粪便高温堆肥及其施用效果研究综述

3.4温度
温度是堆肥能否顺利完成的重要因素，它制约着微生物的活性及有机质的分解速度，直接影响了堆肥的腐殖化程度。堆体温度保持在55℃条件下保持3天，或50℃以上保持5～7天，是杀灭堆肥中所含致病菌，保证堆肥的卫生指标合格和堆肥腐熟的重要条件[19]。堆肥过程中，温度过高或过低都将对堆肥产生不良影响。过低的温度将大大延长堆肥达到腐熟的时间，而过高的堆温(>70℃)将杀死部分有益微生物而延缓堆肥的进行[20]。Bach[21]认为60℃是有机固体废弃物的最佳堆肥温度。
3.5外源菌剂
适当的加入外源菌剂可以对堆肥进程起推动作用。赵京音等[22]发现用EM菌剂处理鸡粪能显著加快堆肥的腐熟，并可减少堆肥臭气的排放，改善堆肥环境。刘克锋等[23]在研究不同微生物处理对猪粪堆肥质量的影响时发现接入菌剂能加快堆肥的升温速度，提高最高温度，加速堆肥中的碳氮比下降，促使堆肥中生物毒性物质的分解。外源菌剂的添加，可加快牛粪堆肥腐熟，并于一周内杀灭牛粪中的杂草种籽和虫卵病菌，达到堆肥无害化标准[16，17]，还可增加奶牛粪堆肥中低分子量有机物质含量[18]。
4评价堆肥腐熟度的指标
4.1物理学指标
物理学指标通常指的是通过堆肥的表观特征及一些物理学方法来确定堆肥的腐熟度。其主要特征为主要有堆体温度变化主要经历升温期、持续高温期、降温期和稳定期四个阶段[2]；腐熟堆肥颜色呈黑褐色，并不再散发令人不快的气味[24]。物理指标只能初步断定堆肥的腐熟度，并不能进行定量的分析，因此只能作为堆肥腐熟度的一项辅助指标。
4.2化学指标
4.2.1碳氮比
一般认为，稳定或已经腐熟的堆肥碳氮比应该在小于20左右[25]。但由于不同物料的初始和终点碳氮比值的差异很大，而且许多堆肥原料的碳氮比值较低，从而影响了这一参数的广泛应用。使用堆肥的终点碳氮比与起始碳氮比的比值T来评价堆肥腐熟度，当T值小于0.60时堆肥达到腐熟[13]。
4.2.2水溶性氮
堆肥过程不仅是有机物的生化降解过程，同时也伴随着明显的硝化反应过程[31]。其氨态氮的减少及硝态氮的增加，也是堆肥腐熟度评价的常用指标。但不同物料的总氮及氨态氮的含量存在一定的差异，很难用其绝对数值来描述堆肥的腐熟程度。因此，Bernal等[26]提出以氨态氮与硝态氮的比值作为堆肥腐熟度的评价指标，对污泥、猪粪以及城市垃圾等多种物料进行研究后认为，当其比值小于0.16时可认为堆肥已达腐熟。
4.2.3阳离子代换量(CEC)
Bernal[26]堆肥试验后发现CEC在堆肥过程中呈上升趋势，从初始的53.5cmol/kg上升到105天的124.4cmol/kg；Jimenez[27]等研究指出，CEC随堆肥进程而增加，并提出当固相C/N<12.0，液相C/N<6.0，CEC>67cmol/kgdm(以灰分计算)时，可认为堆肥达到腐熟。
4.3生物学指标
从堆肥腐熟的实用意义，植物生长实验应是评价堆肥腐熟度最终和最具有说服力的方法。测量植物毒性最简便的方法就是测量种子的发芽力。Zuc2coni等[28]提出许多植物种子在堆肥原料和未腐熟堆肥的萃取液中生长受到抑制，而在腐熟堆肥的萃取液中生长得到促进，并以种子发芽指数GI(Germination Index)=(浸提液种子发芽率×发芽长度)/(空白液种子发芽率×发芽长度)来评价堆肥腐熟度，认为当GI大于50%时堆肥己达腐熟。
4.4模糊综合评价系统
综合考察反映判别堆肥熟化度的主要因素：表观指标、碳氮比值降解率、平均耗氧速率、氨氮变化率、高温嗜粪菌记数和霉菌记数，并建立起模糊综合评价系统，把腐熟度分为4个等级：腐熟、较好腐熟、基本腐熟和未腐熟[29]。
5有机肥施用对作物与土壤的影响
5.1有机肥施用对蔬菜硝酸盐含量的影响
有机肥单独施用或与无机肥适量配合施用可以明显降低蔬菜硝酸盐含量[30]。李仁发等[31]研究报道，空心菜的基、追肥采用化肥与有机肥配合施用的处理，与单施等量化肥的处理相比，硝酸盐和亚硝酸盐分别降低12.4%和16.7%；基、追肥均施用有机肥的处理，硝酸盐和亚硝酸盐的降幅更为显著，分别为22.2%和28.3%。盛下放试验表明，增施人工腐熟有机肥50天后，包菜和甜椒的硝酸盐含量分别比对照降低45.3%和35.8%[32]。可见，施用有机肥是降低蔬菜硝酸盐累积的有效措施。
5.2有机肥施用对作物其它品质指标的影响
有机肥施入土壤后，生物降解有机质是个渐进的过程，养分释放缓慢，比较适合作物对养分的充分吸收。包菜和甜椒增施人工腐熟有机肥50天后，维生素C含量分别比对照增加25%和37.3%[32]。
羊粪和麦秸混合腐熟物与沙化土以合适比例作为基质，日光温室种植甜瓜，可改善其品质，提高还原糖、总糖和维生素C含量[33]，而有机肥含有的各种氨基酸也可以调节植物生长和发育。