孟宪民：功能基质的特征、检测与制备技术

  7月6日，2016第六届上海建筑绿化技术高峰论坛在上海新国际博览中心隆重召开，来自中国腐植酸工业协会泥炭工业分会秘书长，东北师范大学教授孟宪民，带来“功能基质的特征、检测、制备技术的”的精彩演讲。

  中国腐植酸工业协会泥炭工业分会秘书长，东北师范大学教授孟宪民

  泥炭基质的特性和功能

  孟宪民：说到泥炭和基质的研究与产业化，国际泥炭学会是起步最早、最专业、也是国际影响力最大的领军机构。中国腐植酸工业协会泥炭工业分会与国际泥炭学会中国委员会是一个机构、两块牌子，其主要职责是开展泥炭与基质的技术、装备、信息交流，推进中国泥炭基质产业的发展。

  按照欧盟标准，基质是一种非原位非土壤的能够生长植物的材料。根据我们的定义，基质是一个具有提供稳定结构、维持水气平衡、提供多元营养、锚定植物根系四种功能、保证植物生长的人工混合物。将基质定义为非土壤物质，就可以将基质列入无土栽培的序列中。

  欧美国家基质发展历史可以分为四个阶段。从1950年以前是配合基质阶段，这个时期及其的配制就是将泥炭、珍珠岩、蛭石等材料按比例配合到一起即可，虽然能够满足植物生长需要，但基质质量还是不够，质量也不稳定。1950-1975年期间是标准化基质阶段，这时的基质配制严格按照统一标准制备，产品质量稳定，便于监管，泥炭性质研究越来越深。1975-2000年期间是定制基质阶段，基质制备是根据用户的特殊需求、根据特定植物的具体条件量身打造的，因此更加符合用户需求，技术指标和效果进一步改善。进入2000年以后，基质制备开始在定制基质基础上增添了一些功能成分，使得基质的使用效果在特定条件下效果更好，功能更多。这些功能成分包括润湿剂、防病的生物菌剂、提高微量元素效果的螯合剂等等。国外把这个第四代基质称为智慧基质，我们认为名字偏大，改称功能基质似乎更加符合实际。从我国基质生产制备技术和装备水平看，我国基质水平整体比欧美发达国家相差3-4代，多数企业基质制备水平一直停留在配合基质阶段，与国家差距较大。

  功能基质属于基质系列产品中的高端，主要目标市场是屋顶绿化、立体绿化、垂直农业、家庭种植。这些市场对基质质量要求高，技术标准难，用户多变，生产品种多，技术服务严格，但这一市场又是属于绿化、美化、现代农业、食品安全领域，价格敏感度比农业小，产品利润相对较高。

  在海绵城市建设中，除了屋顶必须使用功能基质外，还有城市绿地、雨洪公园等等也需要各种不同的基质或土壤改良剂增加土壤有机质，改良土壤结构、培肥地力，以改善草坪和绿地的质量。迪斯尼乐园的草坪之所以茂盛健美，跟他们对1.5米深的土层全面改造，添加三分之一泥炭、三分之一河沙、三分之一原土的方式，进行的全面土壤改良有极大关系。而我们城市草坪的建植，很多只是铺装上一个草皮，下面的土层基本上不做改造，这样的草坪就根本不可能达到吸水、渗水、保水的作用，海绵城市建设目标就难以实现。

  根据屋顶绿化、立体绿化、垂直农业和家庭种植的特殊性，对基质性质特征和功能提出了更高的要求。一个是要满足小容重，低载荷，泥炭基质的干容重是0.，其他基质的干容重0.5以上。第二条是无污染，无泄露，泥炭基质没有病菌虫卵草籽，没有重金属和有机污染，而其他材料的基质或多或少含有一些有害成分，或者分解度过大，结构过细，一旦过水，就会流淌出很多黑色液体，污染强面。第三条是结构稳，寿命长。泥炭基质具有分解慢，寿命长的特点，减少了短期维护，长期保证使用效果。第五条，要通气好，保水强，有效协调通气和水分矛盾，最大限度提高植物根系氧气吸收量。第六条，泥炭基质的隔热好，热容大，屋顶绿化使用泥炭基质，可以明显降低楼板温度3-5度，减少夏季空调用电。第七条，泥炭基质缓冲强，肥效长，第八条，泥炭基质耐寒冷、耐干旱。展示整齐，免后期维护等等。

  基质的制备和装备

  孟宪民：我们再介绍一下基质的制备技术和装备。这个是全自动基质制备流水生产线，主要工序包括颗粒分选、程序配料、机械混合，然后是分装。可以配制基质的原料很多，包括藓类泥炭、草本泥炭、木纤维、工业堆肥等有机原料；还有珍珠岩、蛭石等无机原料、再加上润湿剂、螯合剂、防病菌剂等辅助材料。但是用什么原料、用什么粒径的原料，对基质质量关系巨大。因为基质配制理论研究证明，原料的颗粒越小，通气性越差，持水性越强。优秀的基质配制，就是要尽量扩大基质的通气空隙，增加基质的有效水空隙，减少基质的无效水体积。

  那怎么达到上述目标呢？国外最先进的基质配制是采用粒径组配方式，就是将不同基质原料分别筛分成不同的粒径，然后根据植物根系对基质通气透水性的不同，选择不同粒径、不同用量的基质原料，按照科学配方、由计算机操作不同原料的进入量，陆续传到混合机中混合，最后包装。在基质配制过程中，国内大部分企业使用双绞龙搅拌机，因为双绞龙搅拌机搅拌动作强烈，对基质纤维破坏很大，一定要彻底改成滚筒搅拌机。

  中国地处温带大陆性季风气候区，降雨量小于蒸发量，所以中国不具备大面积发育藓类泥炭的条件，所以中国主要蕴藏中有机质、中灰分、高分解的草本泥炭，而高有机质、低灰分、低分解的藓类泥炭极度缺乏，需要从国外引进。从地图上看，藓类泥炭主要集中在北纬50度线以确保的广大地区，我们这里不具备大量的泥炭的生产条件，那么现在进口主要是这些国家为主，主要分布在北纬50度以北的区域。有人把泥炭开发与湿地保护对立起来，这种观点是错误的。实际上泥炭地只是湿地的一种，泥炭形成后很可能因为人为或自然演变导致湿地水分干涸、湿地植被丧失、泥炭积累中断，已经丧失了湿地功能和效益，没有湿地保护效益，这样的泥炭地开发与湿地开发没有任何矛盾。

  现在全球现泥炭面积是400万平方米，在这样巨大泥炭地面积上，每年仍然继续形成激情了着泥炭。按每年新生泥炭厚度0.5毫米计算，全球每年新生泥炭200亿立方米，人目前全球泥炭中消费量不到1亿立方米，全球泥炭开采总面积不到总面积的1%。所以，各位不用担心泥炭不够用，联合国大会已经把泥炭定位可更新自然资源，每年新生量远远大于消费量。各位可以尽管使用，不要担心。