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复合肥的发酵过程!
任何一种合格优质的复合肥料的生产都必须经过堆肥发酵过程。堆肥是在一定条件下通过微生物的作用,使有机物不断被降解和稳定,并产出一种适宜于土地利用的产品的过程。
堆肥这种古老而简便的处理有机废弃物和制造肥料的方法,随着研究的深入和方法的改进,其应用很受各个国家的重视,因为它有很好的生态意义,也为农业生产带来效益。有许多报道指出,用腐熟堆肥制备种子苗床能抑制土传病害。并且在堆肥过程的高温阶段过后接踵而来的拮抗性细菌,可使菌数达到很高水平;堆肥过程中各有机物在微生物作用下,达到不易分解、稳定、作物易吸收状态;同时微生物作用在一定范围内减少重金属毒害作用。可见,堆肥是制造生物复合肥的简便而有效的方法,有益于生态农业的发展。
我国国内大多数复合肥料产品只堆肥发酵15-20天,这样的产品只能达到无害化标准。而优质的复合肥料堆肥发酵过程一般需要45-60天的时间。这是因为在堆肥前期的升温阶段以及高温阶段会杀死植物致病病原菌、虫卵、杂草籽等有害微生物,但此过程中微生物的主要作用是新陈代谢、繁殖,而只产生很少量的代谢产物,并且这些代谢产物不稳定也不易被植物吸收。到后期的降温期,微生物才会进行有机物的腐殖质化,并在此过程中产生大量有益于植物生长吸收的代谢产物,这个过程需要45-60天。经此过程的堆肥可以达到三个目的,一是无害化;二是腐殖质化;三是大量微生物代谢产物如各种抗生素、蛋白类物质等。
简而言之,有机堆肥的发酵过程实际上就是各种微生物新陈代谢、繁殖的过程。微生物的新陈代谢过程即有机物分解的过程。有机物分解必然会产生能量,这些能量推动了堆肥化进程,使温度升高,同时还可干燥湿基质。
许多堆肥用的基质携带人类、动植物的病原体,以及令人讨厌的生物如杂草种子。在堆肥过程中,通过短时间的持续升温,可以有效地控制这些生物的生长。因此,高温堆肥的一个主要优势就是能够使人和动植物病原体以及种子失活。
病原体以及种子失活是由于其细胞死亡,而细胞的死亡很大程度上基于酶的热失活。在适宜的温度下,酶的失活是可逆的,但在高温下是不可逆的。在一个很小的温度范围内酶的活性部分将迅速降低。如没有酶的作用,细胞就会失去功能,然后死亡。只有少数几种酶能够经受住长时间的高温。因此,微生物对热失活非常敏感。
研究表明,在一定温度下加热一段时间可以破坏病原体或者是令人讨厌的生物体。通常在60-70℃(湿热)的温度下,加热5-10min。可以破坏非芽孢细菌和芽孢细菌的非休眠体的活性。利用加热灭菌,在70℃条件下加热30min可以消灭污泥中的病原体。但在较低温度下(50-60℃),一些病原菌的灭活则可长达60d。因此堆肥过程中保持60℃以上温度一段时间是必须的。
堆肥制作过程中,必要时应进行翻堆。一般在堆温越过高峰开始降温时进行,翻堆可以使内层外层分解温度不同的物质重新混合均匀。如湿度不足可补加一些水,促进堆肥均匀腐熟。
堆肥过程中的各种生物、微生物的死亡、更替及物质形态转化都是同时进行的,上述分块介绍是从不同角度对堆肥发酵原理进行了简单介绍,无论是从热力学、生物学还是物质转化角度,这些反应都不是几天或十几天这么短时间能够完成的,这也是为什么即使各种温度、湿度、水分、微生物等条件都控制的很好的前提下,堆肥仍要经历45-60天时间的原因。