我国基质产业面临的问题与对策

基质是采用各种有机、无机物料按一定配方工艺调制生产出的可为种子萌发和植物生长提供优良水、肥、气、热条件的人工土壤。基质产业是基质原辅料生产供应、基质设备制造安装、基质调制生产、基质标准检测、基质市场开发应用、基质行业管理等既相互联系又彼此分工的业态总称。基质产业在我国方兴未艾，潜力巨大，年市场总需求量约为 6616 万 m3， 目前基质年产销量为 1000 万 m3左右。 基质产品面向种苗生产、无土栽培、海绵城市建设、家庭种植等新兴科技绿色产业，具有知识技术密集、资源绿色安全、资金物流横跨境内外、成长潜力大、综合效益好等特点，对我国经济社会全局和长远发展具有重要引领带动作用。研究分析我国基质产业发展面临的问题，提出解决问题的措施和对策，对促进我国基质产业发展，推动我国基质产业可持续发展具有重要现实意义和长远意义。1 我国基质产业面临的问题1.1 原料来源受限基质原料多种多样，但使用最多、质量最好的当属泥炭和椰糠，配加少量的生物质发酵物以及蛭石、珍珠岩等无机物料。这些原料中，无机原料国孟宪民，博士，教授，专业方向：泥炭资源与工程，E-mail：mengxm371nenu.edu.cn收稿日期：2017-03-16；接受日期：2017-07-10我国基质产业起步晚，基质配方和调制技术水平与西方发达国家相比差距明显，面临原料来源受限、配方和工艺落后、专业设备短缺、行业标准有待加强、管理政策制约等问题。我国基质市场年总需求量为 6 616 万 m3，目前年产销量约为 1 000 万 m3，市场潜力巨大。我国基质产业面临的问题与对策孟宪民（中国腐殖酸工业协会泥炭工业分会，东北师范大学泥炭沼泽研究所，吉林长春130024）内生产即可满足市场供应，而泥炭和椰糠则主要依靠进口。我国已探明泥炭储量129亿m3（ 尹善春，1991），虽储量巨大，但近 60% 的储量分布在西南、西北高原。这些地区的泥炭不仅开采运输成本高，而且地处生态敏感区，属于严格保护对象，基本没有开发的可能性。目前我国泥炭主要开采区集中在东北、内蒙古和云南等地，可供开发储量约 50 亿m3。相对于我国人口众多、土地面积巨大的实际情况，我国可开发泥炭资源不仅总量稀缺，也存在品种稀缺问题。我国 99% 的泥炭属于低位草本泥炭，高位藓类泥炭储量极小。泥炭资源分布与市场需求存在地理空间上的严重错位，加上我国对泥炭实行严格限制开采措施，造成我国基质产业必须从全球配置资源，必须在科学开发本国草本泥炭资源的同时，大量引进国外的藓类泥炭资源和椰糠资源，以弥补国内优质泥炭资源的不足。目前我国进口泥炭主要是来源于拉脱维亚、德国、瑞典、芬兰等西北欧国家以及北美加拿大的藓类泥炭，虽然运输距离远、成本高，但因为品质优良、质量稳定，仍然受到市场的肯定和欢迎。目前北欧、北美国家泥炭产能严重大于需求，印度和斯里兰卡的椰糠资源也积极寻找潜在市场。大力引进国外资源既可以满足国内市场需要，也可以助力我国现代农业技术进步和环境修复产业发展。16新优品种栽培管理本期视点产业市场病虫防控 产业广角中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 2017（8）：16-20国产草本泥炭腐植酸含量高，有利于植物根系生长。草本泥炭吸附吸收能力强，有利于一次性添加多元营养，节省育苗期间补充肥料用工。草本泥炭虽然结构稳定性不好，但种苗生产期一般只有30 天左右，结构稳定性对种苗生产影响不大，因此国产泥炭在种苗生产领域与进口藓类泥炭不相上下。而进口藓类泥炭因为分解度小、纤维含量高、结构稳定，更适于制备栽培基质、屋顶绿化、家庭园艺等使用时间较长的高档基质。两种泥炭应发挥各自优势，形成各自的细分市场。国产泥炭存在的突出问题是开采方式不当造成泥炭质量下降。由于我国人多地少，土地占用费过高，因此泥炭开采不可能采取国外平面分层开采方式。