农村实用堆肥技术

农村实用堆肥技术

耿开友(昆明市农业学校,云南　昆明　650213)

　　农业有机废弃物主要包括作物秸秆、畜禽粪

便、生活垃圾、污水污泥等,其产量巨大、成分复杂、不稳定和易腐烂,且含有多种病原微生物、寄生虫卵及重金属等。如果任意堆放,不进行妥善处理将给环境造成污染。采用堆肥技术对有机废弃物进行无害化处理和资源化利用,不仅能避免污染环境,而且还能为农业生产提供无害化的优质腐熟有机肥,变害为宝。随着生态农业和有机农业的发展及生产绿色和有机农产品的需求,堆肥的生产和使用将受到人们的重视。本文简要介绍堆肥的基本原理及堆制方法,为农村自制堆肥提供技术指导。1　堆肥的基本原理堆肥的原理就是在人工控制的条件下,依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,促进可供生物降解的有机物质向腐殖质进行系列化转化的微生物学过程。这一过程包含着堆肥材料的矿质化(有机物质在微生物作用下分解产生对植物有效的营养成分的过程)和腐殖化(矿质化过程中的中间产物重新合成腐殖质的过程)2个相互交替的过程。堆制初期,矿质化过程占优势;后期则腐殖化过程占优势。固体有机废弃物的堆肥化,实际上是基质的微生物发酵腐熟过程。

堆肥通常分为高温堆肥和普通堆肥两种类型。高温堆肥的腐熟过程一般可分为4个阶段:一是升温和中温阶段,中温微生物(如细菌、真菌、放线菌等)对堆料中的脂类、蛋白质、纤维素等有机物质不断分解放出热量,使堆温由环境温度上升至50℃左右;二是高温阶段,堆温上升至60～70℃,嗜热性微生物(如好热性纤维素分解细菌等)活动和有机质分解进一步加强,大部分有机质的分解在此阶段进行,矿质化过程占绝对优势;在此阶段,堆肥最高温度应控制在60～65℃,以防止温度过高纯化某些微生物的活动而降低堆肥化效率;三是降温阶段,高温过后,堆温降至50℃以下,中温性微生物显著增加,嗜热性微生物继续活动,主要分解高温阶段残留的有机物质,腐殖化过程占优势;四是后熟保肥阶段,堆肥中的碳氮比值逐渐降低,

收稿日期:2004-03-23

腐殖质积累数量逐渐增加,嫌气性纤维分解细菌及嫌气性固氮和反硝化细菌的数量逐渐增多。为防止造成氨的挥发、硝酸盐的淋失及反硝化脱氮损失,在堆肥的半腐熟阶段,应将肥堆压紧、封泥,使其处于嫌气状态,为嫌气性微生物的活动创造良好条件。由此可见,堆肥的整个腐解过程,是多种微生物交替活动的过程。在堆制过程中促进前期好气性分解和后期的嫌气性分解是促使堆肥腐熟、保存养分不损失的基本要求。2　堆制条件及其调控

微生物的活动是堆肥腐熟的动力。控制与调节好堆肥中微生物的活动条件,才能生产优质堆肥。211　水分及其调控

水分是微生物正常生存繁殖不可缺少的条件。堆料中过多的水分占据气体交换的自由空间,使好氧发酵无法进行,影响堆肥温度升高和分解速度。堆肥适宜的含水量一般为原料重(湿重)的60%～75%,即用手紧握堆肥原料,如有微量液体挤出或用铁锹拍之成饼,铲起即散开,则水分含量适宜。在腐熟过程中,要经常注意调节水分。发热升温阶段,水分不宜太多,以免影响升温;高温阶段,水分消耗较多,要经常补充,以免堆料过干;降温阶段,宜有适量的水分,以利腐殖质的积累。

212　氧气及其调控

氧气(O2)是高温堆肥的必要条件,它直接影

响微生物的生长活动。堆肥应按照前期适当通气后期嫌气的原则进行O2调控。堆制前期,主要以好气性微生物的矿质化过程为主,通气状况要好,要求肥堆不宜太紧,通过设置通风沟和翻堆等措施,为好气性微生物活动创造良好的通气条件;后期以嫌气性微生物合成腐殖质为主,减少通气量,有利于腐殖质的合成和保存养分,因此要求肥堆适当压紧或塞上通风沟(口)等。213　碳氮比及其调控

最适合微生物生长的基质中的碳氮比值(C/N值)为25∶1,若C/N值过低,堆肥中的N易以NH3的形式挥发损失并散发出臭味,且碳(C)不足抑制微生物生长,降低对有机质的分解作用;C/N值过高则微生物缺N而生长受阻,降低有机质

