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泥炭基礎知識

2015-12-11

隨著現代農業種苗工程高技術發展,泥炭越來越受到關注和重視。特別是近年來我國集中化、工廠化育苗產業發展迅速,泥炭的需求急劇增長。由于國內泥炭生產受到政策和開采技術制約難以滿足市場需求,一些東南沿海省份的育苗企業已經開始大量采用進口泥炭作為育苗基質原料,泥炭在種苗產業中的應用和市場需求迅速增加。
   首先我們需要先明確一下泥炭的名詞術語。由于泥炭殘體組成的多樣性和文化地理差異性,各地泥炭名詞術語也有諸多差異,給泥炭的生產和交易造成一定混淆。有人望文生義,以為含泥量高的叫泥炭,含草多的叫草炭,也有的叫草本炭。煤炭學界沿用俄羅斯的名詞把泥炭稱為泥煤。泥炭進口商把泥炭叫做泥炭苔、水蘚泥炭等等,林林總總,不一而足。其實泥炭是這一類資源的總稱,不管什么類型、在哪里出廠的統統叫作泥炭,peat一詞世界通用。經常看到某些網站上,把泥炭和草炭兩個名詞并列使用,這就不合適了,因為兩個名詞是指同一個物質。還有些專家也習慣了用草炭的名字發表論文或者很多學術刊物也部分草炭泥炭,也需要改正,因為我國的辭海和百科全書是明確泥炭的學名,而把草炭看作是土名俗名的。我們的科學家和學術刊物是應該主動使用正確的學名做為真實文獻名稱的。說中國泥炭是草炭尚有情可原,但把進口泥炭也稱為草炭就更不合適了。因為泥炭蘚屬于低等蘚類植物,不屬于草本植物,木本植物屬于高等植物,也不屬于草本植物,稱之為草炭也是概念錯誤。

   在泥炭名詞術語中,還經常可以看到高位、中位、低位泥炭,貧營養、中營養和富營養泥炭的概念。這是概念是泥炭地質學中專用名詞,對那些對泥炭科學了解不多的用戶來說,不必要深入研究學術上的深奧定義,我們只要知道高位泥炭并不是指泥炭的質量高和賦存位置高,而是指泥炭發育過程中,植物完全靠大氣降水補充營養,只要知道這樣的泥炭營養含量反而很低、酸度很強就可以了;低位泥炭不是指泥炭的品位低,而是指泥炭發育過程中植物生長主要依靠地表水補充營養,所以其泥炭中礦質養分含量反而比較高就可以了。至于中位泥炭,就是介于高位泥炭和低位泥炭之間的泥炭類型。為了簡便起見,我們可以將高位泥炭與蘚類泥炭對應起來,將低位泥炭與草本泥炭對應起來,高位泥炭稱為為蘚類泥炭(或者叫貧營養泥炭),低位泥炭稱為草本泥炭(或者叫富營養泥炭)就可以了,至于木本泥炭,也可能是富營養的,也可能是貧營養的。中位泥炭與低位泥炭、與高位泥炭的界限不太好劃分,泥炭從業者也沒有必要糾結這個精確分類,我們知道泥炭分成三種類型,即蘚類泥炭、草本泥炭和木本泥炭就可以了。我國因為地處中溫帶,特殊的氣候條件和地理環境,使得我國成為富產草本泥炭,稀缺蘚類泥炭和木本泥炭,所以如果我們園藝產業需要蘚類泥炭的話,必須從北歐、北美和俄羅斯進口。如果我們需要木本泥炭的話,這必須從印度尼西亞和馬來西亞等熱帶國家進口。

   那么泥炭是怎么形成的呢?泥炭是濕地中死亡的植物殘體在多水厭氧環境中經過微生物分解轉化的產物。泥炭的形成有三個不可缺少的條件:1,豐富的植物殘體來源;2,多水厭氧環境;3,厭氧微生物活動。具備了豐富的植物殘體來源、長期穩定的多水厭氧環境和微生物分解活動受到抑制的這三個條件,再加上漫長的時間,才能將死亡的植物殘體逐年積累轉變成具有工業價值的礦產資源。

   那么泥炭礦是怎么形成的呢?

