泥炭,俗称草煤、泥煤。是植物残体在饱和水及缺氧环境中堆积保存而形成的天然有机物。泥炭的类型随造炭植物种属的不同而具多样性,有由藓类植物残体组成的疏松海棉状泥炭;由草本植物残体组成的纤维状泥炭;由木本植物残体组成的呈碎块状或木屑状、发热量低的褐煤;在自然条件下,呈褐色、黑褐色或棕色,具有独特的质轻、持水、透气和富含有机质等特点,泥炭中腐殖酸含量高,吸咐螯合能力强,离子交换能力和盐分平衡控制能力大。泥炭腐殖酸的自由基属于半醌结构,既能氧化为醌,又能还原为酚,在植物体的氧化还原中起着重要作用,具有较高的生物活性、生理刺激作用和较强的抗旱、抗病、抗低温、抗盐渍的作用。具有其它材料不可代替的作用和适中价格。在育苗、土壤改良、花卉生产、蔬菜大棚、园林绿化等广泛上应用。
1. 我国的泥炭资源
    我国泥炭资源丰富,仅次于俄罗斯、加拿大和美国,居世界第四位。储量、品位和分布是泥炭资源的基本特征,根据原国家地质矿产部组织的全面调查,全国共有泥炭资源量几乎各省都有分布,但主要集中在四川省若尔盖高原、云贵高原、东北地区及东南沿海四大区域内。
    云南泥炭资源分布广、潜量大。储量累计达7.53亿吨,主要储存在第四纪晚期断陷湖泊盆地中。而且云南大多数泥炭属于中分解度、高腐植酸、微酸性、高灰分、富营养,分解度在20~40%之间,pH为5.5~6.5,在无机组分中还含有较多的N、P、K及微量元素。作为腐植酸原料及在农业、畜牧业中作为家畜铺垫、营养基质、有机肥料基质等非常好。
2. 泥炭的主要理化特性
2.1 物理特性
    泥炭是由植物残骸在水下缺氧环境中经厌氧细菌的不完全分解形成。在自然条件下,呈褐色、黑褐色或棕色。泥炭是比较稳定的有机——无机(矿物物质)复合体,具纤维状或颗粒状结构,含纤维量30%~90%,比重约1.3, 发热量9.50~15.0MJ/kg,干燥泥炭的最高热值近21MJ/kg(5000kcal/kg)。有质地轻、疏松多孔、通气透水性好、均衡释放养分、调节土壤酸碱度等优良特性。
2.2 化学特性
   泥炭(干基)主要成分:有机质30%~90%(腐殖酸含量一般10%~30%,高者可达70%以上) ;灰分10%~70%。氮、磷、钾含量较多,中国泥炭磷含量常见值为0.04%~0.17%、钾含量为0.5%~1.3%、含氮1.5%~2.0%。泥炭所含的矿物泥中包括钙、镁、硅及其它多种微量元素(如硼、铁、锰、锌等)是其在农业上开发与利用的重要条件。其中有机质含量与泥炭类型、蕴藏形式及泥炭的形成环境有关,一般藓类泥炭有机质含量高于草本和木本泥炭;裸露泥炭大于埋藏泥炭;山地和高原区多于平原区泥炭。
3. 泥炭资源的园艺应用
    主要是指配制泥炭营养土、有机肥、土壤改良剂以及纤维状和粉状、颗粒的商品泥炭栽培基质等。
3.1 栽培基质
    泥炭作为园艺栽培基质,主要制备育苗营养基和配制泥炭营养土。采用营养基育苗可以省去传统有土育苗所需的大量床土,减轻劳动强度,便于实行标准化管理和专业化、工厂化、商品化生产,并且能够加速秧苗生长,缩短育苗周期,利于培育壮苗和避免土传病虫害。用泥炭、泥土和厩肥压制而成的盆状或方块状的营养钵,可直接用于花卉、苗木的育苗,效果甚佳。它具有吸水、保水性强、透气良好,湿时柔软等优点。
3.2 泥炭营养土
     泥炭作为优质肥料,在发达国家的利用已有几十年历史,现今世界泥炭开采量(近2亿t/a)的70%用于农业。利用泥炭配制营养土,由于泥炭本身特殊的物理化学性质,使其在园艺栽培中具有促进生长、成活率高、延长花期、缩短生育期等方面的功能。基于这些优势,泥炭多用于与其它介质一起配制园艺栽培营养土。在当前的研究中,针对特定植物的泥炭混合基质的配比,较受研究者的关注。目前已获得多种花卉、蔬菜的最适宜的泥炭混合基质的配比。泥炭在园艺栽培中除了促进植物生长外,还具有改土作用。同时,泥炭还可以防止土壤硬化,疏松粘质土,调节砂质土。
