注：本文来自2016年11月沃土可持续农业发展中心主办的“生态农业技术体系搭建工作坊”课程笔记。
主讲人：池田秀夫，助教：彭月丽，翻译：张伟斌
含有有机质和作物生长所需要的营养物质，不仅能够提供作物生长的所需养分，还能改良土壤、改善作物品质、提高产量、保持土壤肥力、降低生产成本等。原材料很多，如农业：秸秆、豆粕、麦麸、稻壳等；畜禽粪便：羊粪、牛粪、沼液、沼渣等；工业废弃物-酒糟、粗糟、糖渣等。
土壤改良型堆肥：使用难分解的有机物，其中含有耐久腐殖质较多，土壤改良效果可维持多年。
肥料型堆肥：使用易分解的有机物，营养腐殖质较多，仅供一茬作物所需。
选取堆肥的材料必须含有适量的氮、碳等作为微生物的食饵，其指标就是C/N比。由于堆肥材料具有不同的C/N比，所以材料整体只有把C/N比控制在微生物喜欢的30~40之间，发酵才能顺利进行。发酵完成后C/N比通常为15~25之间。注：土壤碳氮比大于50的材料为难分解性有机物，一般作为土壤改良型堆肥的材料。
堆肥材料整体水分含量调整为50%~60%之间，在计算水分含量时，注意将材料自身所含有的水分算入在内。完成品的水分含量因材料和制造方法不同，呈现较大幅度的偏差，大约为20%~60%，一般约为30%~40%。堆肥主要依靠好氧的微生物来进行发酵和分解。因此充分供给微生物呼吸所需的空气是很有必要的，微生物因此而变得活跃，就能制造出优良的堆肥。一般利用通风和翻搅的方法来为堆肥输送新鲜空气。堆肥材料和微生物接触的机会（面积）越多，发酵和分解进行的越顺利，因此形状大的材料需要事先切断或粉粹。举例—稻草秸秆，堆肥材料中选用秸秆时，要把秸秆切成3~5cm长度大小，因此增加秸秆表面积，促使微生物接触，能够达到充分发酵。如秸秆等属于60-70℃左右的中温发酵，锯末、树皮等木质材料一般来讲是70℃～80℃的高温发酵。当温度过高，会导致肥料成分的挥发，堆肥燃烧，质量降低。
目的：新鲜的秸秆等，组织体还存活，不利于发酵进行。可以选择只用秸秆等进行堆肥，但是加入家畜禽粪便作为氮源，再将C/N调整为20~30之间进行堆积，可以制造出优良的堆肥。首先铺上秸秆等，堆上跟秸秆同等容积的家畜粪，不需要翻搅堆积，大约一个月时间。假设堆积量为6立方米的堆体规格可以按照2m*2m*1.5m尺寸。在堆肥盘上进行，将土堆积大约20cm高，铺上原木（未加工的木头）或者竹子增强排水性。先在堆肥盘上堆积上大约30cm厚的秸秆，将第一步临时堆积的产物与家畜粪混合起来堆积大约30cm厚，上面再覆盖上30cm厚的秸秆，如此反复，直到堆积高度达到1.5m左右。注：材料的含水量在50%-60%之间。
③翻搅
堆积后一周内发酵产热，温度高于80℃时，氮的挥发强烈，因而可以适当喷水以免温度过高，使之保持在60℃~70℃。
大约一个月以后进行翻搅，注意里外翻匀， 以便发酵均一。翻搅后温度立即上升，几周后下降，大约3、4个月后堆肥熟透，在此期间，如果再翻搅1、2次，成品效果更好。
附工作坊现场堆肥实操
材料：
树叶、杂草、牛粪
工具：
手推车、铁锹、耙子、镰刀、刀、塑料膜、手套、桶、水、温度计、木条、线
步骤：
②放入牛粪（中间位置）-铺平，敲碎结块，使之均匀，便于透气④均匀在树叶+杂草表面洒水，含水量50%-60%（参考：手握成团，用力挤，有水渗出但不滴下）⑦插入温度计
温度计探头放在堆体的中心处
⑧覆盖塑料膜
塑料膜覆盖时，留有空隙，保持通风
⑨翻堆
观测温度变化，当温度降低时进行翻堆