采用挖掘机开采虽然速度很快，但挖掘机手很难判断泥炭层和顶底板边界，经常将顶板熟土层、底板潜育层混入泥炭，使泥炭携带了本来没有的病原菌、虫卵和草籽，增加了泥炭灰分，加之挖掘机采挖造成泥炭结构破碎、纤维断裂、颗粒细小，泥炭质量明显下降。而国外普遍采用的切块开采方式，既可以避免混层造成病菌、虫卵和草籽混入，又可以有效保持泥炭纤维，提高泥炭质量。椰糠是椰子外壳的纤维粉末，是从椰子外壳纤维加工过程中脱落下的一种纯天然的有机基质原料（王忠强和孟宪民，2003）。椰壳纤维（coirfibres）或简单椰壳（coir）都泛称为椰糠。有的兰花基质还要专门使用切段的粗椰壳。椰糠在许多热带和亚热带国家如印度、斯里兰卡、马来西亚、菲律宾等国都有生产。我国海南省、浙江省也有少量椰糠生产。椰糠纤维丰富，结构稳定，有利于建造良好的基质结构。椰糠产地距离中国较近，运输成本不高，是基质中重要原料之一。椰糠作为基质原料的突出问题是含盐量较高，容易造成植株生长受到抑制，一些椰糠生产企业处理手段不佳，椰糠含盐偏高问题需要采取适当手段给予有效控制。木纤维是采用机械热提取方式从木材和木材废料提取的木质纤维。为了防止氮通过木纤维固定导致园艺作物栽培困难，木纤维在投入挤压机前，可向木屑加入氮肥进行“浸渍”处理，缓释氮肥就能抵消微生物吸收同化而发生的氮固定。木纤维具有结构多孔，疏松弹性，低容重、大空气容量和低水容量。由于其收缩值很低，可以减少盆钵基质的收缩。此外，木纤维有很好的再湿润性，没有杂草种子和病原体，pH 值为 4.56.0（H2O浸渍），是近年来广泛应用的新型基质原料。我国生物质资源丰富，很多资源经过工业堆肥加工可以作为专业基质的补充原料。醋糟、酒糟、食用菌渣、农林废弃物等经过完整的工业堆肥处理，已经广泛用于基质制备。但生物质资源除了醋糟、酒糟、食用菌渣之外，其他农林废弃物资源的加工收集成本和质量指标都不甚理想，只有内地一些边远泥炭陆路运输距离过长、泥炭成本过高的地区可以开发利用。1.2 配方和工艺落后基质配方和调制技术是制约基质质量和使用效果的关键因素。由于我国基质产业发展滞后，基质配方和调制技术起步较晚，技术水平只相当于西方发达国家基质发展的初期阶段。西方发达国家早在1950 年前后就达到了复混多种原料的配合基质阶段；1980 年前后已经发展到按照特定配方制备生产的标准基质阶段；2000 年前已经达到根据用户需求和使用环境差异生产定制基质阶段；进入 21世纪，西方基质生产已经可以在定制基质的基础上根据防病、防虫、抗干旱、抗分解等要求，加入特定成分生产功能基质阶段。从配合基质、标准基质、定制基质，最后到功能基质，西方发达国家的基质配方和调制工艺已经从原料的简单配合发展到将不同粒径的基质原料按特定配方组合，定向调制专用基质阶段（孟宪民，2016）。目前，我国的基质生产既没有实现标准化生产，也没有采用粒度筛分和粒径组配工艺，更没有添加功能成分，仍然停留在配合基质制备的初级阶段。由于基质制备前没有粒度筛分过程，所使用原料粒径变化多样，因此每次生产的基质产品技术指标变化不定，不能确保产品标准化和期待的使用效果，育苗事故频发，用户怨声载道。因此，我国基质产业必须借鉴学习西方发达国家的基质制备理论和技术，跨越国外的配合基质、标准化基质和定制基质发展阶段，采用粒度筛分粒径组配工艺，根据作物需求和栽培条件，添加功能成分，直接开发生产功能基质，实现弯道超车，跨越发展，赶超国际先进水平。1.3 专业设备短缺基质产品因为面向农业的属性，决定了基质产17新优品种栽培管理本期视点产业市场病虫防控 产业广角中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES品价格不能突破天花板。基质产品面向千家万户，空间跨度广阔，使用环境多变，用户技术水平参差不齐，售后服务不可能面面俱到，基质产品必须质量稳定，减少现场服务。