碳素是堆肥微生物的基本能量来源,也是微生物细胞构成的基本原材料,堆肥微生物在分解含碳有机物的同时,利用部分氮元素来构建自身的细胞体,氮还是构成细胞中蛋白质、核酸、各种酶类的重要成分,一般情况下微生物每消耗25g有机碳,需要吸收1g氮素,微生物分解有机物比较适宜的碳氮比为25左右,C/N过高,微生物生长繁殖所需的氮元素受到限制,微生物繁殖速度低,有机物分解速度慢,发酵时间长,堆肥腐殖化系数低,堆肥发酵不好。C/N过低,微生物生长繁殖所需的能量来源受到限制,发酵温度上升缓慢,氮过量并以氨气的形式释放,有机氮损失大,还会散发难闻的气味。因此合理调节堆肥原料的碳氮比,是加速堆肥腐熟的有效途径。
有机肥发酵过程中物料成分的调节很重要,其中最关键的影响因素是水分、透气性、物料的碳氮比,水分要调节到50-60%,透气性要良好,碳氮比最好在25-30之间。
猪粪含水量较大70%左右,C/N比20左右。
这类原料以猪粪为代表,含氮量较高但含水量大,含有较多的腐殖质,对提高土壤肥力有很好的作用;其水分含量和C/N取决于是否使用垫料、垫料的类型和数量、管理方式养殖方法以及气候等,通常臭味重。
有机肥腐熟后碳氮比10-15左右。(参考资料:美国康奈尔大学废物管理研究所)
有机物中碳的总含量与氮的总含量的比叫做碳氮比,它们的比值叫碳氮比率.一般禾本科作物的茎秆如水稻秆、玉米秆和杂草的碳氮比都很高,可以达到60~100:1,豆科作物的茎秆的碳氮比都较小,如一般豆科绿肥的碳氮比为15~20:1.碳氮比大的有机物分解矿化较困难或速度很慢.原因是当微生物分解有机物时,同化5份碳时约需要同化1份氮来构成它自身细胞体,因为微生物自身的碳氮比大约是5:1.而在同化(吸收利用)1份碳时需要消耗4份有机碳来取得能量,所以微生物吸收利用1份氮时需要消耗利用25份有机碳.也就是说,微生物对有机质的政党分解的碳氮比的25:1.如果碳氮比过大,微生物的分解作用就慢,而且要消耗土壤中的有效态氮素.所以在施用碳氮比大的有机肥(如稻草等)或用碳氮比大的材料作堆沤肥时,都应该补充含氮多的肥料以调节碳氮比.