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有机肥发酵技术

2016-11-28 15:19 来源:

一、有机肥发酵概念

  有机肥发酵:通过功能性菌群(酿酒酵母,植物乳杆菌,粪肠球菌等多种复合菌群)快速分解有机肥,有效杀死发酵物中的有害菌、虫、虫卵、草籽并降解抗生素残留,提高速效钾、磷和游离态氮含量并富集有机酸、肽等活性物质,充分提高肥效。

二、传统粪便堆沤的缺点与问题

  粪便(鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪等)含有丰富的氮、磷、钾等养分,而且富含有机质,是培肥改良土壤的优质有机肥资源。但如果直接施用鲜粪便,会产生作物伤根、病害、草害等负面影响;如果按传统自然堆沤发酵,也存在以下几个弊端:

1、堆沤时间长,一般需要4-6个月,气温低时时间更长,而且堆沤发酵效果差;

2、长期堆置既占场地,又对周围环境造成污染;

3、自然堆沤发酵的粪便呈烂湿状、恶臭,难以运输,也很难直接施用;

4、自然堆沤发酵不能很好地清除粪便里的病原菌、虫卵等有害物质。

三、“金地微”有机肥发酵专用功能菌发酵有机肥的作用

  “金地微”菌有机肥发酵专用功能菌含有大量的功能性菌群(酿酒酵母,植物乳杆菌,粪肠球菌等多种复合菌群)及其代谢产物,具有加速分解转化粪便物质的作用,能够提高发酵转化率,缩短发酵时间,提高发酵效果,减少甚至消除发酵过程中的恶臭问题,减轻环境污染,而且益生菌能够杀死或抑制粪便中病原菌及虫卵的生长与繁殖。

四、发酵有机肥的操作与注意事项

  需要注意的是,有些用户为了增加有机肥养分含量(例如磷、钾等养分含量),希望能将化学磷肥和钾肥添加入原料中一起发酵,这种方法不仅会因为化肥加入降低微生物发酵作用影响有机肥质量,而且发酵过程中会造成化肥养分的损失,因此不建议在发酵有机肥时添用化学肥料,除非是C/N比值过高的原料发酵可适当添加1-5%的尿素。

五、有机肥发酵原理 

 (一)堆肥过程中有机质的转化

  堆肥中的有机质在微生物作用下进行复杂的转化,这种转化可归纳为两个过程:一个是有机质的矿质化过程,即把复杂的有机质分解成为简单的物质,最后生成二氧化碳、水和矿质养分等;另一个是有机质的腐殖化过程,即有机质经分解再合成,生成更复杂的特殊有机质-腐殖质。两个过程是同时进行的,但方向相反,在不同条件下,各自进行的强度有明显的差别。 

1.有机质的矿化作用

  ⑴不含氮有机物的分解  多糖化合物(淀粉、纤维素、半纤维素)首先在微生物分泌的水解酶的作用下,水解成单糖。葡萄糖在通气良好的条件下分解迅速,酒精、醋酸、草酸等中间产物不易积累,最终形成CO2H2O,同时放出大量热能。如果通气不良,在嫌气微生物作用下,单糖分解缓慢,产生热量少,并积累一些中间产物-有机酸。在极嫌气微生物条件下,还会生成CH4H2等还原态物质。  

  ⑵含氮有机物的分解  堆肥中的含氮有机物包括蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。除腐殖质外,大部分容易被分解。例如蛋白质,在微生物分泌的蛋白酶作用下,逐级降解,产生各种氨基酸,再经氨化作用、硝化作用而分别形成铵盐、硝酸盐,可以被植物吸收利用。

  ⑶含磷有机物的转化  堆肥中的含磷有机化合物,在多种腐生性微生物的作用下,形成磷酸,成为植物能够吸收利用的养分。

  ⑷含硫有机物的转化  堆肥中含硫有机物,经微生物的作用生成硫化氢。硫化氢在嫌气环境中易积累,对植物和微生物会发生毒害。但在通气良好的条件下,硫化氢在硫细菌的作用下氧化成硫酸,并和堆肥中的盐基作用形成硫酸盐,不仅消除了硫化氢的毒害,并成为植物能吸收的硫素养料。在通气不良的情况下,发生反硫化作用,使硫酸转变为H2S散失,并对植物产生毒害。堆肥发酵过程中,可以通过定时翻倒措施改善堆肥的通气性,就能消除反硫化作用。

