基質(zhì)是人工配制的用于作物育苗和無土栽培的多元混合物。專業(yè)基質(zhì)除了要滿足種子萌發(fā)和植株生長所需要的支持固定功能、水氣平衡功能、提供養(yǎng)分功能和提供緩沖功能外,還要滿足種苗和無土栽培企業(yè)的高效、安全、經(jīng)濟、可靠的要求,因此,專業(yè)基質(zhì)生產(chǎn)要實現(xiàn)實現(xiàn)基質(zhì)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;蜕鐣?,就必須選擇基質(zhì)原料。
早在 19 世紀(jì),專業(yè)基質(zhì)就進入園藝作物的育苗和栽培生產(chǎn)。在20世紀(jì)初期,歐洲的基質(zhì)生產(chǎn)商就開始利用各種材料進行專業(yè)基質(zhì)的制備,開發(fā)了第一代專業(yè)基質(zhì)。為了不斷降低生產(chǎn)成本,控制產(chǎn)品質(zhì)量,減少土傳性病蟲害傳播,歐洲編制了第一個專業(yè)基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。1939年英國的John Inne Compost公司開發(fā)了第一個發(fā)酵生物質(zhì)專業(yè)基質(zhì),其基本組分是有堆肥、泥炭和沙。1948年德國的Einheitserde公司開發(fā)了泥炭與粘土混和的專業(yè)基質(zhì),后來芬蘭的Puustjarvi開發(fā)了第一個完全用泥炭做原料的專業(yè)基質(zhì)。由于灌溉技術(shù)和施肥技術(shù)的改進,以泥炭為原料的專業(yè)基質(zhì)越來越廣泛地應(yīng)用于種苗生產(chǎn)和園藝栽培,作物產(chǎn)量明顯,產(chǎn)品品質(zhì)改善顯著。專業(yè)基質(zhì)生產(chǎn)者手中已經(jīng)積累了數(shù)百個配方。1970 年,荷蘭出現(xiàn)了一些專業(yè)基質(zhì)公司,從培育種苗到無土栽培,從園藝公司到居民家庭,專業(yè)基質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣,品種和數(shù)量需求越來越多,專業(yè)基質(zhì)已經(jīng)成為蔬菜、花卉與其他園藝作物育苗和栽培的主要原料。近年來,采用物聯(lián)網(wǎng)手段和計算機控制水源、肥料、通風(fēng)、除蟲條件的現(xiàn)代化連棟溫室比比皆是,采用專業(yè)基質(zhì)作為植物生長媒介,實現(xiàn)蔬菜、花卉生產(chǎn)的工廠化農(nóng)業(yè)模式已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要模式。
一個高品質(zhì)的專業(yè)基質(zhì)應(yīng)具備以下特征:植物栽培期間基質(zhì)的結(jié)構(gòu)不能發(fā)生發(fā)生改變;持水能力和空氣容積大,保證根系發(fā)育良好;基質(zhì)濕度不能太高,以防止傷熱變質(zhì)和降低基質(zhì)重量,減少運輸成本;不能含有有機污染物、重金屬和過高鹽分,防止對植物造成損害,避免產(chǎn)品污染;不能有病菌、蟲卵、草籽和植物繁殖體,不傳播病害、蟲害和草害。
要生產(chǎn)性狀優(yōu)良的基質(zhì),必須有優(yōu)良的基質(zhì)原料。要達到以上基質(zhì)指標(biāo),就要求基質(zhì)原料必須纖維含量豐富、通氣透水性好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不傳播病蟲草害,可見基質(zhì)對原料指標(biāo)的要求很高。在眾多基質(zhì)原料中,只有泥炭能夠滿足上述要求。因為泥炭具有以下特點:
?成分組成均一,便于工業(yè)化加工。
?結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高,不易降解和改變。
?持水量超過自身重量的3-10倍,同時能保持較高空氣容量。
?PH低,易于工業(yè)調(diào)整。
?礦物質(zhì)含量低,易于工業(yè)化調(diào)整。
?無病菌、無蟲卵、無草籽,不傳播病蟲草害。
與樹皮、木質(zhì)纖維、稻殼、椰糠和堆肥等基質(zhì)材料相比,泥炭在持水量、空氣容量、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、酸堿度、鹽分含量、病蟲草害和容重等8項關(guān)鍵指標(biāo)上均處于優(yōu)勢,任何一種替代材料都無法完全達到泥炭水平,泥炭在基質(zhì)組分中不可缺少,不可替代。我國南方地區(qū)泥炭資源稀缺,當(dāng)?shù)亻_發(fā)了秸稈、葦末、糖渣等生物質(zhì)資源工業(yè)堆肥技術(shù)以制備基質(zhì)原料,雖然成本低、來源廣、能夠彌補當(dāng)?shù)啬嗵抠Y源不足,但在技術(shù)指標(biāo)上與泥炭相比相差太遠(yuǎn),秸稈堆肥制備的基質(zhì)原料在持水性、通氣性、均質(zhì)化、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、鹽分、酸堿度指標(biāo)方面,只能達到泥炭指標(biāo)的20%,只有在病蟲害控制方面達到泥炭指標(biāo)的60%。生物質(zhì)堆肥的基質(zhì)原料應(yīng)用,其實是以犧牲基質(zhì)技術(shù)指標(biāo)和使用效果為代價的,可見生物質(zhì)發(fā)酵基質(zhì)原料還有很長的路要走。
