專業(yè)基質(zhì)的概念、意義與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)對策

孟憲民

（東北師范大學(xué)泥炭沼澤研究所　長春　130024）

摘　要：專業(yè)化基質(zhì)是種苗生產(chǎn)和無土栽培的關(guān)鍵生產(chǎn)資料，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)資材的組成部分，建設(shè)和發(fā)展專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和商品化基質(zhì)制備產(chǎn)業(yè)是構(gòu)筑農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。近年來，我國集中化、工廠化育苗快速發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化的輕型基質(zhì)需求旺盛。隨著人民生活水平和環(huán)境健康意識不斷提高，保護(hù)地蔬菜連年重茬產(chǎn)生的食品安全問題廣受詬病，無土栽培已經(jīng)成為解決食品安全的重要手段，無土栽培基質(zhì)將擁有更大的市場需求。因此，針對專業(yè)基質(zhì)的巨大市場需求，開展專業(yè)基質(zhì)的研制和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，建設(shè)和發(fā)展專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和商品化的基質(zhì)制備產(chǎn)業(yè)，對推動我國種苗產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)我國工廠化無土栽培產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平，增加作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，保障食品安全，改變農(nóng)業(yè)種植方式，創(chuàng)新農(nóng)業(yè)經(jīng)營形式，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)意義。本文根據(jù)國外專業(yè)基質(zhì)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)、工藝設(shè)備方式和質(zhì)量控制手段，結(jié)合我國專業(yè)基質(zhì)發(fā)展的條件和存在問題，提出了發(fā)展我國專業(yè)化基質(zhì)發(fā)展對策。

關(guān)鍵詞：基質(zhì)　種苗生產(chǎn)　無土栽培　產(chǎn)業(yè)化

Concept and Importance of Growing Mediums and the Strategy of growing medium’s Industrialization Development

Meng Xianmin

(Institute for Peat and Mire Research, NENU, Changchun, 130024)

Abstract:　Growing mediums are key raw material of seedling industry and soilless culture and the basic composition of modern agriculture.It is a basement of agricultural modernization to establish and develop specialization, standardization and commoditization construction growing medium industry.China intensity seedling industry has been grown up quickly during the past 5 years and the demand of standard growing medium has been increased significantly.As long as the improvement of people’s life and public awareness of environment and health, soilless culture has been recognized as a key way to dissolved the food safety problem duo to recycling farming in same protected green house has been censured, so growing medium for soilless culture will be enlarged quickly.According to experience, facility, technology and quality control of western country in growing medium industry, a development way and strategy of growing medium of China has been suggested in this paper in conjunctional with the condition and problems to be faced in growing medium industry.

Key words: growing medium, seedling industry, soilless culture, industrialization

工廠化育苗和工廠化無土栽培是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要領(lǐng)域，專業(yè)化基質(zhì)是工廠化育苗和工廠化無土栽培的關(guān)鍵生產(chǎn)資料，建設(shè)和發(fā)展專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和商品化基質(zhì)制備產(chǎn)業(yè)是構(gòu)筑農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。

2008年起，在農(nóng)業(yè)部的大力推動下，我國工廠化、集中化育苗快速發(fā)展，并由此產(chǎn)生對標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化輕型基質(zhì)的巨大需求。此外，隨著人民生活水平和環(huán)境健康意識的提高，保護(hù)地蔬菜連年重茬種植造成的食品安全問題已經(jīng)廣受詬病，工廠化無土栽培已經(jīng)成為解決食品安全問題的重要手段。

可見，未來工廠化無土栽培基質(zhì)的需求也將逐步提高。因此，針對我國專業(yè)基質(zhì)的巨大市場需求，立足我國專業(yè)基質(zhì)原料資源和發(fā)展實(shí)際，開展專業(yè)基質(zhì)相關(guān)領(lǐng)域的試驗(yàn)研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，對引領(lǐng)和帶動我國專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和商品化的基質(zhì)制備產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展，推動我國工廠化、集中化育苗產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)我國高檔蔬菜無土栽培產(chǎn)業(yè)興起和發(fā)展，提高我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平，改變農(nóng)業(yè)種植形式，創(chuàng)新農(nóng)業(yè)經(jīng)營方式，增加作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，保障食品安全，都有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

鑒于國內(nèi)專業(yè)基質(zhì)的發(fā)展剛剛起步，一些基本概念需要厘定，技術(shù)工藝和成套設(shè)備與國外也有很大差距，本文借鑒國外專業(yè)基質(zhì)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備工藝條件和質(zhì)量控制手段，結(jié)合我國基質(zhì)發(fā)展存在的問題，對我國發(fā)展專業(yè)基質(zhì)提出了建議。

