功能与产品创新系统

功能与产品创新系统_2015年论文集

泥炭土壤调理剂的概念、功能与产品创新系统

孟宪民

(东北师范大学泥炭沼泽研究所　长春　130021)

摘　要：根据国内外土壤调理剂的概念和分类，明确了我国泥炭土壤调理剂产品定位，阐述了泥炭土壤调理剂的作用效益和机理，提出了泥炭土壤调理剂的创新系统与产品创制开发途径，希望对我国方兴未艾的泥炭土壤调理剂产业发展提供信息。

关键词：泥炭　土壤调理剂　研究与开发

The Concept,Function and Innovation Systems of Peat Soil Improver

Meng Xianmin

(Institute for Peat and Mire Research,Northeast Normal University,Changchun,130021)

Abstract: The peat product of soil improvers is positioned according to the concept and classification domestic and global in soil improver in this paper,the function and mechanism of peat soil improver are also expounded with some experiment results,and last,the innovation system and research and development route of peat soil improver are presented,which may provide some information to the new emerging industry.

Key words: peat;soil improver;research and development

我国农业土壤退化和污染形势严峻，食品安全倍受挑战，退化土壤、障碍土壤、污染土壤治理形势紧迫，土壤调理剂和土壤修复剂需求旺盛。截止2015年4月，全国土壤调理剂登记产品数量共75个，其中境内企业申请产品69个，境外企业产品登记6个。2013年全国矿物源、有机源和化学源3种土壤调理剂产量为101万吨。到2015年4月，全国土壤调理剂总产量达到274万吨，不到两年时间产量增加两倍以上。在我国各种土壤调理剂中，泥炭土壤调理剂是个新生事物，其产品概念、产品定位、功能机理、产品创制和市场开发等诸多问题模糊不清，产品标准、检测方法、登记注册、上市推广尚无先例可循。泥炭土壤调理剂原料来源天然，作用功能多样，环境效益显著，产品质量稳定，在当前多数功能单一的土壤调理剂中，显示出独特优势和功能特性，产品生命力旺盛。就泥炭土壤调理剂的概念、定位、作用机理和产品开发的相关问题进行分析，希望对泥炭土壤调理剂的开发和市场扩展做出建议。

[收稿日期]2015-11-10

[作者简介]孟宪民，男，1956年生，教授，主要研究方向为泥炭科学与工程，E-mail：mengxm3711@163.com。

1　泥炭土壤调理剂的产品概念和定位

农业部1998年版的肥料、土壤调理剂及植物生长调节剂检验标准中，将土壤调理剂定义为：加入土壤中用于改良土壤物理、化学性质或生物学性状的物料；换句话说，一切对土壤性状具有改良和调节作用的物质都可以称为土壤调理剂。尽管泥炭土壤调理剂在国外已经使用多年，国内也多有试验、应用论文见诸刊物，但泥炭土壤调理剂的概念、定位、作用机理、使用效益、产品定型还相对模糊，需要进一步厘清和明确。

英文中土壤调理剂(soil conditioner)叫法不多，而土壤改良剂(soil improver)和土壤培肥剂(soil amendment)两个名词则使用较多，尤其在泥炭土壤调理剂产品中，称为改良剂和培肥剂的更多。在英文文献中，泥炭土壤改良剂中不添加肥料，而泥炭土壤培肥剂则添加了部分肥料。英国土壤调理剂还包括覆盖在土壤表面用于防止杂草生长和保护土壤湿度的材料如树皮等覆盖材料。在中文语境中，土壤调理剂、土壤改良剂、土壤培肥剂意义差别不大，都是专指用于改良土壤不良物理、化学和生物学性状、恢复土壤自然肥力的材料。但是，土壤调理剂与土壤修复剂在概念上有一定差异，土壤修复剂主要用于受到重金属污染、有机物污染土壤的修复重建，以去除污染物质，重建健康土壤环境。按照土壤修复剂概念，其功能可以覆盖土壤调理剂，在去除污染的同时，还具有土壤调理功能。而土壤调理剂在污染处理上的功能和效果往往不以污染处理为目标，或者不具备土壤污染处理功能，所以不能代替土壤修复剂。泥炭土壤调理剂与普通的无机调理剂、化学调理剂不同，不仅具有较好的土壤改良作用，也有较好的污染土壤修复功能，泥炭土壤调理剂既可以用于退化土壤的改良，也可以用于污染土壤的修复。

