孟憲民
(東北師范大學泥炭研究所,吉林長春,130021)
種苗生產是蔬菜、瓜果、林木、花卉等作物不可缺少的生產環節,對提升作物產量、品質和經濟效益起到至關重要的作用。種苗工程屬于現代農業高技術領域,從國外種苗產業發展經驗看[1~4],種苗產業是現代物質設備裝備、現代科學技術廣泛應用、現代產業體系支撐、現代經營形式管理和現代發展理念引領的產業。種苗基質作為種苗產業最基礎的生產資料,其配方、原料、設備、工藝、質保、流通、服務等方面必須走規?;⒆詣踊I化、社會化的道路,才能適應現代種苗培育新興產業發展需求,促進和保障我國種苗產業健康發展。
育苗是蔬菜生產的重要環節,它可延長蔬菜有效生長時間,增加蔬菜產量,改善蔬菜品質,提高保護地種植指數和土地利用率,改善蔬菜、瓜果的周年均衡供應水平,節省種子用量,降低成本,防除病蟲害,淘汰次苗、畸形苗,便于新技術的采用。因此,育苗移栽已成為蔬菜、瓜果、煙草等經濟作物不可缺少的高產高效優質手段。隨著我國蔬菜種植規模化程度日益增強,勞動力和能源價格不斷攀升,農業部積極倡導和推動的節本增效、技術先進的規模化、集中化育苗有了較快發展,蔬菜育苗逐漸從蔬菜栽培中分離出來成為一種極具活力的新興產業。據不完全統計,到2010年底,我國各地已經建立起各種規?;⒓谢缰行纳锨€,年育苗數量超過100億株。規模化、集中化育苗已經成為我國蔬菜種苗產業的發展主流和未來方向。
隨著我國規模化、集中化蔬菜育苗產業的快速發展,專業化、標準化育苗基質的短缺滯后已經成為蔬菜集中化、規?;缈焖侔l展的制約因素,主要表現在四大方面。
①規?;?、專業化的育苗基質企業數量少,品牌影響力弱,產量低,不能滿足迅速成長的集中化、規?;绠a業的需要。全國略有影響的專業化育苗基質生產企業不過3~5家,種苗基質產品7~9種,產量不過100萬袋(箱)/年,遠遠不能滿足快速發展的集中化育苗的需要。種苗基質市場魚龍混雜、良莠不齊、摻雜使假、缺斤短兩,行業名聲不高。供應短缺和質量不佳迫使多數育苗企業自配自制育苗基質,提高了生產成本,加重了企業負擔。
②缺少全國統一的育苗基質標準與質量控制監督手段,即將發布的種苗基質標準也存在指標數量多、檢驗程序復雜、政府行業管理困難等問題。
③基質配方和調制技術落后,原料質量控制不嚴,育苗基質的病菌、蟲卵、草籽、濕度、養分、孔隙度、緩沖容量等技術指標亟待提高。
④育苗基質生產制備的機械化水平低,生產效率差,產品成本高,產品包裝方式簡單,體積大,質量輕,造成運輸成本高,市場競爭力不強。

表1 不同育苗基質原料性質的對比
針對我國規模化、集中化蔬菜育苗新興產業迅猛發展對專業化育苗基質的巨大需求和我國種苗基質產業面臨的實際問題,開展蔬菜育苗基質規模化、標準化生產關鍵技術開發與示范工程建設,研究開發適合我國集中化、規模化育苗需求的新型育苗基質配方和調制技術,研制配套育苗基質規?;⒆詣踊a線成套設備,試驗探索在大規模工業化條件下育苗基質的標準管理、質量管理、成本管理、庫存管理和生產管理模式,建立代表育苗基質行業未來發展方向的大型種苗基質生產線示范工程,推動種苗基質科技成果的整合組裝和轉化應用,對引領和建立我國標準化、專業化、規模化的蔬菜育苗基質產業,滿足集中化、規?;卟擞鐚I化、標準化和商品化育苗基質的巨大需求,建立產供銷聯合、農科貿聯合、農工商聯合的現代經營形式,促進生產力要素優化配置,促進我國蔬菜產業發展,都具有重要現實意義和長遠意義。
發展規模化、標準化種苗基質制備產業,離不開資源豐富、質量可靠的基質原料。國內外種苗基質發展經驗證明,最優質的基質原料就是泥炭[3,5]。盡管西方國家從保護濕地角度出發,大力提倡非泥炭原料的開發和應用,但泥炭占整個基質原料總量90%以上的現實沒有根本改變,泥炭仍然是國外種苗基質的主要原料。
