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这样生产的有机肥质量才好!

点击:356 时间:2021-04-09

任何合格的优质有机肥的生产都必须经过堆肥和发酵的过程。堆肥是在一定条件下,通过微生物的作用,使有机物不断降解稳定,生产出适合土地利用的产品的过程。堆肥是一种古老而简单的处理有机废物和制作肥料的方法,随着研究的深入和方法的改进,它受到了人们的高度重视,因为它具有良好的生态意义,也给农业生产带来了效益。有许多报道称,使用分解的堆肥制备种子苗床可以抑制土传疾病。而且经过堆肥的高温阶段,拮的数量可以达到非常高的水平;堆肥过程中,在微生物的作用下,有机质难以分化,稳定,易被作物吸收;同样的微生物效应可以在一定范围内降低重金属的毒性作用。因此,堆肥是生产生物有机肥的一种简单有效的方法,有利于生态农业的发展。

  我国大部分有机肥产品只需堆肥发酵15-20天,此类产品只能达到无害化标准。优质有机肥堆肥的发酵过程一般需要45-60天。这是因为有害微生物,如植物病原菌、虫卵、杂草种子等,在堆肥前期的加热阶段和高温阶段都会被杀死,但微生物在这个过程中的首要作用是创新繁殖,只产生少量的代谢产物,这些代谢产物不稳定,不容易被植物吸收。在冷却后期,微生物会将有机质腐植酸化,在这个过程中产生许多有利于植物生长吸收的代谢产物,需要45-60天。堆肥通过这个过程可以达到三个目的,一是无害;其次是腐殖质;第三,许多微生物代谢产物,如各种抗生素、蛋白质等。为什么堆肥会产生这样的效果?下面详细介绍一下堆肥原理。一、有机肥发酵原理

  1.堆肥过程中有机物的转化

  堆肥中的有机质在微生物的作用下发生混沌转化,可以概括为两个过程:一是有机质的矿化过程,即将混沌的有机质分化为简单的物质,产生二氧化碳、水和矿质养分;另一种是有机质的腐殖化过程,即有机质被分化重组,产生更为杂乱的特殊有机质——腐殖质。这两个过程一起进行,但方向相反。在不同的条件下,每个过程的强度都有显著的不同。

  2.有机质的矿化效应

  (1)不含含氮有机物的分化多糖化合物(淀粉、纤维素、半纤维素)在微生物分泌的水解酶作用下首先水解为单糖。葡萄糖在通风良好的情况下迅速分化,酒精、醋酸、草酸等中枢产物不易堆积,终形成CO2和H2O,共同放出大量热能。如果通风不好,在厌氧微生物的作用下,单糖分化缓慢,产生的热量较少,一些中心产物——有机酸堆积起来。在极端厌氧微生物条件下,还会产生CH4、H2等回收物质。

  (2)含氮有机物的分化堆肥中的含氮有机物含有蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。除了腐殖质,大部分都是简单分化的。例如,蛋白质在微生物分泌的蛋白酶作用下逐步降解,产生各种氨基酸,经氨化、硝化分离为铵盐和硝酸盐,可被植物吸收利用。

  (3)堆肥中含磷有机化合物的转化,在各种腐生微生物的作用下,构成磷酸,成为植物可以吸收利用的养分。

  (4)含硫有机物的转化堆肥中的含硫有机物在微生物的作用下产生硫化氢。硫化氢容易在不利于气体的环境中积累,对植物和微生物造成毒性。但在通风良好的情况下,硫化氢在硫细菌的作用下被氧化成硫酸,在堆肥中形成具有碱效应的硫酸盐,不仅消除了硫化氢的毒性,还成为植物可以吸收的硫养分。在通风不良的情况下,会产生抗硫化作用,使硫酸转化为H2S,对植物造成毒性。堆肥发酵过程中,定期翻堆可以改善堆肥的通气性,消除反硫化效应。

  (5)脂类和芳香族有机化合物如单宁、树脂的转化,结构紊乱,分化缓慢,终产物也是CO2和水;木质素是含有植物材料(如树皮、锯末等)的堆肥中特别稳定的有机化合物。).它具有无序的结构,含有芳香核,以聚合的方式存在于植物组织中,因此极难区分。在通风良好的情况下,芳香核可以转变为醌类化合物,醌类化合物是重建腐殖质的物质之一。当然,这些物质在一定条件下会继续分化。综上所述,堆肥有机质的矿化可以为作物和微生物提供速效养分,为微生物活动提供能量,为堆肥有机质的腐殖化准备基础材料。当好氧微生物是堆肥的主要活性时,有机物迅速矿化,产生更多的二氧化碳、水等营养物质,这些物质迅速而彻底地分化,释放出大量的热能。当厌氧微生物活性占优势时,有机质分化缓慢且往往不完全,释放的热能较少。除植物养分外,有机酸和CH4、H2S、PH3、H2等回收物质也在尚义积累。当它们达到一定程度时,对作物生长不利甚至有害。所以堆肥发酵过程中的翻堆也是为了转化微生物活性的类型,消除有害物质。

