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摘 要 育苗基质是对幼苗生长和育苗产业发展影响重大的技术因素。随着我国种植结构的调整，植物育苗的市场化特征日益明显，对育苗基质的需求量不断增加。对育苗基质的发展概况进行阐述，包括其发展历程、基质原料等。为促进行业发展，对包括有机腐熟物、矿物质资源等在内的原材料进行深入开发利用，以期为新型原材料的使用探索提供参考。
关键词 育苗;基质;无土栽培;土壤培育
中图分类号：S626 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.033
我国需要以不足世界1/10的耕地养活超世界1/5的人口，耕地利用问题成为农业面临的一大挑战。同时，城市工业的发展，尤其是污水的不合理排放，使得国内大多数土壤遭到破坏，盐碱化、水土流失、土壤板结等问题直接导致了可用农耕土壤的紧缺。鉴于此，基质栽培，特别是基质化育苗，作为土壤栽培的替代方案走上历史舞台，并得到广泛运用。传统育苗工序较为复杂，经常需要对育苗土壤进行前期处理以适应植物生长特性。土壤质量对育苗成本及成果影响巨大，不仅病虫害问题不易控制，幼苗成苗率和秧苗素质也较难把握，给培育者的经济效益带来很大不确定因素。当前，国内蔬菜产业正朝着规模化方向发展，育苗基质以其环保、稳定、高效的特点极大地缓解了育苗过程对土地资源的依赖，并因此在业内得到了广泛的认可与应用。
1 育苗基质概况
1.1 发展历程
育苗基质指利用无机原料、有机原料、微生物制剂等原料，经过科学配比制作而成的符合作物生长特性的土壤或无土基质。传统的无土栽培以营养液保证植物生长，成本较高且不易操作。育苗栽培有效弥补了这一缺陷，在保持土壤栽培优点的同时，降低了培育成本和操作难度。随着国内农业种植形势的发展，育苗基质被越来越深入地运用于作物的育苗过程[1]。
基质栽培诞生于19世纪中期，最早的栽培基质由蜡与砂砾、石英构成，用于培育燕麦，并首次证明了植物的生长离不开氮、磷、钾等元素。直至20世纪70年代，草炭作为基质原料在促进植物生长方面的重要作用被发现，其与珍珠岩、蛭石搭配使用所能发挥的正面协同作用也受到了学界肯定。同一时期，美国康奈尔大学研制的混合基质在实践中得到了广泛使用。20世纪90年代，国际社会对栽培基质的研究继续推进，基质研究的范畴覆盖生产成本、生产工艺、产品稳定性等各个方面，对混合基质及各类可能用于基质研制的物质的探索不断深入。当前国际市场中荷兰处于无土栽培技术的领跑位置，不仅生产的蔬菜、花卉大量出口，其育苗产业也领先各国，最早实现了自动化。
我国育苗基质发展起步较晚，虽然20世纪30年代已经出现了早期的无土栽培，但相关专著直至20世纪40年代才在学界中出现，第1座包含完整工序的无土栽培工厂也在20世纪80年代才建成[2]。20世纪90年代之后，农业部逐步将工厂化育苗和育苗基质研究定为重点研究内容，推动了国内育苗基質研究的发展。进入21世纪，国内土地资源愈发紧张，农业效率与环保的需求愈发突出，育苗基质的研发与使用也因此受到了更多关注。
1.2 基质原料
育苗基质原料可分为有机原料、无机原料和混合原料3类。常用有机原料有草炭、菌渣等，这类原料使用前需高温发酵，再按特定比例混合，生成的基质具有稳定、营养全面的特点;无机原料一般指蛭石、珍珠岩等天然矿物，使用前同样需要经高温等处理;混合原料则是不同性质原料混合物，其优势是能够为植物提供适宜的生长条件。具体来说，各类基质原料中以草炭和食用菌菌渣的使用最为广泛。
