В процессе ферментации органических удобрений многие могут подумать, что температура чем выше, тем лучше. Но действительно ли так?

Закономерности изменения температуры в процессе ферментации органических удобрений

Ферментация органических удобрений обычно проходит три этапа: низкотемпературный период, высокотемпературный период и охлаждающий период (этап удержания температуры). В низкотемпературный период температура обычно составляет от 20°C до 35°C. В этот период активно размножаются микроорганизмы средней температуры, которые первыми начинают «наступать» на сырьё для органических удобрений, приступая к расщеплению органических веществ. В ходе этого процесса метаболизм микроорганизмов выделяет тепло, и по мере накопления тепла температура скопления сырья для ферментации постепенно повышается, что способствует переходу процесса ферментации на следующий этап.

Когда температура достигает около 40–70°C, наступает высокотемпературный период. На этом этапе происходит активное размножение микробных сообществ, значительно ускоряется скорость разложения и ферментации сырья. Кроме того, высокая температура играет важную роль в уничтожении яиц насекомых и патогенных бактерий из сырья, повышая безопасность органических удобрений. Например, при постоянной температуре свыше 70°C за 24 часа можно уничтожить такие патогенные микроорганизмы, как кишечная палочка и яйца аскарид, а также семена сорняков. Именно поэтому согласно национальному стандарту GB 7959 требуется, чтобы температура скопления составляла не менее 55°C в течение 15 дней.

По мере продолжения ферментации, когда накопление тепла приводит к повышению температуры выше 70°C, ситуация меняется. В этот момент низкотемпературные микроорганизмы погибают из-за неспособности выдерживать высокие температуры, активность высокотемпературных бактерий снижается, что приводит к замедлению процесса ферментации и даже может вызвать его остановку. Кроме того, чрезмерно высокая температура ускоряет перегрузочное разложение органических веществ, в результате чего происходит значительная потеря азота и других питательных элементов, снижается эффективность органических удобрений, а также на поверхности материала образуется карбонизация, формируя твёрдую оболочку, которая препятствует проникновению кислорода и влаги, дополнительно разрушая условия для ферментации.

Причины того, что температура не должна быть слишком высокой

С точки зрения микроорганизмов, различные виды микроорганизмов имеют разный диапазон адаптации к температуре. Низкотемпературные микроорганизмы наиболее активны при температуре от 10°C до 20°C, среднотемпературные — при 20°C–45°C, а высокотемпературные способны функционировать при температуре от 45°C до 70°C и выше. В процессе ферментации органических удобрений микроорганизмы играют ключевую роль в расщеплении органических веществ и выделении питательных веществ. При слишком высокой температуре, выходящей за пределы оптимального диапазона для большинства микроорганизмов, белки этих организмов денатурируются, что приводит к их гибели и невозможности нормального протекания ферментации.

С точки зрения сохранения питательных веществ, чрезмерно высокая температура негативно влияет на сохранение азота в компосте. Когда температура превышает 65°C, не только подавляется рост микроорганизмов, но и образуется большое количество неприятных запахов. При температуре выше 70°C азот и другие питательные вещества значительно испаряются, что существенно снижает эффективность органических удобрений.

Поэтому в процессе ферментации необходимо контролировать температурный диапазон, который подходит для ферментации, а также обеспечивать оптимальное управление температурой в ходе процесса. Это позволит как гарантировать степень созревания органического удобрения, так и соблюдать конечные требования к содержанию в готовом органическом удобрении.