传统的堆肥系统(1-12).doc

传统的堆肥系统简介：堆肥是种植双孢蘑菇的重要的一步。这步十分重要，但是由于堆肥过程中的复杂性和难以做有效的观察，使得这步不是很好地被理解。传统的堆肥别分为两步，即阶段I和阶段II。阶段I是在相当的限制条件的控制下在室外进行的初级阶段，而阶段II是在良好的控制条件下在室内进行的步骤。理论上在传统堆肥的第一阶段的限制是一个相对较窄的概念在堆肥目标的模式下，根据堆肥的形状和气味判断，通过一些简单的测试可以知道堆肥第一阶段的结果如何。即我们的观念判断第一阶段是否完成，根据稻草的暗度、通过手挤压判断湿度、气味、等等。如果这样是正确的话，那么阶段一的经验性的概念在进程管理中提供限制性的向导。我们仍然缺乏一种对堆肥的过程中堆肥基质如何变化和如何控制这些改变的基本原理的理解。在过去的15年对传统堆肥的详尽的研究里，从非传统堆肥的方法中或得了一些新的信息，已经为我们在堆肥和堆肥管理过程中我们需要完成的事情提供了新的视角。现在对传统堆肥知识进行的再评估是恰当的时候。传统堆肥的目标：在堆肥期间应完成的目标评估是重要的测试。堆肥通常被过度简单地标注为一种“天然进程”。然而，堆肥实际上是一个可控的生态系统。特殊的目的性堆肥，即是使用特定的培养管理策略将会产生特定的目的终产物。理性主义的传统堆肥需要对既定目标进行明确，通过各种各样需要达成的目标进行原理机制的确定，然后确定可以最终产生理想的终产物的培养管理的策略。传统堆肥的所有目标就是为了创造一个适合双孢菇的生长选择性营养培养基。这种选择性培养基可以供给高产量高品质的双孢蘑菇生长。以下目标是主要目标中已经完成的：1. 适当的体积密度，即干重体积密度大约为550-600kg/m3（相关的稻草重量减轻和其他结构的变化）。2. 植物材料的改变以便营养使得蘑菇作物可以获得利用。3. 建立一个合适的生物量和一个各种各样的微生物产品。这些中的一些可以作为魔符的营养源。4. 选择性的确定，即堆肥促进双孢菇的生长，使其超过其他微生物竞争者。选择性是以营养、种群结构和其他因素为基础的。5. 堆肥结构的改变以便它可以保留更多的水。6. 堆肥湿度容器的建立为蘑菇作物提供一个蓄水库。7. 氮源转化成稳定的有机形式使其可供双孢菇利用，但是不能倾向于进一步氨化过程。8. 易获得利用的最初的营养物质的生物转移。以上目标的完成是需要发酵的成熟期。一个重要的但经常忽略的概念及时堆肥成熟被证明不是单一因素造成的。根据腐熟程度的不同，高水平的腐熟可以完成一些相关目标，而低水平的腐熟可以完成另外一些。例如，堆肥可能发生在内容物有有一个良好的体积密度，虽然质感柔软和颜色呈暗色及适当的湿度，但是仍然包含很多可供利用的营养物质的条件下进行堆肥。理解各种堆肥的目的在完成进程管理的策略上是非常重要的，尤其是要了解在进程影响因素是如何在各种目的完成的时候进行影响的。不同的生长系统会对以下各种堆肥目标需要不同程度的腐熟程度。双孢菇的根本属性营养和营养利用性一些早期的堆肥研究者，尤其是Lambert和Waksman及其同事，做了一个关于堆肥进程的生物属性的全面的评价。一些早期的研究者对于堆肥过程中的一些生态因素进行鉴别，包括温度、需氧量、湿度、pH以及在堆肥过程中决定一般性的活动和种群动力学的消耗营养物质。Lambert和Davis（1934）叙述中说： “如果一个假设被设定在为蘑菇发展的进程中为其提供一个合适的培养基，因此他们可以促使微生物种群的发展，即是为双孢菇的进一步生长和菌丝生长作铺垫。这样一个假设必须对在堆肥过程中不同种群的微生物在双孢菇生长的过程中产生的代谢废物产生的影响，以及在肥料中微生物的活动为竞争环境下的双孢菇提供的营养物质产生的变化有充分的了解。”这是非常明确的关于堆肥的生物基础的观点，并且它在近年的研究调查中已经被证实了。现在经常引用Sinden的一些关于堆肥阶段I的基本属性是一个化学进程的观点。推测的核心内容是在阶段I高温的完成时由于化学反应引起的，这些产生的高温使得碳水化合物发生焦糖化反应，并且这些焦糖化的产物为接下来的蘑菇的生长提供选择性的食物来源。