堆肥是指有机物在一定条件下被微生物持续降解稳定,生产出适合土地利用的产品的过程。由此可见,堆肥是生产生物有机肥的一种简单有效的方法,有利于生态农业的发展。
1.无氮有机化合物(淀粉、纤维素、半纤维素)的分解首先在微生物分泌的水解酶的作用下水解成单糖。葡萄糖在通风良好的条件下分解迅速,乙醇、乙酸、草酸等中间产物不易堆积,形成CO2和H2O,同时释放大量的热能。如果通风不良,在嗜气菌的作用下,单糖分解缓慢,产生的热量较少,并积累一些中间产物——有机酸。在微生物疏氧的条件下,还会产生CH4、H2等还原物。
2.堆肥中的含氮有机物包括蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。除了腐殖质,大多数都很容易分解。例如,蛋白质在微生物分泌的蛋白酶的作用下,逐步降解产生各种氨基酸。经过氨化和硝化作用,分别形成铵盐和硝酸盐,可被植物吸收利用。
3.堆肥中的磷有机化合物在多种腐生微生物的作用下,形成磷酸,成为植物可吸收利用的营养物质。
4.肥中的含硫有机质会通过微生物产生硫化氢。硫化氢容易在讨厌空气的环境中积聚,对植物和微生物有毒。而在通风良好的条件下,硫化氢在硫菌的作用下被氧化成硫酸,与堆肥中的盐基形成硫酸盐,既消除了硫化氢的毒性,又成为植物可以吸收的硫质物质。在通风不良的情况下,发生反硫化,使硫酸转化为H2S消散,厂房就会有毒。在堆肥发酵过程中,可以通过周期性翻转来提高堆肥的透气性,消除抗硫化作用。