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摘 要：综述了无土栽培的历史及固体基质培的常见基质种类和性质，以期对花卉无土栽培的研究及进展提供帮助。
关键词：无土栽培；基质；花卉
中图分类号：S68 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160932172
不使用天然土壤，使用或不使用营养液的栽培技术称为无土栽培。在世界范围内，随着无土栽培在农业生产上产生的效果日趋显著，无土栽培也逐渐被应用于花卉的栽培种植上。无土栽培与传统的花卉种植技术相比，不仅易于管理、省水、省地、减少污染，更可以提高花卉产量、增进品质、减少病虫害等，具有广阔的发展空间。
1 无土栽培的历史
关于最原始的无土栽培目前还难以考证，但我国古代有以清水浸养蒜瓣来生产蒜苗记载，唐代宫廷也曾用清水栽培水仙，宋代的发豆芽也在林洪的《山家清供》中有相关论述。
早在1840年，德国科学家李比希就提出了植物的矿物质营养学说，这奠定了无土栽培的理论基础。目前公认的科学无土栽培起始于1859—1865年，德国的沙奇斯和克诺普进行植物生理实验，成功地利用配制的营养液栽培植物，称为水培。1929年，美国加利福尼亚大学教授格利克用无土栽培成功地生产了番茄，在他的指导下大批生产者又进行了大规模的生产试验。这是第1次将无土栽培应用于商业化生产，意味着无土栽培技术趋于成熟，迈进了实用化时代。
2 固体基质培
无土栽培在我国应用广泛，主要分为固体基质培、水培、雾培等，目前的无土栽培技术以固体基质培为主。固体基质培的设备较水培和雾培简单，因此投资少、成本低，且其基质通常具有缓冲能力强等优点，在生产中普遍应用。
固体基质培指通过固体基质固着植株，使用滴灌或细流灌溉的方法供给营养液，向植物提供水、气体、营养物质等的无土栽培技术。由此可见，用于无土栽培的基质必须具有一定的保水性、排水性、可固着植株、有一定的孔隙度以通气，且不含对植物有害的物质。
3 基质的种类及性质
理想的基质首先应具备良好的物理性状，主要指标为： 颗粒直径0.6～2.0 mm、容重0.1～0.8 g/cm3、总孔隙度55 %～96 %、大孔隙（直径>1 mm）与小孔隙（直径0.001～0.1mm）之比为1：（2～4）；理想的基质应具有稳定的化学缓冲能力、稳定的氢离子浓度，不对环境产生污染，不散发难闻的气味[1]。
常用的无土栽培的基质主要分为无机类固体基质、有机类固体基质及混合基质。
3.1 无机类固体基质
3.1.1 砂粒
砂粒的直径小于砾石，但其保水性能要高于砾石。砂粒的直径直接决定了其物理性质的不同，直径越大通气性越好，保水性越差，反之直径越小通气性越差，保水性越好。所以可能出现保水量过大而通气不良好的情况。砂粒基质能保持满足植物生长需要的水分，并拥有良好的排水性，其最大优点在于取材便捷、成本低廉。
3.1.2 砾石
根据王鹄生的研究成果，砾石总孔隙度为47 %，容重为1.52g/cm3[2]。石砾的粒径应选在1.6～20 mm的范围内，其中总体积一半的石砾直径为13mm左右。石砾应较坚硬，不易破碎；选用的石砾最好棱角不明显，特别是株型高的植物或露天风大的地方，更应选用棱角钝的石砾，否则会使植物茎部受到划伤[3]。
3.1.3 蛭石
蛭石为云母类矿物，保温性能良好，耐酸碱，耐潮湿，含钾、钙、氮、磷、镁等物质，可供给营养。蛭石质地疏松，有利于植物根系的生长发育，具有良好的透气、保水性能。但多次使用后的蛭石，其物理性质会出现改变。
3.1.4 珍珠岩
珍珠岩为火山喷发的酸性熔岩经急速冷却而成的玻璃质岩石，其最突出的物理性能是膨胀性，当温度加到1000～1300℃，其体积迅速膨胀4～30倍。珍珠岩结构多孔，有利于植物根系的生长发育，在土壤中加入珍珠岩可增大氧气的供应量，其透气性、保水性、保肥性、隔热性等均良好，理化性质稳定。