然而如此简单的一个概念仍然备受关注，过去四十年的研究已经明确了阶段I的复杂性。稻草自己变褐既不是各类堆肥成熟的预测者，也不是显示种植好的双孢菇的堆肥能力的标志。尽管在阶段I稻草变褐已经受到足够多的关注，但是其中仍有许多值得关注的细节。棕色材能够通过大量的酶促反应和非酶促的调节的化学反应在阶段I形成。形成棕色聚合体的反应可以通过一系列可利用氧化苯酚和苯醌的酶进行，但是我们仍然不知道太多关于在阶段I中这类反应的内容和重要意义。两个非生物反应同样可以在阶段I中发生，这可以引起棕色材料的积累并产生棕色的堆肥终产物。这些化学反应可能是焦糖化反应或是梅拉德类型的反应。焦糖化反应是一个非酶促的糖的分解反应，其中包含烯醇化作用、脱水反应和分裂反应。这些反应可以被各种盐和酸催化并且导致像是左旋葡聚糖的脱水链的形成，或是在糖链上引进双链形成一系列的不饱和链，例如呋喃环。Theander证实焦糖化反应可以产生一些列较宽范围的着色的酚类化合物。焦糖化反通常被看做是高温条件下进行的反应，一些糖，像是果糖和木糖，可以在中温（45-65）条件下发生反应（100小时内），并且这些反应的动力学已经被记录下来。木糖的反应是有重要作用的，在这些反应里木糖是稻梗的非纤维化的多聚糖的重要组成部分，和双孢菇更优的营养来源。另外一种典型的非酶促反应引导产生棕色产物是羰胺反应或是梅拉德反应，这些反应中糖和氨基酸、胺和氨进行合成。梅拉德反应在中温（37）条件下高效率进行（大概几天时间）。Shallenberger和Birch之处通过氨催化的焦糖化反应该被看做一个梅拉德反应。此外，木糖在棕色各类糖进行棕色褐变的梅拉德反应中效率最高，并且在这些反应中的动力学效应也被详尽的描述。木糖的梅拉德反应在几小时内发生重要意义的反应，其比焦糖化反应要快很多。而且，木糖在越高的pH（pH6）反应效率越快。 因此，在阶段I产生褐色产物不需要高温（80）条件完成。然而，高pH和高温会提高无酶促棕色产物的形成的速率，木糖的高效率的焦糖化和梅拉德反应足够理由证实木糖的实用性在阶段I发生的某些限制性条件下褐变反应中提高效率。即在产生褐变的反应产物的阶段I反应是被无纤维化的聚合体的可利用性所限制进一步的反应，于此相反，一些反应只是被认为是只有在高温（80）的条件下方可完成。在阶段I期间大量褐变产物产生的进一步因素是受到可以在其他方面的承受化学反应的自由糖的代谢利用效果的影响。一般来说，自由糖在微生物最适条件（45-60）下活动被利用得最快。当温度升高到60-80时，微生物活动就会减弱，因此基质利用减弱。微生物堆肥活动的终止的限制性温度近似为80。直到（1962年）双孢菇被证实不需要无酶促反应产生的棕色产物作为营养物质。同事堆肥的选择性（比其他方面的因素双孢菇更加喜欢的因素）是一个生物化的现象。现在缺乏一些列的研究证明在堆肥的选择性或是作为双孢菇营养物质的主要来源是焦糖化或是美拉德反应产物。堆肥作为一种双孢菇营养来源的评估方面还有许多工作需要完成。我们了解大量关于作为双孢菇更合适的营养物质。真正的挑战是理解营养物质是如何被双孢菇吸收利用的，和堆肥是如何使得这些营养物质被吸收利用的。进一步的研究是沿着Macauley等人关于被双孢菇实际利用的营养物质的线索，这将会提升我们对其的基础理解。阶段I的重要性是使稻草（或其他相同的底物）的营养物质，尤其是无纤维素的聚合体部分能够被继续生长的双孢菇吸收利用。另外在稻草基质中良好的酶作用底物由于位阻现象不能够被双孢菇利用。营养物质不能被利用的原因可能是与底物集群现象等因素有关。进程较好的阶段I应该通过各种方法修改稻草的结构使得更多的营养物质可以被利用。还没有完全被利用的大量资源是文献中草料中的营养物质。从事草料营养利用性研究的人，像是Buxon和Moore等人认为双孢菇营养物质研究十分重要。许多草料材料与木质纤维素材料在双孢菇被种植方面有一样的作用。许多稻草的研究推动了营养物质利用性的研究。