1　基質(zhì)的概念和特性

1.1　基質(zhì)的概念

基質(zhì)是人工配制的能夠?yàn)榉N子萌發(fā)和植株生長提供和創(chuàng)造支撐固定、營養(yǎng)供給、水氣平衡、穩(wěn)定根際環(huán)境的農(nóng)業(yè)資材統(tǒng)稱。標(biāo)準(zhǔn)化、商品化基質(zhì)應(yīng)該具備四個(gè)基本功能：

(1) 支持和固定植物，使植物根系伸展和附著于基質(zhì)中，固定植物使其不致傾倒；

(2) 提供良好的水分和通氣條件，使植物根系在協(xié)調(diào)的水氣條件下健壯生長，滿足植物對水分和氧氣的需求；

(3) 提供一定的有機(jī)、無機(jī)營養(yǎng)，保障植物的健康生長；

(4) 提供良好的緩沖功能，可以防止溫度、水分、養(yǎng)分、酸堿的土壤的過度變化對植物的損傷。

由于單一原料不能同時(shí)滿足上述要求，所以專業(yè)基質(zhì)都是根據(jù)不同作物的要求和各種原料的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性，采用不同規(guī)格的多種原料經(jīng)過人工配制而成。由于多數(shù)材料不能同時(shí)具備以上基質(zhì)基本特征，不能單獨(dú)作為基質(zhì)使用，所以不能稱為基質(zhì)，只可以稱之為基質(zhì)原料。例如，雖然泥炭也具有固定植物根系、提供水氣平衡條件和緩沖外部環(huán)境變化的功能，但泥炭中的速效養(yǎng)分含量無法滿足幼苗或植株生長的需求，必須配加適量的無機(jī)營養(yǎng)；此外，草本泥炭分解度大，纖維含量低，通氣結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或結(jié)構(gòu)單一，使用過程中經(jīng)歷幾次灌溉澆水后，就會發(fā)生結(jié)構(gòu)沉實(shí)，通氣條件變壞，必須另外添加結(jié)構(gòu)性物料；蘚類泥炭雖然結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但孔隙度單一，不敢滿足不同植物的通氣透水要求，也需要根據(jù)不同作物要求適當(dāng)補(bǔ)充其他材料進(jìn)行改造。所以泥炭并不能單獨(dú)作為基質(zhì)使用，也不是完整意義的專業(yè)基質(zhì)。此外，蛭石、珍珠巖、膨脹粘土、砂、礫石、葦末、椰糠、食用菌棒、生物質(zhì)發(fā)酵物、鋸末、樹皮單獨(dú)使用都無法同時(shí)滿足基質(zhì)的四種功能需求，都必須復(fù)配或添加必要的補(bǔ)充成分，才能達(dá)到支持固定植物、提供多元足量植物營養(yǎng)、協(xié)調(diào)水氣平衡、緩沖環(huán)境變化的四種功能，只能稱之為基質(zhì)原料。

1.2　基質(zhì)的特性

根據(jù)基質(zhì)應(yīng)該具備的四種功能，可以列出評價(jià)基質(zhì)特征和性質(zhì)的技術(shù)指標(biāo)。

對于基質(zhì)的固定支持功能，可以用容重予以表征。容重過大，則基質(zhì)緊密，雖然可以穩(wěn)定固定植物根系，支持植物生長，但通氣性不好，不利于植物根系擴(kuò)展。容重過小，則基質(zhì)過于疏松，生長在松散基質(zhì)中的植物容易倒伏，不利于植物根系的固定。理想的基質(zhì)容重在濕重狀態(tài)下，應(yīng)該是0.4～0.8 kg/L，干重狀態(tài)下，應(yīng)該在0.2～0.4之間。

對于基質(zhì)的水氣平衡功能，可以通過基質(zhì)的孔隙度、孔隙比和粒度分布來表征?？偪紫抖仁且欢w積內(nèi)基質(zhì)中的孔隙體積占總體積的百分比?；|(zhì)空隙中，一部分被水占據(jù)，一部分被空氣占據(jù)，水分體積多，氣體體積自然就少，水氣體積此消彼長，相互制約?？偪紫抖确从郴|(zhì)的疏松情況和通透性，氣水比是基質(zhì)的物理性狀指標(biāo)，而氣水比的大小則完全取決于基質(zhì)的顆粒大小和形態(tài)。因此，現(xiàn)代基質(zhì)制備技術(shù)中，基質(zhì)結(jié)構(gòu)、基質(zhì)原料粒度組成和粒度調(diào)配是基質(zhì)水氣平衡的關(guān)鍵。

