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堆肥是將有機物質的分解加以控管的過程。堆肥是以微生物分解有機物並消耗氧氣的過程。將生物殘體及動物排泄物，有時再加少量礦石，調配碳氮比、水分及通氣性後，經一段時間堆積，藉由微生物進行醱酵之後的腐熟產品即為堆肥。
大量產生的農業及畜產廢棄物，如不能適當處理，不但佔用空間，又影響環境衛生，降低生活品質；若任其棄置或焚燒處理，則又有可能造成水質、土壤與空氣等的二次污染。將這些廢棄物中尚有利用價值的有機資材經堆肥化後回歸農田土壤，不但可以解決廢棄物問題，而且可以增進地力。
良質有機堆肥，應該經過適當的混合發酵之腐熟過程。新鮮未腐熟的有機質，則絕對不可以直接施到土壤裡。這些新鮮或未經混合發酵至腐熟程度的有機質施在土壤裡，會帶來各種病蟲病菌和其他有害的成分，養分供應效率也較差。一些碳氮比較高的材料在土壤中經過微生物作用，造成與作物競爭養分的情形，也會使作物發生缺肥的現象。而新鮮的有機質在土壤中經微生物的分解，往往產生氨氣、硫化氫、沼氣、乙烯等有害的氣體，會傷害作物的根部，引起爛根或莖葉枯黃現象。
在堆肥化過程中，有機碳被微生物呼吸代謝因而降低碳氮比，所產生的熱可使堆肥溫度達到70度C以上，能殺滅病菌、蟲卵及雜草種子。大部分有機資材若直接施入土壤中，分解時會產生有毒物質，並會消耗氧氣，造成土壤還原狀態。若將碳氮比大的堆肥材料直接施用於土壤中，在分解初期會造成土壤中某些養分有效性暫時下降，尤其是氮素影響最大。這些資材經腐熟後再施用，可減少有害因素，避免抑制作物生長。另外一方面，有些堆肥資材纖維強韌，經過堆積後較鬆軟而利於撒佈；有些具有強烈的臭味，製成堆肥後不但沒有臭味而且具有泥土的芳香。
發展有機農業的第一步是製造堆肥，製作堆肥的有機質材料，一般可分為氮素較低與氮素高者兩種。氮素低的如稻草、穀殼、麥桿、鋸屑、樹葉等材質，施入土壤初期效果並不顯著，但因含大量的纖維質，是改良土壤物理性和促進微生物活動最好的質材。氮素較高的材料如動物性糞便、豆餅、花生餅等，施入土中短期間就可以看出肥效，但因其纖維質少，碳氮比低，對土壤物理性的改良與微生物的活化效果較差，使用太多時作物也容易徒長而倒伏或感染疾病枯死。
因此，以有機質材製作堆肥，應視栽培作物需氮程度的不同，將兩者給與適當的配合。玉米、高梁、水稻和葉菜類需氮量較多，則堆肥製作時需適度增加含氮素較高的雞糞、豆餅等。若栽培果樹或豆科植物，因該類作物需氮量較少，所製作的堆肥應酌量減少高氮質材，而酌增適量含磷、鉀成分的材料，如骨粉、米糠、粗糠、稻草等。
堆肥化的過程是一連串微生物的反應，堆肥資材如同培養基，堆積後如同醱酵槽，因此任何影響微生物活性的因子都與堆肥化有關。以下就碳氮比、水分及空氣、溫 度、酸鹼度、菌種及腐熟度分別說明堆製時控制或判斷的方法。
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碳氮比：
微生物需要碳當作能源，需要氮來進行代謝 ，堆製起始碳氮比約在 30 以上，經堆積醱酵後，碳氮比逐漸減少至 20 以下。正確的碳氮比需要化學分析及計算 ，粗略的估計則可參考下頁所列的常用堆肥資材成分。若以重量為基準時，在實際操作上仍不方便，更簡單的 方法，可將資材分為三類：
1.
甲類包括木屑、穀殼、稻草及花生殼等，為提供碳源、構成堆肥主體及決定物理性狀的資材。
2.
乙類為雞糞、豬糞、米糠、豆粕及肉骨等，主要作用為提供氮源以利微生物作用。
3.