3.3 泥炭相关产品的开发与利用
3.3.1 泥炭营养土系列
    近几年来,国内外围绕农业科技化发展对栽培基质进行了广泛的试验研究,研制出许多生产实用、经济价值高的相关产品。据报道,俄罗斯泥炭用于农业(包括园艺)已达到年总产量的60%,在圣彼得堡区工农联合体蔬菜基地,全部使用泥炭营养土,每年4~6月能每天向市场提供300吨西红柿、黄瓜和蘑菇,年利润达2000万卢布。一些国家利用泥炭与其它物质混配成多种花卉营养土,广泛应用种植和庭院美化上。法国人用泥炭加入火山凝灰物质(体积1:1)混合制成营养土用于栽培花卉,效果佳。
    随我国城市绿化的加强和人民生活水平的提高,泥炭营养土发展很快,在吉林、北京、辽宁、江苏、云南等省市先后建起了营养土厂,生产30多种品种和牌号的营养土、花肥和花药,在近200种花木上使用,取得明显效果。目前。有的营养土和花肥已销往香港、澳门和中东地区。如南京土壤研究所研制的泥炭营养土用于花卉栽培、水稻育秧、室内园林培育、蔬菜育苗、植物组织培养等方面,具有促进生长、成活率高、延长花期、缩短育种期等多种功能。四川大学利用若尔盖地区的“高原泥炭”,经处理进行花卉、水果和农作物的栽培试验,获得增产,同时也达到了美化环境的效果。
    我国的富营养草本泥炭,适宜于配制营养土。目前,我国北方地区,使用塑料大棚和玻璃暖房育苗、种菜、养花已较普遍,所以,发展泥炭营养土大有作为。
3.3.2 土壤改良剂
    相关研究表明,泥炭有机质含量高,纤维含量丰富,疏松多孔,通气透水性好,含有氨基酸、腐殖酸和氮磷钾等多种养分,对植物生长有生理刺激作用,能为微生物生长提供理想的碳源、能源和氮源,是植物和微生物优良的生长载体。并且泥炭比表面积大,吸附螯合能力强,有较强的离子交换能力和盐分平衡控制能力,对水体和气体中的污染物具有良好的吸附作用,也是优良的土壤改良剂。
    如云南生态有限公司利用云南当地的泥炭资源,研制出适于绿地土壤改良的YNEC土壤改良剂,试验表明施用YNEC坪床改良剂,有效地改善了土壤营养状况,土壤中有机质、速效氮、速效磷的含量增加,盐分含量、pH值和土壤容重降低。施用量与速效氮、速效磷和有机质呈显著正相关(P<0.01),与盐分含量、pH值和土壤容重呈显著负相关(P<0.01)。
4.云南泥炭在碧玉兰栽培基质中的应用
    碧玉兰是兰科虎头兰亚属的品种,花期长而多花。其花硕大而美丽,产于云南西南部至东南部的盈江、龙陵、沧源、勐腊、景洪、思茅、文山等县,缅甸和泰国也有分布,是国家二级保护植物。
    不同生态型的兰花对基质的要求各不相同,所以,兰花栽培的成功与否,关键取决于所配置的基质是否满足兰花生长的条件。
    以碧玉兰和云南当地适宜兰花生长的无土栽培介质树皮、泥炭、水苔和陶粒等为实验材料,以不同配比组合,配置成具有不同保湿透气性能的8种兰花栽培基质,研究不同配比的栽培基质对碧玉兰的光合性能指标,从而筛选出碧玉兰生长的最适宜栽培基质,为碧玉兰的产业化开发提供技术支持。
    本试验于2009年9月16日开始做,实验地点位于云南农业大学花卉蔬菜试验研究基地。
表1  8种配方
Tabel1 Eight Prescription

 配方 各基质含量
 一 3/4树皮+1/4泥炭
 二 1/2树皮+1/2泥炭
 三 3/4树皮+1/4水苔
 四 1/2树皮+1/2水苔
 五 1/2树皮+1/4泥炭+1/4水苔
 六 1/2树皮+1/4泥炭+1/4陶粒
 七 1/4树皮+1/4泥炭+1/4水苔+1/4陶粒
 八 树皮

使用仪器
