周偉, 郝文溯, 吳先宇, 顏慶芳, 顏曉元
(1.中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所 土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210008; 2.江蘇常熟農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站,江蘇 常熟 215555;3.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院, 江蘇 南京 210095;4.江蘇省常熟市辛莊鎮(zhèn)農(nóng)村工作局,江蘇 常熟 215555)
育苗是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),幼苗質(zhì)量的好壞與農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)息息相關(guān)。以營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)為核心的工廠化育苗技術(shù)提高了種子的發(fā)芽率和壯苗指數(shù),降低了作物育苗的風(fēng)險(xiǎn),提高了育苗效率,在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用[1-2]。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,工廠化育苗作為一項(xiàng)成熟的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)正在蓬勃發(fā)展,而基質(zhì)作為工廠化育苗的基礎(chǔ)也越來(lái)越受到人們的重視。常見的育苗基質(zhì)是由泥炭、蛭石和珍珠巖按照一定的比例復(fù)配而成[3]。其中,泥炭是由沼澤中植物殘?bào)w(苔蘚、蘆葦和松柏類植物等)在水淹、低溫和缺氧等條件下,經(jīng)緩慢且長(zhǎng)期的分解,堆積而形成的一類物質(zhì)[4]。由于泥炭富含腐殖質(zhì),具有豐富的纖維狀結(jié)構(gòu)、良好的通透性能,極佳的保水保肥能力,被普遍認(rèn)為是當(dāng)今最好的育苗基質(zhì)材料之一[5]。雖然泥炭作為育苗基質(zhì)有很多優(yōu)勢(shì),但也存在許多問(wèn)題,例如價(jià)格較貴、不可再生以及開采過(guò)程會(huì)破壞環(huán)境等[6]。此外,泥炭作為土壤碳庫(kù)的重要組成部分,限制其開采已被視為減少碳排放,實(shí)現(xiàn)碳中和的重要措施[7]。由于世界各國(guó)逐漸加大了對(duì)泥炭開采的限制,因此,尋找優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的材料替代泥炭作為育苗基質(zhì),既是工廠化育苗產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求,也是其持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的必由之路[8-9]。
生物炭(Biochar)是生物質(zhì)在高溫半缺氧條件下裂解得到的富碳物質(zhì)[10],擁有豐富的多孔結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積和較好的孔隙度,具有強(qiáng)大的吸附能力,對(duì)水分和養(yǎng)分的固持能力俱佳[11]。此外,生物炭的原材料來(lái)源廣泛、生產(chǎn)成本低以及無(wú)二次污染等特點(diǎn),使其具有替代泥炭作為育苗基質(zhì)的巨大潛力[12]。本文總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)生物炭替代泥炭作為育苗基質(zhì)的最新研究,主要從生物炭育苗基質(zhì)的理化性質(zhì)、種子發(fā)芽率、植物幼苗形狀的影響和經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行了綜述,指出了現(xiàn)有研究的不足,以期為生物炭用作育苗基質(zhì)提供借鑒。