这就要求基质生产必须机械化、自动化和标准化，尽可能减少劳动用工，降低人员成本，提高生产效率，保证产品质量。但国内尚缺少成套专业基质生产设备，目前在用的基质设备普遍存在生产规模小、劳动效率低的问题。有的设备还存在配料计量粗放，为了保证产品安全不得不减少养分用量；很多装备的料斗设计不合理，出料堵塞严重；多数设备采用绞龙混合器，对基质纤维磨损破碎严重，降低了基质颗粒粒径；多数设备没有添加润湿剂装置，致使基质产品在使用时吸水困难，影响育苗质量；有的产品包装袋没有衬膜，运输储存过程失水严重，加重基质吸水困难。由于国内基质设备普遍缺少快速高效筛分装置，无法实现粒度组配工艺，基质质量难以明显提高。国外基质产业发展多年，基质成套设备先进，从原料进厂到包装出厂全部实现机械化自动化操作，劳动效率极高。一条年产 40 万 m3的生产线，只用 57个工人，生产效率极高。但这类生产线往往造价高昂，国内基质企业难以承受，基质设备国产化势在必行。1.4 行业标准有待加强由于基质产业是我国一个全新的领域，基质产品和基质原料的检验标准和方法都亟待加强。然而基质用途多样，原料来源广泛，很难用一个标准衡量所有基质产品，一些土壤学、园艺学的标准和方法也不完全适合基质产品的特殊性，尤其是国内现有的基质水理性质测定方法比较粗糙、精度过低，无法满足常规检验测定的需要。由于缺乏可靠的产品标准和检测方法，市场管理部门在进行监督检查时束手无策。没有产品标准和检验方法，致使市场基质产品良莠不齐、鱼龙混杂，市场秩序极为混乱，育苗事故频发，用户呼声强烈，不利于基质产业的健康发展。1.5 管理政策制约由于泥炭地和湿地概念容易混为一谈，一些本该开发的泥炭地被闲置废弃，任由泥炭分解耗散。一些泥炭地上开垦的农田、林地和牧场，不敢采取工程措施进行排水排涝、提高地温，造成农业、林木和牧业产量不高不稳，连年低产歉收。由于概念混淆，很多政府部门不敢触及泥炭开发和利用项目，致使基质企业从注册到立项受到重重限制。长期以来各级科技部门泥炭科技立项极少，影响了泥炭产业科技水平提升。公众对湿地 / 泥炭地概念的混淆已经直接影响到政府主管部门的资源管理政策，导致大部分省区全面停止泥炭勘探证和泥炭开采证颁发，直接制约了外部资金对泥炭产业的投入，限制了有资金、有技术、有市场的大型企业进入泥炭产业，严重阻碍了基质产业发展。而持续增长的市场需求则刺激无证开采、乱挖滥采和采优弃劣。无证开采和低价竞争不仅造成泥炭资源的浪费和生态环境的破坏，也不能通过招商引资带动地方经济发展，不利于增加农民就业、改善农民生活。基质产品主要面向种苗生产、基质栽培、都市农业和海绵城市建设等领域，因此决定了基质行业利润低、价格敏感。尽管基质产品社会和环境价值巨大，但经营企业仍然要承担 17% 的增值税；进口泥炭和椰糠原料企业除了要承担长途运费外，还要承担5%的关税和17%的增值税。此外，泥炭和椰糠体积大、质量轻、运输成本高，不能享受农业生产资料的优惠运价，进一步推高了泥炭产品成本，增加了农民和农业企业负担，制约了泥炭资源和基质产品的广泛应用。2 对策2.1 借鉴创新，推动基质调制技术的跨越发展作为基质产业的后发国家，没必要重复发达国家走过的老路，而应该高起点、高标准、弯道超车，跨越西方国家基质产业的配合基质、标准基质和定制基质发展阶段，直接进入功能基质的发展和竞争中，推动我国基质产业技术进步，培育和壮大我国基质制备新兴产业。当前，我国应该在基质配方和调制技术方面重点进行不同物料、不同粒径颗粒与水气平衡、养分平衡、酸碱平衡与结构稳定关系研究，探索专业基质颗粒组配原理和关键工艺技术，掌握自主知识产权。在产品方向上，重点进行以国产草本泥炭原料为主的育苗基质配方筛选和产业化开发，积极开展以进口藓类泥炭原料为主的无土栽培基质配方筛选和产业化开发，加快推进以泥炭替代材料为主的生物基质配方筛选和产业化开18新优品种栽培管理本期视点产业市场病虫防控 产业广角中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES发。