概論
堆肥是利用含有肥料成分的動植物遺體和排泄物,加上泥土和礦物質混合堆積,在高溫、多濕的條件下,經過發酵腐熟、微生物分解而製成的一種有機肥料。堆肥是一種古老的肥料,製造堆肥必須先收集適當的材料,例如稻草、莖蔓、野草、樹木落葉或是禽畜糞便等,然後將其適當混合,並添加適量的氰氨化鈣,促其發酵,然後覆蓋上破席、破布、稻草或塑膠布,以避免肥份喪失。
然後每隔大約三、四個星期翻積一次,大約經過三個月左右,即可將此堆肥搬入田中開始使用。
堆肥最好放置在堆肥舍中。若無堆肥舍也可使用露天堆肥,但必須選擇適當地點,以免因日曬、雨淋及風吹,導致肥份喪失。
中國人數千年來農田中所使用的肥料,就是使用人畜的糞尿和植物莖葉作堆肥為主堆肥是堆肥材料在堆肥化過程中的產物,過去農業時代製造堆肥稱為糞,是有機材料經過堆積細碎成小顆粒,且性狀變異而來的,堆肥的材料來自草木,如枯枝落葉。食品飼料、樹皮、蔗渣(上數為初級材料)如廚餘。禽獸等排泄物則是經過初步堆肥化的次級材料。這些材料經過堆肥化過程變成肥料。目前正流行的廚餘堆肥,一些很簡單的步驟就能做出來。但是堆肥的過程必須注意,不然容易招致大量的蚊蠅,做不成肥料反而惹的環境更不衛生。
分類
堆肥可以分為一般堆肥和高溫堆肥兩種,前一種的發酵溫度較低,後一種的前期發酵溫度較高,後期一般採用壓緊的措施。高溫堆肥對於促進農作物莖稈、人畜糞尿、雜草、垃圾污泥等堆積物的腐熟,以及殺滅其中的病菌、蟲卵和雜草種子等,具有一定的作用。高溫堆肥可以採用半坑式堆積法和地面堆積法堆制。前者的坑深約1m,後者則不用設坑。兩者都是需要通氣溝,以利於好氧微生物的生活。兩者都需要鋪一層農作物秸稈等,再鋪一層人畜的糞尿,並潑一些石灰水(鹼性土壤地區則不用潑石灰水),然後蓋一層土。一般發酵56℃以上5~6d,高溫50~60℃持續10d即可。如果堆肥的溫度驟然下降,則應及時補充水分。待堆肥的溫度降低到40℃以下時,高溫堆肥中的有機物就大部分形成腐殖質了。
組成
(一)人體排泄的尿和糞的混合物
人糞約含70%~80%水分,20%的有機質(纖維類、脂肪類、蛋白質和矽、磷、鈣、鎂、鉀、鈉等鹽類及氯化物),少量糞臭質、糞膽質和色素等。人尿含水分和尿素、食鹽、尿酸、馬尿酸、磷酸鹽、銨鹽、微量元素及生長素等。人糞尿中常混有病菌和寄生蟲卵,施前應進行無害化處理,以免污染環境。人糞尿碳氮比(C/N)較低,極易分解;含氮素較多,腐熟後可作速效氮肥用,作基肥或追肥均可,宜與磷、鉀肥配合施用。但不能與鹼性肥料(草木灰、石灰)混用;每次用量不宜過多;旱地應加水稀釋,施後復土;水田應結合耕田,淺水勻潑,以免揮發、流失和使作物徒長。忌氯作物不宜用,以免影響品質。
(二)家畜糞尿和墊圈材料、飼料殘茬混合堆積並經微生物作用而成的肥料
富含有機質和各種營養元素。各種畜糞尿中,以羊糞的氮、磷、鉀含量高,豬、馬糞次之,牛糞最低;排泄量則牛糞最多,豬、馬類次之,羊糞最少。墊圈材料有秸稈、雜草、落葉、泥炭和乾土等。廄肥分圈內積制(將墊圈材料直接撒入圈舍內吸收糞尿)和圈外積制(將牲畜糞尿清出圈舍外與墊圈材料逐層堆積)。經嫌氣分解腐熟。在積制期間,其化學組分受微生物的作用而發生變化。廄肥的作用:①提供植物養分。包括必需的大量元素氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和微量元素鐵、錳、硼、鋅、鉬、銅等無機養分;胺基酸、醯胺、核酸等有機養分和活性物質如維生素B1、B6等。保持養分的相對平衡。②提高土壤養分的有效性。廄肥中含大量微生物及各種酶(蛋白酶、脲酶、磷酸化酶),促使有機態氮、磷變為無機態,供作物吸收。並能使土壤中鈣、鎂、鐵、鋁等形成穩定絡合物,減少對磷的固定,提高有效磷含量。③改良土壤結構。腐殖質膠體促進土壤團粒結構形成,降低容重,提高土壤的通透性,協調水、氣矛盾。還能提高土壤的緩衝性和改良礦毒田。④培肥地力,提高土壤的保肥、保水力。廄肥腐熟後主要作基肥用。新鮮廄肥的養分多為有機態,碳氮比(C/N)值大,不宜直接施用,尤其不能直接施入水稻田。