優(yōu)良的基質(zhì)不僅能為種子萌發(fā)提供良好的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件,為后期管理提供便利,還需兼顧適宜性和經(jīng)濟(jì)性[13]。一般來(lái)說(shuō),基質(zhì)的容重在0.1~0.8 g/cm3,總孔隙度在54%~96%,大小孔隙比在1∶2~4,pH在6.5~7.0,EC值在0.5~2.75 mS/cm,C/N比在15~20的范圍內(nèi),其適應(yīng)性較好,有助于蔬菜幼苗生長(zhǎng)[14-15]。除適宜性外,經(jīng)濟(jì)性也是選擇基質(zhì)的重要因素,應(yīng)具有來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉和環(huán)境友好等特點(diǎn)[16]。泥炭的理化性質(zhì)優(yōu)良,是理想的基質(zhì)材料,但由于其不可再生,且我國(guó)的泥炭品質(zhì)較差,大量依賴進(jìn)口,生產(chǎn)成本難以降低,嚴(yán)重影響了工廠化育苗的經(jīng)濟(jì)效益。此外,作物秸稈、鋸末和甘蔗渣等資源豐富且價(jià)格便宜的農(nóng)業(yè)廢棄物也常被用作育苗基質(zhì)[3]。但這些物料在使用前必須經(jīng)過(guò)充分的腐熟漚制,程序復(fù)雜且制作周期長(zhǎng),其攜帶的病菌也可能會(huì)流入環(huán)境造成污染,不利于規(guī)模化生產(chǎn)(見表1)。因此,隨著我國(guó)工廠化育苗的快速發(fā)展,尋找到一種對(duì)環(huán)境友好且經(jīng)濟(jì)高效的育苗基質(zhì)已成為亟待解決的難題[13]。
生物炭主要由芳香烴和單質(zhì)碳或具有類石墨結(jié)構(gòu)的碳組成,一般含有60%以上的碳元素,其它元素主要有氫、氧、氮和硫等[17-18]。生物炭的可溶性極低,熔沸點(diǎn)極高,具有高度羧酸酯化、芳香化結(jié)構(gòu)和脂肪鏈狀結(jié)構(gòu),表面具有高密度的負(fù)電荷。這些特性使得生物炭具備了極強(qiáng)的吸附能力和抗氧化能力,有利于養(yǎng)分固持和微生物繁殖,可為作物根系提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境[19-20]。
表1 我國(guó)常見育苗基質(zhì)有機(jī)物料優(yōu)缺點(diǎn)分析Table 1 Comparison of organic materials commonly usedas seedling substrate in China
由于生物炭的容重大于泥炭、珍珠巖和蛭石等常用基質(zhì),添加生物炭會(huì)影響育苗基質(zhì)的容重,進(jìn)而會(huì)影響基質(zhì)的孔隙度組成[21]。其主要因素取決于生物炭的顆粒大小。例如,Méndez等[22]發(fā)現(xiàn)用50%的生物炭替代泥炭后,雖然提高了基質(zhì)容重,但由于生物炭中大顆粒物質(zhì)(>2.0 mm)的占比(29%)遠(yuǎn)高于泥炭(8.8%),導(dǎo)致持水孔隙度和通氣空隙也有所增加。Zhang等[23]也發(fā)現(xiàn)用20%~35%的生物炭替代泥炭后,由于基質(zhì)中0.25 mm和2 mm顆粒物占比提高了15.5%~71.8%,基質(zhì)的總孔隙度和持水孔隙度也顯著增加。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)用小顆粒物占比較高的生物炭替代泥炭后,基質(zhì)的總孔隙度有不同程度的降低[24]。
由于多數(shù)生物炭的pH為堿性,添加生物炭后會(huì)影響育苗基質(zhì)的pH,通常導(dǎo)致pH的增加[25-26]。因此,使用生物炭配制基質(zhì)時(shí),要嚴(yán)格控制pH,必要時(shí)可以添加一些酸化劑(磷酸或硼酸等)降低基質(zhì)的堿性[27]。此外,由于生物炭含有豐富的官能團(tuán)和鉀、鈣、鎂等離子,添加生物炭后,不僅可以增加育苗基質(zhì)的陽(yáng)離子交換能力(CEC),其增加值與生物炭的添加量成正比;同時(shí)還可以提高育苗基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)元素含量[28-33]。