   首先泥炭都是在積水或低洼濕潤環境中,大量生長繁殖喜濕喜水沼澤植物和水生植物,這些植物死亡后,由于地表過濕,通氣不足,導致死亡的植物殘體分解不盡從而積累下來。隨著積累下來的植物殘體厚度不斷增加,泥炭層上的水層深度不斷減少,直到出露水面。我們同時可以看到,由于此時的泥炭地地表低于周圍地面,周圍地表水分是可以向中心匯入的。這些匯入的水源必然帶來環境中的豐富礦物營養,這些礦物營養控制著生長在泥炭地中的植物類型只能以喜歡豐富營養的草本泥炭為主,所以形成的主要是草本泥炭。


   隨著泥炭出露水面,沼澤植物繼續向水面中心侵入,水面面積逐漸縮小,泥炭面積不斷增加。此時,周圍地面仍然可以向泥炭地中匯集水分和營養,所以這個時刻形成的泥炭仍然是富營養的草本泥炭。

   泥炭不斷積累的后果是將整個水面完全淤滿,整個洼地由原來的鍋底狀變成平坦狀。由于洼地已經填平,地表水也不太容易進入泥炭地了。由于泥炭層增厚,植物根系向下穿插也不能穿過泥炭層從下面的礦質土層吸收營養,這時候植物生長的營養就不能依靠地表水和地下根系吸收的養分了,營養不足的結果導致一部分特別喜好礦質營養的植物種屬退出泥炭地,代之而來的是對礦物需求較少的中營養植物,說形成的泥炭從從草本泥炭逐漸向蘚類泥炭過渡。

   如果該泥炭地所處地區氣候濕潤,那么地表的植物殘體仍然難以完全分解殆盡,仍然可以保持泥炭的積累。而這個階段由于地表水無法進入泥炭地,泥炭地上的植物只能依靠大氣降水中所含的微量礦質營養為主,由于養分嚴重不足,所以地表生長的需要較多營養的植物就逐漸退出,而需要很少營養的蘚類植物開始進入,由此實現植物類型從草本植物向蘚類植物的根本轉變。隨著泥炭持續積累,泥炭厚度不斷增厚,逐漸形成了中心高、四周低的凸起泥炭地。

   凸起泥炭地只能發生在降水豐富、低溫冷濕的寒溫帶地區和中溫帶地區的高山地區,所以北歐、北美和俄羅斯廣大地區是世界主要蘚類泥炭聚集區。而我國由于大氣降水遠遠低于蒸發量,不具備蘚類泥炭形成條件,大部分泥炭地長期停留在低位富營養階段,不具備蘚類泥炭形成條件,所以我國的蘚類泥炭需要進口。從以上分析還可以看到,我國泥炭完全依靠地表徑流補給,如果地表徑流改變或者中斷,我國泥炭地就會中斷積累,泥炭地就會逐漸退化,甚至完全終止發育。對于地表來水減少的泥炭地來說,泥炭地的退化是致命的,也是不可恢復的。這樣的泥炭地即使不開發利用,也會因為積水消失,通氣增加,分解加劇,即使不開發利用,數十年時間即可分解殆盡,失去利用價值。

   既然泥炭是由死亡了的經過一定分解的植物殘體構成,所以,泥炭植物殘體的組成和分解程度就決定了泥炭的基本性質和價值。如果植物殘體是蘚類植物,就是蘚類泥炭;如果泥炭殘體是草本植物,這總泥炭就是草本泥炭;如果植物殘體是木本植物,這種泥炭就是木本泥炭。由于蘚類泥炭、草本泥炭和木本泥炭性質有較大區別,所以其利用價值和利用方向都有極大的差異。比如,蘚類泥炭纖維豐富,通氣透水性好,抗分解能力強,可以用于生育期較長作物的無土栽培。木本泥炭致密堅硬,孔隙度較小,不適合用于種苗生產和無土栽培,但腐植酸含量高,便于提取,可以用做腐植酸肥料生產原料。草本泥炭纖維含量豐富,通氣透水,腐植酸含量高,有利于刺激種苗根系生長和維持基質內養分的平衡供應,但結構穩定性不如蘚類泥炭那樣好,所以一般不用于使用期比較長的無土栽培和花卉種植,但對于只有30-50天的種苗生產期來說已經是綽綽有余,所以草本泥炭主要應該用于種苗生產。


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