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有机肥堆肥腐熟度指标详解

2011/11/25 中广微生物

       有机肥堆肥腐熟度指标详解如下:

  (1)物理学指标或表观分析指标:指堆肥过程中的一些变化比较直观的性质,如温度、气味和颜色等。

  具体有:

  ①温度:堆肥开始后堆体温度是逐渐升高再降低的变化过程,而堆体腐熟后堆体温度与环境温度一致或稍高于环境温度,一般不会明显变化,因此温度是堆肥过程中最重要的常规检测指标之一;

  ②气味:堆肥原料具有令人不快的气味,并在堆肥过程中会产生H2S,NO等难闻的气体,而良好的堆肥过程后这些气味逐渐减弱并在堆肥结束后消失,所以气味也可以作为堆肥腐熟的指标;

  ③颜色:堆肥过程中堆料逐渐发黑,腐熟后的堆肥产品呈黑褐和黑色,颜色也可以作为一判断标准;

  ④吸光度变化:对不同时间的堆肥的水萃取物在波长280 nm,465 nm和665 nm的光学性质研究表明,由于个别有机成分的少量存在,抑制了对短波的吸收,而对665 nm波长的可见光影响较少,由此通过检测堆肥萃取物在波长665 nm下的吸光度变化可反映堆肥腐熟度。

  (2)由于物理学指标难于定量化表征堆肥过程中堆料成分的变化,所以通过分析堆肥过程中堆料的化学成分或化学性质的变化以评价堆肥腐熟度的方法更常用一些。

  这些化学指标有:有机质变化指标、氨氮指标、腐殖化指标、碳氮比和有机酸等。

  具体内容包括:

  ①在堆肥过程中,堆料中的不稳定有机质分解转化为二氧化碳、水、矿物质和稳定化有机质,堆料的有机质含量变化显着,因此可以通过一些反映有机质变化的参数(如COD,BOD及VS等)的测量及某些有机质在堆肥过程中的变化规律来表征腐熟度;

  ②在堆肥的生化降解过程中含氮的成分发生降解产生氨气,在堆肥后期部分氨气被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,所以可以用亚硝酸盐或硝酸盐的存在判断腐熟度,并且由于这两个指标的测定较为快速而简单,具有较好的实用价值;

  ③堆肥过程中伴随着腐殖化的过程,研究各腐殖化参数的变化是评价腐熟度的重要方法,由此提出CEC(阳离子交换容量)、腐殖质HS、腐酸HA、富里酸FA 、富里部分FF及非腐殖质成分NHF等参数用以评价堆肥腐熟度;

  ④碳源是微生物利用的能源,氮源是微生物的营养物质,碳和氮的变化是堆肥的基本特征之一,C/N(固相)是最常用于评价腐熟度的参数。而也有研究指出微生物在对堆肥原料的降解中代谢发生在水溶相,因此水溶性有机碳/有机氮的指标可以作为堆肥腐熟度的参数;

  ⑤有机酸广泛存在于未腐熟的堆肥中,可通过研究有机酸的变化评价堆肥腐熟度。

  (3)堆料中微生物的活性变化及堆肥对植物生长的影响常用于评价堆肥腐熟度。

  这些指标主要有呼吸作用、生物活性及种子发芽率实验等。具体有:

  ①堆肥是富含腐殖质的稳定产品,微生物处于休眠状态,此时腐殖质的生化降解速率及二氧化碳产生和氧气消耗都较慢,因此可以用二氧化碳的产生和微生物的耗氧速率作为反映腐熟度的指标;

  ②同时也可以用反映微生物活性变化的参数如酶活性、ATP和微生物的数量、种类来表征堆肥的稳定和腐熟;

  ③未腐熟的堆肥产品对植物的生长有抑制作用,因此可用堆肥和土壤的混合物中植物的生长状况来评价堆肥的腐熟度,考虑到堆肥腐熟度的实用意义,这是最终和最具说服力的评价方法。

  (4)波谱分析法可以从物质结构的角度认识堆肥过程和腐熟度问题,迄今为止较多使用的是13C-核磁共振法和红外光谱法,红外光谱法可以辨别化合物的特征官能团,核磁共振法可提供有机分子的骨架信息。

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