除以上影響外,添加生物炭對(duì)育苗基質(zhì)的微生物群落也有一定的影響。鄒春嬌等[34]發(fā)現(xiàn),添加3%和5%的生物炭能顯著提高營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)酶活性,增加黃瓜根域細(xì)菌和放線菌數(shù)量,減少真菌數(shù)量。宋婷婷[35]系統(tǒng)研究了四種不同材料(花生殼、玉米秸稈、楊木屑和竹屑)制備的生物炭對(duì)育苗基質(zhì)微生物群落的影響,發(fā)現(xiàn)生物炭類型和添加量對(duì)細(xì)菌和真菌的群落結(jié)構(gòu)、真菌/細(xì)菌比有極顯著的影響,但對(duì)放線菌的群落結(jié)構(gòu)影響不顯著。Lehmann等[36]等指出生物炭通過(guò)提高基質(zhì)對(duì)有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)元素的保持能力,改變基質(zhì)酸堿度以及對(duì)有毒有害物質(zhì)的吸附等方式,從而提高微生物活性。但目前僅有少量關(guān)于生物炭對(duì)育苗基質(zhì)微生物影響的研究。
就理化性質(zhì)而言,生物炭是一種較為理想的育苗基質(zhì)材料,但因其所含有的鹽分、重金屬、多環(huán)芳烴和納米顆粒等毒性物質(zhì),有可能會(huì)對(duì)種子的萌發(fā)及種苗的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用[37],將其作為育苗基質(zhì)材料大規(guī)模推廣應(yīng)用前,需從種子發(fā)芽率、幼苗農(nóng)藝形狀和育苗質(zhì)量等方面對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
生產(chǎn)實(shí)踐中常用基質(zhì)提取液的種子發(fā)芽率或者發(fā)芽指數(shù)來(lái)快速評(píng)估基質(zhì)的毒性[38]。宋婷婷等[39]報(bào)道稱生物炭對(duì)黃瓜和小麥的發(fā)芽率無(wú)顯著影響。Williams和Dumroese[32]觀測(cè)了不同生物炭作為種子包衣在不同溫度和水分條件下的出苗情況,發(fā)現(xiàn)供試生物炭對(duì)出苗質(zhì)量無(wú)顯著影響。許晨雨[40]發(fā)現(xiàn)高配比(稻殼炭∶珍珠巖∶蛭石=8∶1∶1)的育苗基質(zhì)雖然推遲了出苗時(shí)間,但提高了黃瓜和番茄的出苗率。朱優(yōu)矯和李文慶[26]發(fā)現(xiàn)單施花生殼炭的番茄出苗率與泥炭無(wú)顯著差異,但將其混合施用可以顯著提高番茄的出苗率。此外,生物炭對(duì)油麥菜、黑麥草豌豆、綠豆和玉米等作物的出芽率和幼苗生長(zhǎng)均具有一定的促進(jìn)作用[41-43]。但也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)生物炭對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)存在抑制作用。例如:李陽(yáng)[44]發(fā)現(xiàn)生物炭明顯降低了煙草漂浮育苗的出苗時(shí)間和出苗率,低添加量(1%~3%)的稻殼炭和花生殼炭對(duì)幼苗的抑制作用要低于小麥秸稈炭,而高添加量(5%~7%)的稻殼炭對(duì)幼苗的抑制最為明顯,表明生物炭對(duì)幼苗的抑制作用與施用量密切相關(guān)。王志娣[45]發(fā)現(xiàn)低添加量的花生殼炭和稻殼炭對(duì)黃瓜種子無(wú)毒害作用,但高添加量的花生殼炭對(duì)番茄具有中毒危害,導(dǎo)致發(fā)芽指數(shù)低于80%??傊?,高添加量的生物炭基質(zhì)會(huì)抑制種子的發(fā)芽率和出苗時(shí)間[46-48]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在茄子、辣椒、白菜和水芹等作物上也發(fā)現(xiàn)了相同的研究結(jié)果[31,49-52]。