进一步来说，在过去的几年时间里，人们把秸秆的营养内含物或是其他可被利用在双孢菇生长的底物的信息进行编译。草料营养物质的研究仍然需要被用来增进我们对堆肥营养物质利用的理解。堆肥生态学在过去的时间里，堆肥产物和堆肥通过终点分析以及阶段I和阶段II的化学实验或是物理实验进行分析评估。这样的样品测试作为一个可靠的堆肥质量的预报已经受到限制。另外一种不同的堆肥质量预报方法是观察进程中的生物学的历史记录。即为最终的堆肥产物是根据各种决定长时间内生物活动情况的生物因素的作用结果。好的堆肥者都是根据挤压和闻味道的方法判断堆肥情况。对生态历史记录进行评估是一种更常规和定量的研究方法，可以通过观测随着时间变化温度、pH、氧气含量、湿度和其他因素的变化。结合传统堆肥和非传统堆肥的实践经验来研究堆肥的生态状况已经解决了大量的关于阶段I的管理问题。混合 尽管没有正式说明最初的原料混合物的重要性，但是研究和商业行为已经证明好的原始拌料能获得最大的利益。质优的原始搅拌的需要对研究短暂持续的堆肥进程中作用十分明显，并且这种公认的需求关系被应用到传统商业操作之中了。好的原始搅拌能够缩短传统的堆肥时间，并且这样会产生更好的终产物。机动的搅拌及其和稳定的搅拌生产线成为在商业堆肥阶段提高堆肥进程的植物定植工具。一个相反的例子，引起搅拌材料不均一或是干燥的搅拌机器证明最初的搅拌和干燥问题不能在阶段I和阶段II中解决。干燥 良好的干燥方法需要通过提升传统堆肥方法和对于非传统短期持续的堆肥方法研究理论支持。干燥新鲜的稻草和新鲜材料的困难，及克服在稻草材料中的小毛细管的机械能的需求现在能更快地增长。近来在干燥稻草材料方面的商业趋势包括有能力加入大量的水的机动搅拌机器和通过农业信息系统使得真空水合器可以使用。良好的原始干燥可以使得进程的更加快捷和均一。良好的原始干燥在进程持续期会缩短是十分重要的，并且这样会花很少的时间进行湿度调节适应。厌氧条件 不久之前在种植者当中有一个对阶段I中的一些厌氧活动获利的争论。在科技发展的进步的种植者中现在出现了一致的意见就是在阶段I当中厌氧条件是有毒的并且应当避免的。对于厌氧阶段的争论是需要一个辅助将水混入稻草中，但是现在经验证明稻草可以再有氧条件下很好地进行干燥。厌氧条件的缺点包括产物的气味，较低的pH和自由氨，以及在堆肥进程中产物的增加。尽管没有证实，但是一些在阶段I的厌氧阶段的堆肥实验的观测显示，其不如有氧条件下堆肥高产。在堆肥的堆叠的过程避免加入过多水分和一些转折点的过程中防止在阶段I中厌氧情况的发生。可以在接下来的转变过程中加入更多的水分，这样可以使得最终的湿度对阶段II来说是适合的。伴随着在阶段I接下来反应的好氧需求量的下降，在水中减缓气体交换的影响变得不那么重要了。温度过去的几年中在阶段I的堆肥过程中温度已经受到了极大的重视。最近我们所了解的很多都是从来自有更好的控温能力的非传统化堆肥实验中获得的。在阶段I中到达最高温度是通过生物活动而非化学活动的结果，这点现在已经被完全证实了。现在已经证实至少一个堆肥目标营养物质的稳定性是在适合嗜热微生物活动的温度以最快速度完成的。在为准备双孢菇堆肥中阶段I的高温所起的作用仍是一个重要的争论内容。各种温控条件下观察的堆肥研究记录显示已经由Laborde等人得到了其杰出的描述。Laborde和在法国农业科学研究院的同事们已经在堆肥方法上进行了大量的调研，并做了25年多的研究。在试验阶段制造室内堆肥的短暂的高温（大约为80）阶段的好结果是已经与成功的围绕短暂持续的的堆肥进程与在意大利的食用菌公司3年多的堆肥进程的商业经济第一阶段的结果一致。其他的一些研究者致力于非高温阶段控制的堆肥研究证明也会有良好的结果，不过达到每平米的高温会获得更有吸引力的经济效益。Miller等人认为每平米表面热量的损失是由于缺少一个控制堆肥环境内体积密度的方法。这项体积密度的问题与在制作堆肥产物过程中的总的堆肥时间相关。这可能还有一些得与高温阶段（非必然性的每平方米的高温）的因素相结合，像是高温阶段高水平的自由氨，这将会使堆肥的营养物质更容易被利用，但是这目前仅是一项推测。