软木塞工业副产物资源化利用：作为盆栽植物培养基质组分的潜力评估

本研究针对全球泥炭资源不可再生及开采带来的环境问题，创新性地评估了软木塞工业两种副产物——高密度软木颗粒(CG)和Terras残渣(TR)作为泥炭替代基质的可行性。研究人员通过物理化学性质分析和植物栽培试验(水芹、小白菜、海岸松和石松)，证实25%掺比下基质具备理想孔隙度(AFP 37.9-65.1% vv-1)、无植物毒性(MLV指数174.8-159.9%)，且松树幼苗生长达标。该研究为循环经济背景下工业副产物高值化利用提供了科学依据。

　　

随着全球人口预计在2050年达到97亿，粮食安全和可持续资源管理面临严峻挑战。传统园艺和林业育苗高度依赖泥炭基质，这种不可再生资源的开采不仅破坏湿地生态系统，每年还释放约30亿吨CO₂。欧盟国家已开始限制泥炭使用，英国更计划2030年前全面禁用。在此背景下，葡萄牙研究人员将目光投向该国特色产业——年产85万吨的软木塞制造业，其生产过程中会产生两类低值副产物：高密度软木颗粒(CG)因弹性不足难以再利用，而含生物粉末的Terras残渣(TR)通常被填埋处理。

为评估这些副产物的资源化潜力，研究人员设计了系统的实验方案。通过将CG和TR(粒径1-2mm)与泥炭按0-100%体积比混合，形成10种基质配方。采用欧洲标准方法(CEN 2011)测定物理参数如容重(BD)、总孔隙度(TP)和持水特性；通过水芹发芽实验评估植物毒性(MLV指数)；以中国小白菜检测氮固定情况；最后用海岸松(Pinus pinaster)和石松(Pinus pinea)进行为期9个月的育苗验证。所有数据通过Statistix 9软件进行方差分析。

基质物理特性研究显示，25%掺比下两种材料均表现出理想特性：CG基质空气孔隙度(AFP)达65.1% vv^-1，TR基质为37.9% vv^-1，均优于纯泥炭(32.5%)。收缩率从泥炭的25.1%显著降至CG基质的9.2%，解决了泥炭干燥易开裂的问题。化学分析发现所有配方的电导率(EC<0.27 mS cm^-1)和pH(5.2-6.5)均在安全范围内，但TR表现出更高的磷钾含量。

植物毒性试验中，25%掺比组的MLV指数最高(CG 159.9%，TR 174.8%)，而纯CG组因酚类物质导致根长仅1.0cm。小白菜栽培发现TR组存在氮固定现象(组织氮含量从17降至11 g kg^-1)，而CG组反而提升至29 g kg^-1。松树育苗结果显示，25%CG组的石松地径达4.0mm，显著优于对照(3.3mm)，且所有幼苗均达到欧盟销售标准(海岸松>10cm，石松>7cm)。

这项发表在《Cleaner and Circular Bioeconomy》的研究证实，软木塞工业副产物可替代25%泥炭而不影响植物生长。该方案不仅能减少葡萄牙每年约1.7万吨副产物的填埋量，按全球泥炭市场80亿欧元规模计算，更有巨大的经济潜力。研究团队特别指出，未来需通过堆肥老化或水洗预处理来解决高掺比下的植物毒性和氮固定问题。这些发现为其他林业副产物的资源化利用提供了重要参考，推动园艺产业向"零废弃物"目标迈进。