品质和稳产。

　　这里所说的肥料指有机肥、菌肥，不是农人惯用的化肥。

有机肥、菌肥施到地里的作用是增加土壤有机质，为农作物提供养分，为微生物提供食物和生活环境。加上不断的覆盖，营造出微生物、地下虫子、有机质、植物根系生态平衡系统，为农场的整体生态体系提供良好的基础。

1、堆肥的生物学过程

堆肥机制的基本原理是在微生物的作用下，将堆肥的基本物质分解、腐熟成优质肥料的过程。将整个过程按其温度的变化可划分为4个阶段。

（1）发热阶段

堆肥初期，堆肥由常温(环境温度)上升到50℃左右，称为发热阶段。在这一阶段的初期，以中温好气性微生物为主。随着温度上升，好热性微生物逐渐成为主要种类。堆肥内简单的糖类、淀粉、蛋白质等在该阶段被大量分解，释放出氨气、二氧化碳和热量。

（2）高温阶段

这一阶段的温度在50~70℃之间。以好热性真菌、放线菌、芽孢杆菌和梭菌（又称厌氧芽胞杆菌）等为主。能强烈分解纤维素、半纤维素和果胶类物质，同时释放出大量的热量。在本阶段除了矿质化过程外，还开始出现了腐殖化过程。此阶段堆肥处于一个能自然调节且延续时间较久的高温期，这对于堆肥加速腐熟和杀灭其中的虫卵、病菌和杂草种子均有重要意义。

（3）降温阶段

在高温阶段维持一段时间后，由于纤维素、半纤维素、木质素等残存量减少，或因水分散失和氧气供应不足，微生物生命活动的强度减弱，产热量减少，堆肥温度降到50℃以下，称为降温阶段。此时，堆中微生物种类和数量较高温阶段多，尤其中温性的纤维分解粘细菌、芽孢杆菌、真菌和放线菌等数量显著增加。部分好热性和耐热性微生物种类，在降温过程中仍维持着活动。此阶段微生物的主要作用是合成腐殖质，所以腐殖化作用占绝对优势，堆肥质量的优劣也与这一过程的进行情况密切相关。

（4）后熟保肥阶段

此阶段继续进行缓慢的矿质化和腐殖化过程，堆肥内温度仍高于环境温度，堆内物质的碳氮比已逐步减少，腐殖质累积量明显增加。但分解腐殖质等有机物的放线菌数量和比例有所增加，嫌气纤维分解菌、嫌气固氮菌和反硝化细菌逐步增多。这一阶段微生物的作用利弊皆有。关键是调控水热条件，抑制放线菌、反硝化细菌等的不利作用，达到腐熟、保肥的目的。

2、堆肥的条件及其调控

堆肥的主要目的是调节其碳氮比，而堆制条件主要是调节水分、空气、温度、酸碱度等。

（1）原料 碳氮比

一般秸秆等基本材料碳氮比较高，堆肥起始堆制时，碳氮比多为（30~40）：1，可加入含氮丰富的人畜粪尿或含氮量丰富的有机质材料如豆饼、花生麸，调节碳氮比，才能加速分解。

（2）水分

水分过干过湿均会影响微生物的活动，一般堆肥混合材料保持60%左右的水分，即用手握住捏紧刚能溢出水滴为宜。堆制过程中，随着温度上升，水分逐渐消耗，要适时添加水分。或通过覆盖鲜草或树叶来保湿。

（3）空气

堆肥在升温和高温阶段都是好气性微生物占主导地位，所以良好的通气条件是产生高温无害化的重要保证。调节通透性的办法可通过调节原料粗细比例增大空隙度，也可设置地下通气沟或在堆肥中部设置通气管道。

（4）温度

堆内温度的升降。是反映堆肥各种微生物群落活动的标志。高温纤维分解菌和有些放线菌在65℃时分解有机质能力最强，在50℃以下，则生长着大量中温性纤维分解菌。因此，在冬季或气温较低的北方制作堆肥，需加入一定量的富含高温纤维分解菌的骡马粪，以利加速腐烂。若温度过高，须进行翻堆或加水等办法降温。

（5）酸碱度

PH一般在6~8之间，过高或过低均抑制微生物的活动。堆内有机物大量分解，尤其是好氧发酵时，会产生氨的损失，需要加入调酸剂，控制氨的挥发，提高肥效。

节选自《土壤肥料学》，主编陆欣 谢英荷，仅供技术分享，转载请注明出处。

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　　土著菌堆肥的机理与上述堆肥机理类似，区别在于土著菌堆肥兼固了肥料里益生菌的数量，所以在堆肥温度要控制不要超过65℃，温度过高，不耐高温的微生物无法存活。超过65℃，需要翻堆散热，把肥堆肥摊开，厚度在约60公分左右。继续保持肥堆材料的湿度，维持发酵进程。

制作堆肥的环境温度最好在20℃以上，太低，发酵进程缓慢，则需要覆盖塑料布保持温度。