土壤调理剂在分类上可因原料来源、作用性质和使用方法不同，采取不同的分类方式。分类方式不同，代表着土壤调理剂的产品类型和定位差异。

土壤调理剂按起作用主体成分来源差异可分为：天然物料土壤调理剂、工农业废弃物副产物调理剂和人工合成土壤调理剂。其中，天然物料土壤调理剂原料来自膨润土、石膏、蒙脱石、贝壳、麦饭石等天然矿物，从这个意义上说，泥炭属于天然物料土壤调理剂。工农业废弃物副产物土壤调理剂原料来自工农业过程所产生的废弃物和副产物(如磷石膏、碱渣、糠醛渣、菇渣、秸秆、园林废弃物以及上述物料的堆肥等)。人工合成土壤调理剂主要指通过人工合成的土壤调理剂产品，如聚丙烯酰胺、聚酰胺等。

按土壤调理剂的作用性质，可以划分为土壤调酸剂、土壤调碱剂、盐碱土壤调理剂等。土壤调酸剂主要指采用碱性矿物材料经过煅烧加工后施用于土壤以降低和改变土壤pH值，抑制土壤酸化的物料(如贝壳、石灰、麦饭石等)。土壤调碱剂主要采用酸性物料，以减少土壤钠离子活度，降低土壤碱性的物料，如硫磺等。盐碱土壤调理剂主要用天然矿物和工农业副产物等物料，吸收土壤盐分，降低土壤碱性，改良盐碱土壤性质(如磷石膏、堆肥等)。泥炭土壤调理剂既具有调酸的功能，也具有调碱的功能，在盐碱土改良上作用显著。因此，泥炭土壤调理剂难以简单归类到某一具体的土壤调理剂中，而属于多种功能兼备的综合土壤调理剂。

按照土壤调理剂作用机理，土壤调理剂又可以划分为物理调理剂、化学调理剂和生物调理剂3种。物理调理剂主要指通过各种物理方法和各种物料以改良土壤结构、改善土壤质地、增加通气性、提高保水性、改变土壤紧实致密不良物理性状的物料。化学调理剂主要指通过交换、解离、吸附、螯合等化学过程改变土壤化学性状、改变土壤酸碱性、调整土壤养分强度和容量、增加土壤缓冲容量、改善土壤矿物降解性状等的物料。生物土壤调理剂主要采用各种生物学方法或生物学物料改变土壤生物学性状的材料，如生物有机肥等。从泥炭属性看，泥炭既具有通过泥炭纤维颗粒的加入改善粘重土壤结构，改变土壤三相比例，提高僵化致密土壤耕性的物理作用，也有通过泥炭腐植酸的吸附、交换、螯合等改变土壤性质的化学作用，更能通过增加土壤微生物碳源和能源，促进土壤微生物活性和增加个体菌数的生物学作用。由此可见，泥炭土壤调理剂属于多功能土壤调理剂。

按照土壤调理剂产品属性，又可以分为有机土壤调理剂和无机土壤调理剂。有机调理剂来自于生物质材料(如园林废弃物、作物秸秆、堆肥、厩肥、生物菌剂、食用菌渣等)；人造土壤调理剂大多是有机合成物，也可能划入到有机土壤调理剂类别中来，但人造有机土壤调理剂与天然矿物源土壤调理剂、以生物质材料发酵转化形成的有机土壤调理剂在功能和环境影响性质是完全不同的。无机土壤调理剂大多来自矿物材料(如蛭石、珍珠岩、石灰石、砂质、白云岩等)，少量来自工农业废弃物(如磷石膏、钢渣等)。有机土壤调理剂可以增加土壤有机质含量，提高土壤通气透水性质，改善土壤养分强度和容量，减少肥料的流失和挥发，环境效益非常明显，因此受到用户的广泛欢迎。许多有机土壤调理剂本身含有植物营养，可以起到有机肥料作用。有机土壤调理剂也是土壤细菌、真菌、放线菌和土壤动物的重要能源和碳源，对土壤物理、化学和生物性质改良可以起到显著作用。无机土壤调理剂虽然大都功能单一，土壤改良综合效果明显不如有机调理剂，但使用见效迅速，指标明显，容易受到用户欢迎。泥炭属于天然有机物质，毫无疑问可以列入有机土壤调理剂。