    实验采用光合性能测定仪及SPAD—502叶绿素仪来测定净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及叶绿素含量。
4.1八种不同配比基质对碧玉兰叶净光合速率的影响
    计算8种栽培基质各测定点的净光合速率日变化的总和,通过可以看出六号基质净光合速率日变化总量最多、最为活跃,全天净光合速率总量达到了14.189838μmol/(m2.S)接下来依次七号基质,净光合速率日变化总量为13.4839908μmol/(m2.S)。五号基质,净光合速率日变化总量为11.29039μmol/(m2.S)。四号基质,净光合速率日变化总量为10.947573μmol/(m2.S)。一号基质,净光合速率日变化总量为10.908654μmol/(m2.S)二号基质,净光合速率日变化总量为10.825801μmol/(m2.S)。
4.2八种不同配比基质下碧玉兰气孔导度的影响
    把每个配方在各个时间段的气孔导度值相加再求平均值,每个配方最终得到一个数值,为24小时内的总气孔导度平均值。气孔导度的大小顺序为:配方六>配方二>配方七>配方五>配方一>配方四>配方三>配方八,由于净光合速率与气孔导度呈正相关,当气孔导度增加,净光合速率也增加,反之则反。由此可知较气孔导度而言对碧玉共生长效果最好的栽培基质为树皮:泥炭:陶粒(2:1:1)的配方6,配比全为树皮的配方8最差。
4.4八种不同配比基质下碧玉兰蒸腾速率日变化
     将8个不同栽培基质的6次重复相加求其平均值,在测定的24h里8种基质的蒸腾速率变化呈现双峰曲线分布。此可见,8种基质的蒸腾速率都是随着温度升高而增加,因此,高温是影响蒸腾速率的主要因子。同时,8种基质的蒸腾速率昼夜变化很大,随着光照的增强蒸腾速率开始上升。反之则下降。碧玉兰的蒸腾速率与光照强度,气温密切相关,随光照强度和气温的上升蒸腾速率上升越快。
    可看出,在测定的24h里碧玉兰在8种基质的蒸腾速率总值对比呈现:配方六>配方二>配方七>配方五>配方一>配方四>配方三>配方八,碧玉兰在配方六中蒸腾速率总值远远高于其他7种基质中的蒸腾速率总值,这说明配方六能为植株提供充足的水分,保证了植株对水分的要求,使其气孔导度大,导致蒸腾速率加快。
4.5八种不同配比基质下碧玉兰叶绿素含量的影响
    叶绿素含量在一天中的变化幅度不是很大,为了分析不同栽培基质对叶绿素的影响,我们测出了叶绿素的相对含量。在试验当天上午9:00——9:30分测出,并经过计算和整理得出的最终结果。虽然是在同一时间测量的,但由于这八个配方所用的树皮、泥炭、水苔和陶粒的分量和分配不同,其在测量值上仍然呈现出明显的差异。
因为叶绿素水平和植物对光的吸收能力与其相对含量呈正相关,所以平均值最大的第七配方其叶绿素水平最高,该种配方的植物吸收光的能力也相对较好。叶绿素含量最高的配方是第七配方,这个配方含有这四种材料,每种含有1/4的分量,四种材料的含量非常平均,因此,植物对光的吸收较其他七个配方好。叶绿素含量的增加有利于植物更好的利用光能。
结论
    本试验对这四种基质的研究测定表明,树皮是最重要的生长基质,碧玉兰的生长离不开树皮这种基质。本试验采用的树皮是冬瓜树皮,这是对碧玉兰生长来说最好的一种树皮。泥炭也非常重要,没有泥炭作基质的兰花,其光和指标含量都远低于含有泥炭的兰花。泥炭能改善基质物理化学性状,使基质的有机质和腐殖质含量增多,PH值下降,微生物数量增多,从而使兰花能更好的生长发育。树皮与泥炭相辅相成,共同为兰花生长提供良好的根际环境。

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