堆肥的原理

為什麼要做堆肥呢?依照有機的理念,有機的肥料才能夠提供作物所需要的各種營養,讓作物長得更健康。

但是在台灣,對許多有機農夫來說,有機肥是可以用不算太貴的價錢買到的,為什麼還要花那麼多功夫自己做堆肥呢?有些農夫會認為自己做的堆肥比較有效,甚至還有自己特別的秘方。以環境保護的觀點來看,使用當地的資材來製作堆肥,一方面可以減少垃圾量、一方面可以讓土壤變得更健康、同時也不需要消耗許多化石燃料從外地輸入肥料,可以說是一舉數得。研究顯示,雖然使用有機肥料對土壤比較好。但若是有機肥是購買而不是自製堆肥,則它對環境的好處會被運送肥料所需消耗的能源所抵銷。1

堆肥要怎麼做呢?視不同的需求與規模有許多不同的可能。至於詳細的作法,上網搜尋有很多資料,只是大部分資料都只說怎麼作,而沒有說為什麼。這樣的資料會讓人知其然而不知其所以然;而且會讓人有點緊張,是不是非得完全照著步驟作才會成功。再加上講到堆肥大家都會擔心會不會發臭,這也讓很多想嘗試的人裹足不前。

其實,只要了解原理,堆肥相當容易製作,而且也不會失敗。或者應該說,只要了解原理,不管堆肥出了什麼問題,都可以舉一反三地把它調整回來。

堆肥的原理:養菌

堆肥的原理堆肥會失敗嗎?其實不管怎麼樣,東西放著都會分解。所謂成功的堆肥,是指分解的過程是受到控制的。不會慢到看不出來變化;也不會快到腐爛成一堆發出惡臭招引蚊蟲的噁心東西。

堆肥,其實就是利用各種細菌,把各種堆肥材料(如廚餘)分解成小分子的養分,方便植物吸收。所以製作堆肥最重要的工作,就是營造細菌的良好居住環境。細菌跟人一樣,需要有食物、水和空氣才能生存。所謂「營造細菌的良好居住環境」,就是指以「平衡」的方式,提供食物、水和空氣給細菌。

細菌的食物,可以大致分為含「碳」量高的東西和含「氮」量高的東西。細菌生長需要這兩類的營養:碳的用途是用作提供能量以及合成細菌身體的主要成分,氮的作用是用來合成蛋白質。細菌需要均衡地吸收兩種養分,以專業術語來說就是維持「碳氮比」在30:1到25:1左右。如果氮不夠(也就是碳氮比太高),細菌無法合成蛋白質,生長就會減緩;如果氮太多(碳氮比太低),細菌可以很快速地生長,但沒用完的氮會以阿摩尼亞的形式釋放出來,就會產生臭味(而且氮都被浪費掉了)。

另外,水的份量也很重要。如果細菌沒有水,成長就會變慢;但如果水太多,就會阻礙空氣進入。在有空氣的狀態下,細菌會將有機質氧化分解以獲得能量及營養,這個過程會產生二氧化碳;但如果沒有氧氣,這個分解過程就會變成厭氧分解,會產生如硫化氫之類的氣體,就會產生臭味。

所以堆肥要成功,一是要注意「碳」跟「氮」的平衡,一是要注意 「空氣」和「水」的平衡。這兩個平衡都照顧好,堆肥就成功了。

堆肥還有另外兩個平衡也要稍微注意:

一個是堆肥的大小。堆肥如果太小堆,熱量就容易散失,堆肥就不易發熱;堆肥如果太大堆,空氣就不容易滲透到最裡面去,就會產生上述空氣不足的問題。另一個是堆肥材料的顆粒大小,如果顆粒太大,那表面積就相對較小,分解的速度會比較慢;如果顆粒太小,空氣就不容易進入,一樣會有上述空氣不足的問題。

上述的說明看起來可能有點太過專業、太過難懂。其實在實際操作的時候並沒有那麼困難,也不需要什麼專門的儀器,重要的是要多觀察——特別是用鼻子——然後依據觀察的結果來調整堆肥的組成。

碳氮比

常見堆肥物料的碳氮比那麼,哪些材料是富含「碳」的材料,哪些材料是富含「氮」的材料呢?網路上搜尋「碳氮比」(carbon-nitrogen ratio)就可以找到相關的資料,但我們也可以用直觀的方式來區分這兩者:只要是放久也不太會有改變的東西,就是富含「碳」的材料,如稻草、稻殼、木屑、落葉、紙張……之類的;如果稍微放沒多久就會開始腐爛發臭的東西,就是富含「氮」的材料,如水果、魚、肉、廚餘、排泄物……等等。

