第二節　基質的種類及特性

一、基質的種類

從基質的來源劃分為天然基質（如沙子、石礫、蛭石等）和合成基質（如巖棉、陶粒、泡沫塑料等）；從基質的化學組成劃分為無機基質（如沙子、蛭石、石礫、巖棉、珍珠巖等）和有機基質（如泥炭、木屑、樹皮等）；從基質的組合劃分為單一基質和復合基質；從基質的性質劃分為活性基質（如泥炭、蛭石）和惰性基質（如沙、石礫、巖棉、泡沫塑料）。

二、常用基質的特性

（一）巖棉

巖棉是人工合成的無機基質。荷蘭于1970年首次將其應用于無土栽培中，目前在全世界使用廣泛的巖棉商品名為格羅丹（Grogen）。成型的大塊巖棉可切割成小的育苗塊或定植塊，還可以將巖棉制成顆粒狀（俗稱粒棉）。目前國內已有一批中小型巖棉廠用此工藝生產。沈陽熱電廠生產的優質農用巖棉，售價較低。由于巖棉使用簡單、方便、造價低廉且性能優良，巖棉培被世界各國廣泛運用，在無土栽培中，巖棉培的面積居第一位。但巖棉培要求配備滴灌設施以及良好的栽培技術。

巖棉的理化性質如下。

（1）有穩定的化學性質　巖棉是由氧化硅和一些金屬氧化物組成，是一種惰性基質。新巖棉的pH值較高，一般為7～8，使用前需用清水漂洗，或加少量酸，經調整后的農用巖棉pH值比較穩定。

（2）有優良的物理性狀　巖棉質地較輕，不腐爛分解，容重一般為70～100千克/立方米；孔隙度大，高達95％，透氣性好；吸水力強，可吸收相當于自身重量13～15倍的水分。巖棉吸水后，會因其厚度的不同，含水量從下至上而遞減，空氣含量則自下而上遞增。處于飽和態的巖棉，水分和空氣所占比例為13:6。

（3）巖棉纖維不吸附營養液中的元素離子，營養液可充分提供給作物根系吸收。

（4）巖棉經高溫完全消毒，不會攜帶任何病原菌，可直接使用　巖棉已被認為是無土栽培的最好的一種基質，因為它為植物提供了一個保肥、保水、無菌、空氣供應充足的良好根際環境。無土栽培中巖棉主要應用在三個方面：一是用巖棉育苗；二是循環營養液栽培（如NFT）中植株的固定；三是用于巖棉基質的袋培滴灌技術中。

（二）沙

沙來源廣泛，價格便宜，主要用作沙培的基質。不同地方、不同來源的沙，其組成成分差異很大。一般含二氧化硅50％以上。沙的pH值為6.5～7.8，容重為1.5～1.8克/立方厘米，總孔隙度為30.5％，氣水比為1:0.03，碳氮比和持水量均低，沒有陽離子代換量，電導率為0.46毫西門子/厘米。使用時以選用粒徑為0.5～3毫米的沙為宜。太粗則通氣過盛、保水能力弱，植株易缺水，營養液的管理不便；而太細則易積水，造成植株根際的澇害。較為理想的沙粒粒徑大小的組成應為：>4.7毫米的占1％，2.4～4.7毫米的占10％，1.2～2.4毫米的占26％，0.6～1.2毫米的占20％，0.3～0.6毫米的占25％，0.1～0.3毫米的占15％，0.07～0.12毫米的占2％，0.01毫米的占1％。

無土栽培前，要確保沙中不含有毒物質。海邊的沙通常含較多的氧化鈉，要用清水沖洗后才能使用。石灰性地區所產的沙，只有碳酸鈣的含量低于20％才可使用，超過20％，要用過磷酸鈣處理。方法是將2千克過磷酸鈣溶于1000升水中，用其浸泡沙30分鐘后，將液體排掉，使用前再用清水沖洗。

另外，在栽培上應用時必須注意沙在使用前應進行過篩、沖洗，除去粉粒及泥土；以采用間歇供液法為好，因連續供液法會使沙內通氣受限。

（三）石礫

石礫是礫培基質，來源于河邊的石子或采石場。因來源不同，化學組成差異較大。石礫容重大（1.5～1.8克/立方厘米），不具陽離子代換量，保濁保肥能力差，通氣排水性好。一般應選用非石灰性石礫，否則會影響營養液的pH值，使用前必須用過磷酸鈣處理，方法同砂處理相同。石礫的粒徑應為1.6～20.0厘米，堅硬，棱角鈍。由于石礫質重、來源受限，供液管理上比較嚴格，使用范圍不大，

