堆肥生產(chǎn)中，如果僅僅通過感官或經(jīng)驗(yàn)來判斷原料搭配是否合理、水分調(diào)節(jié)是否適宜，往往偏差較大，別是當(dāng)原料或工藝發(fā)生變化時(shí)，差異會(huì)更大，這也是造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的重要原因。要優(yōu)化堆肥條件和配方，必須按照原料理化參數(shù)，通過科學(xué)的計(jì)算來確定。
  堆肥配方的形成就是對(duì)C/N和水分的平衡過程，目的是使它們均處于合理的范圍內(nèi)。

  通常個(gè)指標(biāo)先調(diào)整合適后，堆肥的配方就可基本確定下來，若需要進(jìn)步調(diào)整比例，則般要在不明顯影響 個(gè)指標(biāo)的情形下對(duì)二個(gè)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。

    一 、碳氮比

  堆肥化過程中，碳素是堆肥微生物的基本能量來源，也是微生物細(xì)胞構(gòu)成的基本材料。
  堆肥微生物在分解含碳有機(jī)物的同時(shí)，利用部分氮素來構(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，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過高，微生物生長(zhǎng)繁殖所需的氮素來源受到限制，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)原料損失大，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過低，微生物生長(zhǎng)繁殖所需的能量來源受到限制，發(fā)酵溫度上升緩慢，氮過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)的有途徑。
  常見的有機(jī)固體廢物含碳量般為40%~55%，但氮的含量變化卻很大，因此C/N的變幅也較大。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)到理想的堆肥有機(jī)物分解速度，通常用C/N較高的桔稈粉、草 炭、蘑菇渣等與C/N較低的畜禽糞便、城市污泥等進(jìn)行混合調(diào)整。在堆肥化過程中，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，剩余部分與氮素起合成細(xì)胞生物體，所以堆肥化過程是個(gè)C/N逐漸下降并趨于穩(wěn)定的過程，腐熟堆肥的C/N般為15左右。

  此外，不同的堆肥原料其適宜的C/N也存在差異，這種差異主要有兩方面構(gòu)成：方面為取決于堆肥原料中有機(jī)物的生物有性（或可降解性)；另方面取決于堆肥原料粒度。雖然從理論上講堆肥物質(zhì)中的大多數(shù)碳是可以利用的，但也存在些很難生物降解的有機(jī)化合物，如木材中的木質(zhì)纖維素，因此，當(dāng)這類物質(zhì)含量較高時(shí)，應(yīng)設(shè)置個(gè)較高的C/N值；相同原料由于粒度不同，比表面積存在差異，可被微生物利用的碳或者說其被 微生物分解的速度也存在差異，這些都是進(jìn)行堆肥C/N設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的。

 二、水分

  堆制過程中保持適宜的水分含量，是堆肥制作成功的要條件。由于微生物大都缺乏保水機(jī)制，所以對(duì)水分為敏感。當(dāng)含水量在35%~40%之間時(shí)，堆肥微生物的降解速率會(huì)顯著下降，但水分下降到30%以下時(shí)，降解過程會(huì)完停止。通常有機(jī)物吸水后會(huì)膨脹軟化，有利于微生物分解；水分在堆肥中移動(dòng)時(shí)，所帶菌體也會(huì)向四周移動(dòng)和擴(kuò)散，并使堆肥分解腐熟均勻；水中溶解的各種物質(zhì)還會(huì)為微生物提供營(yíng)養(yǎng)，并為微生物的繁殖創(chuàng)造條件。
  水分太少，微生物活動(dòng)受限制，影響堆肥速度；水分太多，會(huì)堵塞堆肥物料間空隙，影響其通透性，易形成厭氧狀況，并產(chǎn)生臭氣，養(yǎng)分損失大，堆肥也同樣緩慢。堆制過程中不同的原料具有不同的適水分上限，并由這些原料物質(zhì)的粒徑和結(jié)構(gòu)性所決定。
  對(duì)于大多數(shù)堆肥混合物，的含水量上限為50%~60%。般情況下，可以用不太精 確的擠壓測(cè)試來測(cè)量混合物料的濕度，如使用擠壓測(cè)試時(shí)，堆肥混合物應(yīng)該感覺起來比較潮濕，并有滲水的情形，但還不至于呈現(xiàn)大量水滴。要計(jì)算出堆肥物料的較好混合比例，先必須了解不同物料的 大持水能力，然后根據(jù)設(shè)定的混合物適水分含量，以調(diào)節(jié)C/N 為前提，確定不同物料的比例。