基質(zhì)的養(yǎng)分強(qiáng)度和養(yǎng)分潛力是育苗基質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。基質(zhì)中的養(yǎng)分必須是緩慢釋放的，前期不能因?yàn)檫^快釋放而燒苗，后期不能因?yàn)轲B(yǎng)分供應(yīng)不足而缺肥。因此，協(xié)調(diào)基質(zhì)養(yǎng)分的前后期釋放速率，實(shí)現(xiàn)基質(zhì)的養(yǎng)分縱向平衡是種苗基質(zhì)養(yǎng)分平衡的重要內(nèi)容之一。不同的營養(yǎng)元素具有不同的生物學(xué)效應(yīng)，但這些營養(yǎng)元素對植物的作用卻是同等重要的。要使植物幼苗均衡生長，健壯發(fā)展，為后期提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)和提高抗逆性，就必須根據(jù)植物幼苗對不同營養(yǎng)元素的需求和種苗基質(zhì)的本底營養(yǎng)條件，合理配合不同元素的比例，創(chuàng)造養(yǎng)分橫向平衡。表征種苗基質(zhì)養(yǎng)分強(qiáng)度和潛力的數(shù)據(jù)指標(biāo)是各種營養(yǎng)元素的速效和全量含量以及養(yǎng)分的釋放速率。

緩沖能力就是外部環(huán)境、外來物質(zhì)或者植物根系本身產(chǎn)生的有害物質(zhì)出現(xiàn)時(shí)，緩解或者化解這些危害的能力。專業(yè)基質(zhì)必須擁有足夠的物理吸收功能、化學(xué)交換功能和生物活性基團(tuán)，具有能在一定程度上抵御溫度的驟然變化、水分的迅速蒸發(fā)、鹽分的突然升高以及酸度的劇烈變化的能力，為植物生長創(chuàng)造平衡穩(wěn)定的根際環(huán)境。這些緩沖能力包括對酸堿度穩(wěn)定性、對鹽分的穩(wěn)定性、對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和對溫度的穩(wěn)定性來測量。

好的商品基質(zhì)應(yīng)該具備以下幾項(xiàng)特性：干容重0.2～0.3 kg/L，濕容重0.3～0.5 kg/L，總孔隙度70%～80%，水分含量55%～70%；空氣含量20%～30%；水分有效性20%～30%；pH（水浸pH）5.5～6.5，電導(dǎo)率：0.5～2 dS/m；陽離子交換量10～100 eq/m3，無植物病蟲害和雜草；質(zhì)量均勻，容易浸潤。

1.3　基質(zhì)的類別

為了便于基質(zhì)的生產(chǎn)和市場流通，可以根據(jù)基質(zhì)的用途、原料的不同將基質(zhì)劃分為相應(yīng)的類型。首先，根據(jù)基質(zhì)的應(yīng)用對象，可以將基質(zhì)劃分為家用基質(zhì)和專業(yè)基質(zhì)兩類。前者主要用于家庭園藝，如家庭養(yǎng)花、陽臺種菜等，一般包裝比較小，便于用戶采購和攜帶。專業(yè)基質(zhì)主要用于企業(yè)客戶和部分農(nóng)戶，這些用戶對基質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，重視品牌影響力，關(guān)注基質(zhì)企業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模，對基質(zhì)需求量大，是基質(zhì)市場的主要用戶。

按照基質(zhì)產(chǎn)品形態(tài)，可以把基質(zhì)劃分為散裝和固型兩種。不同形態(tài)類型的基質(zhì)生產(chǎn)方式、基質(zhì)功能和成本不同，目標(biāo)客戶也不相同。散裝基質(zhì)是由多種基質(zhì)原料配合直接包裝而成，使用時(shí)直接填裝到穴盤即可，工藝簡便，成本低廉，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化程度高，配方科學(xué)，質(zhì)量均勻，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化規(guī)模化生產(chǎn)，特別適合大型種苗企業(yè)使用。但因?yàn)樯⒀b基質(zhì)體積大，重量輕，運(yùn)輸成本高，不便于跨地區(qū)供貨，應(yīng)盡可能靠近市場建設(shè)專業(yè)基質(zhì)生產(chǎn)企業(yè)，就近運(yùn)輸時(shí)可以采用罐車、籠車，免去包裝袋，也可以大幅度降低基質(zhì)成本。另外，散裝基質(zhì)水分含量高，長期儲存會因?yàn)槲⑸锷顒釉斐砂l(fā)酵傷熱而產(chǎn)生自燃，冬季儲存和運(yùn)輸過程中會發(fā)生凍結(jié)，因此，散裝基質(zhì)生產(chǎn)大多要根據(jù)訂單即時(shí)生產(chǎn)，盡可能減少存放儲備時(shí)間，降低傷熱風(fēng)險(xiǎn)。