以家畜粪为主体的制造堆肥的方法之一。是将部分做成的堆肥跟生粪混合调节水分含量，促使其发酵的方法。其特点是通过反复操作可以连续的将生粪堆肥化。堆积场可以是户外的堆肥盘，当使用猪粪和鸡粪时，由于臭味难闻，有必要慎重选择场地。首先，制造干燥的原始堆肥，将粪尿分离后的生粪约3m³（以要制作的堆肥量为6m³来计算，相当于其1/2的量）进行日晒干燥。避雨大约堆积两周时间，在此期间进行3~4次的翻搅，使水分均匀减少。在这种方式下，即使发酵效果不佳，当水分降到40%（手握无湿感时），就能够作为原始堆肥使用。由于60%的水分率最适合发酵，所以在水分率为80%的生粪中按照1：1的比例掺入水分率为40%的原始堆肥，水分率就变成了60%左右。水分率略低成功率更大。堆积的高度约为1.2m-1.5m。按照每三天一次的频率翻搅，大约一个月堆肥就做成了。通过掺入原始堆肥调节水分含量的同时，还能供给生粪以有用的微生物群，短时间内造出优良的堆肥。只能处理堆积规模的一半多少的生粪，以及在制造过程中盐类浓度会升高。为了解决盐度问题，可以减少原始堆肥的使用量，添加新鲜的有机物，比如锯末、秸秆等。
木质素分解期-存有木质素分解菌分解木质素类物质。此阶段是微生物种类最为丰富的阶段。
2.温度变化
堆肥成型后，插入温度计，每天记录温度变化。
堆肥温度变化反应微生物分解有机物活动的状况。当温度下降时，表明堆体的环境对微生物生长、活动不适宜，要通过翻堆来调整水分和空气的比例。
（堆肥第二天观测到温度已到40℃）
是将堆肥材料堆积在堆肥房内的基盘上，用铲车等进行适当的翻搅来推进材料的堆肥化的方式。将堆肥材料堆积在堆肥用的沟状发酵槽中，用安装在发酵槽上部的搅拌机进行。
搅拌以促进发酵。因搅拌机种类的不同，分为铲式和旋转式两种。此种方式的长处在于，同“堆积方式”和“开放式发酵装置”相比，所需时日非常之短。
（1）卧式发酵槽
将圆筒形的发酵槽置于旋转台上，利用驱动马达使之旋转，搅拌材料。
（2）立式发酵槽
将圆筒形的容器立于地上，也有些容器内部被分割成好几段。发酵槽内有旋转叶片，用来搅拌材料。
（主要堆肥化处理设施及装置特征）
生肥直接撒入土壤中，会带来病虫害、虫卵、杂草种子、烧苗、与植物争夺氧和氮等问题。2.发芽试验——最关键的检验堆肥质量的方法。
方法：使用小油菜的种子进行发芽试验。注意，实验前首先试验种子本身的发芽率。
观察：能否发芽、叶片颜色、根系状况等。
①液体有机肥的发芽试验：
培养皿内铺双层滤纸，用适当比例的液体肥浸透（试验合适的使用量），均匀播种，一周内统计发芽率，并观测叶片和根系状况。
②固体有机肥的发芽试验：
土壤改良型堆肥可以直接使用作为发芽试验基质，营养型堆肥根据使用量与土壤混合后作为基质，均匀播种，一个周、一个月后统计小油菜生长状况，包括植株棵树、叶片数、叶色、地上部重量，根系状况等。
图为一个周后牛粪堆肥的发芽试验情况。
图为一个月后某有机肥的发芽试验。
图为一个月后不同有机肥发芽试验作为根系和地上部的差别。
依靠人的感觉（嗅觉、触觉、视觉）在很短的时间内判断出堆肥的大概的腐熟度。通常完全腐熟的堆肥无味或者有泥土的气味。使用的如果是家畜粪，若还残存粪的臭味，即便已经干透，也还未充分发酵、分解。有些是未发酵而只是干燥过的。如果无味而且看上去不错的情况下，就要用手摸了。把堆肥放在手上，用手指使劲边按边搓，如果感觉有硬东西刺痛手，那就是树皮或锯屑等未分解物残留的生肥。如果没有硬物感等异物感则证明分解顺利。1）将堆肥浸在水中，在手中边揉边洗。有时候即便颜色发黑，看上去分解情况不错，也会残存原料块。闻一下，如果还有原料气味的话，就是生肥。2）用手指按压洗出的原料块，如果分解得好，就可以轻易压碎。否则说明还在分解处于未熟状态。3）树皮或秸秆等碎块可以试着折、扯或撕一下，如果易断，则说明分解情况很好。1）把堆肥放入瓶子或杯子（耐热性）中，注入热水。在干燥状态下即使是无味的堆肥，一旦注入热水，臭味也会很明显。发出家畜粪臭味的堆肥为分解不完全的生肥。a 注入热水后稍等至堆肥沉淀，分解的有机物颜色会溶入热水中。因材料而异，一般呈透明的红茶色。颜色越深则说明堆肥发酵、分解的越好。b 即使颜色深，如果是不溶于水的微粒子（固体）浮游于水面，始终处于混浊状态的话，则是生肥。
堆肥的使用要根据施肥的目的（土壤改良型、营养型）、植物营养需求特性、有机肥营养特性与释放规律、土壤有机质和各种养分提供量来最终确定。这些数据的取得一般要结合本地农科院或其他研究机构、检测机构等。