  下表中展現(xiàn)了部分原料的 大水分含量范圍，水分含量值與堆肥基質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，含纖維或不易處理的基質(zhì)如稻秸、木屑，在保持結(jié)構(gòu)完整的條件下持水量均較高。

  許多堆肥基質(zhì)如城市垃圾、農(nóng)業(yè)廢棄物和庭院廢物都是以相對(duì)干燥的狀態(tài)進(jìn)行堆肥的，甚至動(dòng)物糞便在堆肥前都需進(jìn)行風(fēng)干。污泥和其他濕有機(jī)物卻不然，城市污泥含水率般大于70%，況且污泥不含親水性的纖維，如果單以污泥餅進(jìn)行堆肥，則會(huì)因其缺乏儲(chǔ)存氧氣的自由通氣孔隙而需要不斷的機(jī)械攪拌輸入空氣。

  牛糞堆肥中水分控制的重要性。該實(shí)驗(yàn)在2.4m深的堆肥倉(cāng)中進(jìn)行，倉(cāng)底裝有強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)水分含量為66%時(shí)（起始點(diǎn))，系統(tǒng) 高溫度上升到55℃就停止了；清倉(cāng)后向其中加入干基質(zhì)并調(diào)節(jié)水分含量到61%，溫度會(huì)迅速升到75℃以上；如果繼續(xù)提高水分含量則會(huì)阻礙堆肥進(jìn)程，因?yàn)檫^量的水分會(huì)因基質(zhì)擠壓而減少自由通氣孔隙，以致減少空氣在基質(zhì)中的分布。

  保持適當(dāng)?shù)乃趾涂紫堵适瞧胶舛逊蔬^程的重要手段。要保證足夠的生物穩(wěn)定性，必須有足夠的水分含量，但不能高到由于自由通氣孔隙量減少而導(dǎo)致氧氣傳輸量下降的狀態(tài)，進(jìn)而降低生物活性。另外，適當(dāng)?shù)乃趾妥杂赏饪紫读坑欣谏a(chǎn)干燥的堆肥產(chǎn)品，易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。當(dāng)然在實(shí)際操作中是不可能使所有的控制因素同時(shí)達(dá)到好的，所以有時(shí)需要相互協(xié)調(diào)。

 三、容重

  水分調(diào)節(jié)可改善通氣性，同時(shí)也可調(diào)節(jié)容重。相同的水分條件下，容重（比重)越小，堆肥化過程中的溫度上升越快。在現(xiàn)場(chǎng)，可以參考容重判定通氣性的改善果。例如，通過在定容積的水桶中裝滿材料，計(jì)量重量，能夠簡(jiǎn)便的測(cè)定容重。

 四、粒徑

  堆肥物料的分解主要發(fā)生在顆粒的表面或接近顆粒表面的地方，由于氧氣可以擴(kuò)散進(jìn)入包裹顆粒的水膜，所以這些地方有足夠的氧氣保證有氧代謝的需求。
  在相同體積或質(zhì)量的情況下，小顆粒要比大顆粒有更大的表面積。所以如果供氧充足，小顆粒物料般降解得要快些。實(shí)驗(yàn)證明將堆肥物料加以粉碎后，可以使降解速率提高2倍以上。般的顆粒粒徑為1.3~7.6mm，這個(gè)區(qū)間的下限適用于通風(fēng)或連續(xù)翻堆的堆肥系統(tǒng)，上限適用于靜態(tài)堆垛或其他靜態(tài)通風(fēng)堆肥系統(tǒng)。
  對(duì)濕基質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)，調(diào)理劑的粒徑大小也會(huì)起到非常重要的作用。如果調(diào)理劑粒徑過小，會(huì)導(dǎo)致難以達(dá)到預(yù)期的自由通氣孔隙，并可能使混合基質(zhì)固相體積不易達(dá)標(biāo)。例如，有些堆肥系統(tǒng)由于使用粒徑很小的稱為“木粉”的木屑，導(dǎo)致混合基質(zhì)呈飽和泥狀，由于缺少空隙而易發(fā)生厭氧反應(yīng)。為規(guī)范調(diào)理劑的使用，美些地方規(guī)定木屑應(yīng)不少于總固相的65%，95%可以通過12mm篩，而通過2.23mm的應(yīng)小于50%；有的規(guī)定粗木屑占總固相的50%~70%，95%可通過12.5mm篩，通過4.75mm的應(yīng)小于20%。同時(shí)，對(duì)粒徑大的顆粒進(jìn)行限制是為了避免產(chǎn)品顆粒過大而需過篩。如果堆肥產(chǎn)品應(yīng)用于園藝或在草坪、花園上施用時(shí)，粒徑般不要大于10mm。

