有機肥料的生産一般都(dōu)必須經(jīng)過(guò)堆肥發(fā)酵過(guò)程。堆肥是在一定條件下通過(guò)微生物的作用，使有機物不斷被(bèi)降解和穩定，并産出一種(zhǒng)适宜于土地利用的産品的過(guò)程。
    堆肥這(zhè)種(zhǒng)古老而簡便的處理有機廢棄物和制造肥料的方法，随著(zhe)研究的深入和方法的改進(jìn)，其應用很受各個國(guó)家的重視，因爲它有很好(hǎo)的生态意義，也爲農業生産帶來效益。有許多報道(dào)指出，用腐熟堆肥制備種(zhǒng)子苗床能(néng)抑制土傳病害。并且在堆肥過(guò)程的高溫階段過(guò)後(hòu)接踵而來的拮抗性細菌，可使菌數達到很高水平；堆肥過(guò)程中各有機物在微生物作用下，達到不易分解、穩定、作物易吸收狀态；同時(shí)微生物作用在一定範圍内減少重金屬毒害作用。可見，堆肥是制造生物有機肥的簡便而有效的方法，有益于生态農業的發(fā)展。
    我國(guó)國(guó)内大多數有機肥料産品隻堆肥發(fā)酵15-20天，這(zhè)樣(yàng)的産品隻能(néng)達到無害化标準。而優質的有機肥料堆肥發(fā)酵過(guò)程一般需要45-60天的時(shí)間。
    這(zhè)是因爲在堆肥前期的升溫階段以及高溫階段會(huì)殺死植物緻病病原菌、蟲卵、雜草籽等有害微生物，但此過(guò)程中微生物的主要作用是新陳代謝、繁殖，而隻産生很少量的代謝産物，并且這(zhè)些代謝産物不穩定也不易被(bèi)植物吸收。到後(hòu)期的降溫期，微生物才會(huì)進(jìn)行有機物的腐殖質化，并在此過(guò)程中産生大量有益于植物生長(cháng)吸收的代謝産物，這(zhè)個過(guò)程需要45-60天。
    經(jīng)此過(guò)程的堆肥可以達到三個目的，一是無害化；二是腐殖質化；三是大量微生物代謝産物如各種(zhǒng)抗生素、蛋白類物質等。

    有機肥發(fā)酵原理是什麼(me)呢？
    1、堆肥過(guò)程中有機質的轉化
    堆肥中的有機質在微生物作用下進(jìn)行複雜的轉化，這(zhè)種(zhǒng)轉化可歸納爲兩(liǎng)個過(guò)程：
    一個是有機質的礦質化過(guò)程，即把複雜的有機質分解成(chéng)爲簡單的物質，最後(hòu)生成(chéng)二氧化碳、水和礦質養分等；
    另一個是有機質的腐殖化過(guò)程，即有機質經(jīng)分解再合成(chéng)，生成(chéng)更複雜的特殊有機質-腐殖質。兩(liǎng)個過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的，但方向(xiàng)相反，在不同條件下，各自進(jìn)行的強度有明顯的差别。
    2、有機質的礦化作用
    ⑴不含氮有機物的分解  多糖化合物（澱粉、纖維素、半纖維素）首先在微生物分泌的水解酶的作用下，水解成(chéng)單糖。葡萄糖在通氣良好(hǎo)的條件下分解迅速，酒精、醋酸、草酸等中間産物不易積累，最終形成(chéng)CO2和H2O，同時(shí)放出大量熱能(néng)。如果通氣不良，在嫌氣微生物作用下，單糖分解緩慢，産生熱量少，并積累一些中間産物-有機酸。在極嫌氣微生物條件下，還(hái)會(huì)生成(chéng)CH4、H2等還(hái)原态物質。
    ⑵含氮有機物的分解  堆肥中的含氮有機物包括蛋白質、氨基酸、生物堿、腐殖質等。除腐殖質外，大部分容易被(bèi)分解。例如蛋白質，在微生物分泌的蛋白酶作用下，逐級降解，産生各種(zhǒng)氨基酸，再經(jīng)氨化作用、硝化作用而分别形成(chéng)铵鹽、硝酸鹽，可以被(bèi)植物吸收利用。
    ⑶含磷有機物的轉化  堆肥中的含磷有機化合物，在多種(zhǒng)腐生性微生物的作用下，形成(chéng)磷酸，成(chéng)爲植物能(néng)夠吸收利用的養分。
    ⑷含硫有機物的轉化  堆肥中含硫有機物，經(jīng)微生物的作用生成(chéng)硫化氫。硫化氫在嫌氣環境中易積累，對(duì)植物和微生物會(huì)發(fā)生毒害。但在通氣良好(hǎo)的條件下，硫化氫在硫細菌的作用下氧化成(chéng)硫酸，并和堆肥中的鹽基作用形成(chéng)硫酸鹽，不僅消除了硫化氫的毒害，并成(chéng)爲植物能(néng)吸收的硫素養料。在通氣不良的情況下，發(fā)生反硫化作用，使硫酸轉變爲H2S散失，并對(duì)植物産生毒害。堆肥發(fā)酵過(guò)程中，可以通過(guò)定時(shí)翻倒措施改善堆肥的通氣性，就(jiù)能(néng)消除反硫化作用。