固型基質(zhì)是將散裝基質(zhì)原料，進(jìn)一步干燥、配料、成型、包裝制成，體積縮小3～4倍，運(yùn)輸成本降低，便于在全國范圍內(nèi)供應(yīng)市場，有利于周年生產(chǎn)和銷售。但固型基質(zhì)的原料干燥、成型、包裝要耗費(fèi)大量能源、人工、材料，因此成本明顯提高，基質(zhì)使用時(shí)需要人工擺放，不利于自動化、機(jī)械化種苗生產(chǎn)設(shè)備使用，難以被大型種苗生產(chǎn)企業(yè)廣泛采用。固形基質(zhì)通過各種模具制作出的具有特定形態(tài)、可以獨(dú)立使用，不需要育苗容器的基質(zhì)。固形基質(zhì)之間接觸都是不緊密的，出現(xiàn)了大量上下貫通的間隙。這種間隙擴(kuò)大了空氣進(jìn)入的通道，有利于增加基質(zhì)的氧氣供應(yīng)量。

同時(shí)，基質(zhì)內(nèi)根系根尖長出基質(zhì)后，就會暴露在空氣中，空氣對根尖的萎蔫鈍化作用，有利于為植物根系創(chuàng)造繁雜的支根毛根，提高根系活力。這種強(qiáng)大的空氣整根作用，可以誘發(fā)龐大的根系和生物量，為本田植株生產(chǎn)和高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。一體化營養(yǎng)基可以直接帶基移栽，不傷根不緩苗，一般能夠提前成熟上市7～10 d，增加作物產(chǎn)量20%以上。因此，雖然產(chǎn)品成本高于散裝基質(zhì)，但因?yàn)閯?chuàng)造的價(jià)值和減少的其他投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于散裝基質(zhì)，因此，在沒有集中化、工廠化種苗供應(yīng)的區(qū)域，固型基質(zhì)仍然具有較大的市場空間。

根據(jù)基質(zhì)原料性質(zhì)，可以把基質(zhì)原料劃分為有機(jī)基質(zhì)原料和無機(jī)基質(zhì)原料兩種。砂、礫石、蛭石、珍珠巖、巖棉等都屬于無機(jī)基質(zhì)原料，泥炭、椰糠、鋸末、葦末、發(fā)酵生物質(zhì)等屬于有機(jī)基質(zhì)原料。根據(jù)原料來源性質(zhì)，還可以把基質(zhì)原料劃分為天然原料和人工原料，大部分基質(zhì)原料是天然原料，但酚醛泡沫、尿醛泡沫等都屬于人工化學(xué)合成，則屬于人工基質(zhì)材料。

由于基質(zhì)大多是將各種基質(zhì)原料通過人工配制而成，所以多數(shù)基質(zhì)都是有機(jī)無機(jī)復(fù)合的，有的基質(zhì)甚至是天然材料和人工材料復(fù)合的。理論上說，有機(jī)基質(zhì)原料具有較好的水氣平衡能力和養(yǎng)分緩沖能力，但某些有機(jī)基質(zhì)原料也許是含有大量抗生素、病菌和重金屬，所以不一定是有機(jī)基質(zhì)原料就一定好，應(yīng)該在制備前進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，進(jìn)行深度發(fā)酵，去除有毒有害物質(zhì)。對重金屬含量高的有機(jī)基質(zhì)原料，就必須嚴(yán)格禁止使用。

1.4　專業(yè)基質(zhì)的發(fā)展歷史

早在19世紀(jì)，泥炭基質(zhì)就進(jìn)入園藝作物的栽培應(yīng)用。在20世紀(jì)初期，隨著對有機(jī)質(zhì)重要性的認(rèn)識逐漸提高，歐洲的泥炭生產(chǎn)商就開始利用各種材料進(jìn)行栽培基質(zhì)的制備，開發(fā)了第一代無土栽培基質(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(gè)栽培基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1939年英國的John Inne Compost 公司開發(fā)了第一個(gè)發(fā)酵生物質(zhì)栽培基質(zhì)，其基本組分是有機(jī)肥、泥炭和沙。

1948年德國的Einheitserde公司開發(fā)了泥炭/粘土栽培基質(zhì)，后來芬蘭的Puustjarvi開發(fā)了第一個(gè)完全用泥炭做原料的栽培基質(zhì)。由于灌溉技術(shù)和施肥技術(shù)的改進(jìn)，泥炭基質(zhì)越來越廣泛地應(yīng)用于園藝栽培，廣泛用于增加作物產(chǎn)量，改善產(chǎn)品品質(zhì)，園藝栽培基質(zhì)的生產(chǎn)者手中已經(jīng)積累了數(shù)百個(gè)配方。特別值得一提的是，泥炭始終在荷蘭園藝業(yè)發(fā)揮主導(dǎo)作用，最初是用于蔬菜育苗，1950年開始使用泥炭、垃圾與農(nóng)肥混合制成的栽培基質(zhì)栽培蔬菜。

