蔡宜峰
有機材料 | 碳(%) | 氮(%) | 用量(kg) | 碳(kg) | 氮(kg) | 碳氮比 |
太空包廢料 | 45 | 1.0 | 1,000 | 450 | 10 | 45 |
菜 仔 粕 | 20 | 4.5 | 100 | 20 | 4.5 | 4.4 |
牛 糞 | 21 | 1.5 | 40 | 8.4 | 0.6 | 14 |
雞 糞 | 6 | 2.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 2.4 |
米 糠 | 16 | 2 .0 | 10 | 1.6 | 0.2 | 8 |
堆肥前材料 | 合計 | 1170 | 481.2 | 15.8 | 30.4 |
縱觀人類文明發展，早在農業時代，人們已體認到回收自然資源再利用之妙用，並巧妙地運用到農業生產上，例如將作物殘渣及禽畜類排泄物等有機廢棄物回歸 農田使用，化腐朽為神奇，以作為增進農田地力之手段。當邁入工業時代後，追求高產值成為惟一的目標，自然資源即被人們任意的開發及揮霍。惟自
所謂堆肥法即利用廣泛分佈於自然界之微生物，在控制的條件下，將廢棄物中不穩定的有機成分加以分解，轉換為安定的有機質成分，即腐熟的堆肥，其在農業 生產及保持地力上，兼具肥料及土壤改良的效益，故為廢棄物處理中重要的一環。堆肥法的優點在於不需要高度的技術、處理成本低、安全衛生、合於環境保全的原 則，其缺點在於成品堆肥的品質較難控制，惟仍有待檢討評估及重新規畫之價值。
本文擬針對有機廢棄物堆肥化之技術原則，以及溫度、通氣及水分控制等多種技術層面加以檢討評估，以供日後研究及應用之參考。
新鮮或未腐熟之有機物施用於土壤可能引起不良後果，如土壤缺氮、產生有機酸或土壤還原性阻害作物生長、傳播病原菌、雜草種子等。因此，製作堆肥之堆肥化過程；讓有機物充分腐熟，使它轉變為安全、穩定之高品質有機質肥料，相當重要。一般堆肥腐熟之目的包括有：
一、調整有機物碳氮比(C/N)
當堆肥材料的碳氮比大，若直接施用於土壤中，在堆肥材料分解初期會造成土壤中有效養分減少，尤其是氮素成分的影響最大，而阻礙作物生長。當堆肥材料碳 氮比過小，直接施用土壤中，會大量釋出可溶性鹽基及產生土壤還原性，而影響作物生長。一般而言，堆肥材料經堆積分解，碳氮比降至20以下，達到穩定腐熟 時，即可直接施入土壤。
二、減少有害成分
有機物分解會產生甲烷、氫氣、酚酸、有機酸等有毒物質，對作物生長有害，若經過堆積腐熟分解可減少有害成分。
三、避免有機物分解所產生的不良因子
一般有機物含有醣類﹑脂肪酸等成分，當微生物分解時會產生高溫及局部的缺氧情形，微生物大量繁殖，產生土壤還原性，不利作物根部生長，如事先堆積分解，則可避免直接施用時影響作物生長。
四、消滅病菌﹑蟲卵﹑雜草種子
機材料如穀殼、蒿桿、糞尿等均附著許多病原菌、蟲卵及雜草種子。堆肥如經適當醱酵，溫度最高可達60℃以上，大部分的病原菌、蟲卵及雜草種子在此種溫度下可被殺滅。
五、改良物理性
許多有機材料如蒿桿、殘枝、樹皮等材質堅硬、纖維強韌，經過堆積分解後會變成脆細、柔軟、利於撒布，與土壤混合均勻。
六、減少臭味，維護田間衛生
經過適當堆積腐熟的堆肥會降低令人不快的臭味，於田間施用也可減少蚊蠅茲生，維護環境衛生。
七、可調配堆肥成分、增進肥效
不同有機材料所含營養成分差異頗大，如經適當調配，製成的堆肥成分能配合不同作物生長所需，且堆積腐熟後可增加有機材料的有效性磷與氮素，可增進作物產量及品質。