泥炭是沼澤中死亡植物殘體積累轉化形成的有機礦產資源。泥炭有機質、腐植酸含量高,纖維含量豐富,疏松多孔,通氣性好,比表面積大,吸附螯合力強,有較強的離子交換能力和鹽分平衡控制能力。泥炭中腐植酸的自由基屬于半醌結構,既能氧化為醌,又能還原為酚,具有較高的生物活性、生理刺激作用和較強的抗旱、抗病、抗低溫、抗鹽漬作用,可以有效防止化肥流失、農藥污染,具有提高產量、改善品質、修復受損環境、促進現代農業發展的顯著作用[6~9]。由于泥炭結構穩定,通氣透水性好,酸度和營養含量低,易于通過添加石灰和肥料進行調整和改造。泥炭中沒有病菌、蟲卵和草籽,是天然無公害的育苗原料。泥炭易于處理加工、運輸、分級和包裝,來源廣泛,價格低廉,使用效果穩定,具有其他泥炭替代材料不可比擬的優勢。
我國泥炭資源豐富,總儲量124億t,按全國每年需要育苗8 000億株、每1 m3種苗基質可以培育20 000株苗計算,我國泥炭如果全部用于育苗基質原料,可供開發460 a。我國泥炭質量優良、地表裸露、開采方便,具備發展大規模工業化專業化育苗基質生產的有利條件。加入世界貿易組織后,國外的泥炭原料也大量進口中國,為我國發展種苗基質制備產業擴大了泥炭來源。
我國早在1957年就建立了專門的泥炭研究機構,經過60余a不懈努力,已經查明了全國泥炭資源儲量、質量和分布規律,掌握了我國泥炭礦產類型、特征和開發利用保護條件,制定了泥炭開發利用規劃,一些泥炭高技術產品已經進入市場,取得了顯著的社會、經濟和環境效益,引起了國家和社會的廣泛關注。為了適應泥炭產業快速發展和規范管理的要求,國家標準化管理委員會近年專門批準成立了全國泥炭標準化技術委員會,引領泥炭產業走上健康發展的軌道。圍繞著泥炭在育苗基質中的應用,全國眾多科研、教學和企業開展了許多卓有成效的工作,取得了良好的應用效果。東北師范大學泥炭研究所開發的一體化育苗營養基,填補了我國在固型種苗基質領域的空白,對提升我國種苗生產技術水平、簡化育苗操作發揮了重要作用。為滿足集中化規?;ūP育苗對散裝種苗基質的需求,北京中農賽世農業科技有限公司開發的以泥炭為原料的全價配合育苗基質已經投入工業化生產,廣泛用于各地穴盤育苗,受到用戶的廣泛歡迎。此外,山東林泉科技有限公司、山東魯青公司開發的混合基質也取得了顯著效果。從海南三亞南繁技術研究院進行的多種基質培育辣椒種苗的試驗結果看,山東魯青公司生產的混合基質和中農賽世生產的泥炭基質呈酸性,容重輕,總孔隙度大,通氣孔隙度和持水孔隙度高,陽離子交換量大,所培育的辣椒苗的幼苗鮮質量、干質量和壯苗指數均比對照有明顯提高。在對比試驗中,兩家公司生產的育苗基質培育的幼苗均表現出葉片葉綠素含量高,葉色濃綠肥厚,真葉長、寬和葉面積均比對照增加100%以上,莖粗比對照增加30%~70%。
從當前和未來農業生產發展趨勢看,作物要獲得高產、優質、高效,就必須采用育苗移栽技術,從而帶動種苗生產行業的發展,而種苗生產行業的大戰勢必對專業種苗基質產生新的需求,使其成為新的行業和新的經濟增長點。
目前,我國蔬菜面積1 800.7萬hm2,其中設施蔬菜面積已經突破140萬hm2,進口大型連棟溫室達200 hm2。全國瓜類作物種植面積160.8萬hm2,烤煙種植面積超過121.6萬hm2,棉花種植面積372.6萬hm2,甜菜種植面積34.1萬hm2,花卉種植面積雖無統計數據,但根據北京、天津、廣州等地種植面積推測,全國種植面積超過50萬hm2。為保證這些經濟作物的產量、品質以及上市時間,必須通過育苗移栽方式完成其前期生產過程。按照每667 m2需要育苗3 000株、每1 m3種苗基質可以培育種苗20 000株計算,全國每年用于蔬菜、花卉、瓜果、棉花、煙草、甜菜等經濟作物育苗的育苗基質總量為320億m3。如果有1%上述作物面積使用商品化種苗基質,每年的種苗基質需求量也將達到3.2億m3,可見種苗基質市場前景非常廣闊。
