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堆肥原理与实践
本帖最后由 banzhu 于 2024-9-25 19:50 编辑
一、堆肥的意义和作用
1、什么是有机肥
有机肥是指由动物的排泄物或动植物残体等富含有机质的副产品资源为主要原料,经发酵腐熟后而成的肥料。农家肥也属于有机肥。
2、有机肥的作用
提高作物的抗逆性
改良土壤
培肥地力
提高土壤养分活力
净化土壤生态环境等
2.堆肥的原理
3.微生物菌剂的作用
4.堆肥操作中具体应注意的事项
1.为什么粪便、秸秆要堆肥?
(1)不能直接将粪便、秸秆如果不经过合理的方式进行发酵处理，施入农田中极有可能产生一系列问题。
①抗生素、重金属污染:畜禽尚便如果不经过堆肥化处理，施入农田中会影响土壤微生物群落、农产品质量、污染地下水等。
②病原菌、寄生虫(卵)、草籽风险:粪便容易滋生大肠杆菌、寄生虫和其它有害病菌，进入土壤容易滋生作物病虫害:秸秆物料中掺杂草籽，与作物争夺养分和生存空间。
③烧苗:粪便直接还田之后会产生热量和有害气体，造成作物烧根烧苗。
④养分利用率低:作物直接吸收的是矿机元素等无机物，粪便中的营养元素主要以有机物的形式存在。
(1)定义:
堆肥是利用自然界广泛分布的细菌、真菌或人工添加高效复合微生物菌剂，在合适的通气量、湿度、酸碱度、孔隙度等条件下，人为地促进可生物降解的大分子
有机物向稳定的小分子物质和腐殖质转化的过程。
(2)物质的转化过程
堆肥物料所含的物质主要有蛋白质、脂肪、淀粉、糖类、纤维素、半纤维素、木质素等。
发酵过程中的物质变化极为复杂，但主要有两个基本过程:
一个是矿质化过程，即把复杂的有机物质分解为简单的有机化合物(段酸、氨基酸、多糖等)，最后变成C02、水、矿质养分等无机物( 植物/动物从环境中可以直接吸收的矿质元素及化合物。)，这是养分有效化过程:
另一个是腐殖质化过程(也叫后熟或陈化)，即有机物矿质化过程中不易分解的木质素等多酚类物质经过微生物作用，与其他小分子有机物合成为比原来更为复杂的腐殖质。
3.微生物菌剂的作用
在堆肥过程中添加有益微生物菌种，可以加快有机肥的发酵腐熟，提高有机肥的品质。实验证明添加微生物菌剂可以提高氮含量30- 40%以 上。对堆肥发酵有益的微生物主要是：芽孢杆菌属、梭菌属、乳酸杆菌属、放线菌、嗜热霉菌属、白腐菌、褐腐菌等。
农用酵素可以提高堆肥质量
农用酵素中含有丰富的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等酶类物质，具有分解、合成、转化、催化功能，还能提高堆肥系统中的纤维素酶、荧光素二乙酸水解酶和固氮酶活性，提高全过程中变形菌门以及高温期和降温期厚壁菌门的相对丰度，促进木质纤维素、蛋白质的降解，缩短发酵周期，还能减少氮的损失。
4.堆肥操作中具体应注意的事项
(1)场地选择
①堆肥是一个好氧发酵过程。堆制的地方不要选择低洼易积水的地方，要选择平坦通风处。
②应提前做好必要的防雨措施，避免堆体泡水导致大量的养分流失
(塑料布遮雨、雨棚等)
(2)物料选择
①因地制宜的选择物料，根据本地的种养殖情况选择适当的原料。原料分为“碳源"和“氮源"
常见的碳源：秸秆、树叶(腐殖土)、木屑、树枝、杂草等
常见的氮源：猪粪、牛粪、羊粪、马粪、鸡粪、鸭粪等各类畜禽粪便
