有機堆肥的發(fā)酵過程實際上就是各種微生物新陳代謝、繁殖的過程,而有機肥發(fā)酵的過程可詳細(xì)分為四個階段。
(1)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,最常見的是無芽孢細(xì)菌、芽孢細(xì)菌和霉菌。它們啟動堆肥的發(fā)酵過程,在好氣性條件下旺盛分解易分解有機物質(zhì)(如簡單糖類、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。
(2)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。它們對堆肥中復(fù)雜的有機物質(zhì)(如纖維素、半纖維素、果膠物質(zhì)等)進(jìn)行強烈分解,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)好熱性微生物也大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)(20d以上),這對加快堆肥的腐熟有很重要的作用。堆肥不當(dāng)?shù)亩逊?,只有很短的高溫期,或者根本達(dá)不到高溫,因而腐熟很慢,在半年或者更長時期內(nèi)還達(dá)不到半腐熟狀態(tài)。
(3)降溫階段:
當(dāng)高溫階段持續(xù)一定時間后,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),微生物的活動減弱,溫度逐漸下降。當(dāng)溫度下降到40℃以下時,中溫性微生物又成為優(yōu)勢種類。( 如果降溫階段來的早,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。)
(4)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,這時應(yīng)將堆肥壓緊,造成厭氣狀態(tài),使有機質(zhì)礦化作用減弱,以利于保肥。
堆肥制作過程中,必要時應(yīng)進(jìn)行翻堆。一般在堆溫越過高峰開始降溫時進(jìn)行,翻堆可以使內(nèi)層外層分解溫度不同的物質(zhì)重新混合均勻,如濕度不足可補加一些水,促進(jìn)堆肥均勻腐熟。
堆肥過程中的各種生物、微生物的死亡、更替及物質(zhì)形態(tài)轉(zhuǎn)化都是同時進(jìn)行的,上述分塊介紹是從不同角度對堆肥發(fā)酵原理進(jìn)行了簡單介紹,無論是從熱力學(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天時間的原因。