要强化专业基质全生命周期绿色管理，努力构建高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。推动互联网 + 基质产业协作力度，采用云计算、物联网、信息技术管理专业基质订单、生产、物流和产品应用，实现全产业链智能化管理，提高专业基质管理水平，提升专业基质国际市场竞争力，全面赶超国外专业基质发展水平。2.2 加快装备国产化步伐充分利用现有科技资源，围绕基质专业设备制造重大共性需求，采取政府、产业和机械企业合作的新机制新模式，在专业基质成套设备重点领域开展关键技术攻关和制造，填补国内关键设备领域空白，推进颗粒分选、粒度组配工艺实施，全面实现定制基质、功能基质生产目标。当前要重点开展齿轮筛和压缩包装设备的研制和产业化攻关，为大规模、连续化、自动化生产提供成套设备，实现单线年产 50 万100 万 m3的生产规模，大幅度降低生产成本，减少劳动用工，提高和保证产品质量，满足国内基质产业发展对专用设备的需求。要全面推广应用以绿色、智能、协同为特征的先进设计理念，加强信息化设计、过程集成设计、复杂过程和系统设计，提高泥炭生产线自动化、信息化、标准化管理能力，为建设智慧工厂、智能生产线奠定基础。2.3 加快标准和检测方法制定，规范市场秩序标准是行业发展的基础和规则。基质产业要健康顺利发展，就必须加强标准化建设，为基质产业发展提供准绳和标杆，规范行业经营秩序。要发挥基质科研和基质企业在标准制定中的重要作用，协同推进产品研发与标准制定，鼓励和支持基质企业、科研院所、行业组织等参与基质标准制定，加快我国基质标准化进程。针对我国基质标准领域技术薄弱而国外基质标准和方法完备的现状，可先期通过等同采用、修改采用相关国际和区域标准方式，修编制定为地方、行业或国家标准，以提高标准制定速度，提高基质产品管理水平，掌握行业管理主动权。在国际泥炭、基质和有机土壤调理剂产业中，欧盟相关标准制定科学理论深厚（Michel，2010），基础扎实，方法可靠，在世界范围内得到广泛应用。表 1 中的大部分标准已经被东北师范大学泥炭研究所等单位采取等同采用或修改采用方式，修编为吉林省地方标准，条件适宜时可以由相关单位修编升级为行业标准或国家标准，供全国 使用。2.4 从全球配置基质原料资源国内资源无论从总量还是品种上，都无法满足市场急剧扩展的需要，但北欧、北美泥炭储量丰富，产能巨大。全球泥炭地总面积400万km2（Lappalainen，1996），商业开采面积不到 1%，后备储量巨大；欧美每年泥炭使用量不足 1 亿 m3，市场已趋向饱和，急需扩大域外市场，支撑本国泥炭产业发展。在全球范围配置资源，采取资金技术走出去，资源产品带回来的方式，不仅可以满足国内市场对高品位泥炭资源和高档基质产品的需求，还可促进中国资金和产业参与国际竞争，培育和形成国际知名基质品牌，提高我国基质产业的国际竞争力。在众多国外泥炭供应国中，拉脱维亚泥炭产地集中，靠近波罗的海，海运火车运输便利，企业税费低，泥炭原料价格低廉，应该列为泥炭重点引进国家。2.5 分类管理，合理利用泥炭为澄清泥炭与湿地概念混淆，应制定泥炭资源管理政策，要积极开展公众意识宣传教育，破除阻碍泥炭产业发展障碍。积极引进和推广国际泥炭地学会的泥炭地责任管理战略和泥炭开采迹地复垦重建理论和方法，推动我国泥炭地管理走上健康、科学轨道。