堆肥製作過程是把有機廢棄物予以適當堆積，在控制條件下，利用微生物作用，將有機材料醱酵分解，轉變為有機質肥料。有機材料在適當的條件下堆積醱酵， 可以縮短有機物分解的時間，而生產出物理性狀均一，化學成分穩定的高品質有機堆肥。茲將堆肥化之條件因子及若干製作要領敘述如下
一、碳氮比
有機廢棄物中碳氮比是一個非常重要的因素，堆肥化過程中，微生物需要碳素當作生活能源，同時也需氮素來維持生命及建造體細胞，適合於微生物之碳氮比介於
20:1至30:1，碳氮比太高時，會因氮素缺乏，致使微生物無法大量繁殖，堆肥化過程進行相當緩慢。如果碳氮比太低，微生物分解出過多之氨，而易從堆肥中逸散，導致氮素損失。堆積過程進行時，有機廢棄物中之碳氮比逐漸減少至20:1左右。
二、酸鹼值(pH)
一般有機材料分解醱酵的
三、微生物菌種
微生物擔任有機物分解與堆肥穩定化之重要角色。不同的堆積材料如能接種適當的微生物菌種，可以加速堆肥醱酵。惟最有效率之堆肥化堆積法，為維持微生物 最適宜之生長條件，使微生物充分的活動繁殖。一般堆肥化前將材料混合時，微生物菌種應均勻撒佈，以利微生物迅速繁殖。其中微生物菌種繁殖可以採用自然堆肥 法，即於木屑、豆粕等材料中接種綜合性微生物菌種，再依堆肥化條件實施堆積腐熟，使其自然接種于腐熟堆肥中，而且在腐熟堆肥中即含有許多堆肥分解微生物， 故可做為下一批堆肥製作時之微生物菌種。
四、腐熟度
由於堆肥腐熟程度的高低將影響施用堆肥的安全性，但有關堆肥腐熟度仍需若干化學成分分析法作為依據標準，一般較常用者有
一、基本原則
堆肥溫度變化是堆積材料經由微生物作用後產生溫度累積之表徵，當堆肥化過程進行正常時，初期溫度急速升高達
二、溫度變化及其應用
由於溫度是反應堆積材料中某一層次之微生物活動情形，而且堆積體中空氣及水分含量互有差異，致使微生物的活動有所差別，所以溫度在堆積體中即有不同層 次的變化。一般以堆肥材料表層內約30~50公分處之溫度反應較高且穩定，因此應以該處為測量堆肥溫度變化之重點。另堆肥化過程中溫度的變化，代表著不同 的微生物作用機制與反應，一般在堆肥化過程中基本上可劃分成高溫期(
1.高溫期:
有機材料含有許多易分解的有機成分，如氨基酸、蛋白質、脂肪等，此類有機成分如經微生物醱酵分解，會產生溫度及酚酸等有機酸，此時微生物以嗜高溫細 菌、放線菌和真菌為主，有機酸成分會繼續被分解，而溫度會在堆積體中累積，溫度最高可達60℃以上，一般高溫期約持續10~14日左右，大部分有機材料如 穀殼、蒿桿、糞尿等附著許多的病原菌、蟲卵及雜草種子，在此種高溫下可被殺滅，且有機酸成分被分解，可降低堆肥對作物之危害，所以經過堆肥化高溫期之作 用，產生堆肥的品質較優且穩定。
2.中溫期:
由於堆肥溫度導因於微生物活動產生，而微生物菌相會因堆肥才能中有機成分之改變兒變化，所以當堆肥材料中易分解有機成分被微生物分解降低含量時，此時微生物以嗜中溫細菌、放線菌和真菌為主，溫度將因此略為下降，一般中溫期溫度在50~
3.低溫期:
在農業廢棄物堆肥化過程中，細菌、放線菌、真菌和一些原生動物皆很活躍，放線菌在堆肥化後期會大量繁殖，並以分解堆肥中之纖維素及木質素為主，此時溫 度逐漸降低至50℃以下，且溫度在翻堆後亦不再上升，堆肥顏色轉變成深褐黑色，無嗆鼻的臭味，而產生類似泥土的香味，此時堆肥已接近腐熟階段。
一、基本原則
堆肥化作用以好氣性分解較佳，充分供給氧氣為基本條件，氧氣可經由翻堆或打氣方法，進入堆積有機物之中，而形成好氣狀態。堆積氧氣之需求量，依有機廢 棄物性質、水分含量、溫度、微生物族群大小等不同而有差別。為要控制通氣性，通常都要調整堆積物之大小長短，使其適於通氣，或者調整水分含量，加入樹皮、 鋸屑、榖殼等添加物，來改進通氣效率。堆肥化過程中，堆積材料中之水分含量為維持微生物生命及活動重要因子。適當的水分含量為
