堆肥的历史

新石器时代人类开始改变生活方式（狩猎和采集）转为种植和饲养，开始城镇似的定居生活。6000年前的闪族人在房屋后挖槽放置废物，并被用于农田。在早期的文明起源于中国、南美、印度等地区开始使用农业废物，堆积后用作肥料。据说早在公元前1500年商代已经开始使用有机肥料。有确切的文献记载，春秋战国，秦汉时期使用畜粪和农业废弃物作为肥料。西汉的《汜胜之书》提到“凡耕之本，在于趋时，和土，务粪泽，早锄早货。”元代《农书》：粪屋之中，凿为深池，筑以砖壁，勿使渗漏，凡扫除之土，燃烧之灰，簸扬之糠秕，断蒿落叶，积而焚之，沃以粪汁，积之即久，不觉甚多，凡欲播种，筛去瓦石，取其细者，和匀种子，疏把撮之，待其苗长，又撒以壅之，何患收成不倍厚也哉。

堆肥的历史是十分悠久的，也是先人智慧的体现。那时候实用的堆肥原材料有动物的粪便，植物的残秸，动物骨骼，果实，河泥，草木灰，，谷壳，残枝落叶等，也是我们现在使用的主要原料。

堆肥的原理

堆肥技术是对农业废弃物资源化、无害化处理的重要技术之一。堆肥过程的实质是利用微生物进行固体发酵的过程，堆肥技术的实质则是创造一个适宜微生物生长繁殖的条件。

堆肥系统有三种分类方法。按需氧程度分，有好氧堆肥和厌氧堆肥；按温度分，有中温堆肥和高温堆肥；按技术分，有露天堆肥和机械密封堆肥。习惯上都按好氧堆肥与厌氧堆肥区分。

现代化堆肥工艺基本上都是好氧堆肥，这是因为好氧堆肥具有温度高、基质分解比较彻底、堆制周期短、异味小、可以大规模采用机械处理等优点。厌氧堆肥是利用厌氧微生物完成分解反应，空气与堆肥相隔绝，温度低，工艺比较简单，产品中氮保存量比较多，但堆制周期过长、异味浓烈、产品中含有分解不充分的杂质。

堆肥的整个腐解过程，是一系列微生物活动的复杂过程，包括堆制材料的矿质化和腐殖化过程。堆腐初期以矿质化为主，后期则为腐殖化占优势。这种过程的快慢和方向，受堆肥材料的组成和含有各种微生物及其环境条件所左右。

好氧高温堆肥

一般情况下，利用堆肥温度变化来作为堆肥过程(阶段)的评价指标。一个完整的堆肥过程由四个堆肥阶段组成。这种过程一直进行到稳定的腐殖物质形成为止。从高温堆肥的堆温变化大体可以反映出微生物活动概况。

1）发热阶段堆制初期，堆温上升到50℃左右称发热阶段。堆内温度在25~40℃范围内适合于一些中温性的微生物活动，它们能先利用水溶性的有机物质而迅速繁殖，继而分解蛋白质和部分的半纤维素和纤维素，同时释放出NH3、CO2和热量。

2）高温阶段堆制2~3天后，堆温升到50~60℃，称为高温阶段。此时出现大量好热性的微生物，它们除对尚存的易分解有机物继续分解外，主要是分解半纤维素、纤维素和部分木质素。与此同时进行腐殖化过程。本阶段后期，有机物分解强度渐弱，高温维持一定时期后开始下降。

3）降温阶段在高温过后，堆温逐渐下降到50℃以下，称为降温阶段。此时，堆内微生物种类和数量较高温阶段多，一些好热性和耐热性微生物种类，在降温过程中仍然维持着活动。在这个阶段里，堆内可分解的有机物料锐减，腐殖化作用占绝对优势。

4）腐熟保肥阶段此时堆内物质的C/N比已逐步减小，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也有所增加。在堆表层，常形成真菌菌丝体为主所构成的白毛。此时如不采取保肥措施，会导致新形成的腐殖质强烈分解，并逸出NH3。而且，硝化作用形成的硝酸盐，有可能随雨水淋入堆底层进行反硝化作用，使氮素损失。所以，堆肥在降温阶段之后，必须将堆积材料堆紧压实，加土覆盖，使其处于嫌气状态。

总之，堆肥的腐熟过程是一个多种微生物交替活动的过程，是微生物对粗有机物进行的分解和再合成的过程。这一过程受堆肥材料、环境温度、水分、通气、pH值等因子的影响。