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泥炭:土壤修复的下一个风口?

| 2018-04-20

泥炭是由死亡植物残体在积水还原环境中积累转化形成的有机矿产资源,具有优异品质和独有特性,已经成为我国退化土壤改良和污染土壤修复的新型投入品。“由于泥炭土壤调理剂生产需要科学诊断、合理配伍,技术附加值高,所以土壤调理剂的经营利润也明显高于基质产品,可见泥炭土壤调理剂用于退化土壤改良和污染土壤修复是泥炭产业的下一个风口和金矿。”中国腐植酸工业协会泥炭工业分会和国际泥炭学会中国委员会秘书长孟宪民表示。

 

土壤改良修复最佳投入品


泥炭由植物残体转化而成,泥炭发生发育远离人类活动,有机质含量高、腐植酸活性强、无内生外源污染、矿体水平展布、品位横向稳定、便于工业开采和机械加工,是土壤改良和修复的最佳投入品。


泥炭属于成熟有机质,可以直接使用,无需再发酵,不会在使用过程中因泥炭发酵生热而造成烧苗,也不会因为再发酵与作物争夺氮素营养。无论泥炭地保持自然湿地状态,还是改造为农田,都可以生长多种多样的野生植物和人工作物。


泥炭有机质含量远高于其他有机肥料。“草本泥炭有机质含量一般在50%以上,木本泥炭和藓类泥炭的有机质含量大多达到90%以上,而鸡粪、羊粪、猪粪、牛粪、蚯蚓粪的有机质含量分别为25%24%15%14.5%28%。”孟宪民说,由于泥炭有机质含量高,在单位面积使用量就可比常规有机肥大大减少,从而明显降低泥炭在土壤改良和修复中的用量。


不仅如此,泥炭腐植酸含量大,活性强,都远超其他有机肥料。腐植酸在退化土壤改良和修复中具有不可替代的功能性作用。造炭植物残体在厌氧条件下发酵,有机物难以完全分解,而易于形成小分子有机物,众多小分子有机物易于在厌氧微生物作用下聚合转化成为腐植酸,所以草本泥炭腐植酸含量多在30%50%,藓类泥炭腐植酸多在20%40%,木本泥炭腐植酸甚至超过60%


另外,泥炭资源来自天然,洁净安全,没有污染。泥炭形成于人类文明出现之前,泥炭地大多位于水系上游,远离人类活动,工业污染难以进入泥炭地。“泥炭中没有抗生素、农药、重金属污染和其他工业有机污染,泥炭中本底重金属含量高低取决于流域水文地球化学环境,而自然界中重金属难以溶解运移,泥炭本底重金属含量很少,无一高于国家限量标准。”孟宪民说,泥炭是真正的绿色、健康、有机、安全的土壤改良和修复投入品,即使长期使用,也不会对环境造成任何负累。


记者了解到,泥炭质地均匀,物性松软,便于工业化处理。泥炭矿体产状水平,质地均匀,便于工业化开采。世界上广泛采用的平面开采工艺和垂直切块开采工艺可以维持泥炭原料品位稳定,从而保证了泥炭产品的质量稳定,不会出现有机肥那样的位置不同、质量不同、质量难以控制的问题,有利于泥炭企业经营和质量管理。“以泥炭为主要原料生产土壤调理剂,项目建设的机械设备和环保投入资金需求少,折旧费用小,加工成本低,产品竞争力强。”孟宪民说。

 

“解毒”土壤显神效


泥炭产业是以泥炭为生产资料进行加工利用,为现代农业和环境修复服务的新兴产业。泥炭是设施农业创新、退化环境修复、功能肥料生产、健康医药开发和海绵城市建设不可缺少的新型绿色资材。


孟宪民认为,泥炭在退化土壤改良和污染土壤修复中的作用日益显现,泥炭有机质可以提供作物需要的各种养分,增强土壤保水保肥和削减盐分性能,改善土壤物理性质和微生物活性,减少农药和重金属的污染,为土壤“解毒”具有神奇疗效。


“应主动发挥泥炭产品科技含量高、原料健康安全优势,积极开辟泥炭产业下一个风口和金矿,催生泥炭产业爆品,打造绿色创新动力,对促进我国退化土壤改良和污染土壤修复技术进步,提高农业科技水平,增加作物产量,改善农产品质量,建设美丽中国,都具有重要的现实意义和长远的战略意义。”孟宪民说。