20世紀(jì)初，荷蘭僅有400公頃玻璃溫室，1940年上升到3000公頃。荷蘭向德國和英國大量出口蔬菜和花卉，逐漸成為這些國家的蔬菜和花卉供應(yīng)商，與泥炭基質(zhì)的廣泛應(yīng)用關(guān)系密切。

1970年，荷蘭出現(xiàn)了許多專業(yè)化栽培基質(zhì)公司，從培育種苗到作物栽培生產(chǎn)，泥炭園藝?yán)迷絹碓綇V泛，品種和數(shù)量需求越來越多，泥炭已經(jīng)成為蔬菜、花卉與其他園藝作物的主要生長基質(zhì)。近年來，由先進(jìn)復(fù)雜設(shè)備控制植物生長環(huán)境、提供水源、肥料、通風(fēng)、除蟲條件的現(xiàn)代化連棟溫室，泥炭栽培基質(zhì)已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)最基本最重要的材料。荷蘭還因此建立了世界第一個(gè)泥炭港口，泥炭基質(zhì)產(chǎn)業(yè)因現(xiàn)代工廠化農(nóng)業(yè)的發(fā)展而發(fā)生了巨大變化。

歐美國家的專業(yè)基質(zhì)發(fā)展過程可以概況為三個(gè)基本階段：

第一階段主要在1950-1975年期間，這一階段開發(fā)生產(chǎn)了第一代專業(yè)基質(zhì)；即標(biāo)準(zhǔn)化基質(zhì)?；|(zhì)生產(chǎn)者主要以泥炭為原料按照一定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)專業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)化基質(zhì)。

第二階段主要發(fā)生在1975-2000年之間，由于對基質(zhì)基本制備原理研究透徹，生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)用戶需求生產(chǎn)定制基質(zhì)，最大限度的滿足用戶專業(yè)化、人性化需求。

第三階段開始于2000年，主要生產(chǎn)第三代基質(zhì)，市場稱之為智慧基質(zhì)，即在深入的研究基質(zhì)的微生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)性質(zhì)相互作用基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代生物技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對病蟲草害的有效控制的高科技含量的傻瓜基質(zhì)。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)對專業(yè)基質(zhì)的高效、安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的要求，因此，專業(yè)基質(zhì)生產(chǎn)必須實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；蜕鐣?。專業(yè)基質(zhì)的“四化”對種苗生產(chǎn)和無土栽培產(chǎn)業(yè)的積極意義表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

表1　歐美國家專業(yè)基質(zhì)的三個(gè)發(fā)展階段
Tab.1 Three development stages of growing mediums in Europe and America

2　專業(yè)基質(zhì)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的意義

2.1　專業(yè)化基質(zhì)是優(yōu)良種苗和無土栽培效果的保證

專業(yè)基質(zhì)是在深入研究基質(zhì)原料特性和栽培對象生物學(xué)需求基礎(chǔ)上，合理選擇基質(zhì)原料、合理配置粒徑與水氣比例、協(xié)調(diào)基質(zhì)通氣與保水矛盾、科學(xué)搭配長效速效養(yǎng)分的縱向平衡和大量元素與微量元素的橫向平衡、合理配置植物養(yǎng)分的空間和時(shí)間位置，采用大規(guī)模工業(yè)化工藝設(shè)備手段，在嚴(yán)格的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制體系下生產(chǎn)出的商品基質(zhì)，因此可以為種苗的萌發(fā)生長和無土栽培植物提供水氣平衡的、營養(yǎng)平衡的、固定支持的、緩沖協(xié)調(diào)功能，從而為獲得優(yōu)良的種苗素質(zhì)和無土栽培蔬菜的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?；|(zhì)的水氣平衡和養(yǎng)分平衡是基質(zhì)制備中必須面對的兩個(gè)矛盾。不同粒徑的基質(zhì)顆粒形成不同的孔隙比，不同基質(zhì)原料形成不同的持水孔隙結(jié)構(gòu)。通氣空隙過大則基質(zhì)過于疏松，既無法起到固定支持植物生長的作用，也特別容易散失水分，增加澆水次數(shù)和生產(chǎn)成本。持水孔隙過高則限制了氧氣的進(jìn)入，不利于植物根系擴(kuò)展和功能的發(fā)揮，造成根系中毒、漚根爛根和育苗失敗?？茖W(xué)的基質(zhì)配制過程是在把不同來源不同粒徑的基質(zhì)原料按照目標(biāo)植物的生物學(xué)需求合理搭配，創(chuàng)造出最適生長的孔隙比和平衡水氣體系；在基質(zhì)原料本底養(yǎng)分和目標(biāo)植物的養(yǎng)分需求深入研究基礎(chǔ)上，補(bǔ)充必要的營養(yǎng)元素并進(jìn)行技術(shù)處理，以保證基質(zhì)營養(yǎng)的橫向平衡和縱向平衡，促進(jìn)幼苗的花芽分化和根系發(fā)達(dá)，為后期生長和高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。因此，只有基質(zhì)的科學(xué)化、專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，才能保障種苗生產(chǎn)和無土栽培的生產(chǎn)效率。

