堆腐发酵中碳氮比（C/N)计算与调控

有机物料的C/N是微生物活动的重要营养条件。碳主要为微生物生命活动提供能源，氮则用于合成细胞原生质，是微生物的营养源。C/N直接影响微生物分解有机物的速度，进而决定发酵速度和堆腐产品的质量。实践证明，堆腐过程中，有机物料的C/N一般控制在（20～35):1为宜。若C/N过低（<20:1),微生物繁殖会因为能量不足而受到抑制，导致分解缓慢且不彻底，并且氮素养分相对过剩，不仅易产生铵态氮挥发损失，而且会增加臭气排放污染环境；而当C/N过高（>35:1)时，氮素供应不足，同样会降低物料降解速度，延长发酵过程，二氧化碳挥发多，高温持续时间长，而且制成肥料施入土壤后还会夺取土壤中的氮素，即产生争氮现象，抑制作物生长。

为保证堆腐物料适宜的C/N,必须适当调节有机物料的C/N。一般有机物料的初始C/N>35,如人粪尿、畜禽粪便、肉类食品加工废弃物、城市污泥等，通过添加适量氮肥等富含氮材料可使C/N降到30以下；少数有机物料的初始C/N<20,如猪粪C/N平均为14:1,鸡粪平均8:1,化纤污泥平均10:1,则需添加高C/N的秸秆粉、草炭等物料进行调节，一般适宜添加量为稻草14%～15%、木屑3%～5%、菇渣12%～14%、泥炭5%～10%谷壳、棉籽壳和玉米秸秆等一般加入量为15%～20%。已有研究表明，鲜猪粪与油菜秸秆混合堆腐发酵的最佳C/N为22.72,即鲜猪粪与油菜秸秆的质量比为6.5:1,猪粪与小麦秸秆的体积比为6:4。此外，当有机原料的C/N已知时,也可按下式计算所需添加的氮源物质的数量：

K=(C₁+C₂)/(N₁+N₂)

式中：K代表混合原料的C/N,通常混合后的最佳值取为35:1;C1、C2分别代表有机原料和添加物料的含碳量；N1、N2分别代表有机原料和添加物料的含氮量。

例如，有机原料为麦秸1000kg,计算需添加多少猪粪可达到适宜C/N。

可查出：麦秸含碳量46.5%,含氮量0.48%;猪粪含碳量7.5%,含氮量0.5%。

假设1000kg麦秸需添加Xkg的猪粪，

则K=35,

C₁=1000×46.5%,C₂=X×7.5%；

N₁=1000×0.48%,N₂=X×0.5%,

由公式K=(C₁+C₂)/(N₁+N₂)计算可得X=2970kg。

即用麦秸1000kg需添加猪粪2970kg,可使C/N达到35:1。

参考文献：

【1】李博文.微生物肥料研发与应用【M】.北京：中国农业出版社，2016.212-213.