隨著種苗基質市場開發和政府引導,用戶已經逐漸接受集中化規范化商品苗,種苗基質逐漸進入種苗生產企業和尋常百姓溫室大棚。從市場銷售反映看,經濟發達和科技水平較高的地區市場接受能力較強,產品進入市場速度很快。華北、華東、華中、華南等經濟發達地區成為迅速擴展的市場區,大棚蔬菜、露地西甜瓜、林木逐漸成為重點目標用戶。干旱、風沙、鹽堿的內蒙古和甘肅等中西部地區由于生態條件惡劣,缺乏優良育苗基質,也是市場擴展較快的地區,可以看到,產品的市場前景十分明朗,經濟效益極為顯著,具有較強的競爭能力。
根據我國農業投資不足和土地分散種植、個體經營的局面,針對工廠化育苗存在的投資巨大、技術艱深和傳統育苗費工費時、育苗質量差等諸多問題,農業部提倡和主導集中化、規?;纾捎醚ūP和商品化基質為基本育苗材料,以普通連棟大棚和溫室為育苗設施,以現在企業管理模式和產供銷合作、科工貿合作方式,建立起種苗生產、流通和服務體系,極大地促進了我國種苗產業的發展,集中化、規范化育苗中心的數量迅速增加。農業部和國家標準委有關部門正積極組織制定種苗基質標準,使種苗基質產業逐步走上規范、健康的軌道。
種苗基質制備可以實現工業化、自動化、標準化生產,生產效率高,質量控制容易,產品成本低,經營利潤較好,市場需求巨大,目標用戶集團采購特征明顯,是今后一個時期投資的重點領域?,F代農業是我國政府積極支持的投資方向,2012年的中共中央1號文件把提高農業科技水平作為我國當前農業發展的重點領域,投資種苗基質制備產業可以獲得有關國家稅收的優惠。我國手持資金尋找投資項目的客商較多,未來一個時期種苗基質生產線建設將有較快的發展。
為了解決我國種苗基質行業面臨的諸多問題,當前迫切需要在種苗基質配方與調制技術、規?;I化生產線成套設備研制、種苗基質標準與質量控制技術和大規模工業化生產管理模式4個方面開展深入研究,選擇具有代表性和具備一定基礎的種苗基質企業建立規?;?、專業化種苗基質生產線示范工程,組裝集成上述研究成果,形成可以推廣實施的產業模式和成套技術,為同類企業提供仿效學習的成功工程范例和成熟管理模式。
目前我國蔬菜育苗基質質量低、市場競爭力差與育苗基質原料來源、配方與調制技術有極大關系。
泥炭是國際首選的育苗基質原料,我國泥炭資源豐富,泥炭質量優良,開采方便,具備發展大規模工業化專業化育苗基質生產的有利條件。我國泥炭企業雖然很多,但受技術、交通和觀念制約,混層開采、亂采濫挖、管理粗放、包裝簡陋、低價競爭與微利經營,不僅浪費寶貴自然資源,破壞了自然環境,生產的育苗基質質量也缺乏競爭力,企業自身也未能得到良性發展。而國外以泥炭為原料制備育苗基質的技術已基本成熟,其生產的泥炭基質已經大量出口至中國。

表2 不同育苗基質的質量對比[5]
針對上述問題,大力開展育苗基質配方與制備技術研究,根據產品標準和原料性狀的不同,對于不同品級、不同性狀的泥炭,適當科學地加入不同比例的骨化組分、緩沖組分、潤濕組分和營養組分,滿足不同作物幼苗對通氣透水、營養平衡的需求,以達到統一基質標準,提升基質使用效果。同時,采取引導和鼓勵泥炭企業就地建設大型專業化規?;缁|生產線,全面推廣應用現代種苗基質配方和制備技術,從泥炭原料的開采、干燥、防草、破碎、篩分、配制、包裝、潤濕等方面建立全新的技術管理體系,全面提升種苗基質制備水平和產品質量,使泥炭企業徹底告別簡單開采、粗放加工、微利經營、惡性競爭的尷尬局面。