二、通氣控制及其應用
在以木屑及稻草為主要碳源，以雞糞為主要氮源之堆肥材料配方中。當利用開放式空間堆積法，配合翻堆機每週一次定時翻堆，其堆肥化過程中氮的損失率約
一般由於有機物所含碳、氮、磷及鉀成分在堆肥化過程中，伴隨著微生物的固定化及礦質化之交替作用，不同成分各有變化而終將達穩定。堆肥化中有機物所含 植物營養要素成分濃度雖會因碳成分迅速分解之濃縮效應而逐漸增加，但亦可能隨多餘水分之流出而損失，或由氨揮失作用或硝酸脫氮作用等造成部分營養要素成分 之損失。堆肥中如能使堆積體維持成較好氣狀態，使礦化之銨態氮快速轉成硝態氮，以免氨態氮揮失，且可避免硝態氮進行脫氮作用而損失。
表一、太空包雞糞堆肥化前後氮、磷、鉀及碳成分含量之變化
翻堆方式 | 堆積日數 | N | P | K | C | |
────── % ─────── | ||||||
0 | Mean | 1.69 | 0.16 | 0.42 | 50.4 | |
Se | 0.04 | 0.02 | 0.04 | 2.6 | ||
開放式翻堆 | 98 | Mean | 2.23 | 0.36 | 0.86 | 36.9 |
Se | 0.15 | 0.03 | 0.08 | 4.8 | ||
密閉式送風 | 65 | Mean | 2.56 | 0.35 | 0.94 | 36.8 |
Se | 0.27 | 0.02 | 0.05 | 1.6 | ||
柒、有機材料種類
一、農場有機廢棄物
主要為農場生產的作物殘株如蒿桿、稻蒿、穀殼、蔗渣、菇類廢棄物、雜草、樹葉等，其成分大多為碳氮比例大(表二)，宜添加含氮成分高的材料以加速腐熟時間。
二、糞尿類
主要分為畜產及家禽類，前者以豬糞、牛糞為大宗，後者以雞糞為代表，另外有海鳥糞等。此類有機材料多屬含氮成分高，碳氮比例小。一般作為堆肥材料宜添加適量碳氮比例大的有機材料以增加堆肥有機質成分。過去農家生產的廄肥則可視做堆肥。
三、農產加工副產品
農產品加工所生產的有機廢棄物包括血粉、乾肉粉、骨角粉、魚粕類﹑油粕類等，其成分富含各種肥料成分，適合作為堆肥添加劑，以增加堆肥肥分。
四、工業、都市廢棄物
主要有糖蜜、羽毛、樹皮、木屑、污泥及垃圾等類。此類有機材料必須注意其成分所含有害成分如鎘、汞、砷的含量。
五、綠肥
利用農田休閒期栽培綠肥，可直接犁入農田以保養土壤，亦可作為堆肥材料。主要綠肥作物有：1.田菁 2.太陽麻 3.埃及三葉草 4.紫雲英 5.油菜 6.大豆類 7.豌豆 8.大菜 9.羽扇豆 10.虎爪豆。
表二、不同有機材料成分分析
材 料 | C/N | 全碳% | 全氮% | 磷 | 鉀 |
牛 糞 | 13～17 | 35 | 1.8 | 0.5 | 1.7 |
豬 糞 | 8～15 | 42 | 3.0 | 3.0 | 0.5 |
雞 糞 | 6～9 | 18 | 3.3 | 1.7 | 2.4 |
米 糠 | 18～22 | 55 | 2.4 | 0.4 | 1.8 |
大 豆 粉 | 4～6 | 38 | 7.0 | 0.6 | 2.4 |
大 豆 桿 | 30～36 | 42 | 1.3 | 0.3 | 0.5 |
樹 皮 | 120～500 | 70 | 0.3 | 0.08 | 0.6 |
稻 蒿 | 45～60 | 43 | 0.7 | 0.1 | 2.0 |
