現(xiàn)有有機(jī)肥發(fā)酵分解評(píng)價(jià)指標(biāo)

盡管國(guó)內(nèi)外對(duì)堆肥成熟度的評(píng)價(jià)進(jìn)行了廣泛而深入的研究，提出了許多評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法，但目前仍沒有公認(rèn)的堆肥成熟度指標(biāo)。

堆肥成熟度指標(biāo)分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)（含腐殖質(zhì)）和生物指標(biāo)三大類。

堆肥成熟度的評(píng)價(jià)方法分為外觀分析、化學(xué)分析、光譜分析和植物生長(zhǎng)分析四類，與前一種分類方法相似。

堆肥成熟度指標(biāo)詳細(xì)解釋如下

(1)物理指標(biāo)或表觀分析指標(biāo)：指堆肥過程中某些變化的一些直觀性質(zhì)，如溫度、氣味、顏色等。

①溫度：堆肥開始后，堆肥溫度先升后降。 堆肥成熟后，堆肥溫度與環(huán)境溫度相同或略高于環(huán)境溫度，一般變化不大。 因此，溫度是在堆肥過程中。 最重要的常規(guī)檢測(cè)指標(biāo)之一；

②氣味：堆肥原料有難聞的氣味，在堆肥過程中會(huì)產(chǎn)生H2S、NO等難聞氣體，經(jīng)過良好的堆肥處理后這些氣味會(huì)逐漸減弱，在堆肥結(jié)束后消失，所以氣味也可以利用作為堆肥成熟度的指標(biāo)；

③顏色：在堆肥過程中，堆肥逐漸變黑，分解后的堆肥產(chǎn)品呈深褐色和黑色，顏色也可作為判斷標(biāo)準(zhǔn)；

④ 吸光度的變化：不同時(shí)間堆肥水提物在280nm、465nm和665nm波長(zhǎng)處的光學(xué)性質(zhì)表明，由于少量個(gè)別有機(jī)成分的存在，短波長(zhǎng)的吸收受到抑制，同時(shí)抑制了 665 nm 波長(zhǎng)的吸收。 可見光影響較小，因此可以通過檢測(cè)堆肥提取物在665nm波長(zhǎng)處的吸光度變化來反映堆肥成熟度。

(2)由于物理指標(biāo)難以定量表征堆肥過程中堆肥成分的變化，更常用的是通過分析堆肥過程中堆肥化學(xué)成分或化學(xué)性質(zhì)的變化來評(píng)價(jià)堆肥成熟度。

這些化學(xué)指標(biāo)包括：有機(jī)質(zhì)變化指標(biāo)、氨氮指標(biāo)、腐殖化指標(biāo)、碳氮比和有機(jī)酸。

①在堆肥過程中，堆肥中不穩(wěn)定的有機(jī)物被分解轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、礦物質(zhì)和穩(wěn)定的有機(jī)物。 VS等）和部分有機(jī)質(zhì)在堆肥過程中的變化規(guī)律來表征成熟度；

②在堆肥生化降解過程中，含氮成分降解產(chǎn)生氨氣，部分氨氣在堆肥后期被氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，因此可以通過亞硝酸鹽或硝酸鹽的存在來判斷衰減程度，由于這兩個(gè)指標(biāo)的測(cè)定比較快速簡(jiǎn)單，具有很好的實(shí)用價(jià)值；

③堆肥過程伴隨著腐殖化過程，研究腐殖化參數(shù)的變化是評(píng)價(jià)腐爛程度的重要方法。 由此，提出用CEC（陽離子交換容量）、腐殖質(zhì)HS、腐殖酸HA、黃腐酸FA、黃腐酸FF和非腐殖質(zhì)成分NHF等一些參數(shù)來評(píng)價(jià)堆肥的成熟度；

④碳源是微生物利用的能量，氮源是微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 碳和氮的變化是堆肥的基本特征之一。 C/N（固相）是評(píng)價(jià)分解程度最常用的參數(shù)。 但也有研究指出，堆肥原料降解過程中微生物的代謝發(fā)生在水溶相，因此水溶性有機(jī)碳/有機(jī)氮指標(biāo)可作為堆肥成熟度的參數(shù)；

⑤未成熟堆肥中廣泛存在有機(jī)酸，通過研究有機(jī)酸的變化可以評(píng)價(jià)堆肥成熟度。

(3)堆肥中微生物活性的變化和堆肥對(duì)植物生長(zhǎng)的影響常被用來評(píng)價(jià)堆肥的成熟度。

這些指標(biāo)主要包括呼吸作用、生物活性和種子發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)。