1.2.1 草炭
草炭是植物残体在沼泽、湿地环境下因长久堆积、未完全分解而形成的有机物，该物质通气透水、环保无毒，且含有丰富的有机质和微量元素，是当前使用最广泛、效果最稳定的育苗基质原料。草炭中富含腐殖酸，在促进植物体内氧化还原反应的同时还能够提升离子的吸附螯合能力。我国草炭资源相对丰富，但过半数的资源储备位于不利于开发和运输成本控制的高原地区，因此，从长远来看可供开采的草炭储备远不能满足实际使用需求。考虑到草炭为不可再生资源，全球储备量越来越少而需求却逐年提升，寻找其替代原料势在必行。基于此，国内外学界积极开展对草炭替代原料的探索，目前较受认可的替代原料是椰糠，椰糠除了节能环保，还与草炭有着近似的理化性质，在育苗中的实际表现也与草炭较为接近。
1.2.2 食用菌菌渣
我国的食用菌用量一直处于世界领先水平，早在2016年全球便有近7成的食用菌使用发生在中国。每生产100 kg食用菌大约产生60 kg菌渣，未经科学处理的菌渣易引发土壤与水体的污染。实际上，食用菌菌渣含有丰富的微量元素和有机质，保水透气性也较为突出，菌渣中的菌丝体所分泌的菌体蛋白等对植物生长有一定益处。将菌渣用于育苗基既可优化基质的理化性质，拓展基质的原料来源，又能缓解环境污染压力，减少企业处理菌渣的成本投入[3]。实践表明，食用菌菌渣是草炭的优质替代原料，以菌渣代替部分草炭制成的番茄、烟草及辣椒育苗基质均在实验中取得了较好成果。
合格的育苗基质通常要具有3个特点，1）理化性状应当有利于植物生长环境的营造，能够持续为植物提升稳定的水分、养料、空气和热能;2）不易引发病虫害或者环境污染;3）原料来源广泛、易于开发利用和成本控制，有利于持续投产;4）基质中所包含的原材料种类不过于复杂、便于实际操作和基质品质控制。
2 育苗基质的开发利用
当前对育苗基质的研究集中在混合基质的成分配比和草炭替代原料2方面。从已取得的成果来看，现有基质原料的来源较之前更为广泛，且大致可分为3类。
2.1 有机腐熟物
与其他原料相比，有机腐熟物的原料来源较为广泛，其本身包含丰富的有机质，加工后能够提供大量养分。有机腐熟物的最大优势是基本零污染，因此具备广泛的研究与应用前景。例如，有实践研究表明，椰糠、羊粪可作为槟榔苗育苗基质的原材料，且当羊粪、椰糠与红壤土按1∶3∶6的体积比例进行配比时，产出的育苗基质最有利于槟榔苗的综合发展。同样可用于育苗基质研制的有机腐熟物还有牛粪、油菜秸秆等典型的农业废弃物。使用牛粪、油菜秸秆生产的无土栽培基质可用于蔬菜育苗，将这类农业废弃物与草炭按1∶1的体积进行配比，再将制成的育苗基质用于黄瓜出苗培育，此时的黄瓜苗生长量高、各项生长指标表现优异[4]。 2.2 矿物质资源
矿物质资源制作基质的优势是性质稳定，通常无需复杂加工即可直接使用;缺点是多数矿物质资源为无机物，自身不带有植物生长所必需的营养物质。使用矿物质资源制作育苗基质的研究、实践热点是其对草炭的替代。矿物质资源基质化的途径主要有：1）搭配营养液弥补自身在营养物质上的不足;2）混合有机原料调节基质的物理性状以达到减少草炭用量的目的。以最常见的矿物质资源粉煤灰为例，粉煤灰搭配、菇渣、蛭石以3∶1∶2的比例制成基质用以培养黄瓜幼苗，其效果更胜商品基质。需要注意的是，基质的配比会受到季节等因素的影响。以草炭、蛭石和珍珠岩为原料的黄瓜幼苗育苗基质为例，夏季时草炭、蛭石、珍珠岩的比例以6∶4∶0为宜，冬季则以6∶3∶1的比例最能对幼苗生长的各类指标产生正面影响。
2.3 新型材料