穀 殼 | 70～90 | 35 | 0.4 | 0.1 | 0.6 |
太 空 包 | 25～40 | 44 | 1.1 | 0.4 | 0.5 |
一、堆積場所
基本上有頂棚的堆積場舍最理想，如在戶外露天堆積，則需有適當敷蓋，以防雨水沖刷。另外必須考慮水分取得，翻堆空間，通風情形及肥水收集等問題。
二、準備材料
一般堆肥材料之選擇，必先瞭解作為堆積主體的有機材料之碳氮比屬於高者亦或低者，而以相對之碳氮比的材料作為配合。例如以稻蒿類碳氮比高者為主體，則 可配合含氮較高的雞糞﹑豬糞﹑豆粕﹑鳥糞等﹑如以豬糞類碳氮比低者為主體，則選擇若干碳氮比高的木屑﹑廢棄菇類堆肥﹑穀殼等作為配合材質。但無論任何材 料，都應以來源豐富，取得容易且成本經濟低廉為原則。而且大型的堆肥材料必須事先切斷以利微生物分解，一般以5~8公分以下為宜，越細越佳。
三、假堆
通常碳氮比高的有機材料，其材質都較堅硬且容積比重低，在混合材料堆積，前事先單獨加水使其纖維軟化，容積比重增大，以利後續堆積醱酵，稱之『假堆』。
四、混合及水分控制
堆肥材料經過充分混合均勻較有於醱酵，如為了省工，可採用混層堆積，即一層含碳較高的朿機材料厚約30公分再添加一層含氮高的材料厚約4~5公分，層 層混合即可。堆肥材料混合的同時可以適當地調整含水量至約60%，此種含水量近於以手緊握堆積材料而水能沿指縫點滴成形，或以棒插入堆積材料中，拔出時棒 端濕潤。水分含量不足，添加水分時需注意不要讓肥水流失，以免損失肥分，應經由肥水溝收集後重新加入堆肥中。堆積材料水分含量過多可加木屑﹑穀殼等調整 之。
五、堆積
堆積之體積越大，愈容易發熱升溫，但在初期60℃ 以上的高溫期維持7~14日後，應加以調整至50~60℃為最適合醱酵的溫度，其方法為加強翻堆及通氣，以散去醱酵熱能；否則溫度過高，堆肥分解醱酵期將 延長，且易損失氮成分，堆積之體積過小，溫度不易升高，未能達到殺菌及醱酵之目的。一般堆肥堆積高度不宜超過1.5公尺，堆積之體積則視氣候條件及通氣設 備來考量，其中溫度因子將是很好的參考指標，也就是堆肥醱酵溫度變化如經高溫殺菌期﹑中溫醱酵分解期，乃至低溫後醱酵期之模式，其醱酵腐熟必將完整，所以 在氣溫低及有通氣設備，則可酌量增加堆積之體積。
六、敷蓋
目的在於防止水分散失﹑保溫，使堆肥水分及溫度均勻分佈，而有促進醱酵之作用。其次敷蓋可防止蚊蟲放卵茲生，及病菌雜草種子侵入，以維持堆肥品質。敷蓋物之材質以麻布類稍具通氣性者為上品，其次為稻草﹑蒿桿類﹑草蓆等，塑膠布僅適於戶外防雨使用。
七、攤開(後醱酵)
當堆肥醱酵溫度降至40℃左右，即使翻堆也不再升溫，且堆肥色澤變黑，沒有臭味，材質脆軟，可將堆肥攤開呈高約20~40公分平鋪狀。此時微生物轉為低溫後醱酵作用，堆肥成分趨於穩定腐熟。同時可讓土水分自然蒸散，以減少日後搬運之重量。
pH值容許範圍相當廣，由pH 3~11之間均可進行。但以pH 5.5~8.0較適宜。通常堆肥的pH值不易由外來添加物而改變，在醱酵初期如堆積材料之pH過高易導致氮素的揮發。當堆肥完全腐熟時其pH值會呈近中性或微鹼性。 (1)碳氮比必須低於20，(2)還原糖比率必須低於35%，(3)陽離子交換能力漸趨近於100毫克當量/100克土，(4)固定態氮含量趨近於1.6%。另外如種子發芽率指數達到50~60%以上。或外觀判別，堆肥腐熟時其結構疏鬆，呈褐黑色，沒有臭味而呈泥土香氣均可以作為堆肥腐熟的依據。 60℃以上。這種高溫維持一段時間，然後逐漸下降至周圍溫度，溫度之升與降，反映出不同有機物之分解階段，作用的微生物先為嗜溫與耐高溫者，然後是中溫者(60℃以下)擔任腐熟之作用，爾後隨堆肥逐漸腐熟，溫度呈下降乃至恒溫。 