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優(yōu)質(zhì)的有機肥料堆肥發(fā)酵過(guò)程一般需要45-60天的時(shí)間。這是因為在堆肥前期的升溫階段以及高溫階段會(huì )殺死植物致病病原菌、蟲(chóng)卵、雜草籽等有害微生物,但此過(guò)程中微生物的主要作用是新陳代謝、繁殖,而只產(chǎn)生很少量的代謝產(chǎn)物,并且這些代謝產(chǎn)物不穩定也不易被植物吸收。到后期的降溫期,微生物才會(huì )進(jìn)行有機物的腐殖質(zhì)化,并在此過(guò)程中產(chǎn)生大量有益于植物生長(cháng)吸收的代謝產(chǎn)物,這個(gè)過(guò)程需要45-60天。 優(yōu)質(zhì)的有機肥料堆肥發(fā)酵過(guò)程一般需要45-60天的時(shí)間。 這是因為在堆肥前期的升溫階段以及高溫階段會(huì )殺死植物致病病原菌、蟲(chóng)卵、雜草籽等有害微生物,但此過(guò)程中微生物的主要作用是新陳代謝、繁殖,而只產(chǎn)生很少量的代謝產(chǎn)物,并且這些代謝產(chǎn)物不穩定也不易被植物吸收。 到后期的降溫期,微生物才會(huì )進(jìn)行有機物的腐殖質(zhì)化,并在此過(guò)程中產(chǎn)生大量有益于植物生長(cháng)吸收的代謝產(chǎn)物,這個(gè)過(guò)程需要45-60天。 經(jīng)此過(guò)程的堆肥可以達到三個(gè)目的,一是無(wú)害化;二是腐殖質(zhì)化;三是產(chǎn)生大量微生物代謝產(chǎn)物如各種抗生素、蛋白類(lèi)物質(zhì)等。 有機堆肥的發(fā)酵過(guò)程簡(jiǎn)單可分為以下4個(gè)階段 發(fā)熱階段 堆肥制作初期,堆肥中的微生物以中溫、好氣性的種類(lèi)為主,最常見(jiàn)的是無(wú)芽孢細菌、芽孢細菌和霉菌。它們啟動(dòng)堆肥的發(fā)酵過(guò)程,在好氣性條件下旺盛分解易分解有機物質(zhì)(如簡(jiǎn)單糖類(lèi)、淀粉、蛋白質(zhì)等),產(chǎn)生大量的熱,不斷提高堆肥溫度,從20℃左右上升至40℃,稱(chēng)為發(fā)熱階段,或中溫階段。 高溫階段 隨著(zhù)溫度的提高,好熱性的微生物逐漸取代中溫性的種類(lèi)而起主導作用,溫度持續上升,一般在幾天之內即達50℃以上,進(jìn)入高溫階段。 在高溫階段,好熱放線(xiàn)菌和好熱真菌成為主要種類(lèi)。它們對堆肥中復雜的有機物質(zhì)(如纖維素、半纖維素、果膠物質(zhì)等)進(jìn)行強烈分解,熱量積累,堆肥溫度上升至60-70℃,甚至可高達80℃。 隨即大多數好熱性微生物也大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)(20d以上),這對加快堆肥的腐熟有很重要的作用。堆肥不當的堆肥,只有很短的高溫期,或者根本達不到高溫,因而腐熟很慢,在半年或者更長(cháng)時(shí)期內還達不到半腐熟狀態(tài)。 降溫階段 當高溫階段持續一定時(shí)間后,纖維素、半纖維素、果膠物質(zhì)大部分已被分解,剩下很難分解的復雜成分(如木質(zhì)素)和新形成的腐殖質(zhì),微生物的活動(dòng)減弱,溫度逐漸下降。當溫度下降到40℃以下時(shí),中溫性微生物又成為優(yōu)勢種類(lèi)。 如果降溫階段來(lái)的早,表明堆制條件不夠理想,植物性物質(zhì)分解不充分。這時(shí)可以翻堆,將堆積材料拌勻,使之產(chǎn)生第二次發(fā)熱、升溫,以促進(jìn)堆肥的腐熟。 腐熟保肥階段 堆肥腐熟后,體積縮小,堆溫下降至稍高于氣溫,這時(shí)應將堆肥壓緊,造成厭氣狀態(tài),使有機質(zhì)礦化作用減弱,以利于保肥。 堆肥實(shí)際就是廢棄物穩定化的一種形式,但它需要特殊的濕度、通氣條件和微生物以產(chǎn)生適宜的溫度。研究表明,在一定溫度下加熱一段時(shí)間可以破壞病原體、雜草種子。通常在60-70℃(濕熱)的溫度下,加熱5-10min(分鐘)??梢云茐姆茄挎呒毦脱挎呒毦姆切菝唧w的活性。利用加熱滅菌,在70℃條件下加熱30min(分鐘)可以消滅污泥中的病原體。 但在較低溫度下(50-60℃),一些病原菌的滅活則可長(cháng)達60d。因此堆肥過(guò)程中保持60℃以上溫度一段時(shí)間是必須的。在合理堆肥后殘留的有機物分解率較低、相對穩定并易于被植物吸收。堆肥后臭味可以大大降低。 堆肥有機質(zhì)的礦質(zhì)化,可為作物和微生物提供速效養分,為微生物活動(dòng)提供能源,并為堆肥有機質(zhì)的腐殖化準備基本原料。 堆肥以好氣性微生物活動(dòng)為主時(shí),有機質(zhì)迅速礦化生成較多的二氧化碳、水及其它養分物質(zhì),分解速度快而徹底,并放出大量熱能;以嫌氣性微生物活動(dòng)為主時(shí),有機質(zhì)的分解速度慢,且往往不徹底,釋放熱能少,其分解產(chǎn)物除植物養分外,尚易積累有機酸及CH4、H2S、PH3、H2等還原性物質(zhì),當其達到一定程度時(shí),則對作物生長(cháng)不利甚至有害。 因此堆肥發(fā)酵期間的翻堆也是為了轉換微生物活動(dòng)類(lèi)型,以消除有害物質(zhì)。 堆肥過(guò)程中的各種生物、微生物的死亡、更替及物質(zhì)形態(tài)轉化都是同時(shí)進(jìn)行的,無(wú)論是從熱力學(xué)、生物學(xué)還是物質(zhì)轉化角度,這些反應都不是幾天或十幾天這么短時(shí)間能夠完成的,這也是為什么即使各種溫度、濕度、水分、微生物等條件都控制的很好的前提下,堆肥仍要經(jīng)歷45-60天時(shí)間的原因。 |
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