基质中的泥炭和泥炭替代原料

       基质是可以生长植物的异地土壤（CEN 1999）。基材包括专业基材和家用基材。该基材适用于所有植物栽培领域，特别是幼苗生产，蔬菜，花卉，浆果栽培，林木幼苗栽培，食用菌覆盖，园林绿化等许多领域。对于现代农业，城市农业和景观绿化来说，该基质已成为必不可少的。新的绿色材料。

       作为全球最大的泥炭市场，中国正在泥炭产业链和价值链的末端与所有供应商紧密合作，以实现资源价值共享并促进全球泥炭产业的发展。然而，由于中国泥炭资源的缺乏，现代园艺的迅速发展以及泥炭资源的巨大需求，近年来进口泥炭资源的数量迅速增加。尽管当前的国际泥炭资源供应链可以完全满足中国市场的需求，但在新的王冠疫情爆发和全球化逆转的情况下，中国市场必须提前计划并作出事先安排。因此，深入分析泥炭和泥炭替代材料的特性，来源及其在基质质量中的作用不仅具有重要的现实意义，而且具有一定的战略意义。

基体性质是原材料性质的综合反应。原料的积极作用可以增强基质的优势，而原料的副作用可能会导致使用基质的风险。基质的质量由物理指标，化学指标，生物学指标和经济指标组成。本文根据基质的质量指标，植物要求和基质栽培要求，分析了最有可能替代或部分替代泥炭的四种原材料，以期为相关企业和专业人士提供有益的启示。

1，泥炭

       由于基材的大规模商业应用，苔藓泥炭已成为基材的主要原料，并且苔藓泥炭被用作基材的理想成分。实际上，酸调节和施肥后的苔藓泥炭是某些基质的唯一原料。仅在少数国家，例如法国，波兰和英国，非豌豆被用于制备家用基材。

       泥炭之所以成为专业基材的核心原料，是因为中低分解苔藓泥炭（H1-H5）的孔结构既可以确保基材的高气孔，又可以具有高的水孔。尽管中高分解泥炭（H6-H10）的气孔明显减少，但冬季冻裂后泥炭气的气孔会明显增加。泥炭的低pH值和低营养特性可以手动调节以满足特定植物的需求。由于泥炭是在停水减量环境中死植物残留物的积累，因此泥炭中没有病原体，虫卵和草籽。泥炭的加工，筛选和混合过程是物理过程，很容易实现机械化和自动化而不会引起健康风险。与其他非豆类相比，泥炭的商业价格也极具竞争力。泥炭的来源稳定，可以可靠地预期稳定的质量。

       从世界基质材料销售的排名中也可以看出泥炭的突出优势。在世界上，德国是专业基材和家用基材的最大生产国。该国有很多泥炭资源可以开发和利用，但有些泥炭仍来自波罗的海国家。荷兰国内的泥炭资源已经用尽，但是荷兰在工厂园艺方面是一个非常发达的国家，并且泥炭基材仍被广泛使用。重要的园艺国家，例如意大利和西班牙，也引入了大量的波罗的海泥炭。因此，确保可回收的泥炭储备对于将来的基材生产非常重要。

       尽管泥炭是迄今为止最重要的基材原材料，但近年来，全世界在泥炭替代品的开发和测试上投入了大量的金钱和人力。其中，最有可能替代或部分替代泥炭的四种材料是椰子皮，木纤维和树皮。和生物质堆肥。

2，椰子壳

       可可泥炭椰子块来自椰子树的果实。可以提取椰子中的果皮纤维（果皮中的海绵状层）以制成椰子纤维，其余组织中的碎屑为椰子泥炭。将果皮纤维直接切成小颗粒，这就是椰子块。斯里兰卡和印度每年都向世界各地供应椰子壳。中国距离斯里兰卡，印度相对较近，运输距离短，因此货运量远低于欧洲。东盟十国的运输距离更近，关税降低，椰子皮资源更具竞争力。

       椰子纤维的生产需要将椰子皮在水中浸泡数周，然后使用机械或手动梳理方法提取椰子纤维，从而留下细小的海绵状废物或椰子泥炭的副产品。椰子壳的物理和化学性质取决于椰子壳的来源，储存时间和加工过程。椰子粉的突出特点是含盐量高，因此盐洗缓冲液是椰子粉必须完成的生产工序。水洗盐不能完全洗掉椰子皮中的盐。为了确保椰子糠的植物安全性并降低高盐含量的风险，通常使用钙和镁化合物来交换椰子糠中的钾和钠离子，以减少椰子糠。块中的钾和钠含量。当椰子皮完全被钙和镁离子替代时，它被称为缓冲椰子皮，可以防止作物生长过程中钾和钠的过量释放。当然，缓冲椰子糠的成本也显着增加。

       椰糠椰块具有良好的润湿性、极高的空气容量和较低水容量。椰糠具有良好的水气平衡能力，所制备的基质可以用于现代园艺所有领域。椰糠特征非常接近于泥炭，所以缓冲椰糠尽管价格较高，但市场需求却不断增长，并逐渐成为种苗培育、基质栽培的重要资材，用椰糠椰块制作的种植袋在蔬菜、鲜切花、浆果中已经广泛应用，椰子壳在树木苗木基质制备前景也非常广阔。

