有機(jī)肥過(guò)程中,碳素是堆肥生物的基本能量來(lái)源,也是微生物細(xì)胞構(gòu)成的基本材料。微生物在分解含碳有機(jī)物的同時(shí),利用部分氮素來(lái)構(gòu)建自身細(xì)胞體,氮還是構(gòu)成細(xì)胞中蛋白質(zhì)、核酸、氨基酸、酶、輔酶的重要成分。
據(jù)研究,一般情況下,微生物每消耗25g有機(jī)碳,需要吸收1g氮素,微生物分解有機(jī)物較適宜的C/N為25左右。C/N過(guò)高,微生物生長(zhǎng)繁殖所需的氮素來(lái)源受到限制,微生物繁殖速度低,有機(jī)物分解速度慢,發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng);有機(jī)原料損失達(dá),腐殖質(zhì)化系數(shù)低;并且還會(huì)導(dǎo)致堆肥產(chǎn)品C/N高,施入土壤后易造成土壤缺氮,從而影響作物生長(zhǎng)發(fā)育。C/N過(guò)低,微生物生長(zhǎng)繁殖所需的能量來(lái)源受到限制,發(fā)酵溫度上升緩慢,氮過(guò)量并以氨氣的形式釋放,有機(jī)氮損失大,還會(huì)散發(fā)難聞的氣味。合理調(diào)節(jié)堆肥原料中的碳氮比,是加速堆肥腐熟,提高腐殖化系數(shù)的有效途徑。
常見(jiàn)的有機(jī)固體廢物含碳量一般為40%~55%,但氮的含量變化卻很大,因此C/N的變幅也較大。一般禾本科植物的C/N較高,大約在40~60之間;畜禽糞便、城市污泥C/N較低,大約為10~30。為達(dá)到理想的有機(jī)物分解速度,通常用C/N較高的秸稈粉、草炭、蘑菇渣等與C/N較低的畜禽糞便、城市污泥進(jìn)行混合調(diào)整。在堆肥化過(guò)程中由于微生物的作用,有近2/3的碳素會(huì)以co2的形式釋放出來(lái),剩余部分與氮素一起合成細(xì)胞生物體,所以堆肥過(guò)程是一個(gè)C/N逐漸下降并趨于穩(wěn)定的過(guò)程,腐熟堆肥的C/N一般為15左右。