歌颂祖国的诗文(100字):好氧性微生物堆肥和厌氧性微生物沤肥

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/28 18:28:02
好氧性微生物堆肥和厌氧性微生物沤肥 

好氧性微生物堆肥
农业中每年有大量的作物残体,如秸杆、枯枝落叶、杂草等,经过微生物的作用,可制成优质的有机肥料。

(一)、堆肥的堆制

植物秸杆类原料应先切碎并压裂,玉米秸杆可切成 2~3cm 的小段,以有利于吸收水分和控制适宜的通风状况,使微生物能够利用的养料容易渗出,促进微生物的迅速发展。

禾本科秸杆的碳氮比( C/N )较大,加入人粪尿可提高原料的含氮量和微生物数量起点。充足的氮素养分不仅可促使微生物旺盛生长和繁殖,从而加快腐熟,而且制成的堆肥质量也较高。添加一些磷肥、石灰或草木灰也有利于促进微生物作用,加速堆肥腐熟。

水分和通气是影响堆肥腐熟的主要因素。水分充足可促进微生物的有效活动。铺堆肥材料前,最好先用水将其浸透,浇匀浇透。同时必须保证适宜的通气状况,以促进微生物的好氧性分解。

材料堆好后,用湿土或河泥密封( 10 ~ 12cm 厚)有利于保水、保温、保肥,既能防止雨水淋洗引起的养分流失,也能防止氨挥发造成的氮素损失。

在堆肥堆制过程中,应及时进行翻堆。翻堆一般在堆温越过高峰开始降温时进行,它可以使内层、外层分解程度不同的物料重新混合均匀。如果湿度不够,可补加一些水分,并再次泥封,堆料可再次进入高温期,从而促进堆肥的均匀腐熟。

(二)、堆肥的微生物学过程

1 、发热阶段

堆制初期,在这一阶段中,堆料的主要变化是易被微生物分解的有机物质(如单糖、淀粉、蛋白质等)被迅速分解,同时产生大量热能,使堆料温度大幅度上升。一般在几天之内就可达 50 o C 以上,称之为发热阶段。堆料中的微生物以中温性好氧菌为主。常见的有无芽孢杆菌、芽孢杆菌和霉菌。随着温度的升高,嗜热性微生物逐渐代替中温性微生物而起主导作用。

2 、高温阶段

在高温阶段,堆肥材料中的复杂有机物质,如纤维素、半纤维素、果胶质等,也逐渐被微生物分解,并开始腐殖质的形成。在该阶段中,以嗜热性微生物占优势。常见的嗜热性真菌有嗜热真菌属( Thermomyces )。常见的嗜热性放线菌有褐色嗜热链霉菌( Streptomyces thermofucus ),普通嗜热放线菌( Thermoactinomyces vulgaris )等。温度升到 60 oC后,嗜热性真菌的活动几乎完全停止,取而代之,放线菌、嗜热性芽孢杆菌和梭菌的活动渐占优势。普通嗜热放线菌是放线菌的主要优势种之一。

由于微生物的旺盛活动,堆料的温度可升到 70 oC以上。这时,嗜热性微生物大量死亡或进入休眠状态。但各种酶对有机质的分解仍在进行。随着酶活性的迅速衰退,产热量减少,堆肥温度开始下降。当温度下降到 70 oC以下时,处于休眠状态的嗜热性微生物重新恢复其分解活动,产热量再度增加。因此,堆料有一个自然调节且延续持久的高温期。它对堆料的快速腐熟起着重要作用。堆制得法的堆料有相当长的高温(维持在 50 oC以上)期,可在几星期或2 ~ 3个月内达到适于施用的腐熟状态。

3、降温阶段

高温阶段后,堆料中的纤维素、半纤维素、果胶质大部分已被分解,仅剩下难以分解的复杂成分(木质素)和新形成的腐殖质。微生物的活动强度减弱,产热量减少,温度也随之逐渐下降。当温度下降到40oC以下时,中温性微生物代替嗜热性微生物而重新成为优势种。

4、腐熟保肥阶段

经过上述三个阶段的分解,堆料中可生物降解的成分已被完全转化,堆料温度仅稍高于气温,此时进入腐熟保肥阶段。在这一阶段,堆料继续缓慢腐解,最终成为与土壤腐殖质十分相近的物质。为了保存肥效,最好将堆肥压紧,造成厌氧状态。

在城市生活垃圾生物处理过程中,由于城市生活垃圾中的有机物含量相对不高,但含水量较高,依靠自然的微生物发酵过程释放的热量不足以提高垃圾的发酵温度,因此可利用人为加热促使垃圾在短时间内迅速升温,给微生物的生命活动创造适宜的环境条件,加速垃圾的减量和腐熟,已有成功的事例。

厌氧性微生物沤肥

沤肥是指在田旁或田中挖一个大坑(或糖),将坑底和四周夯实,分层加入沤制材料,灌水踏紧,排除空气,在厌氧微生物作用下,制成腐熟有机肥料的过程。沤肥堆氮素养分的保存率较高,转化成速效性氮的比例也较大。沤肥的效果明显优于露天堆放,前者的氮素损失只有 5% ,速效性氮的比例高达全氮量的 35% 。

与堆肥不同,沤肥实质上是以厌氧和兼厌氧菌为主的微生物对有机物的分解过程,好氧性细菌、放线菌和真菌的作用很弱。由于浸水,温度变化不明显,起主要作用的是中温性细菌。沤肥的主要规律有: ① 沤肥材料中的可溶性简单有机物、糖、淀粉等先被厌氧性细菌利用,其中的碳素除用于合成细胞物质和释放二氧化碳外,还产生一些厌氧呼吸的有机产物,如甲烷、甲醇、乙酸、乙醇、乳酸、丁酸、丁醇、丙酮等,同时释放 NH 3 , H 2 S 和 H 2 等无机气体产物。 ② 纤维素、半纤维素、果胶质等复杂有机质的分解开始较晚,持续时间较长。经厌氧微生物分解后,也生成乙酸、乳酸、丁酸、甲醇、乙醇、丁醇、丙酮等厌氧呼吸终产物,以及 CO 2 , NH 3 , H 2 S , H 2 和 CH 4 等气体。