(三)作物莖稈、綠肥、雜草等植物性物質與泥土、人糞尿、垃圾等混合堆置
經好氣微生物分解而成的肥料。多作基肥,施用量大,可提供營養元素和改良土壤性狀,尤其對改良砂土、粘土和鹽漬土有較好效果。
(四)作物莖稈、綠肥、雜草等植物性物質與河、塘泥及人糞尿同置於積水坑中,經微生物嫌氣發酵而成的肥料。
一般作基肥施入稻田。漚肥可分凼肥和草塘泥兩類。凼肥可隨時積制,草塘泥則在冬春季節積制。積制時因缺氧,使二價鐵、錳和各種有機酸的中間產物大量積累,且碳氮比值過高和鈣、鎂養分不足,均不利於微生物活動。應翻塘和添加綠肥及適量人糞尿、石灰等,以補充氧氣、低降碳氮比值、改善微生物的營養狀況,加速腐熟。
沼氣肥作物秸稈、青草和人糞尿等在沼氣池中經微生物發酵製取沼氣後的殘留物。富含有機質和必需的營養元素。沼氣發酵慢,有機質消耗較少,氮、磷、鉀損失少,氮素回收率達95%、鉀在90%以上。沼氣水肥作旱地追肥;渣肥作水田基肥,若作旱地基肥施後應復土。沼氣肥出池後應堆放數日後再用。
製造原理
主要利用多種微生物的作用,將植物有機殘體,進行礦質化、腐殖化和無害化,使各種複雜的有機態的養分,轉化為可溶性養分和腐殖質,同時利用堆積時所產生的高溫(60—70℃)來殺死原材料中所帶來的病菌、蟲卵和雜草種子,達到無害化的目的。因此,為了獲得優質堆肥,在堆制過程中,千方百計地為微生物的生命活動創造良好的條件,是加快堆肥腐熟和提高肥效的關鍵。
製作技術
堆肥的材料
製作堆肥的材料,按其性質一般可大概分為三類:
第一類:基本材料 即不易分解的物質,如各種作物秸桿、雜草、落葉、藤蔓、泥炭、垃圾,蔬菜垃圾,廚餘
等。
第二類:促進分解的物質 一般為含氮較多和富含高溫纖維分解細菌的物質,如人畜類尿、污水、蠶砂、馬糞、羊糞、老堆肥及草木灰、石灰等。
第三類:吸收性強的物質 在堆積過程中加入少量泥炭、細泥土及少量的過磷酸鈣或磷礦粉,可防止和減少氨的揮發,提高堆肥的肥效。
材料的處理
為了加速腐解,在堆制前,不同的材料要加以處理。
(1)城市垃圾要分選,選去碎玻璃、石子、瓦片、塑膠等雜物,特別要防止重金屬和有毒的有機和無機物質進入。
(2)各種堆積材料,原則上要粉碎為好,增大接觸面積利於腐解,但要多消耗能源和人力,難以推廣。一般是將各種堆積材料,切成2—5寸長為好。
(3)對於質硬、含臘質較多的材料,如玉米和高梁桿吸水較低,最好將材料粉粹後用污水或2%石灰水浸泡,破壞秸桿表面蠟質層,利用吸水促進腐解。
(4)水生雜草,由於含水過多,應稍微涼乾後再進行堆積。
堆制地點
應選擇地勢較高、背風向陽、離水源較近、運輸施用方便的地方為堆制地點。為了運輸施用方便,堆積地點可適當分散。堆制地點選擇好後將其地面平整。
設定通氣孔道
在已平整夯實的場地上,開挖“十”字形或“井”字形溝,深寬各15—20厘米左右,在溝上縱橫鋪滿硬堅的作物秸稈,作為堆肥底部的通氣溝,並在兩條小溝交叉處,與地面垂直安放木棍或綑紮成束的長條狀粗硬秸桿,作為堆肥上下通氣孔道。
材料配方比
一般堆積材料配合比例是:各種作物秸桿、雜草、落葉等1000斤左右,加入糞尿200—300斤,水100—200斤
(加水多少隨原材料乾濕而定),每一層可以適當覆蓋一層薄土,主要是起到石灰石,泥炭等的作用。為了加速腐熟,每層可接種高濕分解纖維細菌(如酵素菌),若缺乏時,可加入適量騾馬糞或老堆肥、深層暗溝泥和肥沃泥土,促進腐解。但泥土不宜過多,以免影響腐熟和堆肥質量。所以農諺講:草無泥不爛,泥無草不肥。這充分說明,加入適量的肥土,不但有吸肥保肥的作用,也有促進有機質分解的效果。
堆積
在堆積場的通氣溝上鋪上一層厚約20cm的污泥、細土或草皮土作為吸收下滲肥分的底墊。然後將已處理好的材料(充分混勻後)逐層堆積、踏實。並在各層上潑撒糞尿肥和水後,再均勻的撒上少量石灰、磷礦粉或其它磷肥(堆積材料已用石灰水處理者可不用),以及羊馬糞、老堆肥或接種高溫纖維分解細菌。每層需“吃飽、喝足、蓋嚴”。所謂“吃飽”是指秸稈和調節碳氮比的尿素或土雜肥及麥麩要按所需求的量加足,以保證堆肥質量。“喝足”就是秸稈必須被水浸透,加足水是堆肥的關鍵。“蓋嚴”就是成堆後用泥土密封,可起到保溫保水作用。如此一層一層地堆積,直至高達4—6尺(1.2米/1.5米之間)為止。每層堆積極其的厚度,一般是1—2(15/25cm)尺,上層宜薄,中、下層稍厚,每層加入的糞尿肥和水的用量,要上層多,下層少,方可順流而下,上下分布均勻。堆寬和堆長,可視取材料的多少和操作方便而定。堆形做成饅頭形或其它形狀均可。堆好後及時用2寸厚的稀泥、細土和舊的塑膠薄膜密封,有利保溫、保水、保肥。隨後並在四周開環形溝,以利排水。
堆後管理
一般堆後3—5天,有機物開始被微生物分解釋放出熱量,堆內溫度緩慢上升,7—8天后堆內溫度顯著上升,可達6
0—70℃,高溫容易造成堆內水分缺乏,使微生物活動減弱,原料分解不完全。所以在堆制期間,要經常檢查堆內上、中、下各個部位的水份和溫度變化的情況。檢查方法,可用堆肥溫度計測試。若沒有堆肥溫度計,可用一根長的鐵棍插入堆中,停放5分鐘後,拔出用手試之。手感覺發溫約30℃,感覺發熱約40—50℃,感覺發燙約60℃以上。檢查水份可觀察鐵棍插入部分表面的乾濕狀況。若成濕潤狀態,表示水分適量;若呈乾燥狀態,表示水分過少,可在堆頂打洞加水。如果堆內水分、通氣適應,一般堆後頭幾天溫度逐漸上升,一個星期左可達到最高,維持高溫階段,不得少於3天,10天以後溫度緩慢下降。在這種正常情況下,經20—25天內進行翻堆一次,把外層翻到中間,把中間翻到外邊,根據需要加適量糞尿水重新堆積,促進腐熟。重新堆積後,再過20—30天,原材料已近黑、爛、臭的程度,表明已基本腐熟。就可以使用了,或壓緊蓋土保存備用。
腐熟度
一、腐熟良好的條件
1、水分。保持適當的含水量,是促進微生物活動和堆肥發酵的首要條件。一般以堆肥材料量最大持水量的60%~75%為宜。
2、通氣。保持堆中有適當的空氣,有利好氣微生物的繁殖和活動,促進有機物分解。高溫堆肥時更應注意堆積鬆緊適度,以利通氣.
3、保持中性或微鹼性環境。可適量加入石灰或石灰性土壤,中和調節酸度,促進微生物繁殖和活動.
4、碳氮比。微生物對有機質正常分解作用的碳氮比為25∶1。而豆科綠肥碳氮比為15~25∶1、雜草為25~45∶1、禾本科作物莖稈為60~100∶1。因此根據堆肥材料的種類,加入適量的含氮較高的物質,以降低碳氮比值,促進微生物活動。
二、腐熟程度的檢查標準
堆肥腐熟的好壞,是鑑別堆肥質量的一個綜合指標。可以根據其顏色、氣味、秸稈硬度、堆肥浸出液、堆肥體積、碳氮比及腐質化係數來判斷。
(1)從顏色氣味看,腐熟堆肥的秸桿變成褐色或黑褐色,有黑色汁夜,具有氨臭味,用銨試劑速測,其銨態氮含量顯著增加。
(2)秸稈硬度,用手握堆肥,溫時柔軟而有彈性;乾時很脆,易破碎,有機質失去彈性。
(3)堆肥浸出液,取腐熟堆肥,加清水攪拌後(肥水比例1:5-10),放置3—5分鐘,其浸出液呈淡黃色。
(4)堆肥體積,比剛堆時縮小2/3—1/2。
(5)碳氮化,一般為20—30:1(以25:1最佳)
(6)腐殖化係數,為30%左右。
達到上述指標的堆肥,是肥效較好的優質堆肥,可施於各種土壤和作物。堅持長期施用,不僅能獲得高產,對改良土壤,提高地力,都有顯著的效果。
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