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當(dāng)我們?cè)陂喿xEN 13432、GB/T 19277.1、GB/T 19811等可降解材料生物降解測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)以及依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行降解試驗(yàn)時(shí)，會(huì)經(jīng)常遇到“碳氮比（C/N）"的概念。它是塑料生物堆肥降解測(cè)試中的一個(gè)重要參數(shù)，直接決定了堆肥降解的效率。因此在這篇文章中，我們將探討為什么這個(gè)比例很重要。

為什么C/N很重要？

在堆肥中，微生物通常需要四種基本元素作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：碳C、氮N、磷P、鉀K。這其中，C和N便是最重要的兩種營(yíng)養(yǎng)元素。

微生物如細(xì)菌本身由C和N組成，通常比例為8:1。為了生長(zhǎng)和繁殖，它們需要碳來(lái)維持自身結(jié)構(gòu)和獲得能量，而需要氮來(lái)合成原生質(zhì)如蛋白質(zhì)。

如果C/N和其他條件合適，中溫微生物會(huì)在中等溫度下生長(zhǎng)，開始分解堆肥中的有機(jī)物質(zhì)，比如可降解塑料材料，并在過(guò)程中產(chǎn)生熱量。這些微生物在20到45℃的溫度下活性最好。

中溫微生物隨后被高溫微生物所取代，高溫微生物在高溫下茁壯成長(zhǎng)。高溫可殺死堆肥中的病原體和雜草種子，可降解材料迅速分解，加速了堆肥過(guò)程的這一階段。

C/N直接影響微生物分解有機(jī)物的速度，進(jìn)而決定發(fā)酵速度和堆腐產(chǎn)品的質(zhì)量。若添加過(guò)多的碳，氮元素供應(yīng)不足，堆肥過(guò)程就會(huì)減慢，延長(zhǎng)發(fā)酵過(guò)程，產(chǎn)生二氧化碳多，高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。如果氮太多，微生物繁殖會(huì)因?yàn)槟芰坎蛔愣艿揭种疲瑢?dǎo)致分解緩慢且不*，氮會(huì)以氨的形式流失，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致難聞的氣味排放污染環(huán)境。

富含碳的材料可以為堆肥堆提供其他功能。比如，木屑有助于構(gòu)建結(jié)構(gòu)，而紙張和紙板等材料有助于吸收分解過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液。

獲得一個(gè)良好的C/N不僅僅是高效堆肥，它還可以幫助環(huán)境。根據(jù)《Practical Compost Engineering》（Haug，1993），從高氮源釋放的氨可以被貧氮材料中的微生物捕獲合成，而不是釋放到大氣中。

堆肥的最佳C/N是多少？

1953年，McGaughey和Gotass進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)。研究人員測(cè)試了201到78:1的C/N。他們發(fā)現(xiàn)最佳速度范圍是30:1到35:1。低于這個(gè)范圍，過(guò)量的氮流失，而高于這個(gè)范圍，堆肥速度減慢。然而，即使C/N為78:1，堆肥仍能在21天內(nèi)產(chǎn)生。

Oguwande的另一項(xiàng)研究（doi.org/10.1016/j.biortech.2008.02.020）發(fā)現(xiàn)，C/N為25:1時(shí)，過(guò)程中的氮損失最小。然而，所有試驗(yàn)比例（從20:1到30:1）都可讓堆肥在2~3個(gè)月內(nèi)熟化。

《On-farm Composting Handbook》一書建議，C/N從20:1到40:1都是不錯(cuò)的選擇，有時(shí)甚至高達(dá)50:1。與此同時(shí)，《The Practical Handbook of Compost Engineering》一書認(rèn)為，保持C/N高于15:1將有助于確保氮不會(huì)流失，不會(huì)以氨的形式流失到大氣中。

簡(jiǎn)而言之，研究表明理想的比例是25:1到35:1左右，但你也可以用具有更大范圍C/N的堆肥。

堆肥材料分解率

C/N并不是影響堆肥過(guò)程的weiyi因素。另一個(gè)因素是高碳材料分解的速度。

木質(zhì)材料含有高濃度的木質(zhì)素，這種物質(zhì)分解得更慢，而水果廢料含有更高含量的纖維素，分解得更快。一個(gè)以木質(zhì)碳源為主的堆肥最終會(huì)失去理想的C/N，這會(huì)減慢堆肥過(guò)程，并導(dǎo)致其變得有臭味。

同時(shí)，木質(zhì)材料可以為堆肥提供結(jié)構(gòu)，幫助形成氣穴，為微生物提供氧氣。在理想情況下，最好同時(shí)使用木質(zhì)和非木質(zhì)材料進(jìn)行堆肥。

我們真的需要擔(dān)心C/N嗎？

一般來(lái)說(shuō)，不biguo于擔(dān)心堆肥的C/N。

除非你每次向堆肥中添加材料時(shí)都能拿出計(jì)算器和天平，否則你不會(huì)得到wanmei的結(jié)果。每種材料都有不同的C/N，甚至一些學(xué)術(shù)文獻(xiàn)在C/N上也會(huì)有不同的認(rèn)知。

即使你能計(jì)算出確切的C/N，你仍然需要考慮材料的體積，它包含多少空氣和水分，以及它分解的速度。也許這就是為什么許多有經(jīng)驗(yàn)的堆肥工程師并不會(huì)太擔(dān)心比例的原因。

高碳高氮堆肥材料

對(duì)于初次進(jìn)行堆肥實(shí)驗(yàn)的人員來(lái)說(shuō)，很難精確地計(jì)算C/N，除非使用高級(jí)的分析儀器進(jìn)行測(cè)定，比如元素分析儀。但我們確實(shí)需要大致正確地計(jì)算，此外，通過(guò)添加高碳或高氮材料可以解決許多問(wèn)題。例如，如果堆肥沒(méi)有升溫，添加高氮材料可以很快使其升溫。如果堆肥堆開始發(fā)臭，可以添加一些高碳材料。

常見材料的C/N

通過(guò)上述材料的不同搭配，我們可以優(yōu)化調(diào)節(jié)堆肥的C/N，從而用于生物堆肥降解測(cè)試。

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