① 堆肥是富含腐殖質(zhì)的穩(wěn)定產(chǎn)物，微生物處于休眠狀態(tài)。 此時(shí)腐殖質(zhì)的生化降解速度、二氧化碳的產(chǎn)生和氧氣的消耗都比較緩慢，因此可以將二氧化碳的產(chǎn)生和微生物的耗氧速度作為反映分解程度的指標(biāo);

②同時(shí)，反映微生物活性變化的參數(shù)，如酶活性、ATP、微生物的數(shù)量和種類等，也可以用來表征堆肥的穩(wěn)定性和成熟度；

③未分解的堆肥產(chǎn)物會(huì)抑制植物的生長(zhǎng)，因此植物在堆肥和土壤混合物中的生長(zhǎng)狀況可以用來評(píng)價(jià)堆肥的成熟度。 考慮到堆肥成熟度的實(shí)際意義，這是最終的也是最有說服力的評(píng)價(jià)方法。

(4)光譜分析法可以從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度了解堆肥過程和熟化程度。 目前應(yīng)用較多的是13C-NMR和紅外光譜。 紅外光譜可以識(shí)別化合物的特征官能團(tuán)，核磁共振。 可以提供有機(jī)分子的骨架信息。

有機(jī)肥發(fā)酵成熟度指標(biāo)的實(shí)際應(yīng)用

在這些評(píng)價(jià)成熟度指標(biāo)的方法中，較常用的是碳氮比指標(biāo)、耗氧率的測(cè)定、NO3- -N和NH4+-N的測(cè)定，NO3- -N和NH4+-的測(cè)定N相對(duì)快速和簡(jiǎn)單。 測(cè)定CO2氣體產(chǎn)生量的方法常被用作標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室對(duì)比試驗(yàn)方法。

然而，這些評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用往往會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果。 這是因?yàn)槎逊实某墒於仁芏喾N因素影響。 單一指標(biāo)的評(píng)價(jià)只能片面反映某一阻礙因素的作用，不能直接反映植物的生長(zhǎng)特性。 .

因此，不能用單一的指標(biāo)來評(píng)價(jià)堆肥的成熟度。 堆肥產(chǎn)品在作物生產(chǎn)中最終將作為有機(jī)肥料使用，而種子發(fā)芽指數(shù)是綜合反映堆肥產(chǎn)品植物毒性的良好生物學(xué)指標(biāo)。 因此，目前公認(rèn)的堆肥成熟度評(píng)價(jià)方法是將化學(xué)指標(biāo)與生物指標(biāo)相結(jié)合，采用多種分析方法對(duì)多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)算，然后根據(jù)這些指標(biāo)綜合分析堆肥的成熟度狀況。

加州堆肥質(zhì)量委員會(huì) (CCQC) 建議必須使用兩種以上的化學(xué)/生物指標(biāo)來評(píng)估堆肥的成熟度。

評(píng)價(jià)指標(biāo)由三部分組成：

① 碳氮比；

②A組至少一項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)；

③B組至少一項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)。

C/N 測(cè)試必須小于或等于 25 才能進(jìn)行 A 組和 B 組測(cè)試。

A組測(cè)試指標(biāo)：主要表征堆肥中有機(jī)物的降解程度，包括CO2的釋放量、耗氧量和自熱量。

B組試驗(yàn)指標(biāo)：主要表征堆肥產(chǎn)品可能對(duì)植物有毒害的一些化學(xué)性質(zhì)，包括NH4+-N和NO3--N的比例、氨的濃度、揮發(fā)性有機(jī)酸的濃度、種子萌發(fā)或植物生長(zhǎng)試驗(yàn)。

種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)

對(duì)于一些有機(jī)肥廠家來說，判斷堆肥成熟度的指標(biāo)包括以下三部分：

⑴ 感官指標(biāo)：溫度、氣味、顏色等指標(biāo)，需要定期記錄。

⑵ 生化指標(biāo)：C/N、有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)等指標(biāo)。

⑶生物學(xué)指標(biāo)：種子發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)

一般種子發(fā)芽率在50%以上，說明有機(jī)肥基本分解完畢。 以小青菜種子為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①準(zhǔn)備兩個(gè)培養(yǎng)皿，分別放一張濾紙，編號(hào)為1號(hào)和2號(hào)。

②將30ml有機(jī)肥提取液倒入1號(hào)培養(yǎng)皿中，將30ml水倒入2號(hào)培養(yǎng)皿中。

③ 每個(gè)培養(yǎng)皿撒20粒種子，21℃恒溫培養(yǎng)2天。

④記錄1號(hào)和2號(hào)種子發(fā)芽數(shù)分別記為a和b。 分別記錄 1 號(hào)和 2 號(hào)種子的平均根長(zhǎng)為 c 和 d。

⑤種子發(fā)芽率=[(a/20)*c]/[(b/20)*d]*100%