新型材料中最具代表性的是保水剂，这种高分子材料不仅安全环保、可重复利用，且吸水性极强，能够抑制水分蒸发，促进土壤团粒形成，对改善土壤的物理性质有积极正面的作用，特别适用于提升水肥利用率和缓解水资源紧张，具有突出的保水保肥特性。常见的保水剂有秸秆沼渣保水剂和微晶纤维素保水剂，二者都能够有效提升基质的保水力[5]。在浓度适宜的情况下，保水剂能有效激发黄瓜幼苗的根系活力。在以草炭、菇渣、蛭石等为原料的基质中按4 g·L-1加入保水剂，可提升黄瓜幼苗的壮苗指数、苗莖维度及叶绿素含量，其原因是保水剂的适当添加能改善黄瓜幼苗叶片的叶绿素荧光参数，促进干物质的生成。
3 结语
当前，国内对育苗基质的研究和运用已随着农业现代化的进程进入了繁荣期，但新开发的多种材料短期内仍然很难完全替代草炭。在今后的工作中，要加强对不同原料的优势互补研究，尽早脱离对草炭的依赖。国内的基质生产还处于初级阶段，产品质量参差不齐，有必要学习国外技术、引入专业设备，同时强化育苗基质研究的系统性，从源头入手，健全育苗基质的理论研究及实践运用体系。
参考文献：
[1] 厉月桥，何平，周新华，等.基质配比、缓释肥用量和容器规格对多穗柯容器育苗的影响[J].东北林业大学学报，2021，49（6）：46-52.
[2] 夏思瑶，王冲，刘萌丽.基于农林有机废弃物处理的育苗基质应用效果Meta分析[J].中国农学通报，2021，37（12）：31-38.
[3] 于金鑫，张宏，潘泰臣，等.基于回归旋转分析的秦岭北坡华山松容器育苗基质配比和施肥技术[J].中南林业科技大学学报，2021，41（1）：109-116.
[4] 和苗苗，卢珏，田汝响.保水剂对底泥堆肥用作育苗基质的保水性和黄瓜幼苗生长的影响[J].杭州师范大学学报（自然科学版），2020，19（6）：76-84.
[5] 陈彦君，罗辉，柴忠金，等.不同育苗基质对南天竹幼苗生长及根系有机酸分泌的影响[J].贵州林业科技，2020，48（3）：20-25.
（责任编辑：刘宁宁）
关键词 育苗;基质;无土栽培;土壤培育
中图分类号：S626 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.033
我国需要以不足世界1/10的耕地养活超世界1/5的人口，耕地利用问题成为农业面临的一大挑战。同时，城市工业的发展，尤其是污水的不合理排放，使得国内大多数土壤遭到破坏，盐碱化、水土流失、土壤板结等问题直接导致了可用农耕土壤的紧缺。鉴于此，基质栽培，特别是基质化育苗，作为土壤栽培的替代方案走上历史舞台，并得到广泛运用。传统育苗工序较为复杂，经常需要对育苗土壤进行前期处理以适应植物生长特性。土壤质量对育苗成本及成果影响巨大，不仅病虫害问题不易控制，幼苗成苗率和秧苗素质也较难把握，给培育者的经济效益带来很大不确定因素。当前，国内蔬菜产业正朝着规模化方向发展，育苗基质以其环保、稳定、高效的特点极大地缓解了育苗过程对土地资源的依赖，并因此在业内得到了广泛的认可与应用。
1 育苗基质概况
1.1 发展历程
育苗基质指利用无机原料、有机原料、微生物制剂等原料，经过科学配比制作而成的符合作物生长特性的土壤或无土基质。传统的无土栽培以营养液保证植物生长，成本较高且不易操作。育苗栽培有效弥补了这一缺陷，在保持土壤栽培优点的同时，降低了培育成本和操作难度。随着国内农业种植形势的发展，育苗基质被越来越深入地运用于作物的育苗过程[1]。
