摘要:有机肥兼性发酵技术是针对阿克苏地区有机肥沤制过程中翻堆机械没有保障、农户人工翻堆难以操作的现状,加之南疆气候干燥、水分蒸发量大,本文提出以好氧发酵为基础,再增加覆膜保湿环节,进行兼性发酵(半好氧、半厌氧)沤制有机肥的模式,以期为南疆有机肥发酵提供技术支撑。
关键词:有机肥;兼性发酵;操作流程
近年来,阿克苏地区沤制有机肥技术在整体上有较大的进步,既实现了规模上的突破,沤制效果也较往年有了一定的提升。但通过调查发现,仍存在沤制的有机肥质量不高的问题,其主要原因是无翻堆机械、人工翻堆难以实现,影响沤制效果,加之南疆气候干燥、日照强、水分蒸发量大,大部分肥堆后期湿度和温度偏低,也影响沤制效果。本技术根据上述原因提出以好氧发酵为基础,再增加覆膜保湿环节,进行兼性发酵(半好氧、半厌氧)沤制有机肥的模式。这样在夏季沤肥基本可以不翻堆,仅对个别腐烂缓慢、腐熟程度不佳的肥堆在后期补做1次翻堆、补湿作业即可,大大减轻了堆沤过程中的工作量。
一、有机肥发酵生产原理
1.好氧堆肥发酵
在有氧条件下,利用好氧微生物菌通过自身的生命活动不断生长繁殖,将物料中的淀粉、纤维素、木质素、蛋白质等进行吸收、氧化、分解转化,形成腐殖质和可溶性有机质。好氧堆肥发酵的优点:工艺操作相对简单,不用建立专门的发酵环境,采用地面条垛式无封闭堆肥即可。发酵过程中只需要自然通风或强制通风(利用翻堆来促进料堆与空气的接触)供应充足的氧气。此方法堆温高,堆温一般在55~70℃,可有效杀灭物料中的病原菌,并且发酵时间较短。
2.厌氧堆肥发酵
物料全封闭式隔离空气,在无氧条件下依靠厌氧微生物代谢活动,稳定物料,同时伴有CH4和CO2产生。厌氧堆肥发酵的特点:发酵时间相对较长,是好氧发酵的2~3倍,其有机物料的消耗要比好氧发酵用量少,但是因为厌氧发酵必须保持无氧环境,需要建立专门的发酵设施或四周使用塑料膜包裹严密不透气,而且堆温低,堆温一般在38~50℃,不能有效杀灭物料中的病原菌,发酵时间长。
3.兼性堆肥发酵
有机物堆肥发酵过程以好氧发酵为基础,堆肥底部做通气沟处理,肥堆上部及四周用薄膜覆盖,起到减少挥发、保湿作用的同时,在一定程度上以厌氧发酵的方式进行发酵,即半好氧、半厌氧堆肥发酵。兼性堆肥发酵方式能够有效发挥好氧发酵与厌氧发酵的优点,发酵时间较短。
二、操作流程
1. 场地选择
要求堆肥场地离水源、物料近,向阳、平整,与居民区有一定距离,有足够场地供物料粉碎等操作。制作堆肥前,先压实场地底部及进出道路,便于入料、出料和防止水分渗漏。可选择运输方便的田间地头等场地堆制有机肥。
2.物料选择
物料可选择畜禽粪便、作物秸秆、杂草、树木枝条、油渣、黑木耳废旧菌棒、生活有机垃圾等。
3.物资准备
粉碎机、透明农膜(厚度约0.06毫米)、尿素、各类农具、水等。堆肥过程中有条件的地方可添加腐熟剂,腐熟剂用量为堆肥物料总质量的0.1%~0.2%。可供选择的腐熟剂种类较多,具体按照市场购买腐熟剂说明书操作即可。
4.物料配比
根据农户家中实际物料准备,由于杂草等绿肥植物为较好的堆肥原料,同时畜禽粪便有效养分较高,因此,将杂草和畜禽粪便作为堆肥原料,杂草、畜禽粪便配比7∶3(在实际操作中杂草和畜禽粪便分别占总物料的60%~80%和20%~40%即可)。
5.物料处理
将备用作物秸秆、各类杂草、枝条等物料粉碎,粉碎粒径越小越有利于腐熟,一般草秆粉碎至10厘米以下即可。将粉碎后的物料、畜禽粪便混合,加水混拌均匀,混合后的物料含水率为50%~65%(以手握成团,指缝有水但不会滴落为宜),碳、氮比为20~30∶1。一般1米3物料添加1~2千克尿素,尿素用水稀释后混拌时加入,以调节碳氮比。
6.地面处理
在地面开挖长10~15米、宽0.3~0.4米、深0.3~0.4米透气沟,沟间距0.3~0.4米,沟上部用棍棒或枝条蓬起,垫7~10厘米厚未粉碎的玉米秸秆或草,便于下部通风供氧(人踩踏不掉物料即可)。
7.物料铺设
将搅拌均匀的物料蓬松平铺到透气沟上部,堆成梯形,堆高1.5米,梯形下口宽度为3~4米,上口宽度为2~3米,顶部物料呈两边高中间低的沟状,以利于上部通风供氧。
8.堆垛成形
条垛堆设长度为10~15米,且相邻条垛间隔在1.5米以上,条垛过长不利于通风供氧。9.覆膜保湿针对南疆夏季炎热、干燥、水分蒸发量大的气候条件,堆垛成形后用透明农膜(厚度约0.06毫米)覆盖,保持物料适宜湿度。堆宽底部有透气沟处需露出透气沟,以保持通风;堆周底部把农膜压好,防止大风吹破或吹掉覆盖的农膜。
三、注意事项
1.堆垛
注意几种物料先要掺混均匀,再堆垛。堆垛时不要踩踏,保持蓬松状态,堆肥初期好氧状态有利于温度的提升和无害化处理。
2.翻堆
肥堆堆好后,每隔2~3天观察1次,注意观察物料水分及温度变化,一般48小时后温度需达到50℃以上,堆肥温度达到50~70℃连续堆肥15天,即可完全达到无害化状态。若1个月之后未达到所需温度、湿度、腐熟程度,则需及时翻堆补救,并补充水分、添加尿素,1米3肥中添加尿素1~2千克,调节氧气浓度、湿度、碳氮比,为生物菌的繁殖创造最适条件,促进后续腐熟;当堆肥温度超过70℃,也需要及时翻堆,以防高温造成养分浪费。
3.腐熟季节
3月初—10月底均可堆肥,以夏季高温时节为堆肥最佳时期。
4.是否加入尿素
夏季高温堆肥时是否加入尿素取决于厩肥质量,若厩肥杂物少、质量高,则不需加入尿素仍可腐熟,且对有机肥质量影响不大;若厩肥中的干草、土等杂物较多,质量较低时,则建议加入尿素。
作者:艾麦尔艾力·吐合提,张永夏,艾热提·托合提,龙再俊
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