孟宪民认为,泥炭有机质不仅是一种稳定而长效的碳源物质,泥炭有机质中还含有作物和微生物所需要的各种营养元素。随着泥炭有机质在土壤中矿化,泥炭中的有机养分就会不断地释放出来,供作物和微生物利用。泥炭有机质在分解过程中,还可产生多种有机酸和腐植酸,加快土壤矿物风化,促进土壤养分有效化,络合多价金属离子,增加其有效性。


孟宪民表示,泥炭有机质可以促进植物的生理活性,而泥炭腐植酸可提高植物生理活性。泥炭腐植酸盐能改变植物体内糖类代谢,促进还原糖的积累,提高细胞渗透压,从而增强了作物抗旱抗逆能力。泥炭腐植酸能提高过氧氢酶的活性,加速种子发芽和养分吸收,增加生长速度。


泥炭腐植酸可以用离子替换掉螯合态和络合态重金属离子,使重金属不易被作物吸收,减轻农作物重金属污染风险;能使残留在土壤中的DDT、三氮杂苯等化学农药溶解度增大,加速淋出土体,减少污染和毒害;能通过增加对有机物的吸附量和稳定性,固定在土壤中,失去活性,或者诱导有机物的活性自由基光解、化学降解,从而达到为土壤“解毒”的功效。

 

多措并举 开拓“金矿”


如何将泥炭土壤调理剂产品开发成泥炭产业的爆品?并开拓出泥炭产业的下一个风口和金矿?孟宪民建议,我国泥炭产业还必须多方面同心协力,刻苦攻关,开拓“金矿”。


市场定位,满足需求。泥炭属于稀缺自然资源,加工制备成土壤调理剂后价格较高,应该选择设施农业土壤改良和污染修复作为泥炭土壤调理剂的目标市场,而其他土地的改良和修复只有在政府或企业特需、投资造价较高情况才能成为泥炭土壤调理剂的目标市场。


科学诊断,功能配伍。土壤调理剂的核心技术是科学诊断土壤障碍因素和针对性调配功能成分,诊断准确和配方科学是确保泥炭土壤调理剂使用效果和市场扩展的基础。对于板结土壤应该突出调理剂的结构建造功能,对于酸碱不适作物植物生长的土壤,应该增强调理剂的酸度调剂功能;对于次生盐渍化土壤,必须增强调理剂的吸盐降盐功能,调整土壤酸碱度;对于重金属污染土壤,则必须补充功能性组分改变重金属价态,减少植物对重金属的吸收;对于营养失衡的土壤,必须根据土壤营养亏缺情况和计划种植作物营养需求,主动补偿亏缺元素,平衡营养比例,满足植物需求。


开发设备,保障质量。设备的自动化、生产的规模化是泥炭土壤调理剂企业保证生产规模、控制产品质量、取得合理利润的基础。泥炭含水量大,粉碎时黏结机腔;泥炭纤维多,盘式造粒不成球;泥炭腐植酸对温度敏感,不能承受高温烘干。因此,研制开发适于高水分泥炭加工的粉碎、造粒、烘干自动化成套生产线,对于泥炭土壤调理剂能否走入市场起到决定性作用。


编制标准,规范行业。标准和检验是泥炭产业健康发展之车的两个轮子,是规范泥炭土壤调理剂行业经营秩序的基础。严谨科学的产品标准可以提高泥炭土壤调理剂门槛,是防止假冒伪劣扰乱市场,保障行业健康发展的重要手段。根据国外泥炭土壤调理剂质量指标和国内科研数据,先行制定泥炭土壤调理剂产品标准,可以科学引导泥炭行业有序进入土壤调理剂市场,防止因为市场大、利润高一拥而上,因为技术工艺不过关、品质效益无保障一哄而散,确保泥炭土壤调理剂行业稳健起步,有序发展。


科学使用,节本增效。必须对泥炭资源进行深加工,既可以提高泥炭产品技术附加值,减少用户操作难度,也可以减少泥炭原料的消耗,取得更大经济效益。为解决使用量和使用成本的矛盾,可以采取微域多年改良法,即每年只在作物种植位置下部的微小区域内施入土壤调理剂,让用户当年获得受益。下一年度耕作时继续下一个位置的土壤,周而复始,达到改良土壤的目的。


“泥炭土壤调理剂即将成为泥炭产业的下一个风口和金矿,泥炭土壤调理剂将因为产品利润高、需求量大、针对性强、有效解决市场痛点,而成为我国泥炭产业的第一个爆品。”孟宪民如是说。



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