泥炭开采方式不对，不仅效率低，质量也不高！
泥炭开采方式与质量的关系
泥炭开采方式不仅决定了劳动效率，还控制着泥炭质量，泥炭开采方式对泥炭原料成本和质量至关重要。随着时代发展和科技进步，泥炭开采从手工开采到机械开采，从平面开采到立体开采，从单纯考虑技术问题，到同时考虑经济、环境和迹地修复利用，泥炭开采要根据各国经济、社会条件、泥炭矿规模以及泥炭用途，采取恰当开采方式。
手工开采方法是用锹或类似的工具从疏干泥炭层断面上切下泥炭，然后摊晒在地面上，待达到规定的干燥水分时集中收集存储。手工切块开采虽然可以保持泥炭纤维，但开采效率太低，开采成本偏高，只能小规模生产和使用（图1）。
采用挖掘机直接从疏干的泥炭地上采掘泥炭，装入运输车运到堆料场，属于挖掘机开拓-汽车运输开采法。挖掘机开采的特点是效率高、产量大、成本低，但会造成泥炭混层，挖掘机采挖过界也会混入底板泥土，降低泥炭品质。冬季开采时，由于不能分离表层熟土，容易造成泥炭中含有大量病菌、虫卵和草籽，降低泥炭作为基质原料的品质。挖掘机开采可以适用于土壤调理剂、功能肥料、食用菌覆盖等用途的泥炭开采，因为上述泥炭利用方式对泥炭结构和纤维没有要求，也不必严格的防止病、虫、草害进入，反而符合上述利用方式对泥炭原料价格低廉的要求，所以用于土壤改良、肥料制备和食用菌覆盖的泥炭，完全没有必要采用园艺泥炭的开采方式（图2）。
水力开采是一种肥料和能源泥炭开采方式，在温带和热带地区常用。其方法是先将搅吸挖泥船搬运到一个已经挖好深坑的泥炭地中，然后用挖泥船的搅吸龙头对泥炭断面冲刷，并泵吸输送到泥炭地边的旱地上晒干。有的成套设备还可以在挖泥船上将搅吸上来的泥炭压制成密度较高的棒状泥炭。从水中采掘的泥炭在船上直接挤压成棒状或块状，可以显著降低泥炭产品中的水分，有利于减少后期干燥时间。水力开采的突出特点是可以减免泥炭排水和道路建设工程开支，节省基本建设时间，有利于企业迅速进入开采阶段，加快开采企业快出产品，快速收回投资。但水力开采会冲洗掉泥炭中宝贵的腐殖酸物质，降低作为肥料、土壤调理剂和价值的用途，所以，水力开采目前只用于能源泥炭开采领域。
棒状开采是采用挤压装置将泥炭地表以下0~60cm深度的泥炭提取挤压制成棒状，摊放到泥炭地表干燥的过程。棒状泥炭适用于电厂和供热工厂，棒状泥炭也适用于温室和家庭取暖，特别致密干燥的棒状泥炭，还可以用作基质制备中的粗粒组分，提高基质孔隙度。棒状泥炭质量稳定，直径为60~80mm，长度为50~200mm，湿度为25%~30%，容重为300~450kg/m3，灰分为7%，硫含量为0.17%，热值为11~16MJ/kg。
棒状泥炭开采从地下0~0.5m深层位中切削泥炭，输送进入挤压腔揉捏混合，最后通过端头出口挤压成条状，然后放置到地面上，通过阳光和风力使其干燥。泥炭切削有螺旋切削、盘式切削和垂直切削等多种方式，挤压出产品因为模具不同，而具有不同外形。常见棒状泥炭形态是圆柱型、棱柱型或波状棒型。有的棒状泥炭开采机为了提高干燥效率，还能将挤出的泥炭棒呈波浪形放置在地面上，增加了通气透光效率，加快了泥炭棒的干燥。
棒状泥炭的机械化生产（图4）需要高昂的资本投入，属于高投入、高产出的投资项目，是建设大规模高效率棒状泥炭开采场不二选择。年产2万t棒状泥炭采用机械开采，可能只需要300个台班工作日，而采用人力开采则可需要3万人/日工作量。采用棒状泥炭破碎形成的泥炭颗粒硬度大，可以作为园艺泥炭大颗粒的补充。