3.1.5 岩棉
岩棉为纤维体，高温消毒后不含有病菌。其总孔隙度大，有良好的保水性，并可通过调节岩棉块高度，调节岩棉块中水分和空气的比例，保证了其氧气供给的充足。岩棉吸水能力强，并可搭配吸水剂一同使用。岩棉良好的通气性、保水性、吸水性等与它的多种缓冲作用相呼应，减少了外界环境对植物生长的影响，维持植物生长环境的稳定。岩棉与其他基质相比的优点在于，可以解决水分、氧气和养分的供应矛盾，而不必增加多余装置。但岩棉废弃后的处理还是一个待解决的问题。
3.2 有机类固体基质
3.2.1 草炭
草炭是沼泽发育过程中的产物，含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质，对植物栽培有丰富的营养价值，是不可再生的宝贵的自然资源。草炭在我国北方地区分布较多，质地松软，通气性强，排水、保水性能好，在生产应用中，通常与其他基质混合使用。
3.2.2 甘蔗渣
广西每年甘蔗种植面积有330000～470000hm2，甘蔗渣来源丰富且价格低廉。但是新鲜甘蔗渣C/N比太高，不经处理植物根系难在其中正常生长，所以在使用前必须经过堆沤处理[4]。用甘蔗渣作育苗基质的蔗渣应较细，最大粒径不超过5 mm；用作袋培或槽培，粒径可稍大，但最大也不超过15 mm[3]。此外，甘蔗渣中的有机物可被微生物分解，可再次作为有机肥用于农业生产中，降低污染。
3.2.3 锯末
锯末的来源广，成本低，容重比蛭石轻约1倍，有效减少杂草的生长，促进栽培作物生长。锯末表面粗糙，有利于保水、保肥。但其所含病菌较多，需经严格消毒处理。
3.2.4 树皮
树皮的特点是重量轻，保水力大，有机质含量高，碳氮比（C/N）高，pH值一般在4.2～4.5之间。一般来说，松树皮的碳氮比一般为135：1，针叶树树皮的C/N 为150～300 之间。其中，落叶松树皮的C/N高达494。全碳 54.3%，全氮0.11%[6]。
3.2.5 稻壳
稻壳是水稻加工后的副产品，无土栽培上通常先将稻壳炭化后才使用，炭化后的稻壳又称砻糠。稻壳富含纤维素、木质素、二氧化硅；脂肪和蛋白质含量极低。稻壳最为显著的特点是高灰分（7%～9%）和高硅石含量（20%左右），具有良好的韧性、多孔性、低密度（112kg/m3～144kg/m3）以及质地粗糙等特点[7]。
3.3 混合基质
基质可以单独使用，也可以混合使用，混合使用的基质按一定比例配制，进一步增强了各单基质的优良理化性质，改善了基质的保水保肥能力及透气性，在生产应用中可以扬长避短。根据马太和（1985）、王华芳等（1997）的归纳总结，适用于盆栽花卉无土栽培的基质配方为泥炭：珍珠岩：细沙=2：2：1或1：1：1等。适用于插条繁植的基质配方为泥炭：珍珠岩=1：1；泥炭：细沙=1：3等。适用于喜酸性的杜鹃花、桅子、山茶花的基质配方为泥炭：细砂=3：1或泥炭：炉渣=1：1。适用于菊花、一品红、百合、热带观叶花卉的盆栽基质配方为泥炭：细砂，浮石=2：1：2等[1，5]。
参考文献
[1]王华芳，王玉华，王四清，等.花卉无土栽培[M].北京：金盾出版社，1997.
[2]王鹄生.花卉蔬菜无土栽培技术[M].长沙：湖南科学技术出版社，1993.
[3]潘凯，韩哲.无土栽培基质物料资源的选择与利用[J].北方园艺，2009（1）：129-132.
[4]刘士哲，连兆煌.蔗渣堆沤处理过程的变化特征与“C/N比值”的应用研究[J].华南农业大学学报，1994，15（4）：7.
[5]马太和.无土栽培[M].北京：北京出版社，l980.
[6]夏飚.如何发酵树皮制作优质无土栽培基质[J].蔬菜，2007（6） ：7.