生物炭對(duì)種子萌發(fā)的促進(jìn)作用多與添加生物炭后育苗基質(zhì)的保水性、溫度和養(yǎng)分含量提高有關(guān)[28,40,53]。此外,生物炭中所含有的乙烯能夠刺激種子的萌發(fā),而低溫炭中乙烯的含量往往高于高溫炭,因而稻殼生物炭(450 ℃)的發(fā)芽率高于花生和小麥秸稈生物炭(550 ℃)[54]。而生物炭對(duì)種子萌發(fā)的抑制則與制備過(guò)程產(chǎn)生的多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)有關(guān)[44,55]。研究發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)和三環(huán)以下的多環(huán)芳烴對(duì)植物種子的萌發(fā)具有較為強(qiáng)烈的抑制作用[55-56]。此外,生物炭本身呈現(xiàn)弱堿性,添加量較高時(shí)基質(zhì)的pH升高,從而抑制種子的萌發(fā)[57]?;谝陨涎芯靠芍?,生物炭的種類和添加量決定了其對(duì)種子萌發(fā)的促進(jìn)或抑制作用。因此,將生物炭用作育苗基質(zhì)時(shí),預(yù)先評(píng)估其對(duì)種子的毒性十分重要。
植株的農(nóng)藝形狀如株高、頸粗、生物量和葉面積等參數(shù)可以反映植物的長(zhǎng)勢(shì)和生長(zhǎng)質(zhì)量[15]。生物炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)、保溫性和保水性好,能為植物生長(zhǎng)提供氮、磷和鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,促進(jìn)幼苗的生長(zhǎng),提高壯苗指數(shù)。王志娣[45]發(fā)現(xiàn)使用生物炭育苗基質(zhì)所培育的黃瓜和番茄幼苗的株高、鮮重和壯苗指數(shù)都好于泥炭基質(zhì)。其他學(xué)者在茄子、辣椒、水稻、油菜、卷心菜、大白菜、小麥、煙草和瓜果類蔬菜作物上也發(fā)現(xiàn)了相同的研究結(jié)果,涉及的生物炭種類包括稻殼炭、花生殼炭、小麥秸稈炭、木屑炭和竹炭等[26,31,39,44,58-60]。這些結(jié)果表明生物炭作為育苗基質(zhì)具有廣泛的應(yīng)用前景。但由于生物炭中重金屬、多環(huán)芳烴和自由基等有害物質(zhì)的存在,植物幼苗生長(zhǎng)隨著生物炭的添加量表現(xiàn)出低促高抑的趨勢(shì)[53]。李陽(yáng)等[61]發(fā)現(xiàn)生物炭添加量在10~40 g/kg范圍內(nèi),小麥苗的生物量有所增加;添加量高于80 g/kg時(shí),地上部生長(zhǎng)受到明顯抑制。此外,由于營(yíng)養(yǎng)元素和污染物含量因生物炭種類而異[62],對(duì)于同一種作物,不同類型生物炭的最優(yōu)添加量有較大差異。例如:花生殼炭添加量為80.0 g/kg時(shí),對(duì)小麥和黃瓜根及莖生長(zhǎng)促進(jìn)效果最優(yōu);而對(duì)于玉米秸稈炭、楊木屑炭和竹屑炭,添加量為40.0 g/kg時(shí)效果最優(yōu)[39]。Chrysargyris和Prasad[58]評(píng)估了四種生物炭對(duì)卷心菜幼苗的影響,結(jié)果表明添加量為5%~10%時(shí),木材炭、麥殼炭和木屑炭可顯著提高卷心菜的株高和地上部生物量,而竹炭卻顯著抑制了卷心菜的生長(zhǎng)。Solaiman和Murphy[47]的研究顯示施用量同為10 t/hm2,稻殼炭和麥殼炭對(duì)小麥有顯著的促進(jìn)作用,但桉樹木屑炭卻表現(xiàn)出抑制的效果。另一方面,同一生物炭對(duì)不同作物的最佳用量也有所差異。例如玉米秸稈炭添加量為0.7%(體積比)時(shí),茄子幼苗的地上部生物量、葉面積指數(shù)葉綠素含量顯著高于其他處理,而辣椒的最優(yōu)添加量為0.9%[31]。
與地上部類似,生物炭用量對(duì)幼苗根系的生長(zhǎng)也表現(xiàn)出低促高抑的效果[47,61-63]。例如玉米秸稈炭用量為10~40 g/kg時(shí),顯著促進(jìn)了小麥根的生長(zhǎng),根中的超氧化物歧化酶(SOD)和過(guò)氧化物酶(POD)也達(dá)到最大值,而用量增加到80.0~160 g/kg時(shí),根的生長(zhǎng)受到明顯抑制,SOD和POD含量也有不同程度的降低[61]。對(duì)于幼苗根系來(lái)說(shuō),生物炭的最佳添加量會(huì)隨生物炭類型和作物種類的不同而有所差異。例如:花生殼炭用量80.0 g/kg時(shí),對(duì)小麥根的生長(zhǎng)促進(jìn)作用效果最佳,但對(duì)于玉米秸稈炭、楊木屑炭和竹屑炭,最佳用量為40 g/kg;對(duì)于黃瓜而言,花生殼炭、楊木屑炭和竹屑炭用量為80.0 g/kg,玉米秸稈炭用量為40 g/kg時(shí),對(duì)根的促進(jìn)作用最佳[39]。在番茄、卷心菜、茄子、辣椒、煙草、水稻、甜瓜和白樺幼苗等的育苗實(shí)驗(yàn)中均觀察到類似現(xiàn)象[31,44,58-59,65-66]。
