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欧美业界如何看待基质产业及其未来发展
2022-03-17 来源:中国泥炭微信公众号 阅读量:58 评论:0
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1.基质产业的地位和意义

园艺是在园地内对具有较高经济价值植物进行集约化繁育、栽培、加工和利用的技术科学,现代园艺是利用人工环境并将具有较高经济附加值的浆果、蔬菜和观赏植物等作物种植方式从土壤种植改为基质栽培的过程。基质栽培与水培相比,具有运行稳定、管理简单、品质优良、口感鲜美的显著特征,因此基质栽培已经逐渐成为世界现代园艺的主流。

基质产业的社会经济价值。基质产业的发展带动了现代园艺的技术进步。欧洲基质的产量为3200万立方米,每年创造产值13亿欧元,基质从业人员11,000人。欧洲园艺产业因为使用基质每年创产值高达600 亿欧元,带动就业750,000人。基质栽培可以提高土地、水分、养分和阳光利用率,避免土传病害,较少硝酸盐、磷酸盐排放,生产效率高,产品品质好,在欧美国家的蔬菜、浆果和观赏花卉采用基质栽培比例已达90%。采用基质栽培不仅提高了蔬菜、浆果和观赏花卉产量和质量,也改善了社会公众的生活品质。

基质的技术进步价值。基质产品已经广泛用于蔬菜、浆果、观赏花卉、园林绿化等众多领域。基质可以为植物创造稳定孔隙结构,保障根际氧气,存储有效水分,供应多元营养,从而促进了园艺植物的健康生长。因为基质在容器中创造了远比天然土壤更优越的水气平衡、酸碱适中、结构稳定、营养充足的根际环境,所以植物产量和质量比土壤种植大幅度提升,用户经济效益大幅度改善。因为基质是工业化标准化生产,既保证了植物生产过程的标准均一整齐,也促进了园艺生产的机械化、自动化和信息化。基质育苗和栽培已经成为全球工厂化农业、屋顶农业、都市农业以及其他非传统空间农业不可缺少的生产手段,没有基质,就不会现代园艺技术的快速发展。

基质的配方工艺价值。用于配制基质的物料包括泥炭、椰块、椰糠、木纤维、树皮、堆肥等有机物料,珍珠岩、浮石、粘土和蛭石等无机物料。基质还根据植物需要配入多元肥料、石灰和生物菌剂等添加剂,以实现基质物理、化学和生物性状的精准平衡。因此,基质的科学配比和精准调制既是一种工艺,也是一种艺术。粗制滥造的基质虽然也比天然土壤效果更好,但与采用优质原料和精准调制的基质相比就会显示出天壤之别。好的配方意味着优质原料和精准调制,基质质量是一分钱,一分货。因为高质量基质不仅需要优质原料,更需要复杂的调制工艺和严格质量控制。

基质的增产提质价值。不同种属植物对水、气、酸碱、盐分和养分需求差异很大,因此,不同种属植物必须针对性性选用对应的基质才能确保其要求的最佳根际环境,确保植物的高产提质和增收增效。幼树和灌木植物,必须采用物理结构更稳定的木纤维或树皮原料。需水量高的植物,必须增加粘土用量以长时间地储存水分。增加基质排水性能,必须增加珍珠岩比例。科学的基质配方和精准调制工艺才可以为用户提供可预测有保证的植物根际条件,保证园艺作物产量,提高基质种植效率。用户在选购基质产品时如果只看价格,忽略基质性状和质量,最终会为自己的错误决定买单。


2.基质原料地位排序

根据欧美基质原料比例和来源便利程度,基质原料地位排序如下:

  • 白泥炭:主要以弱到中度分解的藓类植物组成,取自泥炭地中上层。具有可见的植物结构和黄棕色至深棕色,结构稳定,通气透水,pH和EC值极低。白泥炭可用于所有基质产品中,在欧洲基质原料中的地位排首位。

  • 黑泥炭:来自泥炭层底部,植物残体分解度较大、颜色较深、pH和EC值略高,矿物营养丰富。植物残体组成可能是藓类植物,也可能来自草本植物,也可能是草本藓类混合组成。黑泥炭可用于所有园艺领域,既可以用于制备专业基质,也可以用于制备土壤调理剂,在基质原料地位中排在第二位。

  • 椰块椰糠:通过椰壳加工获得,主要来自斯里兰卡、印度和菲律宾等热带国家。椰块椰糠具有良好润湿性、结构稳定性和疏松通气性,配合其他原料制备基质可用于蔬菜、花卉育苗和盆栽,也有直接制备成蔬菜、花卉的预制栽培条。椰糠椰块在基质原料中的地位可以排在第三位。

