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椰糠加工處理與質量控制要點,溫室種植必讀!

  • 由 中荷無土栽培研究所 發表于 垂釣
  • 2022-08-29
簡介椰糠的生產工序椰糠為一種天然栽培基質,可在育苗、種植使用,也適用於蔬菜、水果及花卉等作物無土栽培,早期椰糠是以椰殼纖維作為原料進行加工,現在則是直接用整個椰殼(Coconuthusk)去處理,生產椰糠的製造過程如圖1所示

椰殼粉透氣嗎

椰糠加工處理與質量控制

隨著天然泥炭儲量的逐漸減少,以及全球環保意識的高漲,由椰子中果皮纖維加工再生的椰糠(Coir)已成為更環保、廉價且優良的栽培基質之一。椰糠是椰纖工業的再生產品,以斯里蘭卡與馬來西亞等地產量最多。當椰子殼中的粗纖維被剝離製成繩索、墊子等產品時,會遺留下將纖維連結在一起的柔軟部分–髓質(pith)。此副產品量大質細,其經過數年風吹、日曬、雨淋,將其乾燥、過篩並進行檢疫後,即可作為園藝資材使用。

椰糠的生產工序

椰糠為一種天然栽培基質,可在育苗、種植使用,也適用於蔬菜、水果及花卉等作物無土栽培,早期椰糠是以椰殼纖維作為原料進行加工,現在則是直接用整個椰殼(Coconuthusk)去處理,生產椰糠的製造過程如圖1所示。

椰糠加工處理與質量控制要點,溫室種植必讀!

椰殼篩選

將成熟椰子的外殼與核心進行分離,核心部分的椰肉可供食品或榨油使用,而外層的椰殼即用來製作椰糠。椰殼的中果皮水分變化較外果皮小,顯示其保水性極佳,為相當良好的栽培基質。選擇椰殼時可依照用途來採用幹椰殼或溼椰殼,溼椰殼即是剛食用後的椰殼,其含水率在90%以上,粉碎後的椰糠僅適合供製作有機質肥料;幹椰殼則是將食用後的椰殼任意放置在室外約1個月讓陽光曝曬至含水率降至大約50%左右,其粉碎出來的椰糠可以製作一般蔬菜、瓜果及花卉作物的育苗與栽培基質,也可製作有機質肥料。

粉碎與過篩

將椰殼粉碎後,經過篩網篩選作業將椰絲抽取出來,並收集椰糠部分。在此步驟中需依椰殼的幹、溼程度,配合選用不同孔徑的篩網,以生產不同規格的椰糠,提供不同作物的栽培需要或有機質肥料的製造。如剛食用後椰殼外殼呈現綠色時即表示椰殼含水量在90%以上,其粉碎時需採用5、7、10cm孔徑較大的篩網粉碎;經陽光曝曬後含水率約50%的椰殼則可以用2、3、5cm的篩網孔徑來進行粉碎。

熟成

為使椰糠產品穩定,必須經過6~8個月的熟成過程,使椰糠中的纖維素與木質素等物質熟化,使用時不會再繼續分解,以避免對細嫩幼根造成傷害,並確保栽培植物的根系能正常生長。

清洗

椰子樹多生長在海島與近海區域,受生長環境影響,椰殼常含有大量的鈉、鉀以及氯離子,其EC為5~7mS/cm,因此需要經過清洗步驟,將原料中所含的鹽分洗出,以符合生產者栽培作物的需求。一般會經過3次的淋洗,第1次水洗將EC降到4mS/cm,第2次水洗降到1。5~2mS/cm,第3次降到1mS/cm以下。

緩衝處理

椰殼表面帶有負電,鈉、鉀等陽離子會被吸附在椰殼表面上。一般情況下,正、負離子就像磁鐵般互相吸引,不會釋放出來,也不會對植物有危害,但問題卻可能出現在使用鈣肥或鎂肥時。椰糠在未經過緩衝的情況下,生產者可能會面臨添加了鈣肥、鎂肥後,卻發現植物吸收不到的現象。這是由於鈣、鎂具有很強的置換能力,會將椰糠產品中的鈉、鉀離子釋放出來(圖2),並對較敏感的植物造成鹽害。

椰糠加工處理與質量控制要點,溫室種植必讀!