（四）珍珠巖

珍珠巖由硅質火山巖在1200℃下燃燒膨脹而成，白色、質輕，呈顆粒狀，粒徑為1.5～4毫米左右，容重為0.13～0.16克/立方厘米，總孔隙度為60.3％，氣水比為1:1.04，可容納自身重量3～4倍的水，易于排水和通氣，化學性質比較穩定，含有硅、鋁、鐵、鈣、錳、鉀等氧化物，電導率為0.31毫西門子/厘米，呈中性，陽離子代換量小，無緩沖能力，不易分解，但遭受碰撞時易破碎。珍珠巖可以單獨使用，但質輕粉塵污染較大，使用前最好戴口罩，先用水噴濕，以免粉塵紛飛；澆水過猛，淋水較多時易漂浮，不利于固定根系，因而多與其他基質混合使用。

（五）蛭石

蛭石是由云母類礦物加熱至800～1100℃時形成的海綿狀物質。質地較輕，每立方米重80～160千克，容重較小（0.07～0.25克/立方厘米），總孔隙度95％，氣水比為1:4.34，具有良好的透氣性和保水性，電導率為0.36毫西門子/厘米，碳氮比低，陽離子代換量較高，具有較強的保肥力和緩沖能力。蛭石中含較多的鈣、鎂、鉀、鐵，可被作物吸收利用。因產地、組成不同，可呈中性或微堿性。當與酸性基質（如泥炭）混合使用時不會發生問題，單獨使用時如pH值太高，需加入少量酸調整。蛭石可單獨用于水培育苗，或與其他基質混合用于栽培。無土栽培用蛭石粒徑在3毫米以上，用作育苗的蛭石可稍細些（0.75～1.0厘米）。使用新蛭石時，不必消毒。蛭石的缺點是易碎，長期使用時，結構會破碎，孔隙變小，影響通氣和排水。因此，在運輸、種植過程中不能受重壓，不宜用作長期盆栽植物的基質。一般使用1～2次后，可以作為肥料施用到大田中。

（六）爐渣

爐渣容重適中，為0.78克/立方厘米，有利于固定作物根系。總孔隙度為55％，持水量為17％，電導率為1.83毫西門子/厘米，碳氮比低。含有較多的速效磷、堿解氮和有效磷，并且含有植物所需的多種微量元素，如鐵、錳、鋅、鋁、銅等。與其他基質濫用時，可不加微量元素。未經水洗的爐渣pH值較高。爐渣必須過篩方可使用。粒徑較大的爐渣顆粒可作為排水層材料，鋪在栽培床的下層，用編織袋與上部的基質隔開。爐渣不宜單獨用作基質，在基質中的用量也不宜超過60％（體積分數）。

（七）草炭

草炭又稱泥炭，來自泥炭蘚、灰蘚、苔蘚和其他水生植物的分解殘留體，是迄今為止世界公認最好的無土栽培基質之一。尤其是現代大規模工廠化育苗，大多是以草炭為主要基質，其中加入一定量蛭石、珍珠巖以調節物理性質。容重為0.2～0.6克/立方厘米（高位泥炭、低位泥炭分別低于或高于此范圍），總孔隙度為77％～84％，持水量為50％～55％，電導率為1.1毫西門子/厘米，陽離子代換量屬中或高，碳氮比低或中，含水量為30％～40％，草炭在世界很多國家都有分布，但分布很不均勻，北方多，南方少。我國北方出產的草炭質量較好。

根據草炭形成的地理條件、植物種類和分解程度的不同，可將草炭分為低位草炭、高位草炭和中位草炭三大類。低位草炭分布于低洼的沼澤地帶，宜直接作為肥料來施用，而不宜作為無土栽培的基質；高位草炭分布于低位草炭形成的地形的高處，以苔蘚植物為主，不宜作為肥料直接使用，宜作肥料的吸持物，在無土栽培中可作為復合基質的原料；中位草炭是介于高位草炭和中位草炭之間的過渡類型，可在無土栽培中使用。不同來源泥炭的物理性質見表3-4。

草炭偏酸性或酸性，富含有機質，有機質含量通常在7％～70％。它的持水、保水力強，但由于質地細膩，容重小，透氣性差，所以一般不單獨使用，常與木屑、蛭石等其他基質混合使用，可提高其利用效果。用草炭作基質進行無土育苗，管理方便，成功率高。草炭唯一的缺點是成本高。

（八）木屑

鋸木屑是森林、木材加工業的副產品，來源廣、價格低、重量輕、使用方便。世界各地用它作為基質廣為栽培。作基質的鋸木屑不應太細，小于3毫米的鋸木屑所占比例不應超過10％，一般應有80％在3.0～7.0毫米。鋸末容重小，持水力強，通透性好，不會傳播鐮刀菌和干枝菌，與其他基質混合使用更能提高栽培效果。但在栽培過程中鋸木屑易腐爛，換茬時應更換新鋸木屑，或隔季使用。各種樹木的鋸木屑成分差異較大，樹脂、單寧、松節油等有害物質含量較高，且碳氮比很高，使用前要堆漚。堆漚時可加入較多的氮素，堆漚時間較長（至少在3個月以上）。

其他無土栽培的常用基質還有刨花、炭化稻殼、棉籽殼、玉米秸稈、玉米芯、泡沫塑料、向日葵稈等。