好氧性微生物堆肥

农业中每年有大量的作物残体，如秸秆、枯枝落叶、杂草等，经过微生物的作用，可制成优质的有机肥料。

（一）堆肥的堆制

植物秸秆类原料应先切碎并压裂。玉米秸秆可切成2～3cm的小段，以有利于吸收水分和控制适宜的通风状况，使微生物能够利用的养料容易渗出，促进微生物的迅速发展。

禾本科秸秆的碳氮比（C／N）较大，加入人粪尿可提高原料的含氮量和微生物数量起点。充足的氮素养分不仅可促使微生物旺盛生长和繁殖，从而加快腐熟，而且制成的堆肥质量也较高。添加一些磷肥、石灰或草木灰也有利于促进微生物作用，加速堆肥腐熟。

水分和通气是影响堆肥腐熟的主要因素。水分充足可促进微生物的有效活动。铺堆肥材料前，最好先用水将其浸透，浇匀浇透。同时必须保证适宜的通气状况，以促进微生物的好氧性分解。

材料堆好后，用湿土或河泥密封（10～12cm厚）有利于保水、保温、保肥，既能防止雨水淋洗引起的养分流失，也能防止氨挥发造成的氮素损失。

在堆肥堆制过程中，应及时进行翻堆。翻堆一般在堆温越过高峰开始降温时进行，它可以使内层、外层分解程度不同的物料重新混合均匀。如果湿度不够，可补加一些水分，并再次泥封，堆料可再次进入高温期，从而促进堆肥的均匀腐熟。

（二）堆肥的微生物学过程

1.发热阶段

堆制初期，在这一阶段中，堆料的主要变化是易被微生物分解的有机物质（如单糖、淀粉、蛋白质等）被迅速分解，同时产生大量热能，使堆料温度大幅度上升。一般在几天之内就可达50℃以上，称之为发热阶段。堆料中的微生物以中温性好氧菌为主，常见的有无芽孢杆菌、芽孢杆菌和霉菌。随着温度的升高，嗜热性微生物逐渐代替中温性微生物而起主导作用。

2.高温阶段

在高温阶段，堆肥材料中的复杂有机物质如纤维素、半纤维素、果胶质等也逐渐被微生物分解，并开始腐殖质的形成。在该阶段中，以嗜热性微生物占优势。常见的嗜热性真菌有嗜热真菌属（Thermomyces）。常见的嗜热性放线菌有褐色嗜热链霉菌（Streptomyces thermofu-cus），普通嗜热放线菌（Thermoactinomyces vulgaris）等。温度升到60℃后，嗜热性真菌的活动几乎完全停止，放线菌、嗜热性芽孢杆菌和梭菌的活动渐占优势。普通嗜热放线菌是放线菌的主要优势种之一。

由于微生物的旺盛活动，堆料的温度可升到70℃以上。这时，嗜热性微生物大量死亡或进入休眠状态。但各种酶对有机质的分解仍在进行。随着酶活性的迅速衰退，产热量减少，堆肥温度开始下降。当温度下降到70℃以下时，处于休眠状态的嗜热性微生物重新恢复其分解活动，产热量再度增加。因此，堆料有一个自然调节且延续持久的高温期。它对堆料的快速腐熟起着重要作用。堆制得法的堆料有相当长的高温期（维持在50℃以上），可在几星期或2～3个月内达到适于施用的腐熟状态。

3.降温阶段

高温阶段后，堆料中的纤维素、半纤维素、果胶质大部分已被分解，仅剩下难以分解的复杂成分（木质素）和新形成的腐殖质。微生物的活动强度减弱，产热量减少，温度也随之逐渐下降。当温度下降到40℃以下时，中温性微生物代替嗜热性微生物而重新成为优势种。

4.腐熟保肥阶段

经过上述三个阶段的分解，堆料中可生物降解的成分已被完全转化，堆料温度仅稍高于气温，此时进入腐熟保肥阶段。在这一阶段，堆料继续缓慢腐解，最终成为与土壤腐殖质十分相近的物质。为了保存肥效，最好将堆肥压紧，造成厌氧状态。

在城市生活垃圾生物处理过程中，由于城市生活垃圾中的有机物含量相对不高，但含水量较高，依靠自然的微生物发酵过程释放的热量不足以提高垃圾的发酵温度，因此可利用人为加热促使垃圾在短时间内迅速升温，给微生物的生命活动创造适宜的环境条件，加速垃圾的减量和腐熟。