农业部肥料和土壤调理剂登记部门按土壤调理剂原料来源，将土壤调理剂划分为矿源调理剂、有机调理剂、合成调理剂和保水剂4种。这个分类虽然简单明了，但对泥炭土壤调理剂归属难以准确划分和定位。泥炭既属于矿源调理剂，也属于有机调理剂，泥炭土壤调理剂按哪种产品类型注册可能直接影响泥炭土壤调理剂的市场定位。泥炭既具有土壤物理、化学和生物学性状改良治理功能，也具有清除重金属和有机污染的功能，如果仅仅按土壤调理剂注册，可能影响该产品在污染土壤修复中的接纳和采用。此外，农业部肥料注册机构强调要严格限定土壤调理剂产品功能种类，不允许随意扩大功能领域和应用对象。所以，泥炭土壤调理剂作为具有多种功能和效益的土壤调理剂，必须在产品登记和产品市场开发前，进行大量的实验室基础研究和田间试验研究，必要时需要进行泥炭土壤调理剂的毒理试验和环境影响评价，准确阐明泥炭有机土壤调剂对土壤物理性状改良、化学性状改良和生物学性状改良作用机理，深入分析泥炭土壤调理剂的环境效益，明确肯定泥炭土壤调理剂的使用效果和投入产出效益，科学评价泥炭土壤调理剂的经济效益、环境效益和社会效益，才能在产品注册中列入相关功能效益，为泥炭产品的后续市场开发和推广应用创造条件。

2　泥炭土壤调理剂的效益作用

泥炭是沼泽中死亡植物残体积累转化形成的有机矿产。泥炭有机质、腐植酸含量高，纤维含量丰富，疏松多孔，通气透水性好，比表面积大，吸咐螯合能力强，有较强的离子交换能力和盐分平衡控制能力。泥炭腐植酸自由基属于半醌结构，即能氧化为醌，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和生理刺激作用。泥炭腐植酸具有较强的抗旱、抗病、抗低温、抗盐渍的作用，在土壤改良和作物生长中作用巨大。泥炭来源广泛，价格低廉，酸度和营养含量低，易于通过添加石灰和肥料进行调整和改造；泥炭成层分布，易于分类开采和处理加工，运输、分级和包装方便，质量均匀，使用效果稳定。泥炭中没有病菌、虫卵和草籽，是天然安全有机材料。泥炭施入土壤以后具有显著的改善土壤结构、增加土壤肥力、增强植物生理活性、提高植物抗逆性、增加作物产量、改善农产品品质等多种功效，是效果较好的同时具备多种功能、环境友好的土壤调理剂。

2.1　泥炭土壤调理剂对土壤物理性质的影响

2.1.1　泥炭土壤调理剂使土壤颜色加深

使用泥炭土壤调理剂，可以使土壤显示出特有的深棕色和黑褐色，从而提高对太阳光辐射的吸收，提高土壤温度。使用泥炭土壤调理剂的旱地土壤比贫瘠土高2～3℃。泥炭土壤调理剂还能降低土壤热传导性能，对温度的突然波动起到缓冲作用，以保护土壤生物免受侵害。

2.1.2　泥炭腐植酸是土壤团聚体的桥梁和粘结剂

泥炭腐植酸的胶凝性质促使土壤颗粒相互粘结成稳定的团聚体，土壤团粒结构创造协调的土壤水、肥、气、热关系，为植物提供良好的生长发育环境。我国东北的白浆土、南方的红壤、重迎茬保护土壤都可能因为土壤有机质含量低、土壤团聚体含量少、质地细、粘性强和滥用化肥造成土壤结构破坏和密实板结。使用泥炭土壤调理剂后，土壤团聚体都明显增加。江西农科院耕作所施用3年泥炭腐肥后＞0.25mm的土壤团聚体含量提高了34.6%，土壤结构得到充分改善。中科院沈阳应用生态研究所采用泥炭+深松方法改良白浆土[1]，明显改变白浆土层各种颗粒微团聚体组成，使＜1mm和1～2mm小粒径微团聚体含量减少，2～5mm和5～10mm粒径微团聚体含量增多，明显提高各级粒径为团聚体中有机碳和全氮含量，增加小颗粒微团聚体磷含量。促进土壤结构的改善。中国科学院新疆生态地理研究所对苏打盐土加入煤炭腐植酸后，使＞0.25mm的团聚体增加了30%到90%，使增值复合度由0增加到20%～48%。特别明显的是，在苏打盐化水稻土中施用硝基腐植酸3年，团聚体增加了4倍。

