有機(jī)肥為什么要發(fā)酵？（發(fā)酵的作用是什么）
有機(jī)肥通常是指植物和動(dòng)物（糞便或尸體）用作于土壤中，通過微生物活動(dòng)改變土壤結(jié)構(gòu)，從而使植物生長(zhǎng)。有機(jī)肥料施用前要強(qiáng)調(diào)腐熟，是因?yàn)闆]有腐熟的有機(jī)肥料中，所含的養(yǎng)分形態(tài)絕大部分是遲效態(tài)的，作物不能直接吸收利用。不經(jīng)腐熟的有機(jī)肥施入土壤中，不僅肥效差，而且還會(huì)滋生雜草和傳播病菌和蟲卵。因此，有機(jī)肥料腐熟的目的是為了釋放養(yǎng)分提高肥效，同時(shí)避免肥料在土壤中腐熟時(shí)產(chǎn)生某些對(duì)作物不利的影響，特別是產(chǎn)生的高溫，容易“燒苗”。
發(fā)酵工藝
基本原理
好氧發(fā)酵是在有氧條件下,好氧微生物通過自身的分解代謝和合成代謝過程,將—部分有機(jī)物分解氧化成簡(jiǎn)單的無機(jī)物,從中獲得微生物新陳代謝所需要的能量,同時(shí)將一部分的有機(jī)物轉(zhuǎn)化合成新的細(xì)胞物質(zhì),使微生物生長(zhǎng)繁殖,產(chǎn)生更多的生物體的過程。發(fā)酵的結(jié)果是廢棄物中有機(jī)物向穩(wěn)定化程度較高的腐殖質(zhì)方向轉(zhuǎn)化。
微生物學(xué)過程
好氧發(fā)酵的微生物學(xué)過程可大致分為三個(gè)階段,每個(gè)階段都有其獨(dú)特的的微生物類群。
產(chǎn)熱階段(中溫階段,升溫階段)
發(fā)酵初期(通常在1-3天),水分大概在60%左右進(jìn)入發(fā)酵槽或者條垛式堆放。肥堆中嗜溫性微生物利用可溶性和易降解性有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)和能量來源,迅速增殖,并釋放出熱能,使肥堆溫度不斷上升。此階段溫度在室溫至45°C范圍內(nèi),微生物以中溫、需氧型為主,通常是一些無芽胞細(xì)菌。微生物類型較多,主要是細(xì)菌、真菌和放線菌。其中細(xì)菌主要利用水溶性單糖等,放線菌和真菌對(duì)于分解纖維素和半纖維素物質(zhì)具有特殊的功能。
高溫階段
當(dāng)肥堆溫度上升到45°℃以上時(shí),即進(jìn)入高溫階段。通常從堆積發(fā)酵開始,只須2-3天時(shí)間肥堆溫度便能迅速地升高到55℃,1周內(nèi)堆溫可達(dá)到最高值(最高溫可達(dá)80℃)。物料溫度達(dá)到55度左右時(shí)需要使用有機(jī)肥翻拋機(jī)（輪盤式翻拋機(jī)，履帶式翻拋機(jī)，槽式翻拋機(jī)）開始翻拋物料(物料溫度上升到55度翻拋降溫,翻拋過程中菌種充分接觸氧氣加快菌種繁殖,降低物料的水分)嗜溫性微生物受到抑制,嗜熱性微生物逐漸取而代之。除前一階段殘留的和新形成的可溶性有機(jī)物繼續(xù)分解轉(zhuǎn)化外,半纖維素、纖維素、蛋白質(zhì)等復(fù)雜有機(jī)物也開始強(qiáng)烈分解。在50℃左右進(jìn)行活動(dòng)的主要是嗜熱性真菌和放線菌溫度上升到60℃C時(shí),真菌幾乎完全停止活動(dòng),僅有嗜熱性放線菌和細(xì)菌活動(dòng)溫度上升到70℃以上時(shí),大多數(shù)嗜熱性微生物已不適宜,微生物大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)。此時(shí),產(chǎn)生的熱量減少,堆溫自動(dòng)下降。當(dāng)堆溫降至70°℃以下時(shí),處于休眠狀態(tài)的嗜熱性微生物又重新活動(dòng)繼續(xù)分解難分解的有機(jī)物熱量又增加堆溫就處于一個(gè)自然調(diào)節(jié)的、延續(xù)較久的高溫期。
高溫對(duì)于發(fā)酵的快速腐熟起到重要作用,在此階段中發(fā)酵內(nèi)開始了腐殖質(zhì)的形成過程,并開始出現(xiàn)能溶解于弱堿的黑色物質(zhì)。CN比明顯下降,肥堆高度隨之降低。通過高溫能有效殺滅有機(jī)廢棄物中病原物,按我國(guó)高溫發(fā)酵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB7959-87),要求發(fā)酵最高溫度達(dá)50-55℃以上,持續(xù)10天以上。
腐熟階段
在高溫階段末期,只剩下部分較難分解的有機(jī)物和新形成的腐殖質(zhì),此時(shí)微生物活性下降,發(fā)熱量減少,溫度下降。此時(shí)嗜溫性微生物再占優(yōu)勢(shì),對(duì)殘留較難分解的有機(jī)物作進(jìn)一步分解,腐殖質(zhì)不斷增多且趨于穩(wěn)定化,此時(shí)發(fā)酵進(jìn)入腐熟階段。
降溫后,需氧量大量減少,肥堆空隙增大,氧擴(kuò)散能力增強(qiáng),此時(shí)只需自然通風(fēng)。在強(qiáng)制通風(fēng)發(fā)酵中常見的后熟處理,即是將通氣堆翻堆一次后,停止通氣,讓其腐熟。還可起到保氮的作用.
