「沃土田间学校网络互助共学的计划」是沃土可持续农业发展中心在2020年新发起的线上活动。
学习内容以农业基础知识为主，学员结合各自的思考和实践进行小组讨论，相互启发。
学习不能一蹴而就，需要长期的坚持。我们将把每次共学的内容持续地跟大家更新，后期可能也会有各位同学的学习心得、笔记分享等。
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今天我们跟着北京组的共学学员郭小禅的笔记来回顾一下本节课的学习内容。后面还有答疑环节的整理。
——知识点回顾——
首先是刀耕火种的年代。人类还没有定居，而是开辟耕地耕作，等肥力耗尽时再迁徙到其他地方。接着是传统农业。人类已经开始定居，有种植和养殖。延续四千年的传统农业，因为有机物的持续返还土地，所以更可持续。后面来到现代农业。城市化的进程和农药化肥的使用，在40年的时间里，就让某些地区的土壤板结恶化到不可再种植的地步，不可循环、不可持续。堆肥是循环中的重要环节，堆肥其实就是微生物（好氧）分解发酵有机物形成稳定的腐殖质的过程。为什么是好氧微生物？这里要补充一下微生物的分类，以及不同微生物的不同产物。既然我们的目的是增加土壤的腐殖质，那么就为好氧微生物创造条件。
首先必须要有微生物可以分解的物质——有机物，不同有机物（即堆肥的材料）会产生不同的堆肥效果。作为堆肥材料的有机物的不同特性可以通过一个简单的指标来描述——碳氮比（C/N）。碳氮比低的堆肥材料通常有以下特性：软、生长速度快、闻起来臭（含氮量高，臭味即氨气）另外，某种有机物是不是容易分解也可以通过简单的判断：软的比硬的更容易分解（树叶比树枝容易分解）；人可以吃的更容易分解（苹果比树叶更容易分解）；小份的材料更容易分解（切碎后的材料比大块的更容易分解）；生长快的容易分解（竹子比树木容易分解）。常见堆肥材料的C/N值排序详见上图，但更重要的不是用头脑记住每一种物质的碳氮比数值，可以选择记下某些常见材料的碳氮比，其他材料都可以用前两段所说的特性来类比、粗略估计。微生物喜欢的平均碳氮比是30，所以要进行有机物的搭配。如果你已经有了鸡粪（碳氮比低）作为堆肥的材料，那么就需要搭配秸秆、木屑等高碳氮比的材料来使碳氮比调至30左右，以满足微生物的生长繁殖条件，使堆肥中的有机物分解更快，产生的腐殖质更符合我们的需求。如果单纯用粪便做堆肥，那么就会造成氮元素的浪费且效果也不好。比如，单用鸡粪等动物粪便堆肥，微生物分解不了的多余的N都变成了氨气释放到大气中，没有被微生物利用来产生腐殖质，也就浪费掉了。由易分解的材料（C/N比在40以下）制作的堆肥属于营养型堆肥，用难分解的材料（C/N比在40以上）制作的堆肥则属于改良型堆肥。改良型堆肥与营养型堆肥施用到土壤中都会增加土壤的腐殖质含量，也都可以使单粒的土壤结构变为团粒结构。
但它们的区别在于，改良型堆肥产生的腐殖质不容易分解，结构更加稳定，所以可以较长时间地使土壤保持团粒结构。施用改良型堆肥后，土壤疏松状态可能会维持几年，也就达到了土壤改良的目的。
而营养型堆肥中富含的腐殖质因为更容易被分解，所以土壤比较容易又变回单粒结构。施用营养型堆肥后，土壤疏松状态只能维持比较短的时间，需要持续地补充。整个过程中，C由微生物把大分子分解成小分子，然后进一步通过分解和缩合作用形成腐殖质，同时释放二氧化碳，整个堆肥的重量也会减轻。也因为一部分碳变为气体的形式释放出去，因此C/N会在堆肥的过程中从30降到15左右。大部分N也经由微生物形成腐殖质。堆肥材料的含水量需要控制在60%左右，不需要专门测量，记住感觉——用手抓握时，有一点点水分渗出即可。