[7]潘凯，王琳，陈克农.生稻壳在有机生态型无土栽培中的应用[J].北方园艺，2005（2）：60-61.
关键词：无土栽培；基质；花卉
中图分类号：S68 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160932172
不使用天然土壤，使用或不使用营养液的栽培技术称为无土栽培。在世界范围内，随着无土栽培在农业生产上产生的效果日趋显著，无土栽培也逐渐被应用于花卉的栽培种植上。无土栽培与传统的花卉种植技术相比，不仅易于管理、省水、省地、减少污染，更可以提高花卉产量、增进品质、减少病虫害等，具有广阔的发展空间。
1 无土栽培的历史
关于最原始的无土栽培目前还难以考证，但我国古代有以清水浸养蒜瓣来生产蒜苗记载，唐代宫廷也曾用清水栽培水仙，宋代的发豆芽也在林洪的《山家清供》中有相关论述。
早在1840年，德国科学家李比希就提出了植物的矿物质营养学说，这奠定了无土栽培的理论基础。目前公认的科学无土栽培起始于1859—1865年，德国的沙奇斯和克诺普进行植物生理实验，成功地利用配制的营养液栽培植物，称为水培。1929年，美国加利福尼亚大学教授格利克用无土栽培成功地生产了番茄，在他的指导下大批生产者又进行了大规模的生产试验。这是第1次将无土栽培应用于商业化生产，意味着无土栽培技术趋于成熟，迈进了实用化时代。
2 固体基质培
无土栽培在我国应用广泛，主要分为固体基质培、水培、雾培等，目前的无土栽培技术以固体基质培为主。固体基质培的设备较水培和雾培简单，因此投资少、成本低，且其基质通常具有缓冲能力强等优点，在生产中普遍应用。
固体基质培指通过固体基质固着植株，使用滴灌或细流灌溉的方法供给营养液，向植物提供水、气体、营养物质等的无土栽培技术。由此可见，用于无土栽培的基质必须具有一定的保水性、排水性、可固着植株、有一定的孔隙度以通气，且不含对植物有害的物质。
3 基质的种类及性质
理想的基质首先应具备良好的物理性状，主要指标为： 颗粒直径0.6～2.0 mm、容重0.1～0.8 g/cm3、总孔隙度55 %～96 %、大孔隙（直径>1 mm）与小孔隙（直径0.001～0.1mm）之比为1：（2～4）；理想的基质应具有稳定的化学缓冲能力、稳定的氢离子浓度，不对环境产生污染，不散发难闻的气味[1]。
常用的无土栽培的基质主要分为无机类固体基质、有机类固体基质及混合基质。
3.1 无机类固体基质
3.1.1 砂粒
砂粒的直径小于砾石，但其保水性能要高于砾石。砂粒的直径直接决定了其物理性质的不同，直径越大通气性越好，保水性越差，反之直径越小通气性越差，保水性越好。所以可能出现保水量过大而通气不良好的情况。砂粒基质能保持满足植物生长需要的水分，并拥有良好的排水性，其最大优点在于取材便捷、成本低廉。
3.1.2 砾石
根据王鹄生的研究成果，砾石总孔隙度为47 %，容重为1.52g/cm3[2]。石砾的粒径应选在1.6～20 mm的范围内，其中总体积一半的石砾直径为13mm左右。石砾应较坚硬，不易破碎；选用的石砾最好棱角不明显，特别是株型高的植物或露天风大的地方，更应选用棱角钝的石砾，否则会使植物茎部受到划伤[3]。
3.1.3 蛭石
蛭石为云母类矿物，保温性能良好，耐酸碱，耐潮湿，含钾、钙、氮、磷、镁等物质，可供给营养。蛭石质地疏松，有利于植物根系的生长发育，具有良好的透气、保水性能。但多次使用后的蛭石，其物理性质会出现改变。
3.1.4 珍珠岩
珍珠岩为火山喷发的酸性熔岩经急速冷却而成的玻璃质岩石，其最突出的物理性能是膨胀性，当温度加到1000～1300℃，其体积迅速膨胀4～30倍。珍珠岩结构多孔，有利于植物根系的生长发育，在土壤中加入珍珠岩可增大氧气的供应量，其透气性、保水性、保肥性、隔热性等均良好，理化性质稳定。
