无土栽培的发展概况

第七章

无土栽培技术学习目标：1.掌握无土栽培的概念及其分类；2.了解国内外无土栽培的发展简史与现状；3.掌握无土栽培的特点及应用；4.掌握营养液的配制流程及其管理；5.了解固体基质的种类及其性能；6.掌握工厂化育苗的管理技术。第一节概述无土栽培：指用固体基质或营养液代替天然土壤向作物提供良好的水、肥、气、热等根际环境条件，使作物完成从幼苗开始的整个生命周期。一、无土栽培的概念及分类无土栽培非固体基质培固体基质培水培雾培无机基质培有机基质培有机—无机基质培营养液膜技术NFT浮板毛管技术FCH喷雾培半喷雾培深夜流技术DFT使一层很薄的营养液（0.5~1cm），不断循环流经作物根系，既保证供给作物水分和养分，又不断供给根系O2。营养液膜栽培技术（NFT法）深夜流技术DFT即深液流循环栽培技术，栽培方式也营养液膜技术类似,不同之处是流动的营养液层较深（5~10cm)优点：解决了在停电期间NFT系统不能正常运转的困难。动态浮根法（DRF）指栽培床内进行营养液灌溉时，作物根系随着营养液的液位变化而上下浮动。营养液达到设定深度后，栽培床内的自动排液器将超过深度的营养液排出去，使水位降至设定深度。

浮板毛管法是浙江省农业科学院和南京农业大学研究开发的，有效地克服了NFT的缺点，根际环境条件稳定，液温变化小，根际供氧充分，临时停电不会影响营养液的供给。气雾培

喷雾栽培又称气雾培或喷雾培，它是利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状，直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。作物悬挂在一个密闭的栽培装置(槽、箱或床)中，而根系裸露在栽培装置内部，营养液通过喷雾装置雾化后喷射到根系表面。鲁SC系统由山东农业大学研究开发，可进行单层或多层栽培。由于在栽培槽上层填入基质，营养液在下层循环流动，因此也称为“鲁SC型无土栽培法”。三角形半基质栽培槽的结构集中了基质培与水培优点，根系水肥、氧、气协调平衡。袋培岩棉培沙培有机营养无土栽培

在栽培过程中，只需要定期施入有机肥和浇清水。

有机生态型无土栽培设施与一般基质培相同，只是更简化。其他栽培模式供液管挂钩袋口滴灌管种植袋作物排液口基质二、无土栽培的发展简史与现状（一）国外无土栽培的发展简史与现状1.试验探索阶段

1840年，德国李比希。

1865年，德国萨克斯和克诺普。2.实际应用阶段

1929年，美国格里克。

20世纪50、60年代→蓬勃发展。3.大发展阶段

1988年，荷兰930hm2以上，无土栽培就占70%。

1999年，日本1056hm2，岩棉培约占45%，DFT约占30%，NFT约占11%。蔬菜约占72.5%，花卉约占27.4%。二、我国的无土栽培

1.山东农学院于1976年开始进行西瓜的无土栽培试验。

2.农业部“七五”、“八五”期间把蔬菜无土栽培列为重点攻关项目。北京的蛭石袋培与有机基质培、江苏的岩棉培和简易NFT培等均各具特色。

3.到“九五”期间，无土栽培技术研究的部门和单位已达50多个，无土栽培面积由95年的100hm2增加到2000年的500hm2。三、无土栽培的特点及应用1.无土栽培的优点（一）无土栽培的特点①能有效避免土壤连作障碍②能增强作物长势、提高产量和品质③能省水、省肥、省工④能极大地扩展农业生产的空间⑤能减少病虫害，生产过程易实现无公害化2.无土栽培的缺点①一次性投资大，运行成本高②技术要求较高③管理不当，易发生病害并迅速传播（二）无土栽培的应用1.在生产反季节或高档园艺产品中应用2.在不适宜土壤耕作的地方应用3.在土壤连作障碍的设施栽培中应用4.在家庭园艺中应用5.在观光农业、生态农业和科普教育中应用6.在太空农业中应用第二节营养液的配制与管理营养液是无土栽培的核心。营养液配制与管理是无土栽培技术的关键。营养液：是把含有植物所需营养元素的化合物溶解于水中而成的液体。一、营养液的配制（一）营养液的原料及其要求营养液的原料