为什么是60%呢？因为这时好氧微生物最活跃。含水量如果在40%以下，微生物会休眠，不活动，也就不能分解有机物；含水量如果超过70%，好氧微生物就不繁殖了，而厌氧微生物则更加活跃。堆肥中如果水多，空气就少，所以只要水分控制好了，空气量就比较合适。堆肥过程中如果踩得太紧实，就容易导致水少、空气也少。如果适当松散，就可以又保水又保空气，就像土壤中的团粒结构一样，大孔隙透气，小孔隙保水。这样最适合微生物的繁殖生长。堆肥对于环境的温度没有要求，气候寒冷或炎热，不同的季节都可以，因为微生物繁殖后自然会升温。堆体的温度在两三天内很快会升高，到70度以上又慢慢降低到一定值。· 刚开始的升温过程，主要是糖类和蛋白质（最容易分解的有机物）被分解，活跃的微生物是细菌、丝状菌（白色菌丝）等；· 接下来的高温阶段，主要是纤维素（比较难拔断的叶脉、植物的老茎等丝状纤维）被分解，此时活跃的微生物是真菌、放线菌等；· 之后温度下降，主要分解的是木质素，活跃的微生物是担子菌等真菌。堆肥产生60度以上的高温，持续几小时就可以杀死病虫卵；持续2天就可以杀死杂草种子；堆肥产生的高温，可以提高微生物的分解效率，所以堆肥比自然界的分解速度更快，把一年的时间缩短成了几个月。堆肥完全腐熟的时间跟使用的材料有很大的关系。易分解的材料一般需要3-6个月，而难分解的木质（树皮树枝等）则需要1年甚至更长的时间。——答疑环节——
花生麸是碳氮比低的有机物。泡花生麸是厌氧发酵，释放氨气，所以有很大的臭味，是这样吗？为什么放了糖蜜就不臭了呢？是的，糖蜜是含碳多的材料，氮就被固定了。就是调节好碳氮比，所以不臭了。泡是不严格的厌氧发酵。严格的厌氧发酵，释放的气体就是沼气了，一般有甲烷和氨气。帮青海玉树地区的牧民伙伴们问一下，他们那边社区想自给自足种点蔬菜，土壤条件其实很差，主要是戈壁，想慢慢通过堆肥改良一下土壤。那边最多的材料就是牛粪了，我建议他们用牛粪和稻草混合发酵，但是稻草对他们来说是饲料不太舍得用。想问，如果用干牛粪+水的话是不是就不需要很多草？干牛粪和湿牛粪的碳氮比是不是不一样呀？牛粪的碳氮含量比较合适，特别是吃草为主的牛，碳氮比在25左右。主要问题是含水量高，要晾晒，或者通过加干草调节湿度，就可以直接堆肥了。如果按照这样的进程的话，即使不做堆肥，牛粪也会以正常的状态逐步降低到土壤当中去，但问题是牛粪本身它里边的耐久性腐殖质是很少的，对土壤的改良效果应该很一般，这样子是不是也没有办法解决当地农民的土壤改良问题？我理解的是那边因为没有森林，缺乏木质素，耐久腐殖很少，所以才导致整个地区的土壤条件差，不适合种植。但是社区又有吃菜的需求，所以他们只能集中牛粪改良一部分土壤种菜。像月丽说的需要持续投入，不投入又恢复成荒漠的样子了。其实同样是牛粪，你直接用到地里和你做好堆肥再用到地里，它起到的效果是不一样的。因为分解条件不同，参与的微生物就会不一样，分解后的产物也是不一样。先做堆肥，转化为腐殖质的效率就会比较高。而直接还田的话，因为分解条件不好控制，微生物的活动就会不一样，最终可能很多是以二氧化碳的形式跑掉了，而不是转化成腐殖质。那这样对土壤团粒结构的形成就没有作用，达不到改良的目的。堆肥用湿草的话经高温后不也是腐殖质了吗？湿草也可以调节堆肥的水分啊。湿草是新鲜的草，还是加水后变湿的干草？主要是新鲜草的含水量能达到90%左右，所以不适合直接做堆肥。之前老师有说草要晒干再做堆肥，不要用湿草。按我上课学到的理解我认为是这样：水分约在60%的湿度才是最佳发酵，而湿的草湿度普遍在80%以上，所以不能很好地进行我们想要的发酵。