②应碳源、氮源合理搭配才能保证堆肥质量及效率
微生物分解有机物时，每同化5份C时约需要同化1份N来构成它自身细胞体，而在同化5份碳时需要消耗20份有机碳来取得能量，所以理论上堆肥的碳氮比的25: 1, 但是由于有机质中有一部分是难分解的C (木质素类)，因此C/N会高于25:1。初始混合料的碳氮比应在25—35之间，以保证微生物分解转化有机物的适宜条件。
(3)物料加工
①碳源处理:必须将堆肥的碳源进行粉碎，以保证碳源中的成分能够较为容易的被微生物分解利用，提高堆肥效率和成肥质量。
②氮源处理:若收集到的原料过湿可先进行一定时间的晾晒或适当多加入一些干燥碳源，如果过干，则混合后人为补水到适宜含水量。
(4)环境温度
环境温度:环境温度是保证堆肥初始时微生物能保持一定活性，能够利用有机物进行生长繁殖程，一般要保证环境温度在0"C以上，堆肥才能够启动。
北方尽量不要在冬季启动堆肥。
(5)成堆方法
①将碳源氮源交替层层堆叠。
②将堆叠好的物料混合，利用挖掘机、翻抛机或人工混匀。
注意:请勿将堆体压实影响氧气渗入。
③成堆时可掺入适量酵素渣，作为接种菌剂。
(6)堆体形状
①堆体形状以条垛式、圆台式等形状均可，但需保证堆体高度不能太高，一般在1.2m—1.5m之间，堆体宽度1.5m—2m之间， 长度可看实际情况延伸。
(过高会导致堆体挤压，堆体孔隙度降低，降低堆体氧气含量，同时也会导致堆体内部形成厌氧条件，不利于堆肥过程)
(7)初始含水量
①为满足微生物生存条件，需调节初始含水量，经研究表明:堆肥适宜含水量在60%
判断方法:用手捏料，可以形成较紧实的团，指缝有水渗出而不下滴。
注:在高温期，由于温度过高以及微生物活动会导致水分快速降低，因此，在高温期可适当添加水分(高温期翻堆时如果观察到大量白色菌丝，需及时补水，帮助发酵。)
(8)接种菌剂
每次翻堆时喷施堆体体积1%的农用酵素。
喷施时稀释50—100倍后使用。菌剂应均匀喷洒在整个堆体内，建议边翻堆，边喷施。
(9)定时测温
①堆肥前期需每天挑一个固定时问测定堆体温度，一方面需保证温度达到一定程度维持一定时间，起到杀灭病原菌、寄生虫(卵)及杂草种子等作用，另一方面温度不宜过高(超过70C，影响微生物活性及有机肥肥力)
②堆肥进度可依照温度变化情况进行判断，如翻堆、发酵进程等。
(10)定期翻堆
1、堆体温度上升到55C后，每2天翻堆一次，温度下降到50C以下，这时每3-5天翻堆一次，
当温度下降到40C以下，每7天翻堆一次。接近环境温度后停止翻堆，整个过程大约持续2个月。
(停止翻堆后以静置1个月左右进行后期腐熟为宜)
2、翻堆过程中将外部翩到内部，上部翻到下 部
注:翻堆能够防止堆体温度过高，增加堆体进氧量，促进堆肥腐熟，同时使堆体物料混合均匀，保证每部分发酵均匀
(11)确认腐熟
①温度:温度逐渐降低接近环境温度，此后可不再翻堆，静止一个月左右可保证腐熟彻底
②气味:无蚊虫、苍蝇聚集，没有难闻气味散发，具有土壤气味
③颜色质地:褐色或者棕褐色，质地松散细腻
未腐熟的有机肥外观表现
①散发出恶臭味，有蚊虫叮咬或生长
②成团块状或淤泥状
③堆体还在发热
未腐熟的有机肥危害
①植物吸收效果较低
②病虫害滋生
③有毒物质未被降解
④杂草种子和虫卵未被杀死
⑤对作物产生毒害作用
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