60℃以上)、中溫期(50~60℃)及低溫期許(50℃以下)。茲將各個不同溫度變化期間之主要功用介紹如下: 60℃之間，此階段分解的有機成分以纖維素為主，並可將堆肥材料中無機成分轉化成微生物的有機體，此種成分當堆肥被土壤中微生物分解時再釋出無機養分，所以可視為堆肥具有緩效性肥料效果的重要因素之一。 60%， 這種程度可使水分供應無缺，同時也獲得充分之氧氣。過多之水分因把堆積材料中之結構破壞，小孔阻塞，阻擾氧氣之供應與二氧化碳之外逸，有機酸等有害物質累 積，有機物分解停頓。基本上通氣及水分兩者有互補互利之作用，例如當堆肥材料水分含量過高，將影響到堆積物中空氣含量偏低，故可利用翻堆通氣方式，增加堆 積物中空氣含量，並酌以降低水分含量。 37.1%，碳的損失率約64.9%，乾物量損失率為52.1%(表一)。當相同的堆肥材料配方，採密閉型容器堆積，並在堆肥化中持續實施通氣處理，其處理為以空氣壓縮機由容器下方開孔持續送風，送風量平均為13.8±0.9 L/min，其堆肥化過程中氮的平均損失率約為22%，碳的平均損失率為61.6%。以上相同堆肥配方，兩種不同堆積翻堆方式，致使堆肥中氮、碳及乾物量損失率已達顯著差異水準。顯然維持良好的通氣性可減少堆肥化中氮之損失。
對微生物而言，堆肥化(醱酵)設備為可提供並控制其生長的環境，最主要的控制因子為通氣性，即藉由機械設施使微生物能維持於喜氣狀態下，以提高堆肥化 效率，使生產製程更為經濟有效。若將堆肥化設施視為一個生產單元，則其操作因子即包括進料及出料方式、物料於此單元之停留時間、在此段時間內物料理化性質 的變化、及影響物料變化的因子等。若以烹飪來類比堆肥化，則烹飪工具一鍋子的衍變，就類似堆肥化設備的發展情況，如利用傳統的灶與現代的快鍋來煮東西，即 有明顯的效率差異。同樣的，堆肥化設施由傳統的野積式也已發展出許多快速的槽式(in-vessel) 堆肥設備。表二為各種堆肥化設備的簡易介紹，當然每種設備都有其優缺點，對以堆肥化方式處理廢棄物的觀點來看，其應有別於以生產商業化堆肥為目的的工廠， 即除品質需符合市場需求外，對生產成本的控制及二次污染防治措施更是重要。因此，應依所在區域的環境條件，選擇適合的堆肥設施。
若將堆肥化設施簡單分類，大致可區分為傳統式(野積式)、通氣靜堆式及槽式三類，前二者之區別在於堆肥化過程空氣提供的方式，即野積式主要藉由堆積體 的表面或翻堆來提供(好氧性)微生物所需的氧氣，其效率較差，而通氣靜堆式則是藉由通氣系統的安排及翻堆強制性地提供氧氣。槽式則可說是一堆肥化「設 備」，即其將堆肥化過程之操作因子(進出料方式、通氣量等)藉由設備元件來控制，可算是半自動化生產設備(因整個生產流程尚需包括前段物料調整及後續圓熟 等過程)，考量土地因素及二次污染等，槽式堆肥化設備應可說是未來的趨勢。
有機質肥料因其材料來源種類甚多，品質參差不齊，為有效管理有機質肥料，農業委員會及農林廳自78年7月起修正公布之『肥料管理規則』將有機質肥料納 入管理範圍，並公布有機質肥料品目規格，並經81年6月及86年2月分別修訂，目前共分為26種品目，逐項規定其保證成分，有害成分及其他規定事項，由業 者據以向主管機關辦理登記，由主管機關抽驗，以確保肥料品質。茲將其中若干品質檢定之標準列於表三。
表三、若干有機質肥料成分規格表
品 名 | 保 證 成 分 | 有害成分高限 (%以下) | 其他規定事項 |