但是老师也有说，堆肥的过程是不同菌群之间的pk。如果好的占大多数就会往好的发展，如果不好的占大多数就会往不好的方向发展。所以即使有局部腐坏，只要好的占大多数经过翻堆依然可以正常发酵，但是坏的占了多数就只能放弃了。堆肥的时候有机物发酵了，一部分的营养已经被微生物分解形成了腐殖质，再将这个腐殖质放到田里面去，相对田里边的微生物及作物来说，这种堆肥所形成的营养更适合吗？田里的微生物种群与堆肥后的微生物种群不一样?另，水稻田里多泡有水，水稻田里的微生物都是厌氧型微生物?堆肥微生物种类土壤中一般也有，就是数量上没有那么多。堆肥最大的好处就是为微生物集中创造一个好的环境（五要素），提高有机物的分解发酵效率。而一般情况下，土壤自身的条件并没有那么理想。堆肥的过程中，为了修正碳氮比后来又加入的材料，和原始堆肥的材料会同步发酵吗？我第一次翻堆加了一些干的杂草，温度一周上升到将近60度。我第二次翻堆又添加了新鲜的牛粪。这周温度上升不理想，只能到40度左右。这样看，下次翻堆还要继续添加新的材料对吗？如今堆肥里的材料已经是新旧不一了，继续下去还能正常发酵吗？各种新旧不同的材料还能同步发酵到可用的那天吗？最好不要中途加材料，有时候中途加是因为初始没有配置好。发酵进度不一，会造成有机物和营养浪费。我用100L有保温棉的大桶，里面加了5公斤厨余垃圾（剩饭剩菜，搅拌机绞碎）和5公斤秸秆（尺寸在1-3cm），加了6L水调节含水率。但是现在也不怎么升温，一直在30-36度之间，为什么呢？我应该观测些什么条件来判断原因？我应该改变些什么条件来让其升温？主要是整体含水量达到60%，不知道具体什么原因。可以根据五要素观察，正好练习下。测了厨余和秸秆的含水率，分别是74%和12%，计算后加6L水整体水分应该在65%，放入桶前也充分搅拌了。再观测观测好了。2.塑料桶再加上保温层，基本上没有透气设施，所以整个堆体通氧性可能会比较差；3.秸秆和厨余需要有进桶的优先顺序，以及混拌过程当中的一些观察思考——比如下部的处于很多的情况下容易造成积水，局部厌氧严重也很难进入有效的发酵。彭老师刚才说我们对照老师讲的五要素，去认真的观察我们的堆肥，这些因素只是可能的参考，您一定会发现解决方案的。刚又看了一遍视频，有个地方还是想不明白，关于“死”的有机物的问题，竹子晒干就是死的，没有“病毒”，这个晒干的操作在什么时候是必须的？这个“病毒”跟帮助有机物分解的“微生物”肯定不是一个概念，应该怎么理解？为什么需要用晒干的方式杀死它？晒干主要是降低含水量。另一方面是活的有机物表面容易留有病菌，不过健康的作物不存在这一点。活的新鲜有机物，细胞还在呼吸，堆积起来很容易形成厌氧的环境，不容易创造堆肥微生物的环境。我想，从自然的逻辑上看，应该是死的有机物才需要微生物分解，还有生命的有机物不需要。有机物的死活好难判断。果皮、菜叶、藤蔓之类的没有晾晒算是还活着？病毒就会存在？因为有伙伴分享过如果用杂草覆盖或者西红柿拉秧直接覆盖土表，有时候会产生病虫害的问题，是不是跟没有晾干、覆盖物本身不是很健康带有病菌有关？如果覆盖物彻底晾干这个情况可以避免么？是的，晒干可以消除这个风险。阳光里有紫外线，也能杀菌。是不是如果我们材质本身带有病菌，没有提前晾干，在有氧堆肥温度60度的环境下几个小时以后也会被杀死，达到杀菌的作用？如果温度达不到，病菌可能会存在，堆肥在使用过程中就可能有问题。这个不是堆肥的时间就能解决的，对吗？另外厌氧的方式能杀灭病毒么？是的。堆肥有少量新鲜材料不怕，如果多的话，通气量不够，温度升不上去，达不到60℃以上。厌氧发酵也能杀菌，转化成主要的几种厌氧微生物及其发酵产物。