基质栽培诞生于19世纪中期，最早的栽培基质由蜡与砂砾、石英构成，用于培育燕麦，并首次证明了植物的生长离不开氮、磷、钾等元素。直至20世纪70年代，草炭作为基质原料在促进植物生长方面的重要作用被发现，其与珍珠岩、蛭石搭配使用所能发挥的正面协同作用也受到了学界肯定。同一时期，美国康奈尔大学研制的混合基质在实践中得到了广泛使用。20世纪90年代，国际社会对栽培基质的研究继续推进，基质研究的范畴覆盖生产成本、生产工艺、产品稳定性等各个方面，对混合基质及各类可能用于基质研制的物质的探索不断深入。当前国际市场中荷兰处于无土栽培技术的领跑位置，不仅生产的蔬菜、花卉大量出口，其育苗产业也领先各国，最早实现了自动化。
我国育苗基质发展起步较晚，虽然20世纪30年代已经出现了早期的无土栽培，但相关专著直至20世纪40年代才在学界中出现，第1座包含完整工序的无土栽培工厂也在20世纪80年代才建成[2]。20世纪90年代之后，农业部逐步将工厂化育苗和育苗基质研究定为重点研究内容，推动了国内育苗基質研究的发展。进入21世纪，国内土地资源愈发紧张，农业效率与环保的需求愈发突出，育苗基质的研发与使用也因此受到了更多关注。
1.2 基质原料
育苗基质原料可分为有机原料、无机原料和混合原料3类。常用有机原料有草炭、菌渣等，这类原料使用前需高温发酵，再按特定比例混合，生成的基质具有稳定、营养全面的特点;无机原料一般指蛭石、珍珠岩等天然矿物，使用前同样需要经高温等处理;混合原料则是不同性质原料混合物，其优势是能够为植物提供适宜的生长条件。具体来说，各类基质原料中以草炭和食用菌菌渣的使用最为广泛。
1.2.1 草炭
草炭是植物残体在沼泽、湿地环境下因长久堆积、未完全分解而形成的有机物，该物质通气透水、环保无毒，且含有丰富的有机质和微量元素，是当前使用最广泛、效果最稳定的育苗基质原料。草炭中富含腐殖酸，在促进植物体内氧化还原反应的同时还能够提升离子的吸附螯合能力。我国草炭资源相对丰富，但过半数的资源储备位于不利于开发和运输成本控制的高原地区，因此，从长远来看可供开采的草炭储备远不能满足实际使用需求。考虑到草炭为不可再生资源，全球储备量越来越少而需求却逐年提升，寻找其替代原料势在必行。基于此，国内外学界积极开展对草炭替代原料的探索，目前较受认可的替代原料是椰糠，椰糠除了节能环保，还与草炭有着近似的理化性质，在育苗中的实际表现也与草炭较为接近。
1.2.2 食用菌菌渣
我国的食用菌用量一直处于世界领先水平，早在2016年全球便有近7成的食用菌使用发生在中国。每生产100 kg食用菌大约产生60 kg菌渣，未经科学处理的菌渣易引发土壤与水体的污染。实际上，食用菌菌渣含有丰富的微量元素和有机质，保水透气性也较为突出，菌渣中的菌丝体所分泌的菌体蛋白等对植物生长有一定益处。将菌渣用于育苗基既可优化基质的理化性质，拓展基质的原料来源，又能缓解环境污染压力，减少企业处理菌渣的成本投入[3]。实践表明，食用菌菌渣是草炭的优质替代原料，以菌渣代替部分草炭制成的番茄、烟草及辣椒育苗基质均在实验中取得了较好成果。
合格的育苗基质通常要具有3个特点，1）理化性状应当有利于植物生长环境的营造，能够持续为植物提升稳定的水分、养料、空气和热能;2）不易引发病虫害或者环境污染;3）原料来源广泛、易于开发利用和成本控制，有利于持续投产;4）基质中所包含的原材料种类不过于复杂、便于实际操作和基质品质控制。
2 育苗基质的开发利用
当前对育苗基质的研究集中在混合基质的成分配比和草炭替代原料2方面。从已取得的成果来看，现有基质原料的来源较之前更为广泛，且大致可分为3类。
