一、有機(jī)肥發(fā)酵腐熟度的現(xiàn)有評價(jià)指標(biāo)

雖然國內(nèi)外在堆肥腐熟度的評價(jià)方面已經(jīng)作了廣泛而且很深入的研究，提出了眾多的評價(jià)指標(biāo)及方法，但仍沒有形成一種公認(rèn)的堆肥腐熟度指標(biāo)。

堆肥腐熟度指標(biāo)劃分為三類：物理學(xué)指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)(包括腐殖質(zhì)) 和生物學(xué)指標(biāo)。

堆肥腐熟度的評價(jià)方法分為表觀分析法、化學(xué)分析法、波譜分析法及植物生長分析法4類。

堆肥腐熟度指標(biāo)詳解如下：

(1)物理學(xué)指標(biāo)或表觀分析指標(biāo)：指堆肥過程中的一些變化比較直觀的性質(zhì)，如溫度、氣味和顏色等。

具體有：

①溫度：堆肥開始后堆體溫度是逐漸升高再降低的變化過程，而堆體腐熟后堆體溫度與環(huán)境溫度一致或稍高于環(huán)境溫度，一般不會(huì)明顯變化，因此溫度是堆肥過程中最重要的常規(guī)檢測指標(biāo)之一；

②氣味：堆肥原料具有令人不快的氣味，并在堆肥過程中會(huì)產(chǎn)生H?S，NO等難聞的氣體，而良好的堆肥過程后這些氣味逐漸減弱并在堆肥結(jié)束后消失，所以氣味也可以作為堆肥腐熟的指標(biāo)；

③顏色：堆肥過程中堆料逐漸發(fā)黑，腐熟后的堆肥產(chǎn)品呈黑褐和黑色，顏色也可以作為判斷標(biāo)準(zhǔn)；

(2)由于物理學(xué)指標(biāo)難于定量化表征堆肥過程中堆料成分的變化，所以通過分析堆肥過程中堆料的化學(xué)成分或化學(xué)性質(zhì)的變化以評價(jià)堆肥腐熟度的方法更常用一些。

這些化學(xué)指標(biāo)有：有機(jī)質(zhì)變化指標(biāo)、氨氮指標(biāo)、腐殖化指標(biāo)、碳氮比和有機(jī)酸等。

具體內(nèi)容包括：

①在堆肥過程中，堆料中的不穩(wěn)定有機(jī)質(zhì)分解轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、礦物質(zhì)和穩(wěn)定化有機(jī)質(zhì)，堆料的有機(jī)質(zhì)含量變化顯著，因此可以通過一些反映有機(jī)質(zhì)變化的參數(shù)(如COD，BOD及VS等)的測量及某些有機(jī)質(zhì)在堆肥過程中的變化規(guī)律來表征腐熟度；

②在堆肥的生化降解過程中含氮的成分發(fā)生降解產(chǎn)生氨氣，在堆肥后期部分氨氣被氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，所以可以用亞硝酸鹽或硝酸鹽的存在判斷腐熟度，并且由于這兩個(gè)指標(biāo)的測定較為快速而簡單，具有較好的實(shí)用價(jià)值；

③堆肥過程中伴隨著腐殖化的過程，研究各腐殖化參數(shù)的變化是評價(jià)腐熟度的重要方法，由此提出CEC(陽離子交換容量)、腐殖質(zhì)HS、腐酸HA、富里酸FA 、富里部分FF及非腐殖質(zhì)成分NHF等參數(shù)用以評價(jià)堆肥腐熟度；

④碳源是微生物利用的能源，氮源是微生物的營養(yǎng)物質(zhì)，碳和氮的變化是堆肥的基本特征之一，C/N(固相)是最常用于評價(jià)腐熟度的參數(shù)。而也有研究指出微生物在對堆肥原料的降解中代謝發(fā)生在水溶相，因此水溶性有機(jī)碳/有機(jī)氮的指標(biāo)可以作為堆肥腐熟度的參數(shù)；

⑤有機(jī)酸廣泛存在于未腐熟的堆肥中，可通過研究有機(jī)酸的變化評價(jià)堆肥腐熟度。

(3)堆料中微生物的活性變化及堆肥對植物生長的影響常用于評價(jià)堆肥腐熟度。

這些指標(biāo)主要有呼吸作用、生物活性及種子發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)等。具體有：

①堆肥是富含腐殖質(zhì)的穩(wěn)定產(chǎn)品，微生物處于休眠狀態(tài)，此時(shí)腐殖質(zhì)的生化降解速率及二氧化碳產(chǎn)生和氧氣消耗都較慢，因此可以用二氧化碳的產(chǎn)生和微生物的耗氧速率作為反映腐熟度的指標(biāo)；

②同時(shí)也可以用反映微生物活性變化的參數(shù)如酶活性、ATP和微生物的數(shù)量、種類來表征堆肥的穩(wěn)定和腐熟；

③未腐熟的堆肥產(chǎn)品對植物的生長有抑制作用，因此可用堆肥和土壤的混合物中植物的生長狀況來評價(jià)堆肥的腐熟度，考慮到堆肥腐熟度的實(shí)用意義，這是最終和最具說服力的評價(jià)方法。

(4)波譜分析法可以從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識堆肥過程和腐熟度問題，迄今為止較多使用的是13C-核磁共振法和紅外光譜法，紅外光譜法可以辨別化合物的特征官能團(tuán)，核磁共振法可提供有機(jī)分子的骨架信息。

二、有機(jī)肥發(fā)酵腐熟度指標(biāo)在實(shí)際中的應(yīng)用

在這些評價(jià)腐熟度指標(biāo)的方法中，比較常用的有碳氮比指標(biāo)，耗氧速率的測定，NO3- -N和NH4+-N的測定比較快速而簡單，而用氫氧化鈉溶液吸收堆料產(chǎn)生的CO2氣體以確定其產(chǎn)生量的方法經(jīng)常作為標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室對比試驗(yàn)方法。

但是應(yīng)用這些評價(jià)方法經(jīng)常會(huì)得到不同的結(jié)果，這是因?yàn)槎逊实母於仁芎芏嘁蛩氐木C合影響，單個(gè)指標(biāo)的評價(jià)只能片面地反映某個(gè)阻礙因素的作用，不能最直接反映植物的生長特性。

因此，不能用單一的指標(biāo)評價(jià)堆肥的腐熟度。而堆肥產(chǎn)品最終要作為有機(jī)肥應(yīng)用于作物的生產(chǎn)，種子發(fā)芽指數(shù)是一個(gè)很好的生物指標(biāo)，綜合反映了堆肥產(chǎn)品的植物毒性，所以目前較為認(rèn)同的堆肥腐熟度的評價(jià)方法是將化學(xué)指標(biāo)與生物指標(biāo)結(jié)合起來，采用多種分析方法測定多個(gè)指標(biāo)，然后根據(jù)這些指標(biāo)綜合分析堆肥的腐熟狀況。

美國加利福尼亞堆肥質(zhì)量委員會(huì)(CCQC)建議必須用兩項(xiàng)以上的化學(xué)/生物指標(biāo)來評價(jià)堆肥的腐熟度。

評價(jià)指標(biāo)由三部分組成：

① 碳氮比；

②A組測試指標(biāo)中的至少一項(xiàng)；

③B組測試指標(biāo)中的至少一項(xiàng)。

在進(jìn)行A組和B組的測試之前，C/N的測試必須要達(dá)到小于或等于25。

A組測試指標(biāo)：主要是表征堆肥中有機(jī)物質(zhì)的降解程度，內(nèi)容有CO2的釋放量、氧氣的消耗速率和自熱產(chǎn)生量。

B組測試指標(biāo)：主要是表征堆肥產(chǎn)品可能會(huì)對植物產(chǎn)生的毒性的一些化學(xué)性質(zhì)，內(nèi)容有NH4+-N和NO3--N的比例、氨濃度、揮發(fā)性有機(jī)酸的濃度及種子發(fā)芽或植物生長試驗(yàn)。

三、種子發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)

對于一些有機(jī)肥生產(chǎn)廠家而言，判斷堆肥腐熟度的指標(biāo)包括以下三個(gè)部分即可完成：

⑴ 感官指標(biāo)：即溫度、氣味和顏色等指標(biāo)，需要定時(shí)記錄。

⑵ 生化指標(biāo)：C/N，有機(jī)質(zhì)，腐植化等指標(biāo)。

⑶ 生物學(xué)指標(biāo)：種子發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)

一般種子發(fā)芽率在50%以上則表示有機(jī)肥基本腐熟。以小青菜種子作為實(shí)驗(yàn)對象，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

① 準(zhǔn)備兩個(gè)培養(yǎng)皿，分別放入一張濾紙，編號1號，2號。

② 在1號培養(yǎng)皿中倒入有機(jī)肥浸提液30ml，2號培養(yǎng)皿中倒入30ml的清水。

③ 每個(gè)培養(yǎng)皿中撒入20粒種子，21℃下恒溫培養(yǎng)2天。

④ 記錄1，2號中發(fā)芽種子數(shù)分別為a，b。記錄1,2號種子平均根長分別為c,d。

⑤ 種子發(fā)芽率=[（a/20）*c]/[（b/20）*d]*100%