2.1.3　降低土壤容重,提高孔隙度和比表面积

土壤容重、孔隙度和比表面积是土壤物理性质的重要特征。白浆土的白浆层容重大、孔隙小、土壤僵冷、通水透水性差；土体构造不良，白浆层下的淀积层土质致密，根系下扎困难；土壤养分低，水分物理性质差，作物产量不高不稳。中科院沈阳应用生态研究所在黑龙江853农场对白浆土使用泥炭土壤调理剂10～15立方米/亩，土壤腐植酸增加0.74%，土壤容重降低0.03～0.21g/cm3，孔隙度增加2%。吉林市农科院利用泥炭改良白浆土，每亩施用5～10m3，土壤容重比对照降低0.17～0.23g/cm3，总孔隙度增加6.41%～8.67%，毛管孔隙度增加17.8%～19.85%，土壤持水量增加了17.42%～20.98%，改良白浆土效果明显[1]。泥炭使土壤容重降低，比表面积提高，必然改善土壤结构，使轻质土更加聚集，密实土更加疏松。东北师范大学马云艳使用泥炭改良风沙土[2]，泥炭使用量为土重的0～10%，土壤容重从1.366降低到0.931，土壤含水量从12.16%提高到26.09%，土壤pH值从8.15降到6.75，土壤有机质从0.9449%提高到6.8015%，提高近6个百分点，而沙土的腐植酸含量从0.47%提高到3.6647%，极大地改善了土壤肥力状态。采用泥炭土壤调理剂改良的土壤可以维持一种疏松、多孔隙和小颗粒状态，从而提高土壤透气性、渗透性、持水性，更有利于根的穿透和种子的发芽。同时，泥炭能够吸持自身重量3～5倍以致10～200倍的水分，而一般的土壤只能吸持自身重量20%～40%的水分，所以，泥炭土壤调理剂更有利于提高土壤有效水，使毛细管水高于重力水。一般在砂质土中加入5%的风干泥炭，持水量就能提高20%～30%。

2.2　泥炭土壤调理剂对土壤化学性质的影响

土壤化学性质包括酸碱度、养分强度与容量、阳离子交换量、盐基代换量、盐碱性、碱化度等数据指标。土壤化学性质退化可以通过泥炭土壤调理剂进行改良和修复。

2.2.1　对pH的调节能力

土壤酸化已成为影响农业生产和生态环境的一个重要因素。土壤酸化是土壤中的氢离子浓度增高所致，与土壤的盐基饱和度和Al3+有关。泥炭土壤改良剂具有提高土壤盐基和增强离子交换作用、吸附作用的天然特性，在酸化土壤中施用泥炭土壤调理剂，可迅速释放大量盐基离子，同时大量吸附酸基以及对农作物有害的化合物。每亩投放1000～2000公斤泥炭土壤调理剂，就可达到缓冲土壤酸度的目的，大幅提高各类作物的产量，最高可增产50%。

泥炭腐植酸是包括羧酸-羧酸盐、酚酸-酚酸盐缓冲体系在内的弱酸-碱体系，能在很宽范围内缓冲pH。因此，在土壤pH较高的地区，使用泥炭作为调酸剂，使土壤pH值稳定在5.5～6，克服了用硫酸调节易使pH回升的弊端,明显减少了水稻早春低温烂秧现象。我国南方酸性土壤(包括红壤、黄壤、砖红壤，一般pH4～6)吸附积累了大量Al3+和Fe3+，加剧了水电离生成H+的过程。使用泥炭可以同Al3+、Fe3+形成稳定络合物，减少了H+的生成几率，起到提高并缓冲pH的效果。在pH＞9苏打盐化土上施用2年泥炭硝基腐植酸肥料，使pH值降到8.6。河北唐海等地用泥炭腐植酸改造碱性稻田将近40年，pH由8～9降到6左右，有机质提高将近1倍。