因此僅有清洗是不夠的,還必須針對原料進一步做緩衝處理,事先將原料表面所吸附的鈉、鉀離子取代出來。緩衝處理的作法是使用硝酸鈣溶液淋洗椰糠原料,或是直接撒上硝酸鈣顆粒再淋水沖洗。緩衝後的EC會提高到2。5~3mS/cm,之後再用清水沖洗。市售商品分為單純水洗和經過緩衝處理,再由客戶依其需求選購。一般而言,經緩衝處理後的產品價格會較高。

乾燥晾曬

椰糠經過清洗與緩衝後,需在露天環境中進行曝曬使其乾燥,未徹底晾曬的椰糠,使用時泡開的體積會不足,甚至會出現泡不開的情形,必須特別注意,當椰糠堆面的水分降至20%左右時,即可作為資材使用。

壓縮加工

為了運送上的方便與降低運輸成本,一般會將椰糠以7~8:1的比例壓縮為磚塊狀或片狀(圖3),再進行包裝發貨處理。

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椰糠的性質

椰糠的外表與泥炭相似,其通氣性與保水性也均佳,因此許多生產者將其視為泥炭的替代品。然而不同基質對於植物生長的影響及其水分與肥培管理的方式皆不盡相同,因此必須要深入瞭解其物理、化學等特性。

物理性質

栽培基質的粒徑分佈可影響其各項物理特性,市售椰糠由於原料來源及加工方式的不同,其中有大於8mm的纖維,也有介於0。25~0。50mm的小粉粒,因此造成各生產地的椰粉之物理性不盡相同。

一般粉狀椰糠(又稱椰粉,Coirdust)的粒徑分佈在0。5~2。0mm,比泥炭土細,其總體密度也較小。而椰糠的總體密度(BulkDensity,BD)在0。04~0。08g/cm3,充氣孔隙度(Air-filledPorosity,AFP)在9。5%~12。5%,而保水量在73%~80%,皆符合理想基質的範圍。

表1顯示椰糠與某種泥炭進行空氣與水分保持能力的比較,由此可以明顯看出椰糠與此種泥炭的物理性質幾乎一樣,因此具有取代泥炭之潛能。然而,椰糠無法完全取代所有型別的泥炭,仍需與其他材料作適當的配比,才能發揮良好作用。

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化學性質

來自菲律賓、斯里蘭卡以及印度尼西亞各省份或地區的椰糠pH均在5。6~6。9,在理想基質的範圍內,適合作物生長,相對於pH在3。8~5。0的泥炭土,可以節省調整pH的時間和成本。各地生產的椰粉其EC相異甚大,範圍為0。3~2。9mS/cm,超過1。25mS/cm便需要淋溶,以免鹽類對植物構成滲透逆境,椰粉的C/N為80。基質的分解速率與其C/N有很密切的關係,當無土基質的C/N超過30,便會造成植物與微生物競爭氮素,而導致早期缺氮(EarlyNstarvation)情形的發生。椰粉的氮易被微生物所固定,不能為植物所利用,因此每次施肥用量需要比泥炭苔增加10mg/L以補充氮量。

將2種椰糠產品與泥炭進行比較,其中可可泥炭(CocoPeat,CP)來自馬來西亞,棕櫚泥炭(PalmPeat,PP)來自斯里蘭卡,作為對照的泥炭則產自俄羅斯的庫頁島(SakhalinRussia,SR),三者的化學分析值如表2所示。由表2可知,CP與PP含有相當多量的磷、鉀、硼、錳、鋅,銅與鎂的含量亦足夠供應作物數個月的生育所需。CP與PP似乎極為缺鐵、鈣與硫。由鉀、鈣、鎂三者的含量可知,在未經改良的這2種栽培基質中生長,植株缺鈣似乎無法避免。

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CP與PP電導度值均高於SP,但只要在裝盆後立刻予以充分淋洗,對植物的生長即不會造成傷害。試驗顯示將CP以足量的水連續淋洗3次,則90%以上的鈉均會隨淋洗液而去。另外,CP與PP之氯含量足以抑制植物生長,除非在淋洗的過程中,迅速降低其含量。

與SP比較,CP與PP的陽離子交換能力(Cationexchangecapacity,CEC)偏低,表示其對陽離子(如鉀、鈉、鈣、鎂等)的保留能力較差,對於酸鹼值改變時的緩衝能力也較弱。由於CEC較低,因此NH4+等元素容易被淋溶,需要注意補充氮素以維持較佳的植物生長。