除了生物質(zhì)堆肥獲取基質(zhì)原料外,椰糠也是近年推廣應(yīng)用新型基質(zhì)原料。椰糠是用椰殼剝下的外層纖維后粉碎制成,主要來自印度、斯里蘭卡等熱帶國家。椰糠價格低,容重輕,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,但存在吸水性過強,基質(zhì)空氣含量不足、含鹽量高、必須在使用前淋洗,需要使用前慎重處理。
既然制備專業(yè)基質(zhì)的原料是泥炭,我們就不得不了解泥炭的來源和質(zhì)量是否能夠滿足我國快速發(fā)展的基質(zhì)市場需求。用于制備專業(yè)基質(zhì)的泥炭原料既有從國外進口的蘚類泥炭,也有國內(nèi)開采草本泥炭。目前國內(nèi)市場的進口泥炭品牌有克拉斯曼、碧奧蘭、品氏托普、發(fā)發(fā)得、維特、福洛伽德等10多個品牌,產(chǎn)地以北歐和北美為主。國產(chǎn)泥炭主要來自東北的吉祥泥炭、碧源泥炭、蒙肥泥炭等。盡管進口泥炭價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國產(chǎn)泥炭,但中高檔盆花及無土栽培仍然大量采用進口泥炭作為基質(zhì)原料,國產(chǎn)泥炭則主要用于育苗基質(zhì)和景觀建植原料。
造成這種市場分異的原因是兩種泥炭類型差異和開采方式的不同。首先,進口泥炭以蘚類泥炭為主。蘚類泥炭主要形成積累于降水量大于蒸發(fā)量的寒溫帶冷濕氣候區(qū),植物養(yǎng)分來源完全依靠降水補給,因礦質(zhì)營養(yǎng)缺乏,只能生長不需要大量營養(yǎng)的貧營養(yǎng)蘚類植物。由于冷濕氣候造成植物殘體不易分解,所以蘚類植物殘體分解度小,殘體保存完整,表現(xiàn)為泥炭機質(zhì)含量高,分解度小,纖維含量豐富。我國地處中溫帶氣候區(qū),降水量低于蒸發(fā)量,氣候條件不利于泥炭的形成和積累,只有山區(qū)溝谷和水源穩(wěn)定平原河流兩岸局部有泥炭形成和積累。這些地貌部位水分來源不穩(wěn)定,地表經(jīng)常落干透氣,導(dǎo)致植物殘體分解迅速,植物殘體細(xì)碎,表現(xiàn)為泥炭有機質(zhì)含量低,分解度大,纖維含量低。
其次,蘚類泥炭酸度一般在pH3.5-4.5,性質(zhì)偏酸,不利于多數(shù)植物生長,所以蘚類泥炭使用前需要進行酸堿度調(diào)節(jié)。而草本泥炭酸度一般在pH5.0-6.5,個別干旱區(qū)草本泥炭pH值甚至呈偏堿性。草本泥炭多呈微酸性,符合多數(shù)作物根際環(huán)境要求,使用前不需要進行酸度調(diào)節(jié)。
第三,蘚類泥炭礦床規(guī)模大,厚度深,便于機械化平面開采,泥炭質(zhì)量均勻。由于西方國家泥炭產(chǎn)業(yè)歷史悠久,機械化水平高,分層開采符合泥炭品位成層分布特征,所以生產(chǎn)的泥炭原料質(zhì)量穩(wěn)定均勻。我國草本泥炭礦床普遍規(guī)模小,厚度變化大,土地占用費用高,不易實現(xiàn)機械化平面開采,因而多數(shù)企業(yè)采用挖掘機垂直開采,從而造成了泥炭上下混層,夾雜了大量熟土、病菌和草籽,影響了泥炭質(zhì)量穩(wěn)定。在我國只有吉林敦化吉祥泥炭公司和黑龍江嘉禾公司采用機械平面開采,因其泥炭質(zhì)量高、性狀穩(wěn)定而在業(yè)界廣受贊譽。
第四,國內(nèi)因多采用挖掘機開采,需要異地晾曬干燥。由于露天環(huán)境泥炭粉碎濕度控制不佳,造成泥炭顆粒過細(xì),粉末太多,配制基質(zhì)易于形成吸水過強、透氣性不好等問題,降低了泥炭的質(zhì)量和品質(zhì)。此外,國內(nèi)泥炭用戶多采用低價競標(biāo)方式采購資源,過分低價造成泥炭企業(yè)不顧質(zhì)量、輕視品牌、惡性競價,使國產(chǎn)泥炭陷入低價競爭的惡性循環(huán)。一些無證泥炭企業(yè)趁機亂采濫挖,采優(yōu)棄劣,不僅浪費了寶貴的泥炭資源,破壞了自然環(huán)境,也敗壞了行業(yè)聲譽。
客觀地分析進口泥炭和國產(chǎn)泥炭質(zhì)量差異及其根源,可以為科學(xué)利用泥炭資源、合理市場定位提供依據(jù)。蘚類泥炭纖維豐富,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,可以作為盆栽基質(zhì)原料,用于蝴蝶蘭、君子蘭等名貴花卉栽培和高品質(zhì)蔬菜無土栽培。草本顆粒細(xì)碎,但在作物育苗期大多只有30-50天,有限時間里泥炭結(jié)構(gòu)尚不會有太大變化,合理調(diào)配配方后,通氣透水性質(zhì)不會發(fā)生根本改變,可以廣泛用于種苗基質(zhì)生產(chǎn)。草本泥炭分解度大,腐植酸含量高,對養(yǎng)分吸附螯合能力強,反而比蘚類泥炭緩沖容量大,有利于一次性加入肥料,實現(xiàn)前期不燒苗,后期不脫肥的技術(shù)要求,可以簡化育苗操作,提高育苗效率。與此相反,蘚類泥炭分解度小,吸收容量小,不能將施加到基質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)有效吸附螯合,不得不在苗期再次補充液體肥料,增加了育苗勞動。