
堆肥的品質決定於腐熟度。未完全腐熟的堆肥施用到農田後,殘留的易分解性有機物會在土壤中繼續發酵分解,可能產生有機酸、氨氣等物質,對作物的發芽與生長造成嚴重障害。然而,傳統的堆肥腐熟度判斷往往依賴外觀、氣味等主觀經驗,缺乏客觀的量化標準。
Compostester(コンポテスター)是日本富士平工業與畜產環境技術研究所共同研發的堆肥熟度判定器,以微生物呼吸作用中的氧氣消耗量為指標,將堆肥的腐熟程度客觀量化,讓堆肥品質管理有了科學依據。
產品開發背景
本裝置的原理奠基於一個簡單而科學的事實:堆肥中的好氧性微生物在分解有機物時,會消耗氧氣、釋放二氧化碳。
未熟的堆肥:易分解性有機物含量高,微生物以之為餌料,活動旺盛,氧氣消耗量大
完熟的堆肥:易分解性有機物已被分解殆盡,微生物活動趨緩,氧氣消耗量極低
畜產環境技術研究所的古谷修所長基於這個原理,開發了堆肥熟度的簡易判定方法,並與富士平工業合作將其實用化、商品化。
測定原理與流程
步驟 1:樣品準備
將堆肥樣品的水分調整至適當範圍(一般建議約 50~60%)。
步驟 2:秤量與裝填
精確秤取 50g 的調整後堆肥,放入專用的金屬製容器(容積約 500mL)中。
步驟 3:保溫
將容器置入裝置中,以 35℃ 恆溫保溫 30 分鐘,讓微生物恢復活動力。
步驟 4:測定
蓋上密閉蓋,內建的 Galvanic 電池式氧氣感測器開始連續監測容器內氧氣濃度的變化。氧氣濃度會隨著微生物的呼吸作用而直線下降。
步驟 5:結果顯示
測定 30 分鐘後,裝置自動計算出「堆肥 1g 在 1 分鐘內所消耗的氧氣量(μg)」,以整數值顯示在面板上。
整個過程從開始到獲得結果,僅需約 1 小時。
產品特點
① 操作簡單,人人可用
只需調整水分、秤量、放入容器、按下按鈕,四個步驟即可完成。操作按鈕僅有「加溫」、「啟動」和「重置」三個。不需要任何專業技術,任何人都能獲得相同的測定結果。
② 不需藥品,安全無虞
測定過程中完全不需要使用任何藥品或試劑。僅需堆肥樣品即可完成測定,沒有化學藥品的安全顧慮。
③ 快速高效
從樣品準備到獲得數據,僅需 1 小時。相較於傳統的堆肥腐熟度評估方法(如發芽試驗需數天),效率提升極為顯著。
④ 客觀量化
測定結果以具體數值呈現,消除了傳統依賴目視、嗅覺等主觀判斷的誤差。數值可直接用於堆肥品質的分級與管理。
⑤ 優異的再現性
由於操作標準化、自動化,無論誰來操作都能獲得相同的測定值。這對於需要建立品質管理系統的堆肥製造業者而言尤為重要。
⑥ 攜帶方便
裝置本體僅約 10kg,體積小巧(330×210×230mm),可在實驗室內自由移動。
項目(內建氧氣SENSOR) | 規格 |
|---|---|
測定方法 | Galvanic 電池式氧氣感測器 |
精度 | ±2% |
反應速度(@90%) | 90% 應答約 60 秒 |
校正方法 | 大氣校正 |
溫度補償 | 5~40℃ |
使用環境 | 室內使用,溫度範圍 15~30℃ |
輸出 | RS-232C |
電源 | AC100V |
尺寸/重量 | 約 330 × 210 × 230mm(寬 × 深 × 高) / 10Kg |
標準配件 | 堆肥容器 2 個、小鉗子、專用套件、電源線、說明書 |
Q1:什麼是堆肥的腐熟度(發酵程度)?為什麼可以用 Compostester 測定堆肥的腐熟度?