尽管这些从商业经验显示高温阶段能够获得一些内在的利益，但是为何高温能够获得这样的利益尚未清楚。在早些时候已经被讨论过，无论高温条件有怎样的影响，焦糖化的的糖类都不能成为一个合适的解释。氨化作用不断增长的利益因素是在阶段I氨化所起到的作用。在低温控制堆肥进程实验证明低温控制下的堆肥进程高浓度的氨维持几天是十分困难的。在封闭进程中，像Agrifung一样，最小通气率可使得最小量高浓度（10000ppm）的自由氨维持几天时间。我们了解到氨对植物木质纤维素材料的营养获得有深远的影响。自由氨是非常活跃的，但是氨离子却相反。pH决定了自由氨和氨离子的比例，氨离子在pH7的时候迅速增长，当pH到达9时两者达到均衡。然而我们需要了解更多的是在阶段I中的氨浓度时如何在堆肥营养物质获得过程中起到决定性作用的，一些假设应该被建立，在实验的基础上证明是否有其他原因。当pH值降低到5到6之间时，堆肥进入厌氧状态。阶段I的厌氧状态能够使得堆肥堆肥在低水平的营养供给下获得产物么？而且双孢菇的产量和堆肥的总氮量之间的关系还不能完全的确立，撤了有个较为宽泛的范围外。是不是有可能真实的因素不是堆肥中总氮量而是在阶段I到达自由氨的浓度？环境影响对于在双孢菇产业中的研究者来说十分明显，最近研究显示环境问题比了解和堆肥阶段I的进程部分具有更加强而有力的促进作用。堆肥的气味和他们的产量近几年来也被作为观察和讨论的内容。堆肥的气味可以根据堆肥的组成物进行区分。堆肥合成物根据其内含物被分为硫化物、氨化物、被还原的氮化物、挥发性脂肪酸、酮类和其他像是醛类和酚醛树脂的成分。硫化物的特性是由以下指标体现出来：低气味阀值，低沸点和高的挥发性，在水中低的或无溶解性，除了氨化外，其他的都是在厌氧条件下大部分能够产生。在低气味阀值、低沸点（8以下）、高水溶性并且除了氨之外，其他的物质在厌氧环境中更容易产生的条件下氨和胺类化合物具有刺激性或是腥臭的气味。氨在有助于高效率的代谢活动的有氧条件下更容易产生和释放。挥发性脂肪酸有腐臭的味道、低味阀值、中温沸点（100-190）、高水溶性，并且可以再有氧或厌氧条件下均可产生。在有氧条件下，易挥发性脂肪酸更倾向于分解为二氧化碳和水。酮类有一个甜味的高味阀值、中温沸点、可溶于水、和可以产生并代谢分解成近似挥发性脂肪酸的特点。醛类和酚醛树脂在低味阀值有一个令人讨厌的味道，并且当氧气不足的时候它们很有可能作为代谢中间产物出现。硫化物是在厌氧条件下产生的一类气体资源。含硫化物的石膏可以在此处的氧化还原反应降低到平均值-200的厌氧环境下将减少各种硫化物或是硫醇化合物。随着大量的石膏被应用于堆肥的程序化生产中，其吸收硫化物的潜能是十分强大的。在阶段I中厌氧的核心区硫化氢的浓度可高达体积比的5%。在堆叠过程中产生的大量的硫化氢将不会释放出来，但是这将会减少在有氧条件下堆肥区域里硫元素的含量。很显然，氨化物和挥发性脂肪酸是以自由态还是离子态出现取决于pH值。在厌氧条件下，此时pH倾向于降到7以下，在堆肥产物中的氨化物将会以离子形式出现。挥发性脂肪酸在厌氧的低pH条件下会转变成自由形式并且挥发，并产生特有的难闻的味道。在有氧较高的pH条件下，挥发性脂肪酸将会在堆肥产物中以离子形式存在，这时没有气味也没有毒性。就像Miller和Macauley设计的那样，并且自从Derikx等人有说服力地证明高温可以导致非生物的二甲基二硫化物和二硫化碳的形成。这些化合物有潜在的能力使其产生淤泥的气味。Derikx等他人发现非生物的二甲基二硫化物和二硫化碳的产生开始于温度道道60，真正形成在70时，当温度升到70-90时大量形成。非生物的依赖高温产生的产物的原理说明了在与生物活动相反的高温条件下淤泥堆肥的气味是如何产生的。了解什么使得堆肥产生气味可以为传统堆肥制定管理策略，以便减少气味的问题。适当的储存未处理的堆肥材料、初始原料的良好搅拌、避免过湿（尤其是在阶段I的堆肥初期）、避免厌氧环境、避免长时间持续在高温水平是高质量的能够减少气味产物的所有策略。避免使用过多的易获得营养物质（家禽粪便堆肥或是催化剂）在最初的程序化的堆肥当中也能够减少气味气体的产生获得高质量的堆肥产物。来自读者的关于传统堆肥技术的问题问题1： 你假设氨化物在软化稻草结构和制造可利用的非纤维素的聚合体起到更重要的作用。随着大量的营养物质被用于传统堆肥过程和达到50-60时大部分生物的活动中，你认为什么会影响微生物种群和堆肥的选择性呢？回答：我认为我们还不能完全了解。大量的氨化细菌对在我们堆肥实验值高一点，浓度为1000ppm的封闭系统中的自由氨有良好的耐受性。这样不能真正地影响微生物的活动性。微生物活动的频率还是很高的。因此我不能确定我们能进行到什么程度，但是我们可以从从传统阶段I中了解到种群现在能够在阶段I中耐受600-800ppm的浓度，并且我们可能进行到比那还高的浓度。但是其中的因素即能达到多高浓度和能进行多长时间还是未知。你可以在长时间让他处于低浓度，并在我们持续添加阶段I堆肥的供氨化作用的营养物质使其保持相同的效应，以此取代在前期就将所有营养物质加入和在转变之前我们将营养物质放在厌氧环境中。它们大部分在水中混合从而获得非常高的氨化物，我们能够从这里面获得相当多的堆肥产物。一切工作进行的十分顺利，但是有一个因素就是高浓度的氨需要持续较长的一段时间。问题2:你提到82是杀灭所有微生物的封闭极限温度。做了多少实验才能说在70-75阶段多少微生物被杀灭？需要多少时间来证明？我们能获得那方面的信息吗？在文献里有这样的内容吗？回答：确实在文献中有大量的信息和总结，这有一个已完成的加热模型，会在60时出现，如果我们可以把活动温度设定在60，它可以达到抑制70的最大活动量的10-15%，就先你说的达到80时正好其值为0。问题3： 超过这段时间会怎样？回答：反应会非常非常迅速。当迅速提升温度在高温阶段酶的反应变快微生物自身在杀灭的过程中是一个因素。酶自身快速将基质反应掉，但到达一定温度时他们会变性而且这种变性十分迅速。它们达到这种温度会发生结构性的改变并且反应终止。就像是膜系统，当温度升高越快，膜系统的流动性就会越快，膜就越容易破裂。直到它们毁坏封闭系统，微生物就会会迅速死亡，活动也会很快地终止。回答： （问题涉及到堆肥温度和微生物的活动）它从来没有超过80-82的范围。并且建立一个大的堆肥的堆并保持其处于厌氧条件下，堆体温度正常情况下不会超过80-82温度范围。在废弃物的堆肥中不会出现，在食用菌的堆肥过程中也不会出现。其中也有些例外，我们应该观察堆体的材料成分，特定的脂类，尤其是鱼油中的脂类在80左右会发生氧化产生特定气味。我不能否认这些不是化学反应，但是我想说明的是在这些温度里没有发生放热的化学反应，其中的原因是在密闭条件下真正的热释放反应是生化反应并且在80-82生化反应终止。无论堆体多大你都不能使堆体温度更高。在一些稀有的循环中，你可以获得一些并不常见的化学反应。关于传统堆肥技术的小组讨论（下面的部分是来由Dr Miller的讨论总结显著的观点）目前的研究是正沿着传统堆肥方向进行的，并为结果标注日期现在普遍认为在现代堆肥研究的传统堆肥和非传统堆肥系统中不仅有一个重叠，而且这个重叠在双孢菇的堆肥中也真实地参与其中被识别出来。越多的基础工作就会有越多的重叠出现，使得很难清除地将蘑菇堆肥从其他种堆肥中区别出来。识别在传统系统中应用非传统的堆肥信息是卫生的和实用的。一些在传统堆肥上特殊的实验，包括对稻草柔顺剂、干燥剂和在宾夕法尼亚大学气味改良剂的研究。应用堆肥活性剂是在英国使用试剂Sporavite的当前课题、在加的夫的Biotal的其他研究中以及在澳大利亚的Nair和Price研究中试剂Pritan的使用。在阶段I和阶段II微生物和它们的存活情况被应用到澳大利亚的威尔士南部新的农业区。在美罗拉多的NuTech根据对化学气味的更多的理解研发了新一代的气味缓冲器。在英国人们正在研究堆体氨基酸的供应问题。更多日常使用的方法正在很多地方用新型未经处理的堆肥原料进行试验。在堆肥的重要领域，我们缺乏关于传统堆肥的知识和使用方法的工具 这里显示在传统堆肥领域仍缺乏对其更进一步的了解并且方法的改进也是必须的。