一般堆肥 | 1.全氮0.6%、全磷酐0.3%、全氧化鉀0.3%。 2.有機質(乾基)60% | 銅0.01% 鋅0.08% | 1.水分35%以下， 蔗渣 堆肥40%以下。 2.須經腐熟醱酵者。 |
蛋雞糞堆肥 | 1.全氮2.0%﹑全磷酐2.0%﹑1全氧化鉀.0%。 2.有機質(乾基)40% | 銅0.01% 鋅0.08% | 1.水分35%以下。 2.須經腐熟醱酵者。 |
混合有機質肥料 | 1.全氮及全磷酐，或全氮及全氧化鉀之合計量6.0%。 2.全氮﹑全磷酐﹑全氧化鉀1.0%。 | 每含1.0%全氧量計鎘0.00008%，砷0.01%。 | 1.固態有機質40以%上。 2.水分35%以下。 |
樹皮堆肥 | 1.全碳量40~50%。 2.碳氮比20~40%。 3.陽離子交換容量60毫當量 /100克。 | 1.電導度4.0毫姆歐/公分以下。 2.水分40%以下。 | |
資料來源: 肥料管理手冊八十六年修正版 | |||
拾壹、堆肥的功效
適當施用品質優良的堆肥，不但供給作物養分外尚可改善土壤化學性、物理性及生物性﹑而增強地力，並能提高作物穩定的收成。一般施用堆肥效果如下：
一﹑供給養分
堆肥不僅含有氮﹑磷﹑鉀﹑鈣﹑鎂﹑硫等多量養分要素，也含有鐵﹑錳﹑銅﹑鋅等微量要素，成為作物總合的養分供給源。但與化學肥料有很大的區別，即其肥 效是緩效性，又連續使用時可累積效果。堆肥中有機物土壤中慢慢分解而放出養分，在前期作間未能分解而殘留的有機物，在次期作或翌年繼續分解供給養分。因此 未分解之有機物蓄積土壤中逐漸增加土壤養分供給力。
二﹑改善土壤化學性
1.土壤有機質：
一般堆肥因材料來源不同，化學成分差異性很大，然而當堆肥施入土壤後，經微生物分解後化合生成土壤有機質。水溶性有機成分為(如蛋白質﹑胺基酸及醣類)很快被土壤微生物或土壤酵素分解，然後纖維及半纖維素等被分解，再經轉化成土壤有機。
2.土壤pH值
土壤有機質所含的化學官能基，除了羧基屬於酸性在4.0左右，其餘如酚或醇等官能基都高過pH7.0，因此施用堆肥可使土壤pH值趨於中性，即使酸性土壤pH值上升，使鹼性土壤pH值下降。
3.土壤陽離子交換能量(C.E.C)
土壤陽離子交換能量是決定土壤對陽離陽子態養分的保肥力，CEC愈大土壤保肥力也愈大，減少化學肥料施用過多的肥害。一般有機質含量高的土壤其CEC也愈大。因，此施用堆肥可以增加土壤CEC，保肥力也較好。
4.土壤鉗合作用
由於有機質含有許多化學官能基，而具有所謂的鉗合作用，可以抑制活性鋁，防止鋁毒害，亦可防止磷的固定，增加磷的有效性，所以施用堆肥有促進土壤鉗合作用的功能。
5.土壤緩衝能力
所謂土壤緩衝能力，主要在於防止土壤環境因子如pH﹑離子濃度等變化過劇，進而維護作物根系環境的穩定性，尤其農藥殘留及重金屬污染等問題的防止。但上述功能必須在土壤有機質含量達到某一定量才有顯著效果，所以施用堆肥，增加土壤有機質，亦能促進土壤緩衝能力。
三﹑改善土壤物理性
1.改善土壤結構
堆肥分解釋出有機質，為長鏈化合物又帶有各種官能基和正負電荷，可促使有機及無機膠體和土粒相結合成粒團。長期施用堆肥可促進土壤粒團的形成，使土壤結構穩定，增進土壤的導水性及通氣狀況。
2.土壤水分
有機質的保水力比土壤中的無機成分強，長期施用堆肥可增加土壤有機質含量，不僅提高土壤最大含水量，更重要的是提高土壤有效水含量，有利作物生長。施用堆冒可增加土壤保水力，在乾旱季節更能顯出效益。
3.土壤氧氣
適量施用堆肥有利於土壤通氣性的改善,促進作物生長。然而若有機堆肥一次施用過高且堆肥品質不良，會造成微生物活動過度而消耗過量氧氣，致使土壤變成還原狀態，不利作物生長。