建议将吉林省泥炭地现状评价技术规范地方标准升级为国家标准，以便科学确定泥炭地保表 1 欧洲基质与有机土壤调理剂常见检测项目和检测标准检测项目 标准名称 表达形式泥炭分解度 DIN11540 H（vonPost）泥炭、基质与土壤调理剂容重 EN13651 kgm-3泥炭、基质与土壤调理剂总孔隙度 EN13651 %（ V/V）泥炭、基质与土壤调理剂水分孔隙 EN13651 %（ V/V）泥炭、基质与土壤调理剂空气孔隙 EN13651 %（ V/V）泥炭、基质与土壤调理剂收缩值 EN13651 %（ V/V）泥炭、基质与土壤调理剂 pH值 EN13037 -lgH+泥炭、基质与土壤调理剂电导率 EN13038 mSm-1泥炭、基质与土壤调理剂有机质 EN13039 %（ m/m）泥炭、基质与土壤调理剂 N（CAT） EN13651 mgL-1泥炭、基质与土壤调理剂 P2O5（CAT） EN13651 mgL-1泥炭、基质与土壤调理剂 K2O（CAT） EN13651 mgL-1泥炭、基质与土壤调理剂颗粒组成 EN15428 %基质与土壤调理剂的植物响应 EM16086 %泥炭、基质与土壤调理剂容积量 EN12580 m319新优品种栽培管理本期视点产业市场病虫防控 产业广角中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES护和利用方向。推行分类管理和合理利用的泥炭资源管理政策，宜保则保，宜开则开。打开依法办证的前门，堵住非法开采的后门，严格规范泥炭地保护和开发程序。对具备湿地水文情势和湿地植被、泥炭仍在持续积累中的泥炭沼泽，要建立保护区进行严格科学保护。对湿地水分已经干涸、湿地植被已经退化或泥炭积累过程已经中断、湿地功能和效益已经丧失的泥炭地，要根据国家矿产管理法律法规，积极为有资金、有技术、有市场的专业泥炭企业办理勘探证和采矿证，以利引进投资，科学规划，有序开发。对无证开采、乱采滥挖、采优弃劣、越界开采、破坏环境的企业和个人要坚决打击，防止自然资源浪费和生态环境破坏。2.6 明确基质产品的农资定位，降低税费，减轻农民负担由于基质产业主要面向种苗生产、基质栽培和海绵城市建设等市场领域，泥炭本身属于体积大、质量轻、运输成本高的物品。因此，基质行业利润低，价格敏感，但基质又属于绿色、健康、安全产品，社会和环境价值巨大。降低基质企业相关税费可以有效减轻农民和农业企业生产成本、扩大基质应用、促进绿色健康资材推广。建议根据 中华人民共和国企业所得税法第二十七条第三款规定，对泥炭和基质进口和经营的所有企业自项目取得第 1 笔生产经营收入期所属纳税年度起，第 1 至第 3 年免征企业所得税，第 4 至第 6 年减半征收企业所得税；建议根据财政部、国家税务总局关于有机肥产品免征增值税的通知（财税200856 号）规定，对从事生产、销售和批发、零售泥炭、基质及其产品免征增值税。对进口泥炭和椰糠实行免征关税和增值税，鼓励大量从国外引进优质泥炭和椰糠原料。此外，还要对现行海关管理程序中泥炭和椰糠分类不当、检验项目过多和计量方式单一的管理制度进行适当修改，以简化进口程序，促进优质泥炭和椰糠资源的引进和广泛应用。由于泥炭和椰糠体积大，质量轻，运输成本高，利润微薄，建议将泥炭、椰糠及其产品列入化肥、农药的铁路运输运价优惠目录，享受农业生产资料同等铁路运输优惠政策，以降低农业用户和农业企业的生产成本，促进天然、绿色、清洁的泥炭资源推广和 应用。参考文献孟宪民2016专业基质的概念及其在我国设施农业中的意义山西农业大学学报：自然科学版，36（3）：155-159王忠强，孟宪民2003椰糠与加拿大藓类泥炭作为园艺栽培基质的比较腐植酸， （1）：35-38尹善春1991中国泥炭资源及其开发利用北京：科学出版社MichelJC，2010Physical characterofpeat：key factorofgrowingmediaMires andPeat，6（2）：1-6LappalainenE1996Global peatresourceFinland：International PeatSociety 20新优品种栽培管理本期视点产业市场病虫防控 产业广角中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES