有机肥发酵腐熟度的评价方法及分类方法详解

1、现有有机肥发酵成熟度评价指标：

尽管国内外对堆肥成熟度的评价进行了广泛而深入的研究，并提出了众多的评价指标和方法，但目前仍没有公认的堆肥成熟度指标。

堆肥成熟度指标分为物理指标、化学指标（包括腐殖质）和生物指标三类。

堆肥成熟度的评价方法分为表观分析、化学分析、光谱分析和植物生长分析四类，与前者的分类方法类似。

堆肥成熟度指数详细解释如下：

（1）物理指标或表观分析指标：指堆肥过程中变化的一些比较直观的性质，如温度、气味、颜色等。

具体来说：

①温度：堆肥开始后，堆体温度逐渐升高然后降低。 桩体成熟后，桩体温度与环境温度一致或略高于环境温度，一般不发生明显变化。 因此，温度是堆肥过程中的温度。 最重要的常规检测指标之一；

②气味：堆肥原料具有难闻气味，堆肥过程中会产生H2S、NO等难闻气体。 经过良好的堆肥过程，这些气味在堆肥完成后逐渐减弱并消失，因此气味也可以作为堆肥成熟度的指标；

③颜色：堆肥过程中，堆料逐渐变黑，分解后的堆肥产物呈深棕色和黑色。 颜色也可以作为一个标准；

④吸光度变化：对不同时间堆肥水提取物在280 nm、465 nm、665 nm波长下的光学性质研究表明，由于单个有机成分存在量少，短波长的吸收被抑制，而665 nm波长处的短波长吸收对可见光影响较小，因此可以通过检测堆肥提取物在665 nm波长处的吸光度变化来反映堆肥的成熟度。

（2）由于物理指标难以定量表征堆肥过程中堆肥成分的变化，因此更常用的是通过分析堆肥过程中堆肥的化学成分或化学性质的变化来评价堆肥的成熟度。

这些化学指标包括：有机质变化指标、氨氮指标、腐殖化指标、碳氮比和有机酸等。

具体内容包括：

①堆肥过程中，堆内不稳定的有机物被分解转化为二氧化碳、水、矿物质和稳定的有机物。 堆体有机质含量变化较大，因此可以通过一些反映有机质变化的参数（如COD、BOD和VS等）测量以及堆肥过程中某些有机质的变化模式来表征分解程度；

②堆肥生化降解过程中，含氮成分被降解，产生氨气。 在堆肥后期，部分氨气被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐。 因此，可以通过亚硝酸盐或硝酸盐的存在来判断分解程度，并且由于这两个指标的测量相对快速、简单，因此具有很好的实用价值；

③堆肥过程伴随着腐殖化过程。 研究各种腐殖化参数的变化是评价腐殖化程度的重要方法。 因此，提出了CEC（阳离子交换能力）、腐植酸HS、腐殖酸HA、黄腐酸FA、黄腐酸。 采用部分FF、非腐殖质成分NHF等参数评价堆肥成熟度；

④碳源是微生物利用的能量，氮源是微生物的营养物质。 碳、氮的变化是堆肥的基本特征之一。 C/N（固相）是最常用于评价分解程度的参数。 有研究指出，堆肥原料降解过程中微生物代谢发生在水溶性相，因此水溶性有机碳/有机氮指标可以作为堆肥成熟度的参数；

⑤ 未熟堆肥中广泛存在有机酸，通过研究有机酸的变化可以评价堆肥的成熟度。

(3)堆肥中微生物活性的变化以及堆肥对植物生长的影响常被用来评价堆肥的成熟度。

这些指标主要包括呼吸作用、生物活性和种子发芽率实验等。

具体来说：

① 堆肥是一种富含腐殖质的稳定产品。 微生物处于休眠状态。 此时腐殖质的生化降解速度、二氧化碳的产生和氧气的消耗都缓慢。 因此，二氧化碳的产生量和微生物的耗氧率可以作为反映分解程度的指标。 ;

②同时，反映微生物活性变化的参数，如酶活性、ATP以及微生物的数量和类型等，也可以用来表征堆肥的稳定性和成熟度；

③未成熟的堆肥产物对植物的生长有抑制作用。 因此，堆肥和土壤的混合物中植物的生长状况可以用来评价堆肥的成熟度。 考虑到堆肥成熟度的实际意义，这是最终也是最有说服力的评价方法。

(4)光谱分析方法可以从物质结构的角度了解堆肥过程和成熟度问题。 目前多采用13C-核磁共振法和红外光谱法。 红外光谱法可以识别化合物的特征官能团，核磁共振法可以提供有机分子的骨架信息。

2、有机肥发酵成熟度指标在实践中的应用

在这些评价分解指标的方法中，比较常用的是碳氮比指标，耗氧率的测定，NO3--N和NH4+-N的测定都比较快速简单，采用氢氧化钠溶液吸收测定垃圾堆产生的CO2气体量的方法常被用作标准实验室比较测试方法。

然而，这些评价方法的应用往往会产生不同的结果。 这是因为堆肥的成熟度受多种因素影响。 单一指标的评价只能片面地反映某种阻碍因素的效果，不能最直接地反映植物的生长特性。 。

因此，不能用单一指标来评价堆肥的成熟度。 堆肥产品最终将用作农作物生产中的有机肥料。 种子发芽指数是综合反映堆肥产品植物毒性的良好生物学指标。 因此，目前公认的评价堆肥成熟度的方法是将化学指标与生物指标相结合，采用多种分析方法测定多个指标，然后根据这些指标综合分析堆肥成熟度状况。

加州堆肥质量委员会 (CCQC) 建议必须使用两种或多种化学/生物指标来评估堆肥的成熟度。

评价指标由三部分组成：

①碳氮比；

②A组测试指标中至少一项；

③B组测试指标中至少一项。

在测试A组和B组之前，C/N测试必须小于或等于25。

A组测试指标：主要表征堆肥中有机物的降解程度，包括CO2释放量、耗氧率和自产热等。

B组测试指标：主要表征堆肥产品中可能对植物产生毒性的一些化学性质，包括NH4+-N与NO3--N的比例、氨浓度、挥发性有机酸浓度以及种子萌发或植物生长情况。 测试。

3、种子发芽率实验

对于一些有机肥厂家来说，判断堆肥成熟度的指标包括以下三个部分：

⑴感官指标：温度、气味、颜色等指标，需要定期记录。

⑵生化指标：C/N、有机质、腐殖化等指标。

⑶ 生物学指标：种子发芽率实验

一般种子发芽率达到50%以上，说明有机肥基本成熟。 以小白菜种子为实验对象，实验步骤如下：

①准备两个培养皿，各放一张滤纸，编号为1号、2号。

② 将 30ml 有机肥提取液倒入 1 号培养皿中，将 30ml 水倒入 2 号培养皿中。

③ 将20粒种子撒入每个培养皿中，21℃恒温培养2天。

④ 将1号、2号种子的发芽数分别记为a、b。 将1号和2号种子的平均根长分别记录为c和d。

⑤ 种子发芽率=[(a/20)*c]/[(b/20)*d]*100%