原料预处理

一、水分与通气性调节

保持堆制原料中适宜的含水量，是堆肥制作成功的首要条件。由于微生物大都缺乏保水机制，所以对水分极为敏感。当含水量在35％～40％时，堆肥微生物的降解速率会显著下降，而当水分下降到30％以下时，堆肥降解过程基本停止。通常有机物吸水后会膨胀软化，有利于微生物分解；水分在堆肥中移动时，所带的菌体也会向四周移动和扩散，并使堆肥分解腐熟均匀。水中溶解的各种物质还可作为微生物营养，并为微生物的繁殖创造条件。

要点提示

堆肥原料水分太少，微生物活动受限制，影响堆肥腐熟速度；而水分过多，会堵塞堆肥物料间空隙，影响其通透性，易形成厌氧状况，使得堆肥腐熟速度缓慢，并伴随臭气的产生。

不同堆制原料具有不同的最适水分上限，并由这些原料物质的粒径和结构特性所决定。对于绝大多数堆肥混合物，推荐的含水量上限为65％。要计算出堆肥物料的最佳混合比例，首先必须了解不同物料的最大持水能力，然后根据设定的混合物最适水分含量，以调节碳氮比为前提，确定不同物料的比例。

行家指点

一般情况下，可以用不太精确的手抓挤压测试法来估测混合物料的湿度。以手抓堆肥混合物感觉比较潮湿，有渗水的情形，但还不至于明显滴水为宜（图3-1）。

图3-1　手抓挤压测试堆肥物料的水分含量范围

常用的堆肥原料水分调节方式主要有以下几种：

1.机械脱水

采用机械挤压、离心等方法去除畜禽粪便等原料中多余的水分，以满足堆肥的要求（图3-2）。

图3-2　牛粪机械脱水

2.晾晒脱水

利用太阳能将畜禽粪便进行预晾晒（图3-3）。

图3-3　晾晒鸡粪

3.添加干物料

通过添加干燥的有机物料如草粉、砻糠粉、锯木屑、稻壳、砻糠灰、切碎的干燥作物秸秆等吸水材料进行调节（图3-4）。

图3-4　利用砻糠粉调节牛粪含水量

堆肥材料的通气性常用堆肥材料的空隙率（气相比）作为判断指标。一般堆肥材料空隙率以大于30％为好。但在这一空隙率时材料的水分含量依家畜粪便种类以及用于水分调节的材料种类等不同而异。

一般在堆肥开始时的水分：以稻糠等作为水分调节材料时，猪粪含水量以62％、牛粪以72％为宜；利用预干燥方式或利用风干堆肥进行水分调节时，鸡粪以52％、猪粪以55％、牛粪以68％为宜。

未粉碎的稻壳吸水性较差，经过粉碎后不仅提高了吸水性，而且也易于消除材料中不利于植物生长发育的有害成分。因此，生产中在利用稻壳作为水分和通气性调节材料时，应进行适当粉碎，以提高堆肥的品质（表3-1）。

表3-1　稻壳粉的粒径与吸水率之间的关系

堆肥处理前进行水分含量调节，不仅具有改善通气性的作用，同时也具有调节容重的作用。相同的水分含量，容重（或比重）越小，堆肥过程中温度上升也就越快。在利用锯末和稻壳作为添加材料的情况下，容重值一般为每立方米400～800千克。堆肥开始时，把堆肥材料的容重值调节到每立方米500千克左右比较适宜，在这种条件下堆肥材料的通气性非常好。

二、碳氮比调节

合理调节堆肥原料中的碳氮比，是加速堆肥腐熟，提高腐殖化系数的有效途径。碳素是堆肥过程中微生物的基本能量来源，也是构成微生物体细胞的基本材料。堆肥微生物在分解含碳有机物的同时，利用部分氮素来构建自身细胞体，氮还是构成细胞中蛋白质、核酸、氨基酸、酶、辅酶的重要成分。

一般情况下，微生物每消耗25克有机碳，需要吸收1克氮素，故微生物分解有机物较适宜的碳氮比为25左右。碳氮比过高，微生物生长繁殖所需的氮素数量会受到限制，造成堆肥中微生物繁殖速度低，有机物分解速度慢，发酵时间长；有机原料损失大，腐殖质化系数低；并且还会导致堆肥产品碳氮比高，施入土壤后易造成微生物与作物争夺氮素，从而影响作物苗期的正常生长发育。碳氮比过低，微生物生长繁殖所需的能量来源会受到限制，造成发酵温度上升缓慢，氮过量并以氨气的形式释放，堆肥物料中有机氮损失大，还会散发难闻的气味影响堆肥场的环境。

常见的农业固体有机废物含碳量一般在40％～55％，但氮的含量变化却很大，因此碳氮比的变幅也较大。一般禾本科作物的碳氮比较高，稻草为50～60，麦秸秆为60～70；畜禽粪便碳氮比较低，为10～30。为达到理想的堆肥有机物分解速度，通常将碳氮比较高的秸秆粉、蘑菇渣、醋糟、中药渣、酒糟等与碳氮比较低的畜禽粪便、饼粕等进行混合调整。

行家指点

在堆肥化过程中，由于微生物的作用，有近2/3的碳素会以二氧化碳的形式释放出来，剩余部分与氮素一起合成细胞生物体，所以堆肥化过程是一个碳氮比逐渐下降并趋于稳定的过程，腐熟堆肥的碳氮比一般为15左右。

三、去除杂物及调整粒径

以蘑菇渣、中药渣等为堆肥原料时，由于其中含有砖块、铁丝等非堆肥物质，因此需要有分选前处理工艺。通过分选去除非堆肥物质，以减少发酵容积，消除因铁丝等金属物质绞入传送装置、翻堆搅拌装置对操作和设备的影响。