1、堆肥的生物学过程

       堆肥积制的基本原理是在微生物的作用下，将堆肥的基本物质分解、腐熟成优质肥料的过程。将整个过程按其温度的变化可划分为4个阶段。

       （1）发热阶段

       堆肥初期，堆肥由常温上升到50℃左右，称为发热阶段。在这一阶段的初期，以中温好气性微生物为主。随着温度上升，好热性微生物逐渐成为主要种类。堆肥内简单的糖类、淀粉、蛋白质等在该阶段被大量分解，释放出氨气、二氧化碳和热量。

       （2）高温阶段

       这一阶段的温度在50~70℃之间。以好热性真菌、放线菌、芽孢杆菌和梭菌（又称厌氧芽胞杆菌）等为主。能强烈分解纤维素、半纤维素和果胶类物质，同时释放出大量的热量。在本阶段除了矿质化过程外，还开始出现了腐殖化过程。此阶段堆肥处于一个能自然调节且延续时间较久的高温期，这对于堆肥加速腐熟和杀灭其中的虫卵、病菌和杂草种子均有重要意义。

       （3）降温阶段

       在高温阶段维持一段时间后，由于纤维素、半纤维素、木质素等残存量减少，或因水分散失和氧气供应不足，微生物生命活动的强度减弱，产热量减少，堆肥温度降到50℃以下，称为降温阶段。此时，堆中微生物种类和数量较高温阶段多，尤其中温性的纤维分解粘细菌、芽孢杆菌、真菌和放线菌等数量显著增加。部分好热性和耐热性微生物种类，在降温过程中仍维持着活动。此阶段微生物的主要作用是合成腐殖质，所以腐殖化作用占绝对优势，堆肥质量的优劣也与这一过程的进行情况密切相关。

       （4）后熟保肥阶段

       此阶段继续进行缓慢的矿质化和腐殖化过程，堆肥内温度仍高于气温，堆内物质的碳氮比已逐步减少，腐殖质累积量明显增加。但分解腐殖质等有机物的放线菌数量和比例有所增加，嫌气纤维分解菌、嫌气固氮菌和反硝化细菌逐步增多。这一阶段微生物的作用利弊皆有。关键是调控水热条件，抑制放线菌、反硝化细菌等的不利作用，达到腐熟、保肥的目的。

       2、堆肥的条件及其调控

堆肥的主要目的是调节其碳氮比，而堆制条件主要是调节水分、空气、温度、酸碱度等。

       （1）原料  碳氮比

一般秸秆等基本材料碳氮比较高，堆肥起始堆制时，碳氮比多为（30~40）：1.必须加入含氮丰富的人畜粪尿或化学氮肥，调节碳氮比，才能加速分解。

       （2）水分

       水分过干过湿均会影响微生物的活动，一般堆肥保持60%左右的水分，即用手捏紧刚能溢出水为宜。堆制过程中，随着温度上升，水分逐渐消耗，要适时添加水分。

       （3）空气

       堆肥在升温和高温阶段都是好气性微生物占主导地位，所以良好的通气条件是产生高温无害化的重要保证。调节通透性的办法可通过调节原料粗细比例增大空隙度，也可设置地下通气沟或在堆肥中部设置通气管道。

       （4）温度

       堆内温度的升降。是反映堆肥各种微生物群落活动的标志。高温纤维分解菌和有些放线菌在65℃时分解有机质能力最强，在50℃以下，则生长着大量中温性纤维分解菌。因此，在冬季或气温较低的北方积制堆肥，需加入一定量的富含高温纤维分解菌的骡马粪，以利加速腐烂。若温度过高，须进行翻堆或加水等办法降温。

       （5）酸碱度

       pH一般在6~8之间，过高或过低均抑制微生物的活动。堆内有机物大量分解，尤其是好氧发酵时，会产生氨的损失，需要加入调酸剂，控制氨的挥发，提高肥效。