2.2　標(biāo)準(zhǔn)化的基質(zhì)是種苗生產(chǎn)和無土栽培整齊性和安全性的保證

種苗培育是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的生物生產(chǎn)過程。種子質(zhì)量、播種深淺、覆土厚度、基質(zhì)性狀、培育過程中的溫度、水分、光線、濕度管理都可能對育苗成敗和種苗質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。同樣，工廠化無土栽培蔬菜的整齊度也是蔬菜商品率、產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎(chǔ)。在這些影響種苗和蔬菜整齊度的因素中，基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化是重要的保障。只有標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化生產(chǎn)的基質(zhì)，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)，才能在千差萬別的生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)出統(tǒng)一質(zhì)量的產(chǎn)品，保證生產(chǎn)的整齊一致。標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的基質(zhì)不僅是是種苗和蔬菜整齊度的基本條件，是保證優(yōu)良群體結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量的保證，使用粗制濫造的育苗基質(zhì)必然要承擔(dān)巨大的育苗風(fēng)險(xiǎn)，一旦出問題，對一個(gè)集約化育苗中心的打擊可能是毀滅性的，

2.3　規(guī)?；姆N苗基質(zhì)生產(chǎn)是降低育苗和蔬菜栽培成本的保證

工廠化、集中化育苗的快速發(fā)展決定了對專業(yè)基質(zhì)需求迅速增加，預(yù)示著種苗基質(zhì)制備產(chǎn)業(yè)必然走向規(guī)模化和工業(yè)化，種苗企業(yè)和無土栽培企業(yè)，也只有摒棄自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，才能滿足種苗和無土栽培產(chǎn)業(yè)不斷增長的需求，才能形成和帶動專業(yè)基質(zhì)制備新興產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展。在當(dāng)前勞動力價(jià)格扶搖攀升，勞動用工短缺的情況下，只有引進(jìn)和開發(fā)全自動專業(yè)基質(zhì)制備生產(chǎn)線，采用機(jī)械化自動化設(shè)備提高專業(yè)基質(zhì)制備工作效率，減少勞動用工，才能不斷降低生產(chǎn)成本，減少集約化育苗企業(yè)和工廠化無土栽培蔬菜的成本開支，進(jìn)而不斷擴(kuò)大集約化種苗企業(yè)和工廠化無土栽培企業(yè)對專業(yè)基質(zhì)的需求。也只有采用了大規(guī)模工業(yè)化專業(yè)基質(zhì)制備生產(chǎn)線，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一工藝、統(tǒng)一包裝組織生產(chǎn)，才能保證提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證集約化育苗企業(yè)的種苗生產(chǎn)安全。

2.4　社會化的專業(yè)基質(zhì)流通是健全現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的保證

社會化分工是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展大趨勢，自配自用、自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)種苗和無土栽培的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足迅速發(fā)展的集約化種苗產(chǎn)業(yè)和高檔無土栽培蔬菜的發(fā)展需求。集中化育苗企業(yè)和無土栽培企業(yè)雖然在種苗生產(chǎn)和無土栽培管理方面技術(shù)優(yōu)勢明顯，但在專業(yè)基質(zhì)制備上卻可能不如專業(yè)基質(zhì)公司更加內(nèi)行。育苗企業(yè)自配基質(zhì)，因?yàn)楫a(chǎn)量不高，沒有完善高效的工藝設(shè)備，因此勞動效率注定無法與專業(yè)公司相比，在同等原料來源條件下，生產(chǎn)成本注定要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于專業(yè)公司?，F(xiàn)代社會，上下游企業(yè)之間的合同和契約是實(shí)現(xiàn)社會化服務(wù)和社會化分工的有效保證?；|(zhì)制備企業(yè)如果其產(chǎn)品存在質(zhì)量問題，下游企業(yè)完全可以通過銷售合同索取賠償，補(bǔ)償由于產(chǎn)品質(zhì)量問題造成的損失，這是自給自足的種苗基質(zhì)生產(chǎn)方式所做不到的。通過種苗基質(zhì)的社會化生產(chǎn)和服務(wù)，可以為集約化育苗企業(yè)提供高效、及時(shí)、安全的育苗保障，術(shù)業(yè)專攻，揚(yáng)長避短，企業(yè)之間的合作促進(jìn)種苗產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。