2.2.2　提高土壤阳离子交换能力(CEC)，降低盐含量

土壤盐渍化发生和发展的基本条件是存在临界水位和土质致密。临界地下水中的盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，使盐分不断积累在表层土壤。土壤盐渍化不仅会破坏土壤结构，还会对作物的生长和土壤微生物的活性产生不利影响。因此，增加土壤有机质，改善土壤结构，降低土壤毛细作用，是降低地下水上升、地表集聚盐分的重要手段。郑福云等[3]采用泥炭土壤调理剂对大庆苏打盐土进行了改良试验。结果表明，随着泥炭土壤调理剂用量提高，盐碱土的pH值、全盐量碱化度、容重都有明显下降，土壤的有机质含量明显提高。泥炭植物残体的物理作用和泥炭腐植酸的化学作用显著改变了盐碱土壤毛细作用，降低地下水毛管水上升高度，阻断地表养分集聚，同时增加土壤有机质，改善土壤耕性和养分状态，提高盐碱土壤的生物生产力。陈伏生等[4]采用盆栽试验进行泥炭和风化煤改良盐碱土研究，结果表明，使用泥炭和风化煤的盐碱土提高了土壤孔隙度，降低了土壤pH值，增加土壤养分，使水稻根系活力明显提高，茎液流速显著增大，株高、穗长、结实率、千粒重和根重都有明显提高。

中科院沈阳应用生态研究所在辽宁康平进行泥炭改良苏打盐渍土试验(图1、表1)[5]，结果表明，苏打盐渍土旱作玉米在大量使用泥炭后，强度苏打盐渍土、甚至结皮碱土均呈现良好的土壤改良效果，不良物理性状获得改善，可溶盐、pH值及交换性钠等有害化灭虫主干线明显下降，向着有利于土壤钙、镁离子与交换性盐基重量增加的趋势发展，逐渐脱离盐渍土性状。土壤肥力逐渐提高，土壤有机质、全氮、全磷含量均呈上升趋势，使用泥炭玉米产量比增加1.3～1.8倍。

图1　不同用量泥炭土壤调理剂对盐碱土性质的影响
Fig.1 Effect on soil nature of salt of peat application

表1　泥炭改良前与改良后的苏打盐渍土性质变化
Tab.1 Nature change of salt soil before and after peat application

新疆生物土壤沙漠所按2%的比例在荒漠化土地中加入泥炭，2年后CEC由原来的5～6mmol/1g增加到68.3～107mmol/1g，有机质提高132%，同时使土壤物理化学性质全面改善。盐碱地的改良也主要与提高CEC有关。由于土壤吸附泥炭腐植酸后增强了对Ca2+、Mg2+的置换和结合能力，再加上土壤结构得到改善，使其中CO32-、HCO3-、Cl-、Na+等盐基被脱附和淋洗，起到“隔盐、压碱”的作用。

2.2.3　提高土壤养分供应强度和容量

泥炭腐植酸对土壤中营养元素的吸附络合，极大地影响着这些元素的聚集、流动和输送，而植物所需的养分是通过土壤腐植酸的固定和矿化过程来不断积累和提供。N、P、S可存在于复杂有机高分子中，无机阳离子Ca2+、Mg2+、K+等碱性营养物质存在与土壤有机质表面，微量元素Mn2+、Cu2+、Fe2+、Zn2+等以有机络合物形式存在；土壤中储藏的有机营养物质可以通过生物过程和物理化学过程陆续释放，施加到土壤中的化学肥料可以通过泥炭的吸附交换而减少流失和挥发，提高肥料的利用率。施用泥炭土壤调理剂的土壤，同时施用化肥和微肥，可以释放相当多的P、S和其他阳离子型元素，原因就在于泥炭腐植酸对被固定元素的活化作用。

泥炭土壤调理剂面对的市场是保护地、盐碱地、风沙地、矿山用地复垦等障碍土壤。由于保护地土壤连续重迎茬高强度利用，土壤养分元素、特别是关键营养元素因为偏好性吸收而日益贫乏，无法满足植物生产对养分的需求。泥炭土壤调理剂对N、K、P有良好的吸附能力和选择交换能力，施入到土壤后可控制肥料养分的释放，起到较好的保肥供肥作用。泥炭土壤调理剂与化肥混合施用，可以防止或减少养分和有效营养元素流失，改善土壤养分供应的强度和容量。每亩保护地使用泥炭土壤调理剂1.5吨，能提高蔬菜产量36%，后效持续4～6年。过量使用化肥会影响微量元素的吸收，肥料中氮磷钾与土壤中微量元素产生抵抗作用或比例失调，造成农作物对微量元素吸收困难。这也是为什么植物所需的水分、无机肥分充分供应之后，植物仍旧不能茂盛地成长，根部不能完全地吸收这些养分的原因。