显然，在过去的几年中随着我们的理解能力不断提升，大量的专业领域的更多的信息需求也已经上升。在种植双孢菇营养研究领域需要更多的知识。堆肥能量的实用性和成为子实体的利用性还不是很清楚，并且堆肥利用的限制因素还没计算出来。在破坏堆肥和使得营养物质可供双孢菇利用的过程中酶的作用还是相当重要的。从相关原理中获得的相关原理，像是营养储存，应该被用于堆肥营养物质的定位。在堆肥京城中区分生物和化学变化是进程管理中十分重要的内容。控制好体积密度和其他关于物理、化学和生物量参数的项目。如果被挑选出来，所有这些将被作为控制工具。在体积密度的相关因素包括搅拌和捣碎、温度影响因子、氨化作用、微生物降解和持续性堆肥的作用。许多基础而复杂的关系我们还不了解，例如pH、氧气和氨-胺浓度的关系。其他的相关信息的关系是那些涉及温度、干物质损失、高温和控制稻草霉变和疾病以及各种进程中气味的产物的关系。种群的成功和种群的最需要的东西仍然是个未知。更好的理解各种微生物种群的重要性，可以允许使用有意微生物的接种。堆肥的成熟度是有许多不同的方法测定的，例如体积密度，营养物质的获得以及堆肥产物的选择性，堆肥常熟度的各方面因素仍需要进一步来定义。在堆肥产物中颜色的改变需要更进一步的理解，它们的关系与堆肥的质量相关。好的预测对于堆肥进程和最终产物的评估都是极其需要的。堆肥进程中的好的目的预测会获得一些艺术性并预测出堆肥产量。在实行有效堆肥研究的困难时一些物质的技术转换。从更高一级的成长水平来说获得科学的信息仍是一个问题。更多的原始工作在农场水平使用，但是这些信息对于其他的研究者来说是不易获得的，来自农场的实验数据通常是没有被详细地记录过。传统堆肥作为标准制造进程控制在未处理的材料里和进程管理中，以及其在两者中和在农场中都有大量的变异。大部分堆肥进程的评估是建立在堆肥者的主观解释。与未加工的材料、水分添加和周围的天气情况的相关因素需要管理进程持续性的调节适应。通常使用各种方法不能全面预测。在我们达到标准进程控制的对费钱，堆肥进程的简化是必须的。堆肥转折点的再搅拌、浇灌和降温的重要性堆肥中的转折点对于材料的搅拌是十分重要的以便产生均一的堆肥终产物。然而，转折点在有预搅拌期的条件下作用就减半了。拐点受益于阶段I高温条件下的灭菌接种。这样能促进微生物种群和堆肥进程成功进行。控制好堆肥的湿度在拐点十分重要，而在预搅拌阶段良好的湿度管理是十分有用的。在堆体上铺遮盖物可以帮助保持堆体的水分。在拐点水分的添加，在拐点进行水分添加被用作工具来提高堆肥的水分的时代做法，以此来减少地pH、异味气味、缺氧和一般性涝的情况。拐点在堆肥温度的控制盒加速堆肥进程中是一个有用的管理工具。通过蒸汽降温可以移除一部分热量，并降低堆体温度。拐点也能对热量进行重新分配，使得温度更加均一。在阶段I的温控是具有前瞻性的，使用拐点可以达到预期温度管理的目的。原料和在堆肥过程中添加材料的时间的影响原料的使用、搅拌和添加材料的应用都被用来控制管理阶段I的所有活动。使用过多家禽粪便堆肥可能导致气味问题和需要完成堆肥的时间延长。截断和切碎稻草可以提升水分的摄取。当减少颗粒体积时水分摄取的增加会提高堆肥活动的速率。应用添加堆肥材料时间被用于避免达到导致厌氧的潜在活动的高峰期。在使用所用材料立即添加的生产线和在农场没有生产线而根据经验的添加的两者之间有一个争论。注：这可以回答读者的问题1。厌氧条件的作用在过去的几年中有些争论，一般来说现在的统一观点是厌氧条件最好被控制。厌氧条件能够大幅度提高异味气体的产生，降低堆肥速率并降低堆肥产物的质量。在厌氧阶段堆肥没有任何有事。温度的作用这个问题似乎很难回答。一般的感官认为需要更高的温度，温度多高需要进行多长时间仍是一个需要更多调查研究。现在的问题是高温阶段是否是其内在需求，在高温条件是否也导致了其他适宜该温度的反应发生。比如说高温很适合堆肥进程，但是也对一些高浓度的氨化进程有促进的作用。阶段I的氨化作用氨是消灭潜在微生物的重要杀虫剂。氨也在提升底物的可利用性中起到重要作用。