3　專業(yè)基質(zhì)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的前景和對策

3.1　專業(yè)基質(zhì)的市場需求

集中化、工廠化育苗和工廠化無土栽培是以專業(yè)基質(zhì)為栽培載體，以訂單生產(chǎn)為經(jīng)營方式，以現(xiàn)代園藝技術(shù)為手段發(fā)展起來的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)。農(nóng)業(yè)部2008年起將集中化、工廠化育苗列為重點(diǎn)推廣技術(shù)和蔬菜標(biāo)準(zhǔn)園建設(shè)的核心內(nèi)容。集中化和工廠化育苗對解決我國傳統(tǒng)種苗產(chǎn)業(yè)依靠手工操作、經(jīng)驗(yàn)記憶的落后生產(chǎn)方式，提高種苗生產(chǎn)效率，轉(zhuǎn)變經(jīng)營方式、增加瓜菜作物產(chǎn)量、改善瓜菜品質(zhì)、提高抗病性，減少農(nóng)藥使用都具有顯著作用。早在2010年山東省已經(jīng)建設(shè)了育苗企業(yè)227家，年育苗數(shù)量21.6億株。河北省2011年末已經(jīng)發(fā)展了年育苗量100萬株的種苗企業(yè)80余家，超過千萬株的種苗企業(yè)11家，年總育苗量達(dá)到1.86億株。浙江省集中化育苗數(shù)量達(dá)到1.5億株，占育苗總量的5%。2011年寧夏建立了集中化育苗企業(yè)83個(gè)，年育苗數(shù)量達(dá)到6.4億株。到目前為止，全國幾乎每個(gè)省市都建立了各種規(guī)模、各種形式的育苗企業(yè)，集約化育苗總面積200萬畝，占全國瓜菜種苗產(chǎn)量的1.3%，育苗企業(yè)數(shù)量和種苗產(chǎn)量以20%的速度遞增，集中化、工廠化育苗已經(jīng)成為我國種苗生產(chǎn)的發(fā)展趨勢，專業(yè)基質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方興未艾，專業(yè)基質(zhì)市場前景廣闊。

我國基質(zhì)原料資源豐富。根據(jù)地質(zhì)礦產(chǎn)部1982-1985年組織的調(diào)查，全國共有泥炭資源量468708.67萬噸(烘干重)，其中可用資源量433024.26萬噸，占全國總資源量92.40%，預(yù)測資源量為95230.39萬噸。我國泥炭分解度平均值為30.97%，有機(jī)質(zhì)的平均含量為56.01%，泥炭腐植酸平均含量為31.18%，泥炭pH平均值為5.87，是制備專業(yè)基質(zhì)的優(yōu)良原料。除豐富蘊(yùn)藏的泥炭資源外，我國蛭石、珍珠巖、礫石等無機(jī)基質(zhì)資源豐富，椰糠、葦末、糖渣、藥渣、菌棒、墊褥、農(nóng)作物廢棄物等有機(jī)質(zhì)資源來源廣泛，廣布各地，價(jià)格低廉，適于基質(zhì)企業(yè)分散建廠，就地生產(chǎn)供應(yīng)，減少運(yùn)輸成本。

我國基質(zhì)科研起步雖然較晚，但各地科研機(jī)構(gòu)仍然對不同基質(zhì)原料的配比及其應(yīng)用效果進(jìn)行了大量應(yīng)用研究，積累了豐富資料。農(nóng)業(yè)部組織制定了種苗基質(zhì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對規(guī)范基質(zhì)行業(yè)經(jīng)營秩序，保證基質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量奠定了良好基礎(chǔ)。但是與我國飛速發(fā)展的專業(yè)基質(zhì)市場需求相比，我國專業(yè)基質(zhì)制備產(chǎn)業(yè)仍然十分落后，突出表現(xiàn)在基質(zhì)制備理論研究薄弱，成套設(shè)備研發(fā)和制造空白，現(xiàn)有基質(zhì)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，設(shè)備落后，技術(shù)粗放，質(zhì)量不穩(wěn)定，品牌影響力小，市場號召力有限。

專業(yè)基質(zhì)的生產(chǎn)由于可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化操作，人員成本、材料成本、管理成本明顯降低。特別是現(xiàn)代生物質(zhì)發(fā)酵固體技術(shù)發(fā)酵技術(shù)，使得農(nóng)林廢棄物、工業(yè)廢棄物的發(fā)酵改性得到了廣泛應(yīng)用，減少了對泥炭的過度依賴，可以貼近市場建廠生產(chǎn)，降低了原料和產(chǎn)品運(yùn)輸成本，產(chǎn)品利潤和效益明顯提高。建設(shè)一條年產(chǎn)50萬包專業(yè)基質(zhì)生產(chǎn)線，其設(shè)備投資約100萬元，廠房場地面積20000平方米即可，年可創(chuàng)產(chǎn)值750萬元，利潤250萬元，經(jīng)濟(jì)效益較好。