  ⑸脂类及芳香类有机物的转化  单宁、树脂等结构复杂,分解较慢,其最终产物也是CO2和水;木质素是含植物性原料(如树皮、木屑等)堆肥中特别稳定的有机化合物,它结构复杂,含芳香核,并以多聚形式存在于植物组织中,极难分解。在通气良好的条件下,主要通过真菌、放线菌的作用,缓慢地进行分解,其芳香核可变为醌型化合物,它是再合成腐殖质的原料之一。当然,这些物质在一定条件下,还会继续被分解的。

  综上所述,堆肥有机质的矿质化,可为作物和微生物提供速效养分,为微生物活动提供能源,并为堆肥有机质的腐殖化准备基本原料。堆肥以好气性微生物活动为主时,有机质迅速矿化生成较多的二氧化碳、水及其它养分物质,分解速度快而彻底,并放出大量热能;以嫌气性微生物活动为主时,有机质的分解速度慢,且往往不彻底,释放热能少,其分解产物除植物养分外,尚易积累有机酸及CH4H2SPH3H2等还原性物质,当其达到一定程度时,则对作物生长不利甚至有害。因此堆肥发酵期间的翻倒也是为了转换微生物活动类型,以消除有害物质。

  2.有机质的腐殖化过程   

关于腐殖质的形成过程有很多种说法,概括起来大体可分为两个阶段:第一阶段,有机残体分解形成组成腐殖质分子的原始材料,如多元酚、含氮有机物(氨基酸、肽等)等;第二阶段,先由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而成腐殖质单体。由于酚、醌、氨基酸种类很多,相互缩合的方式也不尽相同,因而形成的腐殖质单体也就多种多样。在不同条件下,这些单体又进一步缩合形成大小不等的分子。

 (二)堆肥过程中重金属的的转化

  城市污泥中含有丰富的作物生长所需的各种养分及有机质,是堆肥发酵最佳原材料之一。但城市污泥中往往含有重金属,这些重金属一般指汞、铬、镉、铅、砷等。微生物特别是细菌、真菌在重金属的生物转化中起重要作用。虽然有些微生物可以改变重金属在环境中的存在状态,使化学物毒性增强而引起严重的环境问题或浓缩重金属,并通过食物链积累。但也有些微生物可以通过直接和间接的作用去除环境中重金属,有助于改善环境。如最早受到关注的造成环境污染的重金属-汞,微生物转化汞包括3方面,无机汞(Hg2+)的甲基化、无机汞(Hg2+)还原成Hg0,甲基汞和其他有机汞化合物的裂解并还原成Hg0。这些能将无机汞和有机汞转化为单质汞的微生物称为抗汞微生物。微生物虽然不能降解重金属,但通过对重金属的转化作用,控制其转化途径,可以达到减轻毒性的作用

  六、有机肥发酵阶段

有机堆肥的发酵过程简单可分为以下4各阶段: 

⑴发热阶段  堆肥制作初期,堆肥中的微生物以中温、好气性的种类为主,最常见的是无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌。它们启动堆肥的发酵过程,在好气性条件下旺盛分解易分解有机物质(如简单糖类、淀粉、蛋白质等),产生大量的热,不断提高堆肥温度,从20℃左右上升至40℃,称为发热阶段,或中温阶段。 

⑵高温阶段  随着温度的提高,好热性的微生物逐渐取代中温性的种类而起主导作用,温度持续上升,一般在几天之内即达50℃以上,进入高温阶段。在高温阶段,好热放线菌和好热真菌成为主要种类。它们对堆肥中复杂的有机物质(如纤维素、半纤维素、果胶物质等)进行强烈分解,热量积累,堆肥温度上升至60℃,这对加快堆肥的腐熟有很重要的作用。堆肥不当的堆肥,只有很短的高温期,或者根本达不到高温,因而腐熟很慢,在半年或者更长时期内还达不到半腐熟状态。

  ⑶降温阶段  当高温阶段持续一定时间后,纤维素、半纤维素、果胶物质大部分已被分解,剩下很难分解的复杂成分(如木质素)和新形成的腐殖质,微生物的活动减弱,温度逐渐下降。当温度下降到40℃以下时,中温性微生物又成为优势种类