  • 木纤维:通过机械或机械热加工的木质纤维。因为特殊的C/N处理和热加工,木纤维不需进行常规的发酵处理,所以木纤维纤维丰富,疏松通气,容重极小,成本低廉。木纤维广泛用于盆栽植物、树木、灌木基质栽培,为提高基质性能,木纤维必须与泥炭和其他原料配合使用。木纤维在基质原料中的地位可以排到第四位。

  • 树皮:来自松树树干、树枝和小枝的坚韧保护性外鞘。树皮是兰花基质主要原料,有时也用于苗圃和花卉盆栽基质原料。当然不是所有基质都需要树皮,有时树皮也用作表土覆盖材料。树皮在基质原料中的地位高于稻壳和工业堆肥。

  • 稻壳:来自稻谷坚硬保护层,添加到基质中可以提高空气容量,但在稻壳需要预先热处理或发酵处理,并且处理后的稻壳pH和EC值都有明显提高,所有稻壳在基质原料中的地位不高。

  • 工业堆肥:主要由树枝、树叶、农作物秸秆经好氧发酵制成。堆肥pH值和EC值升高,所以植物不能在100 %堆肥中生长,必须用泥炭等物料稀释以后才能种植植物。农林废弃物经过好氧发酵后,还存在残体细碎、通气透水性不好等问题,所以欧洲基质中严格限定农林废弃物工业堆肥的添加比例。加之堆肥原料已经更多地用于生产清洁能源,欧盟国家内使用堆肥制备基质的用量越来越少。

  • 珍珠岩和蛭石:由天然水合火山岩受热膨胀制成的多孔结构材料,通常混合到基质中,以提高基质通气性、排水性和流动性。珍珠岩和蛭石是基质中用量较高的无机物料,地位仅次于木纤维。

  • 粘土:粘土通常以干燥颗粒或粉末的形式添加。粘土具有很强的结合水,可以改变基质水理特性。粘土保持营养能力较强,可以充当营养缓冲剂,保证在添加更多肥料情况下基质电导率不会明显提高。粘土在基质中的地位属于添加剂性质,用量比例不高。

  • 沙子和砂砾:用于提高基质流动性,增加基质重量,还可以在一定程度上改善基质水分运动性状,在基质中的用量较少。


    3.基质产业未来前景

    根据专家预测,到2050年,全球基质总需求将从2017年的5900万立方米,增加到2亿44万立方米,增长415%。
    因为疫情影响,全球工厂化农业面积迅速增加,进一步加大了对基质的需求,基质产业已经进入到快速发展阶段。

由于全球椰糠产量受椰树数量限制,木纤维产量受森林砍伐和加工能力影响,到2050年,全球椰糠产量只能达到3500万立方米,木纤维产量只能达到2500万立方米。所以全球2.44亿立方米基质原料来源还是需要泥炭这个扛把子。

泥炭原料仍将是未来基质不可替代组分。任何基质原料都没有像泥炭那样同时具备多种优秀品质。泥炭因其保水性高、通气性好而倍受青睐。泥炭pH值和EC值低,可以通过添加石灰和肥料进行精准调节,从而满足不同植物的特殊需求。泥炭不含人类和植物病原体,不会传播病虫草害。泥炭来源广泛,供应充足,可以满足所有用户需求。因此,泥炭已经在众多国家通过有机认证,在欧盟也是有机农业授权使用的原料。

园艺泥炭开采总量极少,对环境影响轻微。根据国际泥炭学会最新测算,全球泥炭地总面积为500万平方公里,年开采量8000万立方米,其中用于能源利用占50%,用于园艺泥炭开采泥炭地面积只占泥炭地总面积的0.05%,开采完毕的泥炭地已经实现了修复重建,重新开始泥炭积累,园艺泥炭开采对自然环境影响轻微。

泥炭开采责任管理认证是泥炭管理的重要手段。公众对泥炭开采忧虑来自对泥炭开采缺乏认知。采用泥炭生产责任管理框架,可以在泥炭矿产地选址、开采和迹地重建过程中进行全程管理,泥炭地重建和泥炭积累可以得到有效补偿。泥炭采购责任管理有助于泥炭地得到有效保护,并在泥炭开采之前就为泥炭地恢复重建做好全面准备。欧洲所有泥炭和基质企业都在致力于泥炭地责任管理,全面加入了泥炭生产的责任管理认证体系。

持续进行替代材料开发。尽管泥炭替代材料还存在这样那样弊病,但不断持续研制开发仍然是全世界基质行业不遗余力的努力方向。对替代原料的开发不仅要技术上满足基质和用户要求,还要在经济上可行,并积极推动以提升其成长潜力,缓解基质产业对泥炭的迫切需求。过去30 多年来,欧盟基质行业已经大量投资推动泥炭替代物料深入研究,今后也会继续推动泥炭替代材料的开发。(作者:孟宪民, 作者单位:东北师范大学泥炭研究所,中国腐植酸工业协会泥炭工业分会)

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