传统堆肥的前景只要有经济可见效益并且环境因素允许，传统堆肥就到处可见。这就意味着在很长一段时间中农村中的传统堆肥随处可见。随着对传统堆肥的更好的理解和管理方法的改进，我们现在所说的传统堆肥与未来的传统堆肥会有很大的区别。一个关于可能限制双孢菇生长的因素的讨论D.A wood和B.Stone什么因素限制了双孢菇的产量？首先，什么是“限制因素”？我们知道任何营养或是环境因素，亦或是两者的综合因素都会限制微生物的生长。Justus von Liebig率先阐明了影响微生物限制因素法则，即营养所需最小量法则。例如植物，其限制因素包括温度、光、水分、氧气、二氧化碳、微量因素和成长因素。在复杂的系统中，生长可能由各种因素相互影响，最重要的浓度（最小量浓度）取决于在范围条件之外的其他限制因素。就像是一个复杂的营养和环境因素的分析是一项艰巨的任务。在植物生长不同阶段的限制因素可能会发生改变。双孢菇的科学技术由实验和观察定义限制性因素。我们将考虑可能的限制堆肥微生物的成长的因素和那些可能限制双孢菇不同时期生长的因素，包括菌丝生长和子实体生长形成。我们开始堆肥的地方是原料的公式化。这可能是在堆肥准备阶段最重要的阶段之一，而且这个很好被理解。这部分的研究可能不会增加。这里有关于堆肥原料很好的分析方法。新的产物已经完成，但在很多方面种植者比科学界们更加了解在公式化进程中什么能做、什么不能做。因此公式化中的未加工的原料大部分是出于种植者的手。从科学的观点来看，堆肥发生在有充足的碳源、氮源和可利用的矿质营养物质，并且湿度被控制在最适水平。堆肥，最新研究了解，它被管理在曝气范围范围内，并且由于多产问题和它们产生气味的问题，厌氧条件应该被避免。如果做好气体供应、温度控制和良好的搅拌条件的控制，就能够产生选择性堆肥产物。然而我们还不知道任何简单的方法可以在堆肥期间轻松准确地预测限制微生物生长的因素。对产物的多样性而言，这个问题是程式化的，即水分和氧气的控制。从堆肥者几年来的经验中了解到高温会导致一个高温度，高密度的堆肥产物。限制堆肥的因素:（1）.堆肥温度：微生物的代谢率和产率以及分泌酶的星斗都能限制堆肥活动。我们知道代谢频率和酶的活动频率提高伴随着温度升高但是最是温度对于每种微生物和每种酶来说都不一样。如果温度过高，微生物就会死亡。同样酶也会变性失活。（2）.在堆肥期间产生的氨化产物：在堆肥过程中有氨产生，但是它在堆肥中的确切作用还不知道。据说在堆肥中产生的氨可以作为灭菌剂但它在适量的浓度的过程中如何进行积累并杀死或抑制微生物生长的尚未知晓。动物饲料用碱性制剂进行预处理，就像在高浓度的氨化，已经被成功地用于提高它们的营养质量。普遍认为在堆肥期间氨浓度达到一定限度将会很有可能影响堆肥材料的营养质量。（3）.焦糖化反应：在堆肥中的“焦糖化反应”的概念出现在文献中和在讨论中被提及。严格地讲焦糖化反应是单糖和氮类化合物（如氨基酸）反应，生成棕色的产物褐变反应。脱脂糖就是这么形成的，并且像这样的焦糖化反应产物能够在罐装过程中形成。一般来说包含温度超过100，及以上的所有温度是堆肥中产生的。焦糖化反应中酶不能很好地催化。这就是焦糖化反应被用来在堆肥的稻草表面产生人们所熟悉的暗色产物的原因。这些产物很容易从稻草表面移除而且可溶于水。分析显示它是由木质素和多聚糖组成，但是化学反应使木质素从浅色变成深棕色。颜色的改变是由于木质素的修改，这证明使用特殊的化学反应改变了酚环结构成为特异型木质素。褐色产物能否作为双孢菇的营养来源还没有研究清楚。（4）.微生物产物积累：假设在堆肥期间的微生物产物积累可能影响微生物生长的降低或是增多。实验经验告诉我们各种化学物质对双孢菇的菌丝生长都有消极或是积极的作用。然而，在堆肥中相同的影响证明是极其困难的。在本文后面会有对微生物产物的作用的讨论。堆肥质量和选择性的预报器堆肥质量和选择性的预报超越一般的常用的测试就像是人工挤压测试水分、湿度、撕扯的柔韧性、气味和颜色，这些对实践经验丰富的堆肥者来说是十分有用的信息。也就是说除了熟读，其他因素都不是定量的。