微生物在堆肥过程中的作用是什么？

堆肥是一个自然过程，涉及将厨房垃圾、庭院垃圾甚至动物粪便等有机材料分解成营养丰富的土壤改良剂，称为堆肥。微生物在这个过程中发挥着至关重要的作用，因为它们将复杂的有机化合物分解成更简单的形式，易于被植物吸收。让我们探讨微生物的作用及其在堆肥和土壤健康中的重要性。

堆肥的基础知识

堆肥是一种可持续的做法，不仅可以减少废物，还可以肥沃土壤。为了开始堆肥过程，将有机材料收集并组合在堆肥堆或堆肥箱中。这些材料提供碳（称为棕色）和氮（称为绿色），这对于微生物活动至关重要。棕色包括干树叶、木片和碎纸，而绿色则包括草屑、蔬菜残渣和咖啡渣。

适当的堆肥需要棕色和绿色之间的平衡。这种平衡为微生物的繁殖和有效分解有机物提供了必要的碳氮比。通常认为理想的比例是 30 份碳比 1 份氮。

微生物，包括细菌、真菌和放线菌，是分解堆肥中有机材料的主要分解者。它们在一个复杂的生态系统中协同工作，各自在分解过程中发挥着特定的作用。

细菌是第一个在废物中定殖的微生物。它们分解单糖和其他容易获得的化合物，并在此过程中产生热量。这种初始温度升高称为中温阶段，温度可达到 40-50 摄氏度。这些高温有助于杀死杂草种子、病原体和有害害虫。

随着堆肥过程的进行，嗜温细菌会耗尽现有的营养物质，从而创造有利于嗜热细菌的环境。嗜热细菌接管并产生更高的温度，通常在 50-65 摄氏度之间。这些温度加速了分解过程，分解木质素和纤维素等复杂化合物。

真菌在堆肥中也发挥着重要作用。它们在分解的后期阶段会茁壮成长，能够分解木片、茎和茎等坚硬的材料。真菌产生分解纤维素和木质素的酶，有助于分解复杂的碳化合物并进一步丰富堆肥。

放线菌是一组具有类似真菌特性的细菌，它们通过分解昆虫外骨骼中发现的甲壳素等坚韧、抗性材料来促进分解过程。它们还产生一种通常与健康堆肥相关的特有的泥土气味。

微生物的作用不仅仅限于堆肥；它们对于土壤健康也至关重要。堆肥中存在的微生物有助于改善土壤结构、养分利用率、持水能力和抑制疾病。让我们看看它们提供的一些具体好处：

改善土壤结构：微生物产生一种称为球囊霉素的粘性物质，它将土壤颗粒粘合在一起，从而改善土壤团聚体的稳定性和结构。这增加了土壤的孔隙度，使根部更好地渗透，并使空气和水在土壤中流动。
养分循环：微生物分解有机物，将氮、磷和钾等养分释放成植物可用的形式。它们将有机化合物中的养分转化为易于被植物根部吸收的形式。
保水性：微生物在土壤中创造孔隙空间，增强水渗透并减少径流。它们还可以提高土壤的持水能力，帮助植物在干旱时期获取水分。
疾病抑制：堆肥中的有益微生物可以通过竞争资源或产生抗菌化合物来抑制有害病原体。这减少了植物病害的发生并促进植物的整体健康。

最终，堆肥中多样化微生物群落的存在有助于健康肥沃的土壤的发展。这些土壤支持植物旺盛生长，减少对合成肥料和农药的需求，并对环境产生积极影响。