丙類為牛糞，不經堆肥化也可直接大量施用。若以容積比例來估計，可約略以乙類資材佔甲類之1/10~1/3為適當。 另外，若對磷肥或鉀肥需求較高，可選用氮磷比或氮鉀比較低的資材，則可製作出磷或鉀肥效較高的堆肥。
水分及空氣：
此二項佔有相同空間所以互為消長，水多則氣少。水分為生物所必需，在堆肥中約低於 10 % 時即無法反應。又因為好氣性反應較厭氣性反應快速且完全，且有害物質之產生較少，因此水分含量超過 90 % 時將不利於反應。試驗結果水分含量約為 60 %左右時最有利於堆肥化反應之進行。實務上可以手掌握住堆肥，水滴似要滴下的狀態即可。
空氣的供應主要有強制通氣及翻堆二種方法，若有通氣設備可有效縮短堆肥化之時間，通氣量則以每小時體積比 1/50 為適當，翻堆在最初時為避免水分、氮素及臭氣揮散，可隔一至二週翻堆一次，後期則可稍增加翻堆頻率。為使堆肥保持良好通氣度，因此在資材中需要有樹皮、鋸木屑及稻殼等添加物，使其適於通氣。
酸鹼度：
在不同的酸鹼度範圍中有不同的微生物族群 ，可對不同種類的有機物進行分解，雖然其對pH值之適應範圍相當廣，但仍以中性為佳。因此除了資材中有極酸或極鹼的物質，一般不須對酸鹼度加以控制。堆肥腐熟後常呈中性或微鹼性。
菌種：
自然環境中就有許多微生物族群，只需維持微生物可生長的條件，因此可不必刻意加入微生物之菌劑。但資材中若有大量不易分解物質時，可加入專門分解此物質的菌種，以縮短腐熟時間。
腐熟度判定方法：
腐熟度判定方法甚為複雜，如理化性狀分析中，還原醣率判定法、CO2產生量，C/N比例、陽離子交換容量（CEC）、硝酸氮檢出等18種，需有儀器設備、技術人才且判定困難，為此期能在簡易設備以較簡單的方法判定，其方法在本文加以說明，供農民參考。
1.
堆肥溫度變化
堆肥醱酵過程產生熱，因此堆積數天內溫度急速上升，可達70~80℃，雞糞堆肥發酵在第四天75℃，豬糞堆肥第五天77℃，污泥堆肥第二天可達74℃。在高溫持續數天後緩慢下降，在此時進行翻堆，供給氧氣，溫度會再度上升，如此上升、下降數次後堆肥溫度已下降至外界氣溫，雖再進行翻堆，溫度已不再上升、可認定為完熟堆肥，大多數的堆肥均可採用這種方法判定腐熟度，但如併用其他的方法將更確實可靠。
2.
有機質殘存率判定
堆肥化處理過程，有機質分解而穩定、腐熟，其成分中灰分增加、碳素減少以致碳氮比降低，測定有機質殘存率有機質因分解而減少，經一段期間呈穩定不變。豬糞、牛糞需3~4週，而雞糞則需2週，有機質殘存率呈穩定，不再有變化時可判定完熟堆肥。
3.
發芽率試驗方法
以5%濃度萃取液做為發芽率試驗。萃取液是由風乾糞5g盛於三角瓶加100ml之水，並置於80℃恆溫水箱，振盪1小時，冷卻後以紗布及濾紙過濾之。試驗方法是抽取萃液10ml，注入培養皿之濾紙上，撤播蘿蔔種子50粒於20℃種子發芽恆溫箱，經三天觀察發芽率，發芽率100% 表示堆肥腐熟度最完全，由良好發芽率判定完熟堆肥，此法適用於雞糞、污泥等堆肥腐熟度之判定。
4.
圓形濾紙圖形顯示判定法
濾紙預先以0.5% 硝酸銀溶液浸泡，烘乾待用；測試堆肥材料1g，加入100ml 0.1N苛性納溶液，取上澄液吸入濾紙，呈顯齒狀突起圖形，明顯者為已腐熟堆肥。未顯示齒列狀突起而呈圓滑者為未腐熟堆肥，完熟堆肥呈顯齒狀圖形，適用於雞糞、豬糞、污泥等堆肥。
5.
綜合性狀判定
為綜合多種項目的性狀及內容判定法，其項目包括：
l 發酵日數60~90天。
l 堆肥顏色：呈黑褐色。
l 材質形態：輪廓崩毀，均勻細小。
l 臭氣：沒有糞尿臭，有堆肥發酵味。
l 含水率：呈乾燥狀態，手壓不成塊。
l 發酵溫度：發酵高溫達70℃以上。
l 翻堆次數：翻堆6~7次以上。
一般發酵時間約需70天，可以選用白菜、萵苣或蘿蔔等較敏感的蔬菜種子，以堆肥熱水抽出液使其濕潤，若發芽率達到 60 %以上時，則可判定此堆肥未嚴重抑制作物生長。另外，堆肥腐熟後結構疏鬆，呈深褐色或黑色，沒有刺鼻臭味而呈泥土香味。
五、結語堆製堆肥是一種古老的技術，不需精確的計算和高深的技巧，只要您付出一分心力，既可解決廢棄物環保問題，又可增進地力，值得採行。
參考資料：
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行政院農委會畜產試驗所恆春分所【墾丁牧場】
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綠色廢棄物的堆肥【柯宇芳】2004專題企畫
l
黃穎捷，「大地的春天-健康自然的有機農業是我們的希望」，自然農法，第2期
l
倪禮豐，「農業新知與科技」，花蓮區農業專訊，第26期，87年12月
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