病毒一般也没问题，也有可能有例外。无论是营养型或者改良型堆肥它的初期碳氮比都要调整到30左右，而最后的成品碳氮比都是二十上下。那按照元素所占比重来分析，应该是最终物质的含量一样的啊。为什么改良型的腐殖质，就是含碳物质会多呢？碳链长，含碳量高的情况下也很稳定。其实你看堆肥的概念已经说明答案，就是得到稳定的腐殖质。谢谢解答，这是一直以来想不通的一个问题。也就是说虽然最终的碳元素含量一样，但成分不同，改良型的含有更多碳链长的物质，即腐殖质。视频里讲到难分解的材料和易分解的材料混合，因为分解时间不一样，容易造成碳氮成分的流失。那是不是粪肥、麻渣这些高氮元素尽量不要和C非常高的木质素一块堆？最好混合稍微中间一点的落叶、杂草之类的碳元素比较好？木屑用来做改良型堆肥更合适一些？我们在长沙按照有机标准种植蔬菜，主要使用商品有机肥和菜枯做为追肥和底肥。连续使用4年后发现菜地土壤越来越疏松了。不过成本很高，而且时间比较长。另外因为做有机对于化学肥料不是很熟悉。但偶然的一次机会听到适量使用化肥可以加速土壤腐殖化进程，所以有一个问题：如果为了快速改良土壤，提高土壤有机质含量，在20亩的菜地里，通过稻壳，或者蘑菇菌渣与尿素调节碳氮比，大规模制作堆肥是否理论上可行？尿素是高氮肥料，所以可以调节碳氮比，加速有机物分解，和粪肥一样的效果。只是有机农业是不允许用。自己做堆肥吧，建立有机物生态循环，降低成本。昨天学习课程我就在在想执行有机标准是为了可持续生产，堆肥也是可持续生产，综合评估下，用尿素做堆肥对于人，自然，环境基本上没有危害，和消费者沟通应当可以理解。以后新建的农场我就会和客户沟通用这种方式来大面积快速改良土壤，并邀请感兴趣的消费者来参与制作。可不可以这样理解：碳氮比低于40的营养型原料主要在糖和蛋白分解期、纤维素分解期，也就是升温和高温期被分解，形成营养型腐殖质，容易被分解而且不稳定；碳氮比高于40的耐久性原料中的木质素分解发生在降温期和50度以下的腐熟期，形成长碳链的稳定的耐久型腐殖质。如果用蘑菇渣做堆肥，主要成分是半分解状态的木质素，需要堆肥必须保持一段时间的高温（至少达到70度），才能进入放线菌真菌分解木质素的阶段。我们采用鸡粪调碳氮比，是不是用量要比较大呢？如果鸡粪在“熬到”足够高温时间之前，就“没劲”了，是不是温度就下降了，菇渣的耐久腐质化进程中断了呢？我们这里的鸡粪特别多。这种大型肉食鸡场的鸡粪，重金属、激素、抗生素通过堆肥能够被分解或者钝化吗？蘑菇渣也存在重金属污染吗？我们这里蘑菇渣也特别多，农民都拿来烧火做饭了。染杂菌的菇渣高温堆肥，杂菌应该被杀死了，不过去袋比较费人工。改良型堆肥里也有添加动物粪便来调节碳氮比。一般是在前期起作用，能够迅速提高发酵温度，创造纤维素和木质素的分解环境。后期基本就没有了，转化为堆肥内部微生物的身体了。它们已经起到了作用，我们就按照堆肥温度自然变化，适时翻堆就好。不用考虑那么多。大家提到的担心原料有重金属超标的问题，池田老师也讲过：一是源头考证，有没有违规使用；二是结果考证，去检测。
他说，如果肉蛋奶人都可以吃，那动物粪便就可以做堆肥。
从整个社会有机物循环的角度，做堆肥处理是相对安全的办法，弃之不用对社会和环境的威胁更大，最终影响人的食物安全。
如果土壤有机质高的情况下，重金属会被固定住，如果有机质下降，重金属又会释放出来。最好不要使用含重金属的粪肥，持续使用会累积并使浓度升高。而且目前为止，没有彻底拔除土壤里重金属的办法，所以使用粪肥的时候要非常谨慎！
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