    ⑸脂類及芳香類有機物的轉化  單甯、樹脂等結構複雜，分解較慢，其最終産物也是CO2和水；木質素是含植物性原料（如樹皮、木屑等）堆肥中特别穩定的有機化合物，它結構複雜，含芳香核，并以多聚形式存在于植物組織中，極難分解。在通氣良好(hǎo)的條件下，主要通過(guò)真菌、放線菌的作用，緩慢地進(jìn)行分解，其芳香核可變爲醌型化合物，它是再合成(chéng)腐殖質的原料之一。當然，這(zhè)些物質在一定條件下，還(hái)會(huì)繼續被(bèi)分解的。
    綜上所述，堆肥有機質的礦質化，可爲作物和微生物提供速效養分，爲微生物活動提供能(néng)源，并爲堆肥有機質的腐殖化準備基本原料。堆肥以好(hǎo)氣性微生物活動爲主時(shí)，有機質迅速礦化生成(chéng)較多的二氧化碳、水及其它養分物質，分解速度快而徹底，并放出大量熱能(néng)；以嫌氣性微生物活動爲主時(shí)，有機質的分解速度慢，且往往不徹底，釋放熱能(néng)少，其分解産物除植物養分外，尚易積累有機酸及CH4、H2S、PH3、H2等還(hái)原性物質，當其達到一定程度時(shí)，則對(duì)作物生長(cháng)不利甚至有害。因此堆肥發(fā)酵期間的翻倒也是爲了轉換微生物活動類型，以消除有害物質。
    2.有機質的腐殖化過(guò)程 
    關于腐殖質的形成(chéng)過(guò)程有很多種(zhǒng)說法，概括起(qǐ)來大體可分爲兩(liǎng)個階段：第一階段，有機殘體分解形成(chéng)組成(chéng)腐殖質分子的原始材料，如多元酚、含氮有機物（氨基酸、肽等）等；第二階段，先由微生物分泌的多酚氧化酶將(jiāng)多酚氧化成(chéng)醌，然後(hòu)醌與氨基酸或肽縮合而成(chéng)腐殖質單體。由于酚、醌、氨基酸種(zhǒng)類很多，相互縮合的方式也不盡相同，因而形成(chéng)的腐殖質單體也就(jiù)多種(zhǒng)多樣(yàng)。在不同條件下，這(zhè)些單體又進(jìn)一步縮合形成(chéng)大小不等的分子。
    3、堆肥發(fā)酵工藝
    堆肥實際就(jiù)是廢棄物穩定化的一種(zhǒng)形式，但它需要特殊的濕度、通氣條件和微生物以産生适宜的溫度。一般認爲這(zhè)個溫度要高于45℃，保持這(zhè)種(zhǒng)高溫可以使病原菌失活，并殺死雜草種(zhǒng)子。在合理堆肥後(hòu)殘留的有機物分解率較低、相對(duì)穩定并易于被(bèi)植物吸收。堆肥後(hòu)臭味可以大大降低。
    堆肥過(guò)程有許多不同種(zhǒng)類的微生物參與。由于原料和條件的變化，各種(zhǒng)微生物的數量也在不斷發(fā)生變化，所以堆肥過(guò)程中沒(méi)有任何微生物始終占據主導地位。每一個環境都(dōu)有其特定的微生物菌群，微生物的多樣(yàng)性使得堆肥在外部條件出現變化的情況下仍可避免系統崩潰。
    堆肥過(guò)程主要靠微生物的作用進(jìn)行，微生物是堆肥發(fā)酵的主體。參與堆肥的微生物有兩(liǎng)個來源：一是有機廢棄物裡(lǐ)面(miàn)原有的大量微生物；另一是人工加入的微生物接種(zhǒng)劑。這(zhè)些菌種(zhǒng)在一定條件下對(duì)某些有機廢物具有較強的分解能(néng)力，具有活性強、繁殖快、分解有機物迅速等特點，能(néng)加速堆肥反應的進(jìn)程，縮短堆肥反應的時(shí)間。
    堆肥一般分爲好(hǎo)氧堆肥和厭氧堆肥兩(liǎng)種(zhǒng)。好(hǎo)氧堆肥是在有氧情況下的有機物料分解過(guò)程，其代謝産物主要是二氧化碳、水和熱；厭氧堆肥是在無氧條件下有機物料的分解過(guò)程，厭氧分解最後(hòu)的代謝産物是甲烷、二氧化碳和許多低分子量的中間産物，如有機酸等。
    參與堆肥過(guò)程的主要微生物種(zhǒng)類是細菌、真菌以及放線菌。這(zhè)3種(zhǒng)微生物都(dōu)有中溫菌和高溫菌。
    堆肥過(guò)程中微生物的種(zhǒng)群随溫度的變化發(fā)生如下的交替變化：低、中溫菌群爲主轉變爲中高溫菌群爲主，中高溫菌群爲主轉化爲中低溫菌群。随著(zhe)堆肥時(shí)間的延長(cháng)，細菌逐漸減少，放線菌逐漸增多，黴菌和酵母菌在堆肥的末期顯著減少。