2.1 有机腐熟物
与其他原料相比，有机腐熟物的原料来源较为广泛，其本身包含丰富的有机质，加工后能够提供大量养分。有机腐熟物的最大优势是基本零污染，因此具备广泛的研究与应用前景。例如，有实践研究表明，椰糠、羊粪可作为槟榔苗育苗基质的原材料，且当羊粪、椰糠与红壤土按1∶3∶6的体积比例进行配比时，产出的育苗基质最有利于槟榔苗的综合发展。同样可用于育苗基质研制的有机腐熟物还有牛粪、油菜秸秆等典型的农业废弃物。使用牛粪、油菜秸秆生产的无土栽培基质可用于蔬菜育苗，将这类农业废弃物与草炭按1∶1的体积进行配比，再将制成的育苗基质用于黄瓜出苗培育，此时的黄瓜苗生长量高、各项生长指标表现优异[4]。 2.2 矿物质资源
矿物质资源制作基质的优势是性质稳定，通常无需复杂加工即可直接使用;缺点是多数矿物质资源为无机物，自身不带有植物生长所必需的营养物质。使用矿物质资源制作育苗基质的研究、实践热点是其对草炭的替代。矿物质资源基质化的途径主要有：1）搭配营养液弥补自身在营养物质上的不足;2）混合有机原料调节基质的物理性状以达到减少草炭用量的目的。以最常见的矿物质资源粉煤灰为例，粉煤灰搭配、菇渣、蛭石以3∶1∶2的比例制成基质用以培养黄瓜幼苗，其效果更胜商品基质。需要注意的是，基质的配比会受到季节等因素的影响。以草炭、蛭石和珍珠岩为原料的黄瓜幼苗育苗基质为例，夏季时草炭、蛭石、珍珠岩的比例以6∶4∶0为宜，冬季则以6∶3∶1的比例最能对幼苗生长的各类指标产生正面影响。
2.3 新型材料
新型材料中最具代表性的是保水剂，这种高分子材料不仅安全环保、可重复利用，且吸水性极强，能够抑制水分蒸发，促进土壤团粒形成，对改善土壤的物理性质有积极正面的作用，特别适用于提升水肥利用率和缓解水资源紧张，具有突出的保水保肥特性。常见的保水剂有秸秆沼渣保水剂和微晶纤维素保水剂，二者都能够有效提升基质的保水力[5]。在浓度适宜的情况下，保水剂能有效激发黄瓜幼苗的根系活力。在以草炭、菇渣、蛭石等为原料的基质中按4 g·L-1加入保水剂，可提升黄瓜幼苗的壮苗指数、苗莖维度及叶绿素含量，其原因是保水剂的适当添加能改善黄瓜幼苗叶片的叶绿素荧光参数，促进干物质的生成。
3 结语
当前，国内对育苗基质的研究和运用已随着农业现代化的进程进入了繁荣期，但新开发的多种材料短期内仍然很难完全替代草炭。在今后的工作中，要加强对不同原料的优势互补研究，尽早脱离对草炭的依赖。国内的基质生产还处于初级阶段，产品质量参差不齐，有必要学习国外技术、引入专业设备，同时强化育苗基质研究的系统性，从源头入手，健全育苗基质的理论研究及实践运用体系。
参考文献：
[1] 厉月桥，何平，周新华，等.基质配比、缓释肥用量和容器规格对多穗柯容器育苗的影响[J].东北林业大学学报，2021，49（6）：46-52.
[2] 夏思瑶，王冲，刘萌丽.基于农林有机废弃物处理的育苗基质应用效果Meta分析[J].中国农学通报，2021，37（12）：31-38.
[3] 于金鑫，张宏，潘泰臣，等.基于回归旋转分析的秦岭北坡华山松容器育苗基质配比和施肥技术[J].中南林业科技大学学报，2021，41（1）：109-116.
[4] 和苗苗，卢珏，田汝响.保水剂对底泥堆肥用作育苗基质的保水性和黄瓜幼苗生长的影响[J].杭州师范大学学报（自然科学版），2020，19（6）：76-84.
[5] 陈彦君，罗辉，柴忠金，等.不同育苗基质对南天竹幼苗生长及根系有机酸分泌的影响[J].贵州林业科技，2020，48（3）：20-25.
（责任编辑：刘宁宁）