水营养元素的化合物调节渗透压或pH常用的辅助化合物微量元素大量元素自来水井水雨水洁净的水库水水质要求硬度:<150较好酸碱度:pH=5.5~8.5溶解氧:>4~5mg/LO2NaCl含量:<2mmol/L余氯:Cl<0.3mg/L重金属及其它有害元素营养元素化合物的选用要求⑴根据栽培目的选用化合物⑵优先选择能提供多种营养元素的化合物含量高⑶根据作物的特殊需要选择化合物⑷选择溶解度大的化合物⑸选择忖度高的化合物⑹有毒物质不超标，取材方便，价格低廉营养元素种类常用化合物种类N源Ca(NO3)2、KNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4H2PO4P源KH2PO4、NH4H2PO4K源KNO3、K2SO4、KH2PO4、KClMg源MgSO4Ca源Ca(NO3)2Fe源FeSO4、螯合铁其他微量元素HBO3、MnSO4、ZnSO4、CuSO4、硼砂、钼酸铵辅助物质的选用要求螯合剂要求：

⑴被螯合剂络合的阳离子不易被其他多价阳离子所置换和沉淀，又必须能被植物的根表所吸收和在体内运输与转移；⑵要求易溶于水，又必须具抗水解的稳定性；⑶治疗缺素症的浓度以不损伤植物为宜。（二）营养液组配的原则和要求⑴必须含有植物生长所必需的全部营养元素⑵各种营养元素必须保持根系可吸收的状态⑶各种营养元素要均衡⑷各种营养元素能保持较长时间的有效性⑸总盐浓度要适宜⑹酸碱度要适宜1.营养液组配的原则2.营养液配方元素元素用量（mg/l）肥料用量（mg/l）Fe3FeSO4.7H2O—15.0FeCl3.6H2O—14.5螯合铁—24.0B0.5H3BO3—3.0Na2B4O7.10H2O—4.5Mn0.5MnSO4.4H2O—2.0Zn0.05ZnSO4.7H2O—0.22Cu0.02CuSO4.5H2O—0.053.营养液浓度的表示方法⑴直接表示法：在一定重量或一定体积的营养液中，所含有的营养元素或化合物的量来表示营养液浓度的方法。例如：某营养液中含有：硝酸钙590mg/L，硝酸钾404mg/L，磷酸二氢钾136mg/L，硫酸镁246mg/L，①化合物重量/升（g/L，mg/L）：工作浓度或操作浓度②元素重量/升（g/L，mg/L）—可以作为不同的营养液配方之间元素浓度的比较例如：一个配方中营养元素N、P、K的含量分别为150、80和170mg/L，即表示这一配方中每升含有营养元素氮150mg、磷80mg和钾170mg。③摩尔/升（mol/L）和毫摩尔/升（mmol/L）

一摩尔某种物质的数量相当于这种物质的分子量、离子量或原子量，其质量单位为克（g）。

在配制营养液的操作过程中，不能够以毫摩尔/升来称量，需要经过换算成重量/升后才能称量配制。⑵间接表示法—电导率（EC）含义：电导率是指单位距离的溶液其导电能力的大小。它通常以mS/cm或μS/cm来表示。

营养液具有导电作用。其导电能力的大小用电导率来表示；在一定的浓度范围之内，营养液的电导率随着浓度的提高而增加；反之，营养液浓度较低时，其电导率也降低。因此，通过测定营养液中的电导率可以反映其盐类含量，也即可以反映营养液的浓度。4.对营养液浓度的要求营养液总浓度范围