pH、密度和灰都是测试结果是十分有用的。因为堆肥包含微生物的改变，对于微生物或它们行动的产物使用快速诊断的试剂盒，即以DNA或抗体基物去测试堆肥产物质量和堆肥的选择性能够用于假设。营养因素最近，这个讨论是涉及那些堆肥的不同阶段的相关因素。这个讨论总结了在营养因素，即碳源、含氮矿物质、水和可溶性气体（二氧化碳和氧气）和可以限制双孢菇菌丝生长和子实体生长的成长限制性因素。碳源：双孢菇生长所需的第一和最重要的营养因素是碳源。一些碳源是小量的（低分子量物质），通常是水溶性分子，例如糖、氨基酸和一些小的脂质体像是脂肪酸和一些复杂的脂质体。较大的（高分子量的）碳源从稻草的细胞壁中简化出来的多聚体组成。而且一些储存的多聚体（麦梗中的果糖聚合物）当稻草堆肥的时候能够呈现出来，堆肥的微生物将从其中移除。在堆肥之后，稻草中的细胞壁将会保留，但不是最原始的结构。细胞壁主要由纤维素组成。由于化学反应的功效纤维素分子形成扁的、带状的的结构，那些可以一个接一个地高度规律性地聚集或是部分微纤维成为晶体。纤维素的微纤维嵌入其中，并且它们的表面部分包埋，各种非纤维的多聚体，它们的组织结构不如纤维素规律。而且成熟的堆肥包含生物量、简单的细胞壁和各种在堆肥原料中的细菌、放线菌、真菌的分泌物。对组成这些细胞壁和分泌物的多聚体化合物的化学性是每种类型微生物的特点。植物和微生物细胞壁多聚体都是双孢菇生长的碳源。酶能够将大分子多聚体解聚成为由双孢菇菌丝产生的水溶性的糖类。另外一个重要的植物细胞壁的包含物就是木质素。不是所有的稻草中的细胞和其他有细胞壁植物细胞是木质素化的。木质素通常是限制细胞（纤维）的细胞壁和细胞中包含用于运输的水分。在这些细胞壁中木质素在纤维素和非纤维素聚合体中储存，并使与非纤维素聚合体以非共价键连接。有证据表明在堆肥期间木质素被修改，并且通过微生物和双孢菇酶（如漆酶）的作用下双孢菇的生，但是不能发生延伸性解聚。这些修复可能与之前讨论过的稻草表面褐色材料的代时更早一些，并能够与营养物质获得有关和选择的可能性。氮源：氮源对于双孢菇的生长是必要的，并且从堆肥微生物的量中获得蛋白质、缩氨酸和核酸。通过适合的酶进行解聚，得到的有机物包括氮源和碳源。无机氮源包括硝酸、和氨及氨离子，将会呈现出来，但是硝酸不能作为氮源。还不知道可利用的氮源在双孢菇生长中能否作为一个限制因素。矿物质：当然矿物质在堆肥微生物有机体的生长阶段是对于双孢菇生长必须的。磷酸盐、硫酸盐和氯化物，都带负电，形成阴离子，与其相反的形成阳离子例如，钙、钠、锰和钾是在离子之间被需要。而且，痕迹元素例如铜、钴、锰、铁和硼元素，是大部分微生物所需要的，而且双孢菇很可能不是个例外。关于香菇所需要的矿质元素的信息获知只有对于双孢菇而言的完全培养基是已知的，作为双孢菇痕量元素的预报器。生长因素：报道中的双孢菇的生长需要维生素B1和维生素H。是否有其他因素是必须的仍是未知的。水：没有水就没有生命。水是运输氧气和二氧化碳的运载工具，但是很大程度上地限制了这些合成物的扩散，尤其是氧气。这些总结了在双孢菇生长阶段（菌丝和子实体的生长）营养物质的必须性，但是我们不知道生长生长的限制性因素或是什么会影响两者之间的营养物质。唯一一点可以理解和回答这些问题的是了解某些特殊营养物质的形成。例如，多聚体发生在不同的物理过程之中，纤维素在晶体和非晶体中形成，即有时会包裹木质素的外壳，有时候不能。非纤维素多聚体可能或不能与木质素以共价键形式相连。这些不同形式的多聚体对蘑菇菌丝生长有者不同的可利用价值。可利用的堆肥微生物酶作用产生的多聚体可以降解成小分子，由微生物代谢形成新的多聚体（在细胞壁和分泌物中）。这些可能对于蘑菇的菌丝和子实体来说是不能够利用的，或只能被双孢菇菌丝利用，而不是竞争性微生物，因此在堆肥中具有选择性。堆肥营养物质的生物利用度是一项非常重要的考量内容，但是它的分析是一项繁重的任务，需要详细的化学分析每种形成的营养物质。磷酸盐：磷酸盐是在不同的形成过程中发生的营养物质的另外的一个范例，例如无机盐，像是水溶性钠盐和钾盐，非保守性的水溶性钠盐或有