有些材料的碳氮比很接近30:1,這些材料非常適合做堆肥,如:水生植物、剛割下的草、草食動物排泄物、中藥渣……等。

實際操作

做堆肥的第一步,就是要下定決心。堆肥傳統給人的印象——惡臭和蚊蟲——實在太嚇人了,所以有心要嘗試的人都會考慮再三。在此要再強調一次,只要仔細地規劃和管理,堆肥是不會產生臭味的。甚至有許多人說,成功的堆肥會有泥土的香味喔。

含碳和含氮的材料一層一層疊起來。堆肥的作法有很多,在此不一一介紹。建議可以上網搜尋,並且選擇最適合自己狀況的作法。規劃的時候先想清楚:身邊有哪些富含碳的物質是方便取得的?堆肥是否能夠讓空氣進入?多餘的水分該如何排除?這樣在遇到狀況的時候,才不會措手不及。

如果堆肥看起來都跟剛放下去的時候一個樣,沒有要分解的感覺,那可能是含「氮」的材料太少,或是水分不夠,可以視情況調整堆肥材料或水分。

如果堆肥發出臭味,那可能是含「碳」的材料太少,可以加入一些容易取得的含碳的材料。另一個可能是水分太多,可以加入上述材料把水吸乾一點,甚至極端一點稍微曬曬太陽也無妨。

含碳和含氮的材料一層一層疊起來。堆肥發臭是大家最害怕的狀況。其實就算是堆肥發臭了,只要灑上一層覆蓋的東西,臭味立刻就會消失了。不管堆肥遇到什麼狀況都可以調整回來,千萬不要一遇到發臭的狀況就把堆肥丟棄。萬一真的要放棄,也可以把堆肥找有土地的地方掩埋起來,讓土壤中的細菌接手後面的工作。只要有做過堆肥,體驗過「把垃圾變成資源」的滿足感的人,都會對「把可以餵給土地吃的東西包進垃圾袋裡」這種行為感到相當浪費。

在堆肥加入新的材料時,必須加以混合均勻,不然可能在局部地區會出現碳氮比不均衡的問題。但攪拌對於空氣不足的問題並沒有幫助。攪拌堆肥所帶入的空氣,會在短時間內就被細菌消耗完。要確保堆肥中有足夠的空氣,除了控制水分之外,還可以透過肥堆的大小來控制。堆肥的大小最好不要超過1立方公尺。另外也可以故意在堆肥中加入一些大塊的材料,也可以增加空隙。這段話另外的意思是,只要堆肥規劃良好,其實不需要時時翻動,照顧起來並不會很麻煩。

堆肥完成!如果是第一次做堆肥的人,建議堆肥不要做太大,這樣管理上比較簡單。雖然堆肥太小堆可能不會發熱(因為熱量都散失掉了),不過不發熱的堆肥好像也沒什麼關係。

市面上有在販售堆肥專用的菌種,其實依照上述原理製作的堆肥,並不需要特別加入菌種。在第一次做堆肥的時候,可以購買菌種加入(不買也沒關係),後續細菌就會自己繁殖。如果不想花錢,也可以到田地或是公園挖一些土作為初次堆肥的材料,土壤中就含有許多細菌了。

堆肥裡可不可以放骨頭呢?各家說法不一。我認為放入骨頭並不會影響堆肥的分解,反正總有一天它會爛嘛。必須考慮的是堆肥的用途。舉例來說,如果含有骨頭的堆肥被施用在稻田中,那麼在田裡行走的時候就可能會踩到尚未分解的骨頭而造成困擾。

如果堆肥中的材料都已經看不出原本的樣貌,或是其中大塊的材料可以一捏就碎,那堆肥就可以使用了。使用時在要種東西的地方挖30公分深的洞,把堆肥放入後覆土,就可以在上面種東西了。如果堆肥還沒有熟成完成,發酵熱可能會傷害植物的根,所以如果沒有把握的話,也可以把堆肥埋深一點。

在做成堆肥之前

以生態學的觀點來看,堆肥是讓「物質循環」變得完整的一個重要步驟。以農場的角度來看,堆肥把農場產出的「廢棄物」和農場需要的「肥料」做了連結,讓原本單向的物質流動變成自給自足的循環。

但若以生態學「能量流動」的觀點來看,在把「廢棄物」拿去變成「肥料」之前,如果能夠有其他的生物先加以利用的話,會是比較有效率的。

白話文的說法就是,在做堆肥之前,請先考慮餵牛餵羊餵豬餵魚餵雞餵鴨餵小狗餵小貓的可能性。傳統農村的智慧其實很符合生態學的原理喔。

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  • Composting in the Classroom
    出自CORNELL Composting網站,下載如附檔。本文大部分概念出自這份文件的第一章的其中一部份。如果想要對堆肥有更深入完整的瞭解,建議不妨看看這份文件。
  • 米果電子報 2010/10/20
    這篇文章有部分內容之前已經在米果電子報中刊登過了。不過因為反正作者是同一個,所以沒有抄襲的問題。
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