一般地，控制营养液的总盐分浓度在0.4%~0.5%以下，对大多数作物来说都可以较正常地生长。表述单位最低适中最高渗透压（atm）0.30.91.5正负离子合计数（mmol/L）123762电导率（ms/cm）0.832.54.2总盐分含量（g/L）0.832.54.2⑴总盐浓度的要求⑵配方中营养元素的比例和浓度要求①营养液配方的生理平衡性生理平衡：指植物能从营养液中吸收到符合其生理要求所需的一切营养元素，且吸收的数量比例要符合其生理要求。（g/KgDW）(mg/KgDW)植物体内矿质元素的含量营养液中的养分在植物吸收时的相互影响拮抗作用和促进作用NPKCaMgFeMnZnBCu拮抗作用促进作用单方向双方向②营养液配方的化学平衡性化学平衡：主要是指营养液配方中，含有营养元素的化合物当其离子浓度达到一定水平时会相互作用形成难溶性化合物从营养液中析出，从而使得营养液中某些营养元素的有效性降低以致影响到营养液中各种营养元素之间的相互平衡。（三）营养液的配置技术1.营养液的配制组成原则避免沉淀的产生。即确保在配制和使用营养液时不会产生难溶性化合物的沉淀。注意：任何营养液配方都有产生沉淀的可能性。2.营养液配制前的准备工作⑴根据植物种类、生育期、当地水质、气候条件、肥料纯度、栽培方式以及成本大小，正确选用和调整营养液配方⑵选好适当的肥料（无机盐类）⑶阅读有关资料⑷选择水源并进行水质化验，作为配制营养液时的参考⑸准备好贮液罐及其它必要物件3.营养液的配制方法浓缩原液：原则是避免难溶性物质的产生，因此不能将所有盐离子都溶解在一起，常分别制备原液。长期贮存需酸化（pH=3~4），并置于阴凉避光处，最好用深色容器。浓缩液的配制程序是：计算―称量―溶解―分装―保存。⑴浓缩液（母液）稀释法配制营养液的原料大多使用工业原料或农用肥料，常含有吸湿水和其它杂质，纯度较低，因此，在配制时要按实际含量来计算。配制浓缩营养液（母液）工作营养液（栽培营养液）①②①①浓缩营养液的配制把相互之间不会产生沉淀的化合物放在一起溶解。一般将一个配方的各种化合物分为不产生沉淀的3类。A液以Ca为中心：硝酸钙、硝酸钾等，浓缩100~200倍B液以P为中心：NH4H2PO4、KH2PO4

、硫酸镁等，浓缩100~200倍C液为微量元素：EDTA-Fe及各种微量元素，浓缩1000~3000倍准确称量，分别溶解A液A液250倍B液B液250倍C液－1000倍EDTAFeMoBCuZnMn容器不断循环或搅拌H2O（步骤1）加入50％水（步骤2）量取A液加入量取C液稍稀释缓慢加入（步骤4）稍稀释量取B液

（步骤3）缓慢加入加水至配制体积（步骤5）②浓缩液稀释为工作营养液⑵直接称量配制法——大规模生产常用不断循环H2O­­­­­­­­­­­­加入总量60－70％水加水至配制体积，循环均匀（步骤5）（步骤1）称取钙盐及不与钙盐产生沉淀的盐类容器1溶解并稍稀释（步骤2）缓慢加入容器2溶解并稍稀释称取磷酸盐及不与其产生沉淀的盐类（步骤3）缓慢加入缓慢加入（步骤42）分别称取微量元素分别溶解装有水的容器3称取铁盐溶解称取EDTA溶解容器4络合（步骤41）配制方法的选择据生产上的操作方便与否来决定，有时可将两种方法配合使用。例如，配制工作营养液的大量营养元素时采用①直接称量配制法，而微量营养元素的加入可采用②先配制浓缩营养液再稀释为工作营养液的方法。4.营养液配制的操作规程⑴仔细阅读肥料或化学品说明书，检查原料名字是否相符，准备好盛装贮备液的容器，贴上不同颜色的标识。⑵原料的计算过程和最后结果要经过3名工作人员3次核对，确保准确无误。⑶各种原料分别称好后，一起放到配制场地规定的位置上，最后核查无遗漏，才动手配制。⑷原料加水溶解时，有些试剂溶解太慢，可以加热。⑸建立严格的记录档案，以备查验。配方名称使用对象A母液浓缩倍数配制日期体积计算人B母液浓缩倍数审核人体积配制人C母液浓缩倍数备注体积原料名称及称取量配方名称使用对象备注营养液体积配制日期计算人审核人配制人水pH值EC值营养液pH原料名称及称(移)取量1.营养液浓度的调整⑴水分的补充每天补足到一定量，降至一定水平必须补充。二、营养液的管理液位刻度液位恢复液位下降⑵养分的补充补水后，测定EC值，进行全面补充。准确与粗放；单一补充与全面补充（EC）低浓度配方：每天补充，始终维持剂量浓度高浓度配方：浓度不低于1/3-1/2个剂量水平，定期测定，及时补充。一定温度、一定大气压条件下单位体积营养液中溶解氧气的数量（mg/L）。营养液中维持浓度在4~5mg/L（15~27℃，饱和溶解度的50%）以上为宜。