椰糠堆肥的性質

表3說明椰糠作為堆肥組成分析測得其一些物理性質,對照組是已經充分證明效果較好的市售商品,由表可知經由仔細的調製與選擇適當的泥炭型別,可以配製出盆栽與氈植作物適用的栽培基質;至於其他用途(如播種、扦插等)的堆肥,亦可經由椰糠與不同型別的泥炭,針對目標作物所需要水分與空氣,適量調製而成。

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椰糠堆肥的養分含量

氮素在椰糠與泥炭中的表現迥然不同,泥炭並不固定氮素(NitrogenDrawdownIndices,NDI為1);而一部分的氮素施於椰糠後,立刻被吸附,而且經過很長一段時間都不會再度有效化(CP與PP的NDI分別為0。71與0。75,表明二者有中等程度的氮素固定能力)。至於磷、鉀與鎂方面,亦可經由適量配比,調製出與市售商品含量相當的椰糠堆肥。

椰糠的使用

綜前所述,椰糠可作為泥炭的一個良好替代品,且椰糠的通氣性較佳,吸水性較強,使用時較乾淨,若使用得宜,效果更勝泥炭。在技術上來說,需掌握其之特性,於心態上來說,應秉持椰糠與泥炭是2種不同的基質,轉換使用時需謹慎,才能發揮最佳效果。

給水

椰糠與泥炭作為基質的最大不同點在於給水的方式。椰糠的疏鬆性較泥炭佳,吸水性也較強,惟其表面水分極易散失,而底部仍然維持相當溼潤的狀態。習慣使用泥炭的人,見其表面乾燥便會澆水,使得水分過多。而其水分過多時導致的病症又與使用泥炭時的情況不同,因此一般人不易判別。另外,椰糠的質地較為鬆散,使得多餘的水分快速流失,伴隨的是養分的流失,基質很快變成肥力低下。所以,偶爾翻開表土層,檢視底土的含水量,多試幾次,很快就能掌握椰糠的特性。

總的來說,以椰糠作為主要基質時,最好的方法是由底部給水,借毛細現象使水分向上移動,如此即可避免養分流失與過度給水。當然,還需定期以適量的水自基質上方淋下,以避免鹽分在表層的累積。

施肥

以椰糠為主的基質,養分與水分的流失較以泥炭為主的基質快,一方面是由於椰糠的多孔疏鬆性,以及其本身尚未完全腐熟,可能會消耗少量的氮肥,或者是椰糠基質會吸附少量的氮肥所致。因此在播種後4周或定植後3周就要開始追肥,後期定期施用液肥。另外,緩效性或長效性肥料作為基肥施用也是很好的措施,只要在播種或定植前,將肥料與基質充分混勻再裝入盆缽內即可。

椰糠產品的質量管制

椰糠是使用椰子作為生產原料的栽培基質,其最大特色為結構非常穩定,粗纖維不易腐敗也不像泥炭需要時間堆積才能採收。然而要使椰糠產品能具備良好物理、化學、堆肥性質,在製造過程中必須層層把關。

用以生產椰糠的椰子以較老,纖維較粗者為佳。與細纖維相比,粗纖維能增加透氣性,讓植物的根系發展的更好。當根系健壯時,植株自然就不易受病菌的侵害,而可以健康的成長。椰子殼在未清洗前EC通常可高達2mS/cm,若直接使用將會導致作物死亡,在製成椰糠產品時最好需將EC降低至0。5mS/cm以下,以避免植物遭受鹽害而使生長受阻。

在壓縮成塊狀或片狀之前的椰糠堆積物,必須經過衛生、水分以及病原菌等的檢測。運至工廠後,尚須進一步化驗其酸鹼值、鹽分含量,並檢測其內是否含有雜草種子、病原體或線蟲等以確保質量。而輸入國方面,可針對其國內規定進行有害成分(如重金屬)分析。英國的椰糠公會成立園藝部,專門執行質量管制的工作。截至目前為止,尚未發現椰糠記憶體在病蟲害源,而且它比一般園土受到的汙染程度更低,是一種相當乾淨的基質。

結論

在歐盟已出臺減少泥炭開採的原則下,以具有保水、透氣及理化性優良等特性的椰糠取代泥炭作為栽培基質是一件對自然保護的有益之舉,也是廢棄物資源化的一種途徑。由於椰糠的效果好,價格也不比剛推出時那樣高,因此在園藝使用上普及速度極快。然而,因其生產原料取得容易,目前市面上產品的種類也愈加多元,並具有極大的價格差異,栽培者在購買及選用時務必注意產品包裝的完整性,且其物理、化學等各項性質需符合所用,以獲得良好的栽培成果。

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