2.2.4　对污染土壤的修复重建功能

土壤重金属污染是土壤障碍性疾病之一，如何脱出土壤中重金属，降低重金属危害，是土壤修复和重建的重要内容。泥炭中腐植酸与土壤中的重金属形成难溶和不溶性金属络合物，就有可能起到减少甚至消除有害重金属对土壤的污染。为了有效阻控污染土壤上叶菜对镉的吸收，实现叶菜的安全生产。王艳红等[6]研究了石灰与不同用量泥炭混施对镉污染土壤三茬叶菜吸收累计镉的影响。结果表明，与不加土壤改良剂相比，使用石灰和泥炭配合方式，土壤pH值提高了0.76～1.14个单位，土壤DTPA提取态镉含量降低了7.55%～32.0%，叶菜地上部分镉含量降低了35.5%～67.2%，与单施石灰相比，石灰和泥炭配合使用土壤pH值提高了0.04～0.32个单位，第2茬土壤DTPA提取态镉含量降低了2.06%～20.6%，前两茬叶菜地上部镉含量降低1.1%～24.6%，后效可达3年。

泥炭土壤调理剂对大多数污染物有吸附作用和离子交换作用，对各种重金属离子、氨态氮、亚硝酸盐、硫化物的吸附和交换作用明显，效果较好，可以减轻和防治土壤污染。将泥炭土壤调理剂按土壤1%施用量加入被Cd污染土壤中，莴苣叶子中Cd浓度减少86%[7]。在对铅、汞等污染土壤中，重金属污染浓度降低都在60%以上，最高降低86%。国外研究发现，直接使用原始纤维状泥炭和粒状褐煤作吸附材料，重金属处理效果也较理想。也有试验证明，粒状褐煤对Zn2+、Cu2+、Pb2+的吸附能力比泥炭略高，废水中的去除率分别为98%和96%；用浓硫酸磺化后，吸附容量分别比原褐煤高6.6倍，对Pb2+、Cu2+和Ni2+的脱除率高达80%～99%。泥炭纤维和褐煤颗粒还是Cr(Ⅵ)的高效还原剂和吸附剂。

2.3　泥炭土壤调理剂对土壤生物性质的影响

土壤微生物和动物是土壤生态系统的重要组成部分，土壤生物学障碍是指在自然或农田生态系统中，植物-土壤的相互作用导致土壤生物种群发生不利于某种植物生长和发育改变的现象。连作障碍是土壤生物学障碍的主要表现之一。连作使土壤有害微生物增加，土传病虫害严重，引起土壤微生物种群和数量发生变化。此外，土壤生物学障碍因素与土壤理化性质之间也存在着一定的相互作用。连作障碍可使花生、烟草以及蔬菜等作物的产量和品质下降，经济效益降低等。重茬病害、草害、虫害携带有益微生物。

2.3.1　对土壤微生物数量和活性的影响

土壤中微生物数量庞大，微生物活力对土壤肥力有重大影响。泥炭可为土壤生物和微生物体提供主要的能量来源，帮助建立种群，促进有益活动[7]。生活在土壤中的细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物、线虫甚至一些大的生物体(如蚯蚓)都与有机质或泥炭腐植酸的含量和转化有关。国内外大量试验表明，施用各种腐植酸可明显促进微生物区系活动，提高酶的活性。据河北微生物所、吉林农科院土肥所等单位测定，施用腐植酸后好气菌增加约100%，放线菌增加30%，硅酸盐细菌增加90%，纤维分解菌增加5倍，纤维素酶增加6%～50%，磷酸酶增加8.4%～46%，蛋白酶增加14%～43%；氨化菌、固氮菌平均增加40%左右，微生物总活性(CO2释放法测定)由对照的5.58%提高到10%～20%，所有的腐植酸肥料中泥炭腐植酸的效果最好。

2.3.2　对土壤生物学健康的影响

微生物及其代谢产物能够吸附和转化有毒金属或非金属元素，如某些假单胞杆菌和硫-铁杆菌能将Cu、Mn、As、Fe等氧化，某些芽孢杆菌、青霉菌、硫还原菌等能将有毒的Cr6+、Hg2+还原、将水溶的Cd盐沉淀，这些都有利于降低有毒物质的毒性。长期大量使用化肥会诱使线虫发生，同时土壤有益的生物菌减少，不能抑制线虫的发生，给生产带来很大的危害；而且防治线虫的药剂多数毒性大，和无公害生产相抵触，同时防治的投入很高，低毒的农药不是效果不好就是成本过高，大大影响了农业生产的效益。土壤中单一使用化肥是破坏土壤中微生物群体平衡、有益菌减少、病虫害大量繁衍的主要原因。

3　泥炭土壤调理剂的创制与开发

泥炭土壤调理剂是一种全新的土壤调理剂产品，泥炭土壤调理剂的概念创新、技术创新、产品创新、市场创新以及管理创新还远远没有完成。科学分析泥炭天然禀赋与市场与需求，不断寻找泥炭资源高效利用与环境可融的最佳增值途径，积极开展泥炭土壤调理剂产品的创制和开发是我国泥炭产业的重要任务之一。任何一个产品从科研到市场都要经历从产品创意到技术开发、产品开发、市场开发、产业发展的一系列过程。在泥炭土壤调理剂的产品创制和开发中，概念创新是基础，技术创新是关键，产品创新是载体，市场创新是体现，管理创新是保障，产业创新是目标。

3.1　泥炭土壤调理剂的概念创新

泥炭土壤调理剂的概念创新必须从产品的差异性和独特性入手，建立全新的产品概念，打造独一无二的产品品类。现有土壤调理剂产品中，原料来源要么来自无机矿物，要么来自农林废弃物，要么来自人工合成，都不属于天然有机质和活性腐植酸。人工合成土壤调理剂则可能存在不易生物降解组分、存在环境风险等问题，即使属于有机来源、有一定量腐植酸的农林废弃物，因为来源复杂，均质性不好，使用效果也不稳定。而采用泥炭为原料的土壤调理剂则属于天然有机质，活性腐植酸，生物可降解，洁净无污染，与现有土壤调理剂差异明显。此外，现有土壤调理剂大多成分单一、功能单一，需要多种材料配合使用才能达到综合改良土壤的目的，而泥炭土壤调理剂则具有多组分、多功能、多品种、多效益的特征，既可以调酸，也可以调盐；既可以改良理化性质，也能改良生物学性质；既能改良退化土壤，也能修复污染土壤。泥炭土壤调理剂概念创新必须围绕着健康环保和多能多效2个特征进行，集中精力打造天然有机质、活性腐植酸、生物可降解、洁净无污染的绿色环保特色和多组分、多功能、多品种、多效益的特征，着力构建与其他土壤调理剂不同的产品差异和产品定位，为泥炭土壤调理剂确立核心价值。

3.2　泥炭土壤调理剂的技术创新

泥炭土壤调理剂仅仅有了概念创新还远远不够，还需要技术创新去实现上述概念创新的目标。比如，退化土壤、障碍土壤问题的性质不同、需要解决的手段和方法也不同，当然不能用一个通用产品解决所有问题。即使能够解决，肯定也不如专业产品更加高效快捷。因此，泥炭土壤改良剂必须按照面临的土壤问题进行针对性地调配改造，才能达到显著的使用效果，赢取更大的产品市场。比如，粘性土壤应该选用颗粒大的泥炭原料，以提高孔隙度，监督土壤容重；沙性土壤，应该选用颗粒小的泥炭原料，以提高土壤团聚性，促进土壤颗粒形成，改善沙性土壤物理性状。同时，要保证绿色健康的产品特色和优势，泥炭土壤调理剂就必须在泥炭原料选择、开采方式、处理方式、配料加工等工艺手段上，确保泥炭的纯洁天然、杜绝杂质、均匀一致和效果稳定。在此基础上，选择合理的工业化装备，采用合理的工艺流程，进行泥炭土壤调理剂的酸碱调节、养分缓释、粒度控制和水分控制，确保泥炭土壤调理剂达到概念创新的目的和要求。

3.3　泥炭土壤调理剂的产品创新

土壤调理剂的概念创新是产品的创意过程，技术创新是产品的发明过程，产品创新这是土壤调理剂的实现过程。产品创新是将产品创意和产品技术在产品实物上的实现过程。要实现绿色健康和多功多效创意目标，我们需要采取特定种类的泥炭和特定开采处理方式，到了产品创新阶段，我们需要考虑如何把上述创意和技术结合在一定成本限定条件下的产品中。比如，泥炭土壤调理剂应该是粉末状形态还是颗粒状形态？颗粒状形态、粉末状形态应该是多大粒径？泥炭土壤调理剂应该是多大湿度才能满足储备和使用需要?泥炭土塘调理剂包装性质是什么？单袋包装量多大？用什么材料包装？怎么运输？怎么储存？怎么使用？在产品创新中的最关键的一条是成本控制，即所有产品实现过程的成本是多少？能够给企业留下多少利润空间？如果产品成本高于设计规划产品成本就必须推倒重来，重新调整工艺配方和工艺过程，确保产品生产成本控制在合理区间之内。

3.4　泥炭土壤调理剂的市场创新

产品、价格、促销、渠道是泥炭土壤调理剂市场创新的核心要素。泥炭土壤调理剂的产品核心价值因绿色多效有别于其他调理剂产品，因此泥炭土壤调理剂的定价、促销和渠道必须采取与绿色多效相配套的市场策略，即产品价格要跳出低价竞争窠臼，走中上价格路线，体现绿色多效的产品价值。要实现中上价格策略，就必须针对能够认可绿色多效理念和价值的日光温室、工矿复垦和污染土壤修复市场，而盐碱土壤、风沙土壤改良，如果改良后的土地产值不能超过5000元/亩的话，泥炭土壤调理剂的产品价值就难以被用户接受，市场推广也会比较困难。由于泥炭土壤调理剂的用量和用法与传统肥料不同，加之互联网经济发展缩短了用户与厂家的距离，泥炭土壤调理剂的促销和渠道策略也应该在深刻理解泥炭土壤调理剂产品绿色多效的核心价值基础上，不断强化产品的外延价值，提供更多的线上线下服务，培育稳定铁杆客户。在泥炭土壤调理剂的市场创新中，一个重要内容是产品的试验示范与官方登记。农业部已经简化了肥料产品的登记手续，但是，泥炭土壤调理剂在登记前仍然需要进行大面积田间试验验证，只是不需要通过官方指定的试验机构进行；如果你的产品要在全国销售，你的产品登记仍然需要到农业部肥料与土壤调理剂产品登记中心登记，只是不需要每个省逐一登记。因为这些田间试验和产品登记是肥料和土壤调理剂行业管理必要手段，不可能完全取消。泥炭土壤调理剂需要的就是通过多点、多地、多种作物的田间试验示范，获得可靠的产品功效数据，为泥炭土壤调理剂产品登记产品定位提供依据。

3.5　泥炭土壤调理剂的管理创新

泥炭土壤调理剂进入到工业化生产和市场推广阶段，就必须需要标准、检验和产品认证对其进行规范和管理。科学而严谨的产品标准是泥炭土壤调理剂产品生产管理、质量控制和行业管理的依据，产品质量检验是企业内部和行业政府管理的手段。标准和检验对于泥炭土壤调理剂就如车之两轮，鸟之两翼。没有标准，产品质量控制就无从谈起，企业之间竞争就会混乱无序。没有检验，企业的产品质量就没有约束，红海竞争就无法避免。在良好的行业标准和检验管理条件下，辅以产品认证，就可以进一步提升泥炭土壤调理剂产品质量的稳定性和产品的知名度，以及扩大企业的美誉度，进一步促进泥炭土壤调理剂产业的发展。

3.6　泥炭土壤调理剂的产业创新

从事泥炭土壤调理剂产业的企业多了，规模大了，市场影响力就增加了。行业协会可以通过年会、行会的方式，在行业内部进行技术、产品和信息交流，促进行业技术进步，推动行业不断发展。同时，在全行业评比优秀产品和优秀企业，褒奖产品质量稳定、企业规模大、社会声誉好的企业，鼓励先进，鞭策后进，带动全行业健康快速发展。

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