田园堆肥工艺及技术

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1、第九届全国堆肥技术与工程研讨会，2013年10月20-22日，北京田园堆肥工艺及技术中国农业大学资源与环境学院李季教授目录一、堆肥原理及条件二、田园堆肥工艺三、田园堆肥技术四、田园堆肥展望一、堆肥原理及条件堆肥定义堆肥，是指在人工控制下，在一定的水分、C/N比和通风条件下通过微生物的高温发酵作用，将废弃有机物转变为有机营养物的过程。通过堆肥化过程，有机物由不稳定状态转变为稳定的腐殖质物质，其堆肥产品不含病原菌，不含杂草种子，而且无臭无蝇，可以安全处理和保存，是一种良好的土壤改良剂和有机肥料。堆肥条件条件合理范围最佳范围碳氮比(c/n)20:1-40:125:1-

2、30:1水分含量40-65%50-60%氧气浓度大于5%远大于5%*颗粒直径(直径以cm计)0.32-1.27可变pH5.5-9.06.5-8.0温度(℃)43.3-65.554.4-60*依特定的物料、堆体大小和天气条件而变。堆肥阶段变化中温阶段高温阶段中温阶段温成熟阶段度时间C/N比堆肥理想的C/N是30：1左右。因为低于这个值，氮将过量且以氨气的形式释放，有机养分损失大，并散发难闻的气味；而高于这个值，意味着适合微生物种群繁殖的氮供应不足，有机物降解速度缓慢。堆肥过程其实就是一个有机物稳定化的过程，随着堆肥进程，C/N逐渐从30：1降到10-15：1。这是

3、因为微生物消耗有机物，使2/3的碳以CO的形式释放出来，剩余1/3的碳和2氮一起合成生物细胞，细胞死亡后，这些碳和氮释放出来供进一步使用。水分水分对于所有活的生物体而言是必须的，并且大多数微生物由于缺乏保持水分的机制，所以对水分极为敏感。当含水量在35-40%之间时，降解速率就会极大地降低，在30%以下时，降解过程就完全停止。然而过多的水分则会导致厌氧状态发生，并且会因此产生臭气。不同的物质有不同的水分上限，并由这些物质的粒径和结构特性所决定。对于大多数堆肥混合物，推荐的含水量上限为55-60%。温度不同的微生物都有各自的适宜温度范围，在此范围内微生物才可正常发

4、挥作用。在一定限度内，温度每升高10℃，这些生化反应速率相应会增加2倍左右。然而，过高或过低的温度则会限制堆肥进程。适宜的堆肥温度在40-60℃之间，堆肥堆应该在最小的40℃运行状态下保持5天，在此期间温度要至少持续4个小时超过55℃。大多数种类的微生物有机体不能在60-65℃存活，所以堆肥管理者要求在堆肥系统开始超过此温度的时候，翻堆或给堆肥系统通气来降温。氧气堆肥过程中，微生物利用碳源，消耗氧气，产生二氧化碳。如果没有充足的氧气，堆肥过程将会变成厌氧发酵，产生难闻的气味，包括HS气体的臭鸡蛋气味。2那么，对于好氧堆肥，氧气供应量应该是多少才算是充足呢？尽管空

5、气中氧气含量占到21%，但是好氧微生物在氧气浓度为5%时就可以存活。氧气浓度高于10%被认为是好氧堆肥的最适条件。粒径在相同体积或质量的情况下，小颗粒要比大颗粒有更大的表面积。所以如果供氧充足，小颗粒将降解的更快一些。实验证明将堆肥物质加以粉碎，可以将降解率提高2倍，科学家提出一个推荐的粒径值为1.3-7.6毫米，这个区间的下限适用于通风或连续翻堆的堆肥系统，上限为静态堆垛或其他静态通风堆肥系统。几种常见病菌与寄生虫的死亡温度名称死亡情况名称死亡情况沙门氏伤寒菌46℃以上不生长；55～60℃，30分血吸虫卵53℃，1天死亡钟内死亡沙门氏菌属56℃1小时内死亡，6

6、0℃，15～20蝇蛆51-56℃，1天死亡分钟死亡志贺氏杆菌55℃，1小时内死亡霍乱产弧菌65℃，30天死亡大肠杆菌绝大部分，55℃，1小时死炭疽杆菌50-55℃，60天死亡亡；60℃，15～20分钟死亡阿米巴涂50℃；3天死亡；71℃，50分钟内布氏杆菌55℃，60天死亡死亡美洲钩虫45℃，50分钟内死亡猪丹毒杆菌50℃，15天死亡流产布鲁氏菌61℃，3分钟内死亡猪瘟病毒50-60℃，30天死亡酿脓链球菌54℃，10分钟内死亡口蹄疫病毒60℃，30天死亡化脓性细菌50℃，10分钟内死亡小麦黑穗病菌54℃，10天死亡结核分枝杆菌66℃，15～20℃分钟内死亡67

7、℃，稻热病菌51-52℃，10天死亡死亡牛结核杆菌55℃，45分钟内死亡麦蛾卵60℃，5天死亡蛔虫卵55～60℃，5～10天死亡二化螟卵55℃，3天死亡钩虫卵50℃；3天死亡小豆象虫60℃，4天死亡鞭虫卵45℃；60天死亡绕虫卵50℃，1天死亡牛粪堆肥中的杂草种子发芽率（单位：%）堆积条件对照种类低于50℃2天马唐96074稗草72087具芒碎米莎草56030酸模叶蓼8053凹头苋68070-日本堆肥化设施设计指南作物中酚酸的含量（单位：ppm）作物及其部位酚酸香草酸对羟基苯阿魏酸对香豆酸甲酸旱稻茎叶13316617924165根424217921842水稻茎

8、叶94931667316