泥炭在基质材料中备受欢迎 泥炭因为优良的特性,在园艺界一直备受欢迎,一直被当做最佳基质来使用。也是各种混合基质中的核心原料。
但是,泥炭在自然界中生成十分缓慢,以后会越用越少,为了基质产业的可持续发展。我们还不得不寻找能够替代、至少是部分替代泥炭的可再生原料,以减少对泥炭的依赖。
我们要寻找的泥炭替代材料,要有充足来源、可持续、可再生、性质质量的特点,同时与泥炭接近、对双碳目标和环境影响较少。
这是一个全球性的挑战。
要确定其他材料能不能替代泥炭
我们先来看看泥炭的优势: 1、强大的保水、吸水性,长期透气保水。
2、强大的酸碱调和能力
3、不含病原菌、虫卵、草籽等病虫草害。
4、成分稳定、包装运输、使用等都方便
5、结构稳定、持久。
6、环境友好,不含有害化学元素,可以有机种植。
依据泥炭的特性,我们看看有什么材料可以替代、或者通过改良,可以达到泥炭的性能,最大程度的发挥泥炭替代材料的价值。
遗憾的是,大量科学研究表明:
能够完全替代泥炭的材料尚未出现。 只有椰糠、椰块、木屑和绿废堆肥等材料,在某些技术指标上接近泥炭物料特性,或者可能具有本地取材方便、成本低的优势。
为了确保基质质量和使用效果,目前采取的手段是将泥炭与替代材料配合使用,以达到扬长避短,趋利避害的目的。
一、泥炭替代材料之一:椰糠、椰块 椰糠来自椰壳纤维加工的废弃物,椰块来自椰壳切割产物。
椰糠椰块主要产自斯里兰卡、印度和菲律宾。当前,国内使用一般还需要进口。
椰糠、椰块的特点: 椰糠纤维丰富,孔隙度大,通气性好,透水性强。
椰块颗粒直径大,耐分解,有利于长期或超长期栽培后的基质结构稳定。
椰糠椰块亲水性好,不易出现憎水现象,配入草本泥炭,有利于解决基质的浸水湿润问题,有助于基质使用中的水分管理。
缺点:吸水、保水性,不如泥炭 椰糠可以吸收自身重量8-9倍的水量,低于泥炭的10-20吸水率。
椰糠的保水性也不如泥炭高。
所以椰糠基质在在栽培过程中需要更加频繁的灌溉,水分渗漏和养分流失也比泥炭高。
其他问题: 椰糠椰块是椰壳产业的副产品,椰糠椰块不是专为园艺产业而生产的,所以椰糠椰块的物理、化学和生物性质不可能完全符合基质物料的全部要求,对椰糠椰块进行一定的后期改造改善是十分必要的。
椰糠椰块最大的问题是因为椰树生长在海边,吸收的水分和海洋盐雾会让椰壳中含有大量盐分,这些盐分的化学成分是氯化钾和氯化钠,这些盐分如果不清洗完全,会在园艺植物种植和施肥过程中释放出来,对园艺植物生长造成伤害。
为减少基质中这些元素含量,就必须对椰糠进行清洗和置换,如果清洗置换工作不规范,椰糠椰块中盐分超标,基质企业生产前有不进行必要的检测,生产出的基质产品就容易出现质量事故。
椰糠存在的另一个问题是质量波动巨大,要保证基质质量稳定性比较困难。
在欧洲,虽然椰糠椰块到处可见,但因为物流、价格和环境影响原因,很多专家对椰糠椰块能否取代泥炭表示怀疑。
椰糠有时也可能含有杂草种子。要消除椰糠里的杂草,就需要对椰糠进行蒸煮,这将大幅度增加椰糠成本。某些热带杂草种子可能会传播植物病原体,种子到了哪里,哪里会有热带杂草传播。
环境影响方面 在环境影响方面,椰糠椰块洗盐过程中需要消耗大量淡水。高盐分的洗涤用水排放会导致环境水系污染,造成环境影响。印度的一些椰糠产区因为洗涤废水排放影响水质,已经造成了饮用水质量标准,甚至无水可饮。
椰糠椰块产自热带雨林的地区,为了扩大椰树种植而大肆毁林种椰,导致热带雨林锐减。从这个意义上说,与采用责任管理的泥炭开采相比,椰糠椰块对环境的影响比泥炭开采更大。
从全球椰壳总产量为6000万吨,但不会全部用于椰糠生产。全球椰树种植数量有限,到2050年全球椰糠椰块总量不会超过每年6000万立方米,说明依靠椰糠椰块替代泥炭可能性不大。
二、泥炭替代材料之二:木屑 能够用于基质原料的木质物料包括木纤维、锯末或树皮。
木质物料的突出特点 孔隙度大,通气性好,吸水力强。
缺点、不足: 但是木纤维保水力低,灌溉水极易渗漏,造成营养流失和环境污染,同时加大了灌溉频次,增加了耗水量和灌溉成本。
其它问题: 社会各界都关注木质材料的可持续性。因为木纤维不是来自废弃木料加工,而是使用专用原木。从环境保护角度来看,鼓励木质物料大规模使用也是不现实的。
木纤维和发酵过的锯末或树皮产品含有一定营养成分,有些营养成分如猛含量可能会偏高。如果基质中木质材料比例过高,就可能大大增加基质中锰的含量。
为了防止木纤维在使用过程中产生发酵生热而伤根,木纤维在生产中会结合大量氮营养,所以木纤维在使用过程中很容易出现微生物争夺氮素而导致叶片发黄。所以基质中如果增加了木纤维用量,基质在使用中就必须添加更多的氮肥。
质量不稳定 木质物料还有一个问题就是,质量、长度不均匀。因为不同批次木料不同,你永远不知道木材废料可能含有什么化学物质。
三、泥炭替代材料之三:绿废堆肥(发酵肥) 绿色废弃物堆肥主要指农林废弃物通过微生物发酵、有机物得到有效分解的产物。
从绿废到堆肥,物料的化学和物理特性有了很大变化。
特点: 绿废堆肥的显著特点是同一产品的不同部位和不同批次产品的质量不均匀。
除此之外,绿废堆肥是有机物分解而获得,好氧发酵越强烈,最终产品粒径越小,从插入导致绿废堆肥的空气孔隙率低、排水性差、容重高、盐分高等问题,这对园艺植物来说是非常不利的。
使用堆肥作为基质原料会带来许多杂质。尽管绿废物料在堆肥前都必须经过切碎分类,但仍会在堆肥中看到未切碎大块物料,造成堆肥质量不均,导致基质使用中设备堵塞。此外,堆肥中也会经常发现塑料、石头、金属和玻璃碎片等废弃物。
使用绿色堆肥时,营养不平衡也是一个问题。如前所述,堆肥中的营养水平可能会有很大差异,没有两批是相同的。堆肥含有大量营养物质,但很难预测这些营养物质的释放。
此外,如果堆肥不彻底,有机物质发酵不完全,直接加入基质可能会结合所施用的氮,导致植物中缺乏氮。
随着时间的推移,堆肥的微生物活性会改变生长培养基中的营养水平。随着堆肥的分解,营养物质会被释放出来,因此随着时间的推移和温度的升高,营养物质会继续在未使用的基质中积累,造成基质的盐分和电导率超标。
堆肥中可能观察到高氯化物含量,这可能会阻止植物吸收氮。此外,夏季的绿废物质可能含有大量不会分解且伤害植物的除草剂残留物。这些都会对基质质量产生严重影响。
因此,在德国的基质生产中,堆肥的用量不会超过30%,就是对绿废堆肥的限制。
绿废堆肥虽然是一个具有庞大来源的本地资源,但是要让绿废堆肥成为泥炭替代资源,还是受绿废对法的质量限制。
既然目前已有的几个泥炭替代材料,都存在这样那样缺点不足,为了基质产业的可持续发展,减少对泥炭的依赖,加强对泥炭、椰糠和木纤维的配合使用就是最好的选择。