3.2　我國專業(yè)基質(zhì)發(fā)展對策

根據(jù)國外專業(yè)基質(zhì)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，針對我國專業(yè)基質(zhì)市場需求和原料特征和技術(shù)基礎(chǔ)，發(fā)展我國專業(yè)化基質(zhì)制備產(chǎn)業(yè)必須抓好如下幾項(xiàng)工作。

3.2.1　育苗基質(zhì)配方篩選與調(diào)制技術(shù)開發(fā)

根據(jù)基質(zhì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和和原料性狀的不同，對于不同品級、不同粒徑的泥炭，科學(xué)地配加不同比例的骨化組分、緩沖組分、潤濕組分和營養(yǎng)組分，滿足不同作物對通氣透水、營養(yǎng)平衡的需求，以達(dá)到統(tǒng)一基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，提升基質(zhì)使用效果的目的。同時(shí)，還必須從泥炭和其他基質(zhì)原料的開采、干燥、滅草、破碎、篩分、配制、包裝、潤濕等方面建立全新的技術(shù)管理體系，全面提升專業(yè)基質(zhì)制備水平和產(chǎn)品質(zhì)量。

3.2.2　自動化生產(chǎn)成套設(shè)備研制與生產(chǎn)線配套

大規(guī)模、自動化、成套設(shè)備的研制開發(fā)是發(fā)展我國專業(yè)基質(zhì)制備產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。我國現(xiàn)有基質(zhì)制備大多采用手工作坊式生產(chǎn)，即使個(gè)別有連續(xù)化機(jī)械化生產(chǎn)的企業(yè)，也因技術(shù)工藝手段落后，存在配料不準(zhǔn)、原料粉碎過度、配制原理錯(cuò)位等問題，嚴(yán)重制約我國專業(yè)基質(zhì)產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展。應(yīng)在借鑒國外專業(yè)基質(zhì)成套設(shè)備技術(shù)基礎(chǔ)上，與國內(nèi)機(jī)械設(shè)備企業(yè)聯(lián)合研制開發(fā)連續(xù)化、自動化、規(guī)?；瘜I(yè)基質(zhì)生產(chǎn)成套設(shè)備，特別是要重點(diǎn)開發(fā)粒度篩分設(shè)備、連續(xù)混合設(shè)備、壓縮包裝等關(guān)鍵設(shè)備，解決基質(zhì)顆粒配合、水氣空間構(gòu)建、輔料主料混合的連續(xù)化自動化生產(chǎn)問題，大幅度減少生產(chǎn)勞動用工，提高基質(zhì)單班產(chǎn)量，大幅度降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定程度。同時(shí)解決基質(zhì)體積大，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，物流成本高，從而降低庫存空間和運(yùn)輸成本，擴(kuò)大專業(yè)基質(zhì)的市場供應(yīng)半徑，提高產(chǎn)品的競爭能力。

3.2.3　基質(zhì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)監(jiān)督方法

在農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)實(shí)施的育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，針對泥炭和各種原料特點(diǎn)進(jìn)行專業(yè)基質(zhì)技術(shù)指標(biāo)檢測和試驗(yàn)研究，探索基質(zhì)產(chǎn)品水氣比、粒徑比、營養(yǎng)的緩速比與植物素質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系，建立產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)與控制手冊。同時(shí)，根據(jù)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)管理中暴露的問題，適當(dāng)增減產(chǎn)品指標(biāo)數(shù)量，改進(jìn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，建立質(zhì)量管理文件，有利地推動標(biāo)準(zhǔn)的完善和貫徹實(shí)施。積極發(fā)展專業(yè)基質(zhì)認(rèn)證研究，通過對重點(diǎn)公司、重點(diǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量認(rèn)證，提高基質(zhì)產(chǎn)品社會知名度和市場美譽(yù)度，擴(kuò)大市場影響力，保障用戶利益，推動專業(yè)基質(zhì)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

3.2.4　大規(guī)模工業(yè)化管理模式研究在現(xiàn)有生產(chǎn)基地基礎(chǔ)上，購置配套大型自動化、規(guī)模化流水生產(chǎn)線，集成、組裝、運(yùn)行、檢驗(yàn)各種育苗基質(zhì)的配方和調(diào)制技術(shù)，調(diào)試檢驗(yàn)專業(yè)基質(zhì)生產(chǎn)成套設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，推行實(shí)施專業(yè)基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法，探討在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)條件下的標(biāo)準(zhǔn)管理、質(zhì)量管理、物流管理、成本管理和生產(chǎn)管理模式，為同類企業(yè)和生產(chǎn)過程成功提供可視化、成熟化的管理模式和樣板工程，從而帶動國內(nèi)專業(yè)制備產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展，為不同類型的基質(zhì)原料企業(yè)探索和建立大規(guī)模工業(yè)化管理模式和成熟范例。

參考文獻(xiàn)(略)