農場堆肥製作方法
· 什麼是堆肥
將生物殘體及動物排泄物(有時再加少量礦石或化學肥料)調配碳氮比、水分及通氣性後,經一段時間堆積,藉由微生物進行堆肥化反應(醱酵)之後的腐熟產品即為堆肥。
· 為什麼要製作堆肥
大量產生的農業及畜產廢棄物,如不能適當處理, 不但佔用空間,又影響環境衛生,降低生活品質;若任其棄置或焚燒處理,則又有可能造成水質、土壤與空氣等的二次污染。將這些廢棄物中尚有利用價值的有機資材經堆肥化後回歸農田土壤,不但可以解決廢棄物問題,而且可以增進地力。 在堆肥化過程中,有機碳被微生物呼吸代謝因而降低碳氮比,所產生的熱可使堆肥溫度達到攝氏 70 度以上,能殺滅病菌、蟲卵及雜草種子。大部分有機資材若直接施入土壤中,分解時會產生有毒物質,並會消耗氧氣 ,造成土壤還原狀態;若將碳氮比大的堆肥材料直接施用於土壤中,在分解初期會造成土壤中某些養分有效性暫時下降,尤其是氮素影響最大;這些資材經腐熟後再施用,可減少有害因素,避免抑制作物生長。 另外一方面,有些堆肥資材纖維強韌,經過堆積後較鬆軟而利於撒佈;有些具有強烈的臭味,製成堆肥後不但沒有臭味而且具有泥土的芳香。
· 如何製作堆肥
堆肥化的過程是一連串微生物的反應,堆肥資材如同培養基,堆積後如同醱酵槽,因此任何影響微生物活性的因子都與堆肥化有關。以下就碳氮比、水分及 空氣、溫度、酸鹼度、菌種及腐熟度分別說明堆製時控制或判斷的方法。
碳氮比: 微生物需要碳當作能源,需要氮來進行代謝,堆製起始碳氮比約在 30 以上,經堆積醱酵後,碳氮比逐漸減少至 20 以下。正確的碳氮比需要化學分析及計算,粗略的估計則可參考下頁所列的常用堆肥資 材成分。若以重量為基準時,在實際操作上仍不方便,更簡單的方法,可將資材分為三類:甲類包括木屑 、穀殼、稻草及花生殼等,為提供碳源、構成堆肥主體及決定物理性狀的資材;乙類為雞糞、豬糞、米糠 、豆粕及肉骨等,主要作用為提供氮源以利微生物作用;丙類為牛糞,不經堆肥化也可直接大量施用。若以容積比例來估計,可約略以乙類資材佔甲類之十分之一至三分之一為適當。另外,若對磷肥或鉀肥需求較高,可選用氮磷比或氮鉀比較低的資材,則可製作出磷或鉀肥效較高的堆肥。
十種常見堆肥資材之氮含量及重要元素比
資材
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氮含量(%)
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碳氮比
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氮磷比
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氮鉀比
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雞糞
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4.1
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8.3
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2.3
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1.8
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豬糞
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3.6
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8.1
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1.9
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4.0
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牛糞
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2.2
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15.4
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3.1
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7.1
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木屑
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1.4
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35.0
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1.1
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1.3
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穀殼
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0.6
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76.7
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10.0
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0.8
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稻草
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1.2
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33.5
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8.6
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0.5
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米糠
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3.2
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14.4
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1.7
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2.0
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豆粕
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11.6
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4.5
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15.7
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4.8
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肉骨
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12.4
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3.3
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2.5
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20.7
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花生殼
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1.7
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48.2
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18.9
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2.8
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水分及空氣: 此二項佔有相同空間所以互為消長,水多則氣少。水分為生物所必需,在堆肥中約低於 10 % 時即無法反應;又因為好氣性反應較厭氣性反應快速且完全,且有害物質之產生較少,因此水分含量超過 90 %時將不利於反應。試驗結果水分含量約為 60 %左右時最有利於堆肥化反應之進行。實務上可以手掌握住 堆肥,水滴似要滴下的狀態即可。空氣的供應主要有強制通氣及翻堆二種方法,若有通氣設備可有效縮短 堆肥化之時間,通氣量則以每小時體積比 1/50 為適當;翻堆在最初時為避免水分、氮素及臭氣揮散,可隔 一至二週翻堆一次,後期則可稍增加翻堆頻率。為使堆肥保持良好通氣度,因此在資材中需要有樹皮、鋸 木屑及稻殼等添加物,使其適於通氣。
溫度: 微生物新陳代謝所產生的熱不斷累積,在正常情形下皆可在數日內升高達攝氏 60度 ,甚至到攝氏 70 度以 上。這種高溫可維持一段時間,不但促進微生物反應,縮短腐熟時間,而且可殺滅病菌、蟲卵、雜草種子等。除非堆製失敗,否則高溫是堆肥過程中之正常現象。因溫度不易控制,故建議只要對溫度進行監測觀察而不必特別加以管理。
酸鹼度: 在不同的酸鹼度範圍中有不同的微生物族群,可對不同種類的有機物進行分解,雖然其對pH值 之適應範圍相當廣,但仍以中性為佳。因此除了資材中有極酸或極鹼的物質,一般不須對酸鹼度加以控制。堆肥腐熟後常呈中性或微鹼性。
菌種: 自然環境中就有許多微生物族群,只需維持微生物可生長的條件,因此可不必刻意加入微生物之菌劑。但資材中若有大量不易分解物質時,可加入專門分解此物質的菌種,以縮短腐熟時間。
腐熟度: 將腐熟度不足的堆肥施入土壤中,可能有前述不利的問題發生。有許多方法可以測定堆肥腐熟度,但大部分需化學分析結果作為依據。一般較可能自行判斷的方法就是利用種子發芽法及堆肥外觀變化 。選用白菜、萵苣或蘿蔔等較敏感的蔬菜種子,以堆肥熱水抽出液使其濕潤,若發芽率達到60%以上時,則 可判定此堆肥未嚴重抑制作物生長。另外,堆肥腐熟後結構疏鬆,呈深褐色或黑色,沒有刺鼻臭味而呈泥 土香味。
· 結語
堆製堆肥是一種古老的技術,不需精確的計算和高深的技巧,只要您付出一分心力,既可解決廢棄物環保問題,又可增進地力,值得採行。
資料來源:倪禮豐 花蓮區農業專訊 第 26 期 87 年 12 月號
有機農業全球資訊網
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