綜上所述,生物炭對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響因生物炭種類、添加量和作物種類不同而所差別??傮w而言,與泥炭基質(zhì)相比,低添加量的生物炭基質(zhì)對(duì)植物幼苗生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用,高添加量往往會(huì)抑制植物幼苗生長(zhǎng)。因此,在大范圍推廣生物炭育苗基質(zhì)之前,需根據(jù)生物炭種類,針對(duì)不同作物進(jìn)行深入研究,以篩選出最佳添加量。
基質(zhì)的物料成本約占育苗生產(chǎn)成本的9.3%,因此在優(yōu)選育苗基質(zhì)配方時(shí),經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)重要的參考指標(biāo)[67-68]。王志娣[45]基于種子和基質(zhì)材料價(jià)格對(duì)生物炭育苗基質(zhì)的成本進(jìn)行了核算,發(fā)現(xiàn)稻殼炭∶蛭石∶珍珠巖配比為3∶1∶1時(shí),黃瓜和番茄的單株成本低于泥炭基質(zhì),適合大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用,而花生殼炭由于價(jià)格較高,造成單株成本最高。索琳娜[9]估算了玉米芯棒和園林綠化廢棄物炭化和腐熟過(guò)程的處理成本,發(fā)現(xiàn)炭化過(guò)程具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì),其僅為泥炭?jī)r(jià)格的20.1%~33.7%。謝耀堅(jiān)等[69]以泥炭、椰糠、碳化稻殼和木糠為原料,采取混料試驗(yàn)設(shè)計(jì),結(jié)合基質(zhì)成本和成活率,對(duì)26種不同配比的育苗基質(zhì)進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)10%泥炭+80%椰糠+10%炭化稻殼、10%泥炭+50%椰糠+40%炭化稻殼、100%椰糠和70%椰糠+30%炭化稻殼這四種基質(zhì)成本為74~93 元/m3,是育苗效果好且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的基質(zhì)配方??梢妰H從物料價(jià)格考慮,生物炭具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
基于環(huán)境損益成本,生物炭不僅可以殺死害蟲卵和病原微生物,同時(shí)還是增加土壤碳庫(kù)的有效手段,與其他基質(zhì)材料相比更具經(jīng)濟(jì)性[13,70]。例如:在歐洲椰殼經(jīng)常被用作泥炭替代品,從氣候變化角度而論,椰糠確實(shí)比泥炭更加環(huán)保。但綜合考慮生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和人類健康時(shí),泥炭更為環(huán)境友好[71-72]。有學(xué)者基于生命周期評(píng)價(jià)法評(píng)估了生物炭替代泥炭的綜合成本,認(rèn)為生物炭替代泥炭作為育苗基質(zhì)不僅能降低物料成本,還可以減少溫室氣體的排放,其中以農(nóng)作物廢棄物為原料的生物炭是最佳選擇[73-74]。然而,目前基于生命周期評(píng)價(jià)法綜合比較生物炭和泥炭育苗基質(zhì)的研究還比較少,導(dǎo)致人們的認(rèn)知偏差。