4.土壤沖蝕
土壤有機質含量高，粒團穩定，降雨時土團不易被衝散，不至使土壤表層產生硬殼，有利雨水入滲，減少水的逕流，及減少因土壤沖蝕而降低土壤肥力或污染水源。
5.土壤強度
施用堆肥增加土壤有機質含量，促進土壤粒團形成及結構穩定性，減低土壤總體密度及土壤強度，有利作物根系的發展及利用機械耕作。
四﹑土壤生物相及其活性之維持與增進
於有機堆肥含有極豐富且複雜的成分，施用於長期耕作的農田中，可以豐富土壤生物相，且施用品質優良的堆肥，亦使生物相趨向安定，化進而促進土壤中物質循環能，若干生育阻害物質也較易被分解去除。另外可以增強生物的緩衝能力，防止有害生物(病菌﹑害蟲)之突發增殖。
各種有機材料的質材及來源不儘相同，因此不同的堆肥的特性有或多或少的不同，在施用時的注意事項，各有不同，因此，正確的施用堆肥才能發揮其功效。如不當的施用可能無法達到應有的效能，反而可能浪費金錢，或有反效果的現象發生。
一、堆肥適宜當基肥
堆肥主要在改良土壤的物理性、化學性及生物性，其肥效大多屬於緩效性，因此作為基肥施用，可以事先改善土壤特性，供日後作物生育發展所需。一般果園在冬季根系休眠時施用堆肥，其它作物在種植前整地時施用。
二、施用堆肥應與土壤混合或覆土
施用堆肥與土壤混合，可促進堆肥分解及施用效果。其堆肥腐熟度不足時，更需與土壤混合，否則容易產生傷根或根系發育不良之現象。因此在果園施用堆肥，可採開溝或挖洞方式施用後再覆土，在一般田區則均勻撒布後翻犁入農地中。
三、施用量的決定
1.要注意經濟效益：
算經濟效益可以從當期作及數年的投資計算，尤其要視堆肥的施用，可增進化學肥料或土原有養分的效果表現，這是一般人較不易評估的。
2.堆肥著重土壤改良及肥效累積：
有機堆肥主要功效在改良土壤物理性及生物性，幫助土壤中營養分的有效性，且其肥效具累進性，因此，在保養土壤的功效上，施用堆肥比不施用的要好，每年都有施用比不施用好。
3.土壤特性之影響：
不同的土壤特性將影響堆肥效率的表現，例如在質地粘重的土壤應避免施用過量且含氮成分高的堆肥，以免反效果。在砂質地土壤則可以斟酌增加堆肥用量，使堆肥效益較易表現。
四、依需要選擇不同材質製成的堆肥
由於有機材料的成分不同，其分解程度及速度均不同。一般肥分高者，如含氮高的糞尿類及豆粕類堆肥較易分解釋出營養要素供作物利用。為了長期維護及增進地力，不易分解型的含有機質成分高的堆肥如泥炭類、樹皮堆肥、穀殼堆肥等，對土壤改善效果較長。
1970年代，石油危機發生後，有識之士重新體認到珍惜自然資源之重要性。因此有機廢棄物處理應朝『資源化』、『減量化』、『安全化』及『具經濟效益』等多元化策略加以開發。
肥料綜合分類表 | 間接肥料 | 農用石灰、硫磺粉 | |||
直接肥料 | 有機肥料 | 動物質肥料 | 糞尿類 魚肥、血粉、肉粉 廄肥(以糞尿為主) | ||
植物質肥料 | 堆肥、綠肥、廄肥 大豆餅、花生餅、菜子餅 茶子餅、棉子餅 | ||||
無機肥料 | 複合 肥料 | 氮磷肥：磷酸銨、磷尿素、硫磷銨 氮鉀肥：氯鉀銨、硝酸鉀銨 磷鉀肥：磷酸鉀 完全肥料：硝磷鉀、磷鉀銨 | |||
單質 肥料 | 氮肥 | 液體：氨水、無水氨 固體：硫酸銨、尿素、 硝酸鈉、硝酸鈣 | |||
磷肥 | 水溶性：過磷酸鈣、 重過磷酸鈣 可溶性：熔磷、鹼性熔渣 不溶性：骨粉、磷礦粉 | ||||
鉀肥 | 鉀礦粉 硫酸鉀、氯化鉀、硫酸鉀鎂 草木灰 | ||||
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