下面提供几种堆肥使用办法作为参考。
1.发芽率在90%以上
这时不会对作物根部造成伤害，可以放心的随意使用。也可以用作育苗基质。发芽率差的原因如上所示主要由于生肥或养分过多，所以要根据不同原因改变使用方法。
（1）生肥的使用方法
①土壤施肥后，先放置一个月以上，然后再进行播种或移植。
②不要深施肥。
③地表覆盖。
（2）养分过多堆肥的使用方法
①土壤养份量过大时，作物的根无法吸收水分而干枯。故只要不大量使用养分过多的堆肥就可以了。
②一般堆肥的EC（导电率）值不超过5ms/cm为宜。
③根据堆肥各种养分含量多少确定使用量。。一般制作好堆肥后要检测堆肥中有机质和各种养分的含量，以指导使用。
下图中列出了不同材料的养分成分作为参考：
各种有机物资材的特性及施用效果（预计有效成分为施用1年以内）（3）作物的养分吸收特征
要根据作物营养需求确定堆肥使用量与使用方法。
作物的养分吸收量以及吸收时期都因种类而异。这一养分吸收特性按吸收时期可以分为以下几类。
①初期养分吸收型：从生长初期起就需要促其生长发育的蔬菜。
如：菠菜、小蔓菁、甘薯、马铃薯、莴苣等
②全期间养分吸收型：在整个生长期内都需要养分的蔬菜。
如：西红柿、黄瓜、茄子、葱等
③后期养分吸收型：初期缓慢生长，从根部和果实的肥大期开始到收获期之间需要养分的蔬菜。
如：西瓜、甜瓜、南瓜、萝卜、胡萝卜等。
家畜粪堆肥的肥效特性因原料的种类而异。
牛粪堆肥为高C/N比型（C/N比：15），属于缓效性的；鸡粪堆肥为低C/N比型（C/N比：8），具有速效性。因此，初期养分吸收型的菠菜等适合施用鸡粪堆肥，后期养分吸收型的西瓜、萝卜等适合牛粪堆肥。 此外，猪粪堆肥的肥效特性大约在牛粪堆肥和鸡粪堆肥的中间（C/N比：10）。也可以根据作物特殊需肥时期进行适当追肥。
科学合理施用肥料，即能改良土壤，又能节约成本。成为合格的农场主的路上，必备解题能力，彭老师来考考你,请听题。
第一题
一位农场主想要将他一亩土地的耕层20cm内土壤有机质提高1%，需使用多少有机肥？（假设该土壤三相分布情况50:25:25，准备使用的有机肥的有机质含量为50%） 由于该土壤符合理想土壤分布，土壤容重为：土壤比重（2.6g/cm³）与50%的乘积1.3g/ cm³（1.3t/m³）。土壤体积为667（㎡/亩）x20cm = 133.4m³。土壤质量为1.3t/m³x133.4m³=173.42t。有机肥的有机质含量x有机肥用量 = 土壤重量x土壤提高有机质比例 50% x 有机肥用量 = 173.42t x 1%故需要该有机肥约3.47t方可使土壤有机质提高1%。
第二题
当地降雨1mm，耕层（20cm）土壤含水量增加多少（体积含水率）？
思考：
土壤上的降水体积为667（㎡/亩）x 1mm = 0.667m³土壤体积为667（㎡/亩）x20cm = 133.4m³土壤体积含水率 = 0.667m³/133.4m³ = 0.5%故降雨所提升的土壤含水量（体积含水率）为0.5%
参考下图不同土壤田间持水量个凋萎含水量，也可以根据这样的思路来计算不同性质的土壤不同情况下的灌水量，以取得最大的效益。比如，一块壤土的农田准备浇水，前一天测得土壤体积含水量为18%，第二天早上突然降雨4mm，则可以估算出其含水量增加了2%，而壤土的田间持水量为25.2%，如果想要达到土壤最大保水量则还需要灌水：（25.2%-18%-2%）* 133.4m³=6.9m³。
堆肥现场视频：
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D1：生态（有机）农业基础——2016生态农业技术体系搭建工作坊
2016沃土生态农业技术体系搭建工作坊D2：土壤改良
池田秀夫——发酵肥料“宝卡西”的制作
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未完待续......