缺氧原因:温度与气压;根系与微生物呼吸2.营养液溶存氧（DO）的调整补充营养液溶解氧的途径通过自然扩散进入营养液的溶解氧的数量很少。在20℃时，依靠自然扩散进入5~15cm液深范围营养液中的溶解氧只相当于饱和溶解氧含量的2%左右，远远达不到作物生长的要求。①空气向营养液的自然扩散②人工增氧A.营养液的搅拌：但搅拌极易伤根，会对植物的正常生长产生不良的影响；水培技术种植成功与否的一个重要环节B.用压缩空气泵将空气直接以小气泡的形式向营养液中扩散：主要用在进行科学研究的小盆钵水培上；C.将化学增氧剂加入营养液中增氧：通过双氧水（H2O2）缓慢释放氧气的装置增氧，效果不错；D.进行营养液的循环流动：通过水泵将贮液池中的营养液抽到种植槽中，然后让其在种植槽内流动，最后流回贮液池中形成不断的循环。大规模生产最常用。③循环流动的增氧效果与无土栽培设施的设计、水泵循环的时间、营养液液层的深度等因素有关华南农业大学无土栽培技术研究室用小型深液流水培装置做的试验结果：采用流量为6L/min的15w小水泵来进行营养液的循环流动，流动2h，停止4h，完全可以满足植物正常生长的需要；深液流水培系统多采用间歇流动供氧法，一般是：流动15min，停机30~45min。根系的空间电场增氧技术因为空气的微弱导电性，处在正向空间电场环境中的植株会成为空气泄漏电流的导体，这一电流由布设于植物上方的电极线通过空气、植株流入土壤，当该电流从根系流入土壤、营养液中的时候会在根系与土壤溶液或根系与营养液形成的两相界面边界层内产生水分的微电解反应，其结果会导致根际环境中氧气浓度的提高，进而提高根系活力，因空气湿气和空气电离过程的存在，由电极线通过空气、植物通过流过根系的微弱电流可提高根际氧气含量，进而提高根系活力和抗病力。最根本的控制办法：是选用一些生理酸碱性变化较平稳的营养液配方，以减少调节pH的次数。营养液pH值的调节：种植作物过程中，如果营养液的pH值上升或下降到作物最适的pH范围之外，就要用稀酸或稀碱溶液来中和调节。3.营养液酸碱性的控制pH上升时：可用稀H2SO4或稀HNO3溶液来中和。实际生产中较多采用H2SO4。pH下降时：可用稀碱溶液如NaOH或KOH来中和。由于KOH的价格较昂贵，在生产中常用的是NaOH。4.光照与营养液温度管理⑴光照管理阳光直射使溶液中的铁产生沉淀；阳光下的营养液表面会产生藻类。⑵营养液温度管理影响根的生长：过低生长受阻，过高细长、根毛少影响根系吸收：膜透性、元素有效性、能量代谢影响溶存氧含量：高温下溶解度降低喜温蔬菜20~25℃，喜冷凉蔬菜15~22℃，夏季不超过28℃，冬季不低于15℃，最低不能低于12℃。调节途径①采用保温（冬天）、隔热（夏天）性能好的材料作为栽培槽的结构材料；②将贮液池建在地下，增加每株占有营养液的量；③采用冷、热水管道，电器装置等加温或降温。5.供液时间与供液次数供液次数和供液时间：满足需求，降低成本基质培非循环供液：作物、时期、季节、天气等循环供液：间歇供液（约15min）、连续供液6.营养液的更换⑴营养液更换时间长短主要决定于有碍作物正常生育物质的积累程度①配方中非营养成份（如NaNO3的Na，CaCl2的Cl或杂质）；②硬水中所带盐分；③调节营养液pH带进的物质；④根系分泌、脱落物及微生物分解产物。①平衡营养液，软水地区，生长期较长的作物（3~6月），整个生长期不用更换②生长期短的作物（1~2月），不需每茬必换，可连续种植3~4茬③硬水地区，因为pH调节，最好每月一换。⑵营养液更换时间也可根据作物种植时间长短确定⑶病原菌大量繁殖使作物发病，而用农药难以控制时马上更换，并彻底清洗和消毒。经验管理法