A:堆肥的腐熟度指的是堆肥中有機物被微生物分解的程度。Compostester 將堆肥的腐熟過程視為微生物分解易分解性有機物的過程。易分解性有機物越多,表示堆肥尚未成熟;易分解性有機物越少,則表示越接近成熟。
Compostester 根據微生物分解易分解性有機物時所消耗的氧氣量來推定其含量。氧氣消耗量越多,表示易分解性有機物越多,為未成熟的堆肥;氧氣消耗量越少,表示易分解性有機物越少,為已分解的堆肥。
Q2:Compostester 的測定原理是什麼?
A:將堆肥樣品放入密閉容器中,好氧性微生物在分解有機物時會消耗氧氣、釋放二氧化碳。內建的Galvanic電池式氧氣感測器會連續監測容器內氧氣濃度的下降速率。氧氣濃度下降越快的樣品,代表微生物活動越旺盛,易分解性有機物含量越高,堆肥越不成熟。測定結果以「堆肥 1g 在 1 分鐘內所消耗的氧氣量(μg)」的整數值顯示。未熟堆肥通常顯示 10 以上的高數值,腐熟越完全數值越低,極端情況下甚至可接近零。
Q3:測定一次需要多少時間?操作會不會很複雜?
A:每個樣品從開始到獲得結果約需 1 小時(保溫 30 分鐘,測定 30 分鐘)。操作非常簡單:調整堆肥水分 → 秤取 50g 放入容器 → 蓋緊蓋子 → 按下「加溫」、「啟動」按鈕即可。不需要使用任何藥品或試劑,非常安全。無論是誰操作都能獲得相同的測定值,再現性極高。
Q4:測定前需要調整堆肥的水分嗎?
A:需要。堆肥的水分含量會影響微生物的活動,進而影響測定結果的準確性。使用前需將堆肥樣品的水分調整至適當範圍(一般建議約 50~60%),再進行秤量與測定。
Q5:測定時需要添加「種菌」嗎?
A:不需要。堆肥本身已經含有適合該堆肥環境的微生物群,無需從外部添加微生物。添加種菌反而可能干擾原本堆肥中微生物的實際活動狀態,影響測定結果的真實性。
Q6:Compostester 的測定數值要怎麼解讀?
A:數值代表「堆肥 1g 每分鐘消耗的氧氣量(μg)」。數值越高 → 堆肥越不成熟(易分解性有機物多,微生物活躍);數值越低 → 堆肥越成熟(易分解性有機物少,微生物活動趨緩)。一般建議數值 3 以下的堆肥較為安全。但需注意,即使氧氣消耗量低,也不保證完全沒有作物發芽或生育障害的問題。
Q7:這台儀器可以檢測哪些類型的堆肥?
A:適用於各種好氧發酵製成的堆肥,包括:家畜糞便堆肥(牛、豬、雞等)、廚餘堆肥、蔬菜殘渣堆肥、落葉堆肥、有機廢棄物堆肥等。只要是經過好氧性微生物分解的有機質資材,均可使用本儀器進行熟度判定。
Q8:哪些類型的堆肥無法用本儀器測定?
A:以下三類堆肥不適合使用 Compostester 測定:
- 厭氧狀態下製造的堆肥:好氧性微生物被抑制,無法正常呼吸耗氧
- 極度酸性或鹼性的堆肥:極端 pH 值會抑制微生物活動
- 添加藥劑的堆肥:某些藥劑可能抑制微生物的活性,影響測定結果
Q9:Compostester 的測定值與作物安全性有什麼關係?
A:測定值反映的是堆肥中易分解性有機物的殘留量。未熟的堆肥施用到農田後,易分解性有機物會在土壤中繼續快速分解,可能產生有機酸等物質,對作物根系造成傷害。因此,Compostester 數值越低,代表易分解性有機物越少,堆肥對作物的安全性越高。但需注意:氧氣消耗量低僅代表易分解性有機物少,並不代表完全沒有其他類型的生育阻害物質。