生物炭在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的減量化、資源化和無(wú)害化,最大限度提高資源利用效率[18]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)以生物炭為原料的育苗基質(zhì)開展了大量的研究,結(jié)果顯示其在蔬菜、花卉和園林苗木等工廠化育苗領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但由于生物炭的制作原料來(lái)源多樣,制作工藝千差萬(wàn)別,導(dǎo)致生物炭的顆粒大小、孔隙度、pH和EC等作為基質(zhì)材料的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)迥然不同。此外,生物炭中還存在一些有毒有害的物質(zhì),會(huì)抑制植物的萌發(fā)。目前我國(guó)尚未提出統(tǒng)一的毒害物質(zhì)檢測(cè)方法及限量標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致生物炭作為育苗基質(zhì)的質(zhì)量穩(wěn)定性無(wú)法得到保證。因此,在大規(guī)模推廣應(yīng)用前,需針對(duì)育苗基質(zhì)的應(yīng)用需求,提出針對(duì)性的參數(shù),包括基本理化性質(zhì)、養(yǎng)分指標(biāo)和有害物質(zhì)的限量指標(biāo)等,建立統(tǒng)一的生物炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)開發(fā)快速有效的毒性評(píng)估方法,確保其質(zhì)量能滿足工廠化育苗基質(zhì)的要求。
工廠化育苗過(guò)程已經(jīng)高度自動(dòng)化,傳統(tǒng)以泥炭、蛭石和珍珠巖為原料所建立的生產(chǎn)工藝如攪拌、物料填裝、澆水量和施肥量等過(guò)程所涉及的器具和工藝參數(shù)等并不一定適合生物炭育苗基質(zhì)的生產(chǎn)[13]。對(duì)于生產(chǎn)者而言,建立基于生物炭的育苗基質(zhì)生產(chǎn)線往往需要較大的資金投入,這將成為未來(lái)生物炭基育苗基質(zhì)產(chǎn)業(yè)化的重要阻礙。因此,今后的研究需要從標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化和商業(yè)化角度出發(fā),建立適用于生物炭的技術(shù)體系和生產(chǎn)工藝流程,編制相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
當(dāng)前,關(guān)于育苗基質(zhì)的成本核算往往只關(guān)注物料價(jià)格,尚未將環(huán)境損益、后期處置成本等因素納入其中,今后應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)這方面的研究,其結(jié)果將為政府有關(guān)部門制定相應(yīng)的扶持政策提供重要的科學(xué)支撐。
近年來(lái),由于各國(guó)政府相繼限制了泥炭資源的開采,尋找一種可替代泥炭作為育苗基質(zhì)的有機(jī)物料成為一種迫切需求。椰糠、木屑、樹皮、園林及農(nóng)業(yè)廢棄物和生物炭都是替代泥炭的潛在物料。其中,生物炭具有理化性質(zhì)優(yōu)良、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富、環(huán)境友好和成本低廉等特點(diǎn),被視為是替代泥炭的理想材料。但由于缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、快速的毒性檢測(cè)方法和成熟的生產(chǎn)工藝,至今尚未建立完善的以生物炭為核心的育苗基質(zhì)技術(shù)體系。今后應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)研究,加大生物炭在農(nóng)用方面的政府扶持力度,加快制定生物炭育苗基質(zhì)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為工廠化育苗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)支持,最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙贏。
湖南生態(tài)科學(xué)學(xué)報(bào)2022年1期