发酵有机肥原料发酵腐熟感官标准和原理

陈燕子

（生物农业工程师）

发酵有机肥是以农、林废弃物、动物废弃物、有机生活垃圾，包括餐厨垃圾等废弃物为原料，通过微生物发酵腐熟的肥料。如何感官认定发酵料是否被发酵腐熟？国家农业部出台的NY525-2012标准并没有把有机肥原料发酵腐熟质量列入统一标准，因此出现不同的认识和解说。因此，施用发酵有机肥时有出现腐根烧苗和枯叶现象。从长期从业经验来看，我个人认为有机肥原料发酵腐熟的质量认定感官标准如下。一看：发酵料颜色应该是黑色或者褐色。二闻：发酵料没有臭气散发，应该具有发酵霉气味。三抓：发酵料手感柔软、潮湿无水滴，易结团，易松散。四捻：发酵颗粒料易被手指捻碎，短小秸秆料易被捻散。原料发酵腐熟程度跟原料种类和搭配比例、原料C/N之比率、原料细度、水分含量、堆料高度、发酵温度的把握和翻抛供氧操作技巧有着密切关系。另外跟发酵工艺也有关系。传统堆肥方式是在田头地角空地采用淤泥封堆自然发酵制作有机肥（以下图片所示）。

这实际是一种无氧发酵方式。大多是没有发酵腐熟的肥料，开堆施用时散发大量热气，施用后在耕地土壤中会继续发酵产生高温，引起腐根烧苗和枯叶发生。作为底肥施用不宜立马播种或者播苗。需通过翻耕4-6天后播种或者播苗，旱地施用量：≤1000公斤/亩，水田施用量：≥1000公斤/亩。用于果树或者茶叶底肥，需在作物株苗近旁相距50厘米，平地堆置4-5天后入土穴施或者沟施。施用量：≥1000公斤/亩。农户大面积施用发酵有机肥，如果废弃物料资源存量可满足耕地施用需求，建议自产自用好氧发酵生产的有机肥是比较靠谱的方式。

好氧发酵有机肥原料发酵腐熟的原理是：以生物废弃有机物为原料，在微生物发酵或者生物酶的催化作用下，将生物有机物大分子分解和氧化成为以含碳（C）、氢（H）、氧（O）氮（N）、磷（P）为主要元素；含有少量钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）中量元素和无机微量元素以及活性微生物细胞成分，可为植物生长发育合成有机质提供活性有机碳元素成分和无机养分需求的肥料产品称为发酵有机肥。其中，单质有机碳（C）元素和烃基（R-CH3）化合物是发酵有机肥的终端产物；也是发酵有机肥的最主要成分。有机碳元素具有很强的还原性，是植物合成纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、蛋白质、脂肪和核酸等相关有机物分子的骨架元素。同时，碳元素对空气和土壤中的微生物具有很强的吸附功能，对保持土壤生物活性和维持植物生命活动起到非常重要的作用。

    绿色植物和农作物是以碳元素为唯一能量物资需求的自养型生物，生长所需大量的无机元素；即：碳、氢、氧、氮、磷、钾。由于碳、氢、氧通常由阳光、空气和水来提供，这些都是植物生长发育所需的正常元素，以至于都被我们忽视了。对作物来说“碳元素”的主要来源是二氧化碳（CO2）经过光合作用转化成碳水化合物，才能被作物吸收。事实上由于受气候条件、转化效率等因素的影响，作物长期处在“碳”饥饿状态，这也是近年来肥料用量越来越大；土壤生产能力却逐年下降的重要原因之一。科学研究发现；植物的有机质营养本质上就是碳元素，但单质碳不溶于水，不能被吸收；因此能被植物吸收的有机质形态一定是可以被植物直接吸收的有机碳，这就是小分子水溶性有机碳。科学研究证实；碳是是4价元素；最外层电子层为4个电子，很容易与其他元素结合形成共价键。包括有：碳元素（C）、氢元素（H）、氮元素（N）、氧元素（O）、磷元素（P）．．．．．．等。这些可被4价碳元素结合的元素；原本是构成有机质的化学元素，但是在生物氧化（微生物发酵）作用下，这些元素被生物氧化后失去与碳元素结合形成的共价键。因此，碳元素变成可被还原状态的4价元素。4价碳元素称为单质有机碳元素或者称为活性炭元素。单质碳元素是一种不稳定的活泼元素，具有极强的吸附还原功能，在土壤中可被植物根系和土壤微生物直接吸收利用；还原合成新的细胞有机质成分。这就是为什么要生产和施用发酵有机肥的根本原理之所在。也是为改良和修复土壤、种植有机农作物目的之所在。产业化好氧发酵有机肥生产是采用堆肥菌剂发酵腐熟原料，发酵腐熟料进入制肥生产线成为商品肥。

生产工艺要求如下：

1：必须使用好氧型微生物纯种专用组合发酵菌剂。其中耐≥60℃高温型的芽孢杆菌为主要组合菌株；cfu≥200亿个／克。

2：物料必须控制偏碱性范围，其pH≥7.5.，以满足发酵菌的碱性生理的条件要求。

3：以物料发酵温度决定翻抛供氧操作次数。当物料发酵初始或者发酵期间，物料发酵温度上升≥60时；不可以立马翻抛，需间隔8小时左右开始往返5次左右反复翻抛操作。升温期间，有利于生物酶在适宜温度条件下对物料产生分解作用，同时也满足了发酵微生物的好氧需求，更多地释放物料中的有毒有害气体成分。

4：物料水分含量基本相同。动物粪便；包括各种动物残料或者餐厨垃圾、沼渣、淤泥之类的废弃物料，要求水分控制≤60％。植物类废弃物料，要求水分控制≤70％。

5：物料的颗粒细度要求≤5mm。尤其是农作物类废弃物，必须通过机械粉碎；使其符合颗粒规格要求。否则导致物料吃水不透，不能彻底发酵腐熟。以动物粪便包括动物残料或者餐厨垃圾、沼渣、淤泥之类的废弃物料为主要发酵原料，需添加≥10％的植物类粉末原料；以确保物料蓬松，具备有氧气流通、释放热量和释放发酵气体的空间。一次铺料，控制原料厚度≤1000mm。实施分次铺料，分次发酵，翻抛供氧，叠堆后酵，高温发酵的操作方法。

6：物料发酵碳化作为判断发酵终点感官标准。

7：发酵腐熟的物料必须通过干燥；干燥物料水分≤30％即可，然后使用配置5目或者10目筛网的筛分机，筛分去杂。过筛粉末料必须取样检测，根据检测结果和设计的产品用途，调配无机养分，成为粉末有机肥产品。微生物功能菌有机肥可按cfu 20000个／克（粉末料）标准计算，添加功能菌剂成为功能菌有机肥产品。用于治理盐碱板结土壤或者含有重金属土壤的粉末肥产品，可根据设计标准计算螯合剂配用量，成为鳌合剂专用粉末有机肥产品。生产颗粒有机肥产品，必须再一次通过精细粉碎或者磨粉，将粉末料加工成为类似面粉细度的粉末，然后通过专用制粒机，加工成为颗粒有机肥产品。

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