3，木纤维

       木纤维可以通过机械和热学技术由木材和废木制成，只有通过机械制造的木纤维才能用于基材的制备。用胶水，涂料，油漆或有机和无机物质处理过的木材不能用作木纤维原料。为了防止木纤维固定基质中的氮营养，可以在木屑进入挤出机之前先用氮肥浸渍然后挤出。通过氮肥浸泡处理，缓释氮肥被缓慢释放以吸收微生物，从而抵消了微生物固氮作用。

       在欧洲销售的木纤维品牌包括Hortifibre®，Culti-Fiber®，Torbella®，Bio-Culta®-Faser，Torresa®，Pietal®和Torbo®等。其中，Torresa®木纤维用于基材行业在德国，瑞士和英国更多，其90％-95％的原材料来自云杉，而5-10％的原材料来自其他针叶树。法国Hortifibre®产品也已在许多欧盟国家推广和应用，并已进入中国。

       木纤维结构是纤维状，多孔，疏松和弹性的。木纤维的堆积密度低，空气容量高，排水性好和水容量低。木纤维的收缩值低，因此可以减少基质的收缩。另外，木纤维具有良好的润湿性，没有杂草种子和病原体。木纤维的pH（H2O）在4.5-6.0之间。随着基质中木纤维含量的增加，物理性能发生显着变化。基质中理想的木纤维含量为基质的30％。总体而言，木纤维在基体中的应用潜力尚未充分开发，木纤维的应用前景十分广阔。

4，堆肥

       堆肥是通过需氧发酵由可生物降解的废料制成的，但是使用堆肥作为原料的专业基质仍然很少。德国堆肥中只有6.25％用于基质准备，而家用基质是主要基质，专业基质很少。主要原因是堆肥原料的来源复杂多样，堆肥前未对废物成分进行适当分离。堆肥成分通常不是有机物，而是无机物。有时无机物含量甚至达到70％。德国基质的堆肥原料标准是有机物含量大于15％，远低于泥炭和椰子糠的有机物含量。有时即使将堆肥原料仔细分选并分离，所产生的堆肥也无法获得出色的泥炭特性。当将堆肥用作基质材料时，堆肥的高pH（8.6）和高盐度（1,650 mg / L）是致命的问题。高矿物质含量和大体积的堆肥将大大增加基质的重量，增加运输成本，并可能导致种植事故。考虑到堆肥的高pH和高盐度特性，堆肥不能单独用作基质材料。必须将其与低pH和低电导率的泥炭混合，以避免种植风险。出于安全原因，添加到基质中的堆肥的最大量不应超过40％。

5，树皮

       用于基质制备的树皮主要是云杉和其他针叶树皮。将原始树皮压碎并筛选，然后在户外堆放和发酵。树皮发酵的目的是消除固氮，否则会导致植物生长中的氮缺乏。通常，在发酵开始时将尿素添加到树皮中以加速微生物的活性。随着发酵过程的进行，C：N比逐渐降低，N固定逐渐降低。

       在树皮中混合和堆肥可以显着增加基质的空气容量，改善基质的排水，增加阳离子交换能力，并改善pH缓冲效果。但是，堆肥树皮的pH和盐含量可能太高，需要测量和使用。树皮中添加的树皮数量取决于衬底的对象，最小值为5％，最大值为50％（v / v）。

       中国是一个森林资源匮乏的国家，树皮的来源是有限的，因此不太可能大规模使用树皮。即使在欧洲，一些国家也使用树皮作为能源，树皮的来源非常有限。只有某些高附加值的经济作物，例如蓝莓基质，才能使用堆肥树皮作为原料，以确保基质的结构稳定性。

       德国某人使用纯泥炭作为对照，比较了风量为25％时堆肥-树皮-木材纤维基质的性能。尽管纯泥炭底物和非泥炭底物具有相同的空气容量，但它们的化学性质却大不相同。堆肥-树皮-木材纤维基质的堆积密度高达280克，水容量显着降低，pH值增加，无机养分大大增加，减少了人工调节的可能性。

6，泥炭替代的前景

       从以上分析可以看出，最有可能成为泥炭替代资源的材料是椰壳纤维，木纤维，树皮和生物质堆肥。前三种材料基本满足自然界对基质制备的要求，仅生物质堆肥还需要大量的研究工作。尽管有许多可用作生物质堆肥的原料，例如农林废料，动物废料，酒糟，谷壳，垃圾污泥，蘑菇废料，木屑和锯末，小麦秸秆，造纸废渣，海藻，食品废物，糖渣，烟渣，可可壳等，但由上述材料制成的大多数堆肥尚未经过严格测试，已得到广泛使用。因此，在上述四种材料中，最有可能替代泥炭的是可可糠，木纤维和树皮。必须强调的是，即使使用替代原料，也最好添加一些泥炭来稀释，以弥补替代原料的缺点。因此，尽管可以将泥炭更换的旗帜抬高，但是用于泥炭更换的基材不能完全没有泥炭。该基质成分的当前状态可能会持续到很长的将来。