2004年第4期　　　　　　　　　　　　　　云南农业科技47

的分解速度。生产实践中一般堆肥物料中的C/N值,起始以25∶1～30∶1为准。调节堆肥原料中的C/N值,是加速堆肥腐熟,提高腐殖化系数的有效途径。有机固体废弃物(如生活垃圾、污泥、禽畜粪便等)的C/N值较低,堆肥时需加入一些高C/N值的物质加以调节,理想的调节剂是一些干燥、疏松、较轻的有机物,如稻草、木屑、花生壳等。若用禾本科作物秸秆作堆肥材料时,因其C/N值较高(50～100∶1),要求每1000kg秸秆,加入相当于3～5kg氮素的人畜粪、鸡粪或速效氮肥,以降低C/N值。214　温度及其调控

温度直接影响微生物的活动及其种类组成和数量,进而影响有机质的分解速率及腐殖化过程。堆温过高或过低均会影响微生物的活动,当堆温高达75℃时,微生物活动几乎全部受到抑制;堆温65℃时,仅有少数细菌和放线菌发挥作用;只有堆温在50～60℃时,才能兼顾高温真菌、细菌和放线菌等几类微生物发挥最大的分解作用。为此,冬季或气温较低季节,接种高温纤维分解菌(如加骡、马粪),以利升温;夏季或堆温过高时,可采用翻堆和加水的办法降温,以利继续分解。生产实践中,高温堆肥最高温度控制在60～65℃并保持至少10～14天以杀灭病菌,从而达到无害化。215　酸碱度及其调控

堆肥物料中的酸碱度(pH值)是影响微生物生长的重要因素之一。一般认为堆肥的pH值控制在615～815为佳,堆制过程中可加入一些酸性或碱性物质进行调节。堆肥在堆腐过程中,前期会产生各种有机酸和碳酸,使pH值降低,从而在一定程度上抑制后期微生物的活动。所以在堆肥时最好加入2%～3%的石灰或5%的草木灰,以调节其酸碱度。3　堆制方法

有机固体废弃物堆肥方法有露天堆积法和连续堆制法两种,后者采用成套密闭式机械连续堆制系统进行工厂化堆制。广大农村采用露天堆积法,简单实用且易推广。根据堆肥温度的高低,露天堆制有机肥料通常分为普通堆肥和高温堆肥两种方式。311　普通堆肥

普通堆肥是指堆内温度不超过50℃,在自然状态下缓慢堆制的过程。具体操作方法是:选择地势较高、运输方便、靠近水源的地方,先整平夯实地面,再铺一层厚约10～15cm的细草或泥炭,以吸收下渗肥液。然后均匀地铺上一层(厚约20～30

cm)铡短的秸秆、杂草等,再泼一些稀薄人畜粪尿(每1000kg原料约加人粪尿200～300kg),撒

少量草木灰或石灰,再盖一层(厚约70～10cm)细土和禽畜粪便。如此层层堆积到2m左右高度,表面用稀泥封好。1个月后翻堆一次,重新堆好,再用泥土封严。普通堆肥材料达到完全腐熟夏季约需2个月,冬季则需3～4个月。312　高温堆肥

高温堆肥是在好气条件下堆积而成,具有温度高(可达60℃以上)、腐熟快及消灭病菌、虫卵、草籽等有害物质的优点。为加速腐熟,一般采用接种高温纤维分解细菌(如加骡、马粪),并设通气装置。下面介绍以秸秆为主要堆料的简易高温堆肥方法:堆肥材料包括秸秆、马粪、人粪尿和细土,配比为3∶1∶1∶5。堆制前,先把地面夯实,人粪尿加水搅匀,秸秆铡成7cm左右,马粪捣碎,准备好细土。然后将上述材料按比例混合均匀,调好湿度,进行堆积,堆体大小可根据堆料的量确定,堆体过小不利温度上升,一般应≥8m3(2m×2m×2m)。地面铺15cm左右厚的混合材料后,上面用木棍(直径10cm)放成井字形,交叉点立上木棍,继续向上堆至2m高左右进行封泥(泥厚7cm左右),封泥稍干后抽出木棍即成通气孔。堆后要经常检查和调节温度湿度。一般20～30天后肥堆明显塌陷,可翻堆一次,促使堆内外腐熟一致。

堆肥原料多种多样,无论采用何种物料,调节好堆料的温度、C/N值、湿度和氧气供给量是影响堆肥效率和生产优质堆肥的关键技术。在广大农村,农民堆肥的实际操作缺乏规范性,只是把粪肥等物料堆成一堆,盖上薄膜或泥土,不考虑水分与C/N值,也不翻堆,处于一种非堆非沤的状态,使有机物质很难腐熟。只有改变这种不规范的做法,严格按照科学的方法操作,才能生产出合格的堆肥。4　堆肥的质量标准及应用

完全腐熟的堆肥无恶臭气味,呈均匀褐色的疏松团粒结构,几乎没有可识别的有机原料。含水率小于35%,C/N比小于20∶1,堆肥粒度小于10mm。

堆肥富含有机质,养分全面,碳氮比较小,既是良好的有机肥料,又是很好的土壤调节剂和土壤病菌的抑制物。堆肥中还含有维生素、生长素及微量元素等,对一切作物均适用,为完全肥料,既可作基肥,又可作追肥施用。完全腐熟无害化的堆肥是绿色食品和有机食品生产的主要肥源之一,具有良好的发展前景。