一看营养液是否混浊及漂浮物的含量；

二看栽培作物生长状况，生长点发育是否正常，叶片的颜色是否老健清秀；

三看栽培作物新根发育生长状况和根系的颜色；

两测为每日检测营养液的pH值2次；

每2日测1次营养液的电导度（EC值）。⑴三看两测⑵其他经验管理法第一周使用新配制的营养液第一周末添加原始配方营养液的一半第二周末将营养液罐中剩余的营养液全部倒掉第三周开始再重新配制新的营养液①高温消毒第一种用于无土栽培生产的营养液消毒方法。80~95℃保持10min。60℃保持10

min可杀死番茄青枯病菌，70℃保持10min可杀死番茄根腐、枯萎病菌。营养液量大时处理费用较高，适于岩棉滴灌供液排出液的处理。7.废液处理与再利用②氧化剂消毒

强氧化剂在营养液中发生氧化还原反应，迅速分解溶液中的病原微生物。

臭氧：营养液处理量0.8~1.6m3/h，臭氧浓度0.3~0.03mg/L，30℃。杀灭黄瓜疫霉菌效果好。

过氧化氢:③紫外线消毒通过紫外线254~280nm对微生物的照射，以破坏其体内核蛋白或DNA的结构，使其死亡或丧失繁殖能力。剂量：100mJ/cm2（细菌和真菌）；250mJ/cm2（病毒）

日本“流水杀菌灯”紫外线杀菌灯波长253.7nm杀灭不同微生物需要照射能量不同，细菌需能较低，放线菌高距离杀菌灯管壁越近，杀菌效果越好对番茄青枯病、黄瓜蔓枯病效果好NFT、岩棉等营养液流量少的系统效果好需要持续照射，成本高④过滤消毒膜过滤：用特制膜加上一定压力滤除根系分泌物等大分子。慢砂过滤：用1m以上的砂层让营养液缓慢渗透通过，除去废液中的悬浮物，可结合紫外线杀菌。第三节固体基质的选用与处理一、固体基质的选用⑸提供营养的作用：有机固体基质。1.固体基质的作用⑴支持固定植物⑵持水：保证灌溉间歇期间作物不缺水⑶通气：供氧，应协调好与保水的对立统一关系。⑷缓冲：不要求具有，有缓冲作用的基质为活性基质。2.性质物理化学容重（g/L或g/cm3）总孔隙度（%）大小孔隙比颗粒大小化学稳定性阳离子代换量电导率酸碱性缓冲能力①容重定义：单位体积基质的重量，g/l、g/cm3。测量方法：已知体积的容器装风干基质称重。影响因素：压实程度、颗粒大小。作用：反映基质的疏松紧实程度，透气性、固定。适宜标准：0.1～0.8g/cm3②总孔隙度定义：基质中持水孔隙和通气孔隙的总和，%。计算公式：总孔隙度（%）=（1-容重/比重）×100测量方法：取已知体积（V）的容器，加满待测的基质，称重（W1），然后将装满基质的容器放在水中浸泡一昼夜，称重（W2），再用下面的公式计算：总孔隙度（%）=（W2-W1）/V×100作用：大则轻、疏、支撑差。③大小孔隙比1.定义：通气孔隙（大孔隙，>0.1mm，空气所能占据的空间）与持水孔隙（小孔隙，0.001～0.1mm，水分空间）的比值。2.测量方法：按上述方法测定总孔隙度后，将容器口用一已知重量的纱布（W3）包住，把容器倒置，让容器中的水流出，直至没有水渗出，称重（W4），再用下面的公式计算：通气孔隙（%）=（W2+W3-W4）/V×100

持水孔隙（%）=（W4-W1-W3）/V×1003.作用：反映基质中水气间状况。大：贮水弱，通透性强；小：反之4.适宜值：1：2～4。④颗粒大小（粒径）：mm直接影响容重、总孔隙度、大小孔隙比。大小用粒径表示，mm。颗粒细，则容重大、总孔隙度小、大小孔隙比小颗粒粗，则容重小、总孔隙度大、大小孔隙比大。颗粒大小适中：砂粒：0.5-2.0mm,陶粒1cm;好的形状：不规则，多孔等；⑤化学稳定性指基质发生化学变化的难易程度。无土栽培的基质要有很强的化学稳定性，以保持营养液的化学平衡。其稳定性主要受基质化学组成的影响。无机矿物基质：石英、长石、云母；角闪石、辉石稳定；石灰石、白云母不稳定。植物残体基质：（堆沤）木质素、腐殖质稳定，安全。糖、淀粉、纤维素、半纤维素、酚类、单宁不