粉状泥炭生产方法早在20世纪50年代在西欧成为替代棒状泥炭的基本开采方式。西欧受海洋性气候影响，冬暖夏凉，粉末泥炭生产比棒状泥炭生产更依赖气象条件，生产管理难度更大，但是粉状泥炭开采成本低廉，便于机械化作业，使之成为欧洲应用最广泛的泥炭开采方法。目前中国进口的原料泥炭，基本上都是采用粉状方式开采。
粉状泥炭采用翻耙粉碎机械对泥表泥炭切割破碎，然后翻转晾晒生产（图5）。粉末泥炭颗粒大小不同，主要由粉末和不同大小颗粒组成。而泥炭颗粒大小则因使用设备不同在3~30mm不等。粉状泥炭的基本规格：颗粒直径3~8mm，湿度：40%~55%，容重：250~450kg/m3，净热量8~12MJ/kg，灰分10%~15%，硫含量：0.17%。
粉状泥炭采收即可以采用机械采收机，也可以采用气动采收机。机械采收机利用皮带上的刮板将粉状物料挂上皮带，然后输送进入采收机的料仓。机械采收机工作效率高，采收成本低，但采收泥炭颗粒大小不一，水分变幅略大。气动采收机功率大，利用负压原理将泥炭开采床表面的干燥泥炭吸进管道进入料仓，因此采收的泥炭颗粒较小，粒度均匀，水分较低。采用气动采收机好处是采收过程不需要将拖拉机拖曳刮板机，将泥炭合并为垄状，采收过程也是气动吸入，所以采收过程不扬尘，工作条件好，环境压力小。气动采收机成本略高，但采收泥炭颗粒均匀，水分含量低，质量稳定。从园艺应用角度来讲，气动采收原料适用于种苗生产，机械采收原料适用于基质栽培。
为了保护泥炭纤维，增大泥炭颗粒，扩展泥炭纤维孔隙空间，欧洲开发了切块开采技术和设备（图6）。每年秋季粉状泥炭开采结束后，在排水疏干的泥炭地上，采用切块设备沿泥炭断面切割一个个泥炭块体，然后人工将泥炭块堆叠成通风墙，利用秋冬季节的阳光、风力和冻融作用，将泥炭块中的水分蒸发、升华，降低泥炭块中的水分，膨胀泥炭纤维间的孔隙，为泥炭块创造最大的孔隙空间。待泥炭块水分降到适宜程度后，运回基质厂区，采用破碎机将泥炭块破碎成不同规格的颗粒，然后再用齿轮筛选成不同粒径，进入不同料仓储存，用于各种盆栽基质制备。块状泥炭虽然开采效率不如粉状泥炭，但块状泥炭最大的优势在于能够形成10mm以上的泥炭颗粒，而10mm以上泥炭颗粒采用其他开采方式产量太小，无法满足不断增长的大颗粒泥炭需要。因为大颗粒泥炭在创造和维持基质结构和孔隙度方面的独特作用，块状泥炭成本上升也已经被广大基质厂商接受。
我国泥炭采矿方式主要采用挖掘机开拓-汽车运输方式。采用这种开采方式既有政策制约的原因，也有技术装备和观念落后的原因。在政策制约方面，由于严格限制泥炭开采证颁发，行业外资金不敢投资泥炭开采，行业内企业投资实力不足，无法实现工业化、机械化和平面开采。我国土地占用税高，如果采用平面开采方式，意味着同样面积泥炭地，每增加一年开采，就要多缴一年的土地占用税。开采年限越长，上缴土地占用税越高，所以开采企业只能选择一次性开采方法，避免多年分层开采多缴土地占用税而增加泥炭成本。在技术装备和经营理念方面，我国东北泥炭矿储量多在100万m3以下，泥炭地面积多在5~50hm2，厚度多在1~2m，与国外泥炭地面积动辄三五百公顷不可同日而语，即使全额投资建设达到国外技术水平的开采基地，也因为总储量和总产出不能抵消设备成本，难以取得较好的经济效益。所以，我国泥炭开采只能利用冬季地表冻结、便于车辆行走运输、底层泥炭不渗水的有利时机，采用挖掘机开拓-汽车运输方式，在1~2个月的有限时间里，将指定面积内的泥炭全部挖掘出来，用重型翻斗汽车运到指定晾晒场堆放，待第2年春季泥炭融化之后，再在晒场上翻晒至规定水分，粉碎包装，销售发运。