  3.有机物的增湿过程

  关于腐殖质的组成过程有很多争论,大致可以分为两个阶段:阶段,有机残基被分化形成腐殖质分子的原始数据,如多酚类和含氮有机物质(氨基酸、肽等)。);第二阶段,微生物分泌的多酚氧化酶将多酚氧化成醌,然后醌与氨基酸或肽缩合形成腐殖质单体。由于酚类、醌类、氨基酸类种类繁多,缩合方式不同,所以腐殖质单体也是多种多样的。在不同的条件下,这些单体进一步缩合形成不同大小的分子。

  二、堆肥发酵过程

  堆肥实际上是一种稳定废物的方法,但它需要特殊的湿度、通风条件和微生物来产生合适的温度。一般认为这个温度高于45,坚持这个高温可以灭活病原菌,杀死杂草种子。经过合理堆肥后,残留有机质分化率低,相对稳定,容易被植物吸收。堆肥后,气味可以大大减少。许多不同种类的微生物参与堆肥过程。由于材料和条件的变化,各种微生物的数量不断变化,因此在堆肥过程中没有微生物始终占据主导地位。每个环境都有自己特定的微生物菌群,微生物的多样性使得堆肥即使在外部条件发生变化的情况下也能防止系统崩溃。

  堆肥过程主要依靠微生物的作用,微生物是堆肥发酵的主体。微生物参与堆肥有两个来源:一是有机废物中的许多原始微生物;另一种是人工微生物接种剂。在一定条件下,这些菌株对某些有机废弃物具有很强的分化能力,具有活性强、繁殖快、有机质分化快的特点,可以加速堆肥反应过程,缩短堆肥反应时间。

  堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是好氧条件下有机物质分化的过程,其代谢产物主要是二氧化碳、水和热量;厌氧堆肥是有机物质在厌氧条件下的分化过程,厌氧分化的代谢产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中心产物,如有机酸。细菌、真菌和放线菌是参与堆肥过程的主要微生物种类。这三种微生物都有嗜温菌和嗜热菌。在堆肥过程中,微生物种群交替变化:低温和中温菌群转化为中温和高温菌群,中温和高温菌群转化为中温和低温菌群。随着堆肥时间的延长,细菌逐渐减少,放线菌逐渐增多,霉菌和酵母菌在堆肥结束时明显减少。第三,有机堆肥的发酵过程可分为以下四个阶段

  1.堆肥初期,堆肥中的微生物主要是中温和好氧品种,常见的有无芽孢菌、芽孢菌和霉菌。他们开始堆肥的发酵过程,大力分化易分化的有机物(如单糖、淀粉、蛋白质等)。)在有氧条件下,产生大量的热量,不断将堆肥温度从20左右提高到40左右,称为加热阶段,或称中温阶段。

  2.在高温阶段,随着温度的进步,嗜热微生物逐渐取代嗜温品种发挥主导作用,温度持续上升,一般在几天内达到50以上,进入高温阶段。在高温阶段,嗜热放线菌和嗜热真菌成为种。它们强烈区分杂乱的有机物(如纤维素、半纤维素、果胶等)。)在堆肥中,积累热量,将堆肥温度提高到60-70,甚至高达80。随即大多数嗜热微生物死亡或进入休眠状态(20天以上),对加速堆肥腐熟有非常重要的作用。堆肥不当的堆肥只需要短时间的高温,可能根本达不到高温,所以成熟缓慢,半年甚至更长时间也达不到半成熟状态。

  3.在冷却阶段,当高温阶段持续一定时间后,大部分纤维素、半纤维素和果胶物质已经分化,留下难以区分的杂乱成分(如木质素)和新形成的腐殖质,微生物活性减弱,温度逐渐降低。当温度降至40以下,嗜温微生物再次成为优势种。如果冷却阶段来得早,说明堆肥条件不理想,植物物质分化不丰富。此时可以翻堆,将积累的数据均匀混合,产生第二次热量和温升,从而促进堆肥的成熟。

  4.堆肥分解后体积减小,堆温降至略高于气温。此时堆肥应压实形成厌氧状态,使有机质矿化作用减弱,有利于保肥。简而言之,有机堆肥的发酵过程实际上是各种微生物不断推陈出新、繁衍生息的过程。微生物创新的过程就是有机物分化的过程。有机质分化必然会产生能量,促进堆肥过程,提高温度,干燥基质。许多堆肥基质携带人类、动物和植物病原体,以及令人讨厌的生物,如杂草种子。在堆肥过程中,经过短时间的持续升温,这些生物的生长可以得到有效控制。

  因此,高温堆肥的主要优点之一是它可以灭活人类、动物和植物病原体和种子。病原体和种子被灭活是因为它们的细胞死亡,而细胞的死亡很大程度上是基于酶的热灭活。酶的失活在适当的温度下是可逆的,但在高温下是不可逆的。在很小的温度范围内,酶的活性部分会迅速下降。没有酶的作用,细胞会失去功能,然后死亡。只需要少量的酶就能长期耐高温。因此,微生物对热灭活非常敏感。