  如果降温阶段来的早,表明堆制条件不够理想,植物性物质分解不充分。这时可以翻堆,将堆积材料拌匀,使之产生第二次发热、升温,以促进堆肥的腐熟。

    ⑷腐熟保肥阶段  堆肥腐熟后,体积缩小,堆温下降至稍高于气温,这时应将堆肥压紧,造成厌气状态,使有机质矿化作用减弱,以利于保肥。

下面提供几种发酵配方方案


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  七、有机肥发酵操作步骤
  简易田间堆置或有机肥厂水泥地面发酵
  1、将200g“金地微”原菌有机肥发酵专用功能菌用麸皮十倍稀释混合均匀
  2. 将1吨粪便原料与秸秆等配料及腐殖质混匀,直接在地面堆制,一般堆成梯形,高不超过1.5米,堆底宽不超过5米,将“金地微”菌有机肥发酵专用功能菌,搅拌均匀,控制含水量在40-50%,进行几天好氧发酵至料温达到40-50℃时(一般夏天2-3天,春秋天5天左右),堆垛压实,进行厌氧发酵。
  3. 倒堆:由于堆表面和堆内温度不同,发酵腐熟程度不同,应适时倒堆。倒堆次数应由堆内温度高低决定,一般从堆制开始,到堆内温度达到60-65℃时为宜。必须严格控制温度,当堆内温度超过70℃时,说明堆内缺水,应及时进行补水倒堆,继续进行发酵腐熟;当堆内温度不足40℃,说明堆内水分过大,也应进行倒堆来降低水分,倒堆次数一般不低于2次。
  4. 发酵时间与温度。一般发酵时间为春秋季7-15天,夏季5-7天,冬季15-20天。发酵的最适宜环境温度为25-35℃。
  5. 发酵完成标准。发酵好的堆肥气味为有曲香味而不臭。
八、有机肥发酵施用的优点
  1、养分齐全。商品有机肥含有丰富的有机质,可以全面提供作物氮磷钾及多种中微量元素,农作物施用有机肥后,能明显提高农产品的品质和产量。
  2、改善地力。施用商品有机肥能改善土壤理化性状,增强土壤的透气、保水、保肥能力,防止土壤板结和酸化,显着降低土壤盐分对作物的不良影响,增强作物的抗逆和抗病虫害能力,缓解连作障碍。
  3、当生物有机肥施入土壤以后,其有益微生物在作物根系周围大量繁殖,调节根际周围的微生物生态环境,使微生物、土壤和作物根系的相互作用处于最佳状态,促进根系生长发育,提吸收能力。
  4、有益活性菌在土壤中的新陈代谢活动能把被土壤吸附固定的氮磷钾转化为可被作物吸收利用的有效养分,其代谢过程中分泌的胶性物质,有利于土壤团粒形成,使土壤的通气、透水性大大改善。长期使用它可以活化土壤,减少板结,土壤变得肥沃,根系生长良好,从而达到增产的目的。增加土壤有机质含量,为作物提供长期、全面的营养。
  5、大量施用生物有机肥能有效地增强植物抗病抗逆作用。由于有益菌的在根际周围的大量繁殖,从而抑制了有害菌对根系的毒害作用,从而抗重茬,抗土传病害,提高植物对干旱、雨涝、低温等不良环境的适应能力,用商品有机肥,可达到高产、稳产且无污染,产品无公害。
  九、有机肥施用注意事项
  1、商品有机肥的长效性不能代替化学肥料的速效性,必须根据不同作物和土壤,再配合尿素、配方肥等施用,才能取得最佳效果。 
  2、商品有机肥施用方法一般以做基(底)肥使用为主,在作物栽种前将肥料均匀撒施,耕翻入土。如采用条施或沟施,要注意防止肥料集中施用发生烧苗现象,要根据作物田间实际情况确定商品有机肥的亩施用量。 
  3、商品有机肥做追肥使用时,一定要及时浇足水分。 
  4、商品有机肥在高温季节旱地作物上使用时,一定要注意适当减少施用量,防止发生烧苗现象。 
  5、商品有机肥的酸碱度PH一般呈碱性,在喜酸作物上使用要注意其适应性及施用量。

注意:上述方法是经过我们技术人员根据多年实践经验总结而来,并不一定适用所有用户,由于全国各地客户的位置、条件、气候、原料等因素不同,请不要随意模仿(请大家适当参考),我们本着实事求是的精神,请及时咨询我们“金地微”的技术人员,在技术人员的指导下使用才能做到万无一失。我们随时欢迎您点击右上方客服直接咨询或者网站留言和拨打网站上免费技术电话。