3.1.5 岩棉
岩棉为纤维体，高温消毒后不含有病菌。其总孔隙度大，有良好的保水性，并可通过调节岩棉块高度，调节岩棉块中水分和空气的比例，保证了其氧气供给的充足。岩棉吸水能力强，并可搭配吸水剂一同使用。岩棉良好的通气性、保水性、吸水性等与它的多种缓冲作用相呼应，减少了外界环境对植物生长的影响，维持植物生长环境的稳定。岩棉与其他基质相比的优点在于，可以解决水分、氧气和养分的供应矛盾，而不必增加多余装置。但岩棉废弃后的处理还是一个待解决的问题。
3.2 有机类固体基质
3.2.1 草炭
草炭是沼泽发育过程中的产物，含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质，对植物栽培有丰富的营养价值，是不可再生的宝贵的自然资源。草炭在我国北方地区分布较多，质地松软，通气性强，排水、保水性能好，在生产应用中，通常与其他基质混合使用。
3.2.2 甘蔗渣
广西每年甘蔗种植面积有330000～470000hm2，甘蔗渣来源丰富且价格低廉。但是新鲜甘蔗渣C/N比太高，不经处理植物根系难在其中正常生长，所以在使用前必须经过堆沤处理[4]。用甘蔗渣作育苗基质的蔗渣应较细，最大粒径不超过5 mm；用作袋培或槽培，粒径可稍大，但最大也不超过15 mm[3]。此外，甘蔗渣中的有机物可被微生物分解，可再次作为有机肥用于农业生产中，降低污染。
3.2.3 锯末
锯末的来源广，成本低，容重比蛭石轻约1倍，有效减少杂草的生长，促进栽培作物生长。锯末表面粗糙，有利于保水、保肥。但其所含病菌较多，需经严格消毒处理。
3.2.4 树皮
树皮的特点是重量轻，保水力大，有机质含量高，碳氮比（C/N）高，pH值一般在4.2～4.5之间。一般来说，松树皮的碳氮比一般为135：1，针叶树树皮的C/N 为150～300 之间。其中，落叶松树皮的C/N高达494。全碳 54.3%，全氮0.11%[6]。
3.2.5 稻壳
稻壳是水稻加工后的副产品，无土栽培上通常先将稻壳炭化后才使用，炭化后的稻壳又称砻糠。稻壳富含纤维素、木质素、二氧化硅；脂肪和蛋白质含量极低。稻壳最为显著的特点是高灰分（7%～9%）和高硅石含量（20%左右），具有良好的韧性、多孔性、低密度（112kg/m3～144kg/m3）以及质地粗糙等特点[7]。
3.3 混合基质
基质可以单独使用，也可以混合使用，混合使用的基质按一定比例配制，进一步增强了各单基质的优良理化性质，改善了基质的保水保肥能力及透气性，在生产应用中可以扬长避短。根据马太和（1985）、王华芳等（1997）的归纳总结，适用于盆栽花卉无土栽培的基质配方为泥炭：珍珠岩：细沙=2：2：1或1：1：1等。适用于插条繁植的基质配方为泥炭：珍珠岩=1：1；泥炭：细沙=1：3等。适用于喜酸性的杜鹃花、桅子、山茶花的基质配方为泥炭：细砂=3：1或泥炭：炉渣=1：1。适用于菊花、一品红、百合、热带观叶花卉的盆栽基质配方为泥炭：细砂，浮石=2：1：2等[1，5]。
参考文献
[1]王华芳，王玉华，王四清，等.花卉无土栽培[M].北京：金盾出版社，1997.
[2]王鹄生.花卉蔬菜无土栽培技术[M].长沙：湖南科学技术出版社，1993.
[3]潘凯，韩哲.无土栽培基质物料资源的选择与利用[J].北方园艺，2009（1）：129-132.
[4]刘士哲，连兆煌.蔗渣堆沤处理过程的变化特征与“C/N比值”的应用研究[J].华南农业大学学报，1994，15（4）：7.
[5]马太和.无土栽培[M].北京：北京出版社，l980.
[6]夏飚.如何发酵树皮制作优质无土栽培基质[J].蔬菜，2007（6） ：7.
[7]潘凯，王琳，陈克农.生稻壳在有机生态型无土栽培中的应用[J].北方园艺，2005（2）：60-61.