  總之，小顆粒調(diào)理劑如木屑等易于生物降解，但從結(jié)構(gòu)角度來看，應(yīng)避免使用過多的小顆粒。

 五、pH值

  pH值是影響微生物生長(zhǎng)繁殖的重要因素之。雖然不同研究得出的堆肥微生物適宜的pH值范圍存在些許差異，但共同的研究結(jié)果表明，多數(shù)堆肥微生物適合在中性或偏堿性環(huán)境中繁殖與活動(dòng)。細(xì)菌和放線菌適合的生長(zhǎng)條件為中性和微堿性，真菌嗜酸性。細(xì)菌和真菌消化有機(jī)物時(shí)會(huì)釋放有機(jī)酸，有機(jī)酸通常在堆肥初期被累積而導(dǎo)致pH值下降，從而有利于真菌的生長(zhǎng)以及木質(zhì)素和纖維素的降解，隨著有機(jī)酸進(jìn)步被降解，pH值逐漸升高，細(xì)菌和放線菌的繁殖會(huì)逐漸加快。
  然而，但堆肥體系變成厭氧狀態(tài)時(shí)，有機(jī)酸的累積可以使pH值降低到4.5以下，這時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響微生物的活動(dòng)，通?？梢酝ㄟ^通風(fēng)增氧使堆肥pH值調(diào)節(jié)到正常范圍；同樣，當(dāng)堆肥pH>10.5時(shí)，大多數(shù)細(xì)菌活性減弱，高于11.5時(shí)開始死亡。總之過高和過低的pH值都會(huì)引起蛋白質(zhì)變性，如氨基、羧基基團(tuán)變異，改變其物理結(jié)構(gòu)，并使酶蛋白失活。
  常見的堆肥原料如畜禽糞便、市政污泥、作物秸稈、草炭、蘑菇渣等般不需要進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，但當(dāng)原料pH值偏離正常堆肥pH值（5~9)較大時(shí)，就必須進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)。
  當(dāng)pH值偏酸性時(shí)（低于4），通常用石灰調(diào)節(jié)，有時(shí)為減少氮素?fù)p失，也用堿性磷肥調(diào)節(jié)酸堿度；當(dāng)pH值偏堿性時(shí)(大于9），可以通過添加氯化鐵或明礬來調(diào)節(jié)，有時(shí)也用強(qiáng)酸或堆肥返料進(jìn)行調(diào)節(jié)。
  在pH值調(diào)節(jié)時(shí)要注意的是，石灰的用量不宜過大，般控制在5%以內(nèi)，否則會(huì)延長(zhǎng)堆肥過程的緩沖期，不利于堆肥化進(jìn)程。

 六、堆肥配方確定

  影響堆肥的些初始因素并了些基本參數(shù)

  ①這些是對(duì)快速堆肥而言的，在這些范圍以外的條件同樣可以產(chǎn)生成功的結(jié)果。
  ②依定的物料、堆體大小和天氣條件而變。
  在處理濕物料時(shí)，水分就成為重要的指標(biāo)，因?yàn)楦咚謺?huì)引發(fā)厭氧條件、臭氣和低分解率。不合適的C/N影響并不嚴(yán)重，通常盡量先根據(jù)水分來設(shè)計(jì)個(gè)初始配方，然后再逐步調(diào)整，獲得個(gè)可接受的C/N干物料與C/N是成比例的，因?yàn)楸容^容易通過加水來調(diào)節(jié)。