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| 厌氧菌为主的微生物对有机物的分解过程 | |||
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农业中每年有大量的作物残体，如秸秆、枯枝落叶、杂草等，经过堆制并经微生物的作用，可制成优质的有机肥料。这些植物秸秆类原料经切碎并压裂，加人人粪尿制成堆肥，或再添加一些磷肥、石灰或草木灰等，可有利于促进堆肥中的微生物作用，加速堆肥腐熟。按照堆肥制作过程中的微生物种类的变化，可将堆肥的微生物学过程分为以下四个阶段。发热阶段 堆制初期，堆料中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℃以上。堆料中的微生物以巾温性好氧菌为主。常见的有无芽孢杆菌、芽孢杆菌和霉菌。随着温度的升高，嗜热性微牛物逐渐代替中温性微生物而起主导作用。高温阶段 堆肥材料中的复杂有机物质，如纤维素、半纤维索、果胶质等，逐渐被微生物分解，并开始形成腐殖质。嗜热性微生物大量生长繁殖，常见的有嗜热真菌属(Thermomyces)、褐色嗜热链霉菌(Streptomyces thermofucus)、普通嗜热放线菌(Thermoactinomyces vulgaris)等。温度升到60℃后，嗜热性真菌的活动几乎完全停止，而放线菌、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℃以上。致使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℃以下时，处于休眠状态的嗜热性微生物重新恢复其分解活力，产热量再度增加。如此反复。堆制中维持在50℃以上的高温时期可几星期或2～3个月，即达到适于施用的腐熟状态。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，仅剩下难以分解的木质素等复杂成分和新形成的腐殖质。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40℃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。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。
沤肥是指将植物性沤制材料分层加入事先挖好的火坑或塘中，并压实灌水，在厌氧条件下，制成腐熟有机肥料的过程。沤肥实质上是以厌氧菌和兼性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。在沤肥过程中，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CO2外，还产生一些厌氧呼吸的有机产物，如甲烷、甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、乙酸、乳酸、丁酸等，同时释放NH3、H2S和H2等无机气体产物。然后材料中的纤维素、半纤维素、果胶质等复杂有机质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CO2、NH3、H2S、H2和CH4等气体。
在制取沼气时，将植物性沤制材料和粪尿投置于特定的沼气池中，生产沼气生物能的同时，获得优质沤肥。
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