泥炭是濕地的產物,其開發與保護一直受到國內外廣泛關注。眾所周知,退化泥炭地重回泥炭積累狀態是不可能的,但受自然和人為因素影響,一些泥炭地已經退化,甚至被泥沙掩埋,造成泥炭積累過程中斷,濕地水文和濕地植被變更為旱地水文和旱生植被。退化或死亡泥炭地由于失去水體保護,通氣條件改善,致使泥炭分解加劇而快速耗散,50 a左右即可分解殆盡,造成自然資源的無謂浪費。要積極宣傳修正泥炭資源利用和管理中的錯誤認識,解除泥炭原料利用中的政策和觀念束縛。泥炭開發并非破壞濕地,而是通過市場之手將甲地富集的泥炭資源向虧缺的乙地進行優化配置的過程。泥炭能否開發取決于泥炭賦存狀態,不問泥炭賦存狀態,機械地一刀切式限制泥炭開發,既不科學,也不可持續,只有分類管理,合理開發利用,才能保證資源、經濟、環境可持續發展。
盡管我國泥炭資源豐富,但南北分布不均,而我國農業廢棄物產量巨大,利用作物秸稈發酵物進行育苗基質開發也具有廣闊的市場前景。在積極開發利用泥炭資源同時,要加緊研究我國南方地區農業廢棄物高溫發酵工藝和育苗基質調制技術,開發利用地方廢棄資源,以滿足南方省區集中化育苗對育苗基質的需求,帶動地方經濟發展,縮短運輸距離,降低育苗成本。
生產設備是育苗基質產量和品質的重要保障,只有機械化大規模生產才能實現規?;a量,減少勞動用工,降低生產成本;才能確?;|組分均勻和調制質量,達到穩定可靠的產品標準。西方先進國家的種苗基質生產過程已經完全實現了自動化、連續化、規?;瑒趧佑霉ず苌?。我國育苗基質產業剛剛起步,種苗基質的關鍵設備尚需要研制,自動化流水生產線設備還需要選型配套。目前國內有機肥、復混肥生產線設備已經成熟,這些生產線除了粉碎、包裝設備不適合種苗基質外,其他的配料、混合、提升、傳送等設備基本可以滿足育苗基質制備調制的工藝要求。由于育苗基質需要保持原料的纖維長度和顆粒大小,因此必須研制開發新粉碎設備和粉碎工藝。由于我國現有散裝基質容重小,體積大,運輸距離遠,物流成本高,必須研制專用設備,加大包裝容積,實行震動沉實包裝,增加包裝容重,減少單位質量的產品體積,從而降低庫存空間和運輸成本,擴大育苗基質的市場供應半徑,提高產品的競爭能力。只要研制開發出專用粉碎設備和壓縮式大包裝基質裝填設備,就可以利用現有的有機肥、復混肥生產線的配料、混合、提升等設備,組裝配套育苗基質專用生產線,滿足我國種苗基質大規模工業化生產的需求。
缺少全國統一的育苗基質產品標準是造成育苗基質行業產品質量低下、經營秩序混亂、行業管理困難的主要因素。農業部雖然已經完成了育苗基質標準的編制和審定,但產品指標項目太多,檢驗程序復雜,企業和政府監督部門執行困難,目前一直沒有公布實施。個別省份雖然也編寫審定了幾個省級標準,但這些標準大多根據各地具體情況和所用原料制定,可能無法滿足全國使用的要求。因此,需要在現有農業部育苗基質標準審定稿基礎上,進行標準實施推廣和檢測校驗研究,根據大規模工業化生產標準化管理中暴露的問題,適當壓縮產品指標數量,改進檢測方法,建立質量管理文件,推動標準的完善和貫徹實施。
目前我國種苗基質行業嚴重落后于集約化育苗需求的突出問題是正規種苗基質制備企業少,專業化種苗基質產量低,技術裝備落后,管理水平低。建立示范工程就是要在大規模工業化條件下,集成、組裝、運行、檢驗各種育苗基質的配方、調制技術研究成果,調試檢驗種苗基質生產成套設備運行狀態,推行實施種苗基質標準和檢驗方法,探討在大規模工業化生產條件下的標準管理、質量管理、物流管理、成本管理和生產管理模式,為同類企業和生產過程成功提供可視化、成熟化的管理模式和樣板工程,從而帶動國內種苗制備產業的形成和發展。根據我國種苗基質原料來源與性質不同,考慮到集中化育苗中心的市場和地域分布,應該從北到南選擇具有一定基礎條件的企業建立各類原料來源的育苗基質生產線示范工程,為不同類型的基質原料企業建立和發展大規模工業化管理模式提供成熟范例。
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