但是，挖掘机冬季开采会产生四个问题，直接影响到泥炭质量。首先，冬季会将地表熟土层与泥炭层冻结在一起，不能有效剥离，熟土层中携带的病菌、虫卵和草籽混入泥炭，导致泥炭品质下降；其次，表层泥炭揭开后，下层未冻结泥炭在严寒天气下会散发浓浓雾气，使挖掘机操作手很难观察泥炭与底板界限，导致时常发生挖斗越界掘入下伏矿质底板，混入灰黑色、灰白色亚黏土，增加了泥炭灰分，造成泥炭品质下降；第三，挖掘机掘进方式的突出问题是泥炭结构松散，不会形成紧密块状，不利于保护泥炭纤维和形成大型泥炭颗粒，不利于泥炭在高端栽培基质中的应用。这些土状分散泥炭在后期翻晒粉碎过程中，泥炭纤维进一步破碎，细颗粒比率急剧上升，泥炭持水能力快速增大，通气透水能力急剧下降，泥炭物理性状进一步劣化；第四，目前多数泥炭原料晒场是在农田基础上平整镇压而成，在泥炭反复翻晒、收拢过程中，大量晒场上的矿质土壤被刮进泥炭，降低了泥炭有机质含量和质量。此外，国内外湿地保护和恢复重建的呼声强烈，泥炭开采迹地的湿地重建是政府积极推动项目。因此，必须根据中国国情，研究探索既高效开采、质量稳定、回采率高，又能减少土地占用费用的新型泥炭开采工程模式。
根据中国泥炭开采面临的问题和开采迹地修复的要求，切块开采-就地修复的生态工程模式是适合我国泥炭企业投资、泥炭资源禀赋和环境修复需求的最佳模式。切块开采的前提条件是提前排水，促使泥炭层沉降紧实，以利于切块成型。目前多数泥炭地已经排水疏干多年，开垦为耕地，泥炭中积水大为减少，已经达到了切块开采条件。通过引进和开发切块开采机械，沿泥炭地断面进行立体分层切块开采，一次开采到泥炭底层。采出泥炭块输送到泥炭地边堆垛，令其自然干燥。采空区留下20cm的底层高分解泥炭，与下层矿质土壤翻耙混合，作为湿地修复或耕地复垦的表土层，用于湿地植被引种或农作物种植的耕层。在具备有效补给水源的条件下，在开采迹地的不同部位引种不同生态位的湿地植物，构建湿地植被生态系统，扩大湿地面积，创建湿生环境，保护生物多样性。如果泥炭地上游水源已经彻底改变，无法为后期湿地修复提供稳定水源的地段，可以将开采迹地直接改良修复为高产稳产农田，增加当地土地资源供应。切块开采的最大优势在于提高泥炭纤维完整性，避免泥炭混层造成的灰分增加和品位下降。切块开采可以因为泥炭品位和质量的提高，大幅度提高泥炭售价，增加泥炭企业经营利润。泥炭采空区迅速整理修复，可以很快回归农户手中，减少土地占用成本，农民也不会因为泥炭开发而造成失地。
从以上各种泥炭开采方式可见，用于能源泥岩和园艺泥炭的开采方式是不同的。能源泥炭不在意泥炭结构和纤维保护，更加在意的是开采的速度和泥炭能量的密度，而园艺泥炭更加在意的是纤维和结构的保护。我国煤炭资源丰富，能源泥炭开采不是我们关注的方向。但能源泥炭也可以用于对泥炭纤维和结构要求不高的土壤调理剂和功能肥料的生产。特别是挖掘机开采对提高开采速度，降低开采成本，还是一种值得推荐的开采方式。在园艺泥炭开采方式中，粉状开采采用启动采收法，因为颗粒细、水分低，可能非常适合种苗基质的制备。而机械采收机因为可以同时采收不同颗粒的泥炭，泥炭中大颗粒比例远远高于启动采收方式，因此更适于栽培基质制备。当然，对基质制备最有利的开采方式还是切块开采。我国泥炭地面积小，厚度薄，泥炭分解度大，特别适合切块开采方式，开采完毕的泥炭地也特别容易重建恢复为湿地，或者复垦为优质农田。
作者：孟宪民（东北师范大学泥炭沼泽研究所）
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