有機(jī)堆肥的發(fā)酵過(guò)程簡(jiǎn)單可分為以下4個(gè)階段：

發(fā)熱階段

堆肥制作初期，堆肥中的微生物以中溫、好氣性的種類為主，最常見的是無(wú)芽孢細(xì)菌、芽孢細(xì)菌和霉菌。它們啟動(dòng)堆肥的發(fā)酵過(guò)程，在好氣性條件下旺盛分解，易分解的有機(jī)物質(zhì)（如簡(jiǎn)單糖類、淀粉、蛋白質(zhì)等），產(chǎn)生大量的熱，不斷提高堆肥溫度，從20℃左右上升至40℃，稱為發(fā)熱階段，或中溫階段。

高溫階段

隨著溫度的提高，好熱性的微生物逐漸取代中溫性的種類而起主導(dǎo)作用，溫度持續(xù)上升，一般在幾天之內(nèi)即達(dá)50℃以上，進(jìn)入高溫階段。

在高溫階段，好熱放線菌和好熱真菌成為主要種類。它們對(duì)堆肥中復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)（如纖維素、半纖維素、果膠物質(zhì)等）進(jìn)行強(qiáng)烈分解，熱量積累，堆肥溫度上升至60-70℃，甚至可高達(dá)80℃。

隨即大多數(shù)好熱性微生物會(huì)大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)（20d以上），這對(duì)加快堆肥的腐熟有很重要的作用。如果堆肥不當(dāng)，高溫期會(huì)很短，或者根本達(dá)不到高溫，造成腐熟很慢，在半年或者更長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)還達(dá)不到半腐熟狀態(tài)。

降溫階段

當(dāng)高溫階段持續(xù)一定時(shí)間后，纖維素、半纖維素、果膠物質(zhì)大部分已被分解，剩下很難分解的復(fù)雜成分（如木質(zhì)素）和新形成的腐殖質(zhì)，微生物的活動(dòng)減弱，溫度逐漸下降。當(dāng)溫度下降到40℃以下時(shí)，中溫性微生物又成為優(yōu)勢(shì)種類。

如果降溫階段來(lái)的早，表明堆制條件不夠理想，植物性物質(zhì)分解不充分。這時(shí)可以翻堆，將堆積材料拌勻，使之產(chǎn)生第二次發(fā)熱、升溫，以促進(jìn)堆肥的腐熟。

腐熟保肥階段

堆肥腐熟后，體積縮小，堆溫下降至稍高于氣溫，這時(shí)應(yīng)將堆肥壓緊，造成厭氣狀態(tài)，使有機(jī)質(zhì)礦化作用減弱，以利于保肥。

堆肥實(shí)際就是廢棄物穩(wěn)定化的一種形式，但它需要特殊的濕度、通氣條件和微生物以產(chǎn)生適宜的溫度。研究表明，在一定溫度下加熱一段時(shí)間可以破壞病原體、雜草種子。通常在60-70℃（濕熱）的溫度下，加熱5-10min（分鐘），可以破壞非芽孢細(xì)菌和芽孢細(xì)菌的非休眠體的活性。利用加熱滅菌，在70℃條件下加熱30min（分鐘）可以消滅污泥中的病原體。

但在較低溫度下（50-60℃），一些病原菌的滅活則可長(zhǎng)達(dá)60d。因此堆肥過(guò)程中保持60℃以上溫度一段時(shí)間是必須的。在合理堆肥后殘留的有機(jī)物分解率較低、相對(duì)穩(wěn)定并易于被植物吸收。堆肥后臭味可以大大降低。

堆肥有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化，可為作物和微生物提供速效養(yǎng)分，為微生物活動(dòng)提供能源，并為堆肥有機(jī)質(zhì)的腐殖化準(zhǔn)備基本原料。

堆肥以好氣性微生物活動(dòng)為主時(shí)，有機(jī)質(zhì)迅速礦化生成較多的二氧化碳、水及其它養(yǎng)分物質(zhì)，分解速度快而徹底，并放出大量熱能；以嫌氣性微生物活動(dòng)為主時(shí)，有機(jī)質(zhì)的分解速度慢，且往往不徹底，釋放熱能少，其分解產(chǎn)物除植物養(yǎng)分外，尚易積累有機(jī)酸及CH4、H2S、PH3、H2等還原性物質(zhì)，當(dāng)其達(dá)到一定程度時(shí)，則對(duì)作物生長(zhǎng)不利甚至有害。

因此堆肥發(fā)酵期間的翻堆也是為了轉(zhuǎn)換微生物活動(dòng)類型，以消除有害物質(zhì)。

堆肥過(guò)程中的各種生物、微生物的死亡、更替及物質(zhì)形態(tài)轉(zhuǎn)化都是同時(shí)進(jìn)行的，無(wú)論是從熱力學(xué)、生物學(xué)還是物質(zhì)轉(zhuǎn)化角度，這些反應(yīng)都不是幾天或十幾天這么短時(shí)間能夠完成的，這也是為什么即使各種溫度、濕度、水分、微生物等條件都控制的很好的前提下，堆肥仍要經(jīng)歷45-60天時(shí)間的原因。

優(yōu)質(zhì)的商品有機(jī)肥料堆肥發(fā)酵過(guò)程一般需要45-60天的時(shí)間。這是因?yàn)樵诙逊是捌诘纳郎仉A段以及高溫階段會(huì)殺死植物致病病原菌、蟲卵、雜草籽等有害微生物，但此過(guò)程中微生物的主要作用是新陳代謝、繁殖，而只產(chǎn)生很少量的代謝產(chǎn)物，并且這些代謝產(chǎn)物不穩(wěn)定也不易被植物吸收。到后期的降溫期，微生物才會(huì)進(jìn)行有機(jī)物的腐殖質(zhì)化，并在此過(guò)程中產(chǎn)生大量有益于植物生長(zhǎng)吸收的代謝產(chǎn)物，這個(gè)過(guò)程需要45-60天。

經(jīng)此過(guò)程的堆肥可以達(dá)到三個(gè)目的，一是無(wú)害化；二是腐殖質(zhì)化；三是產(chǎn)生大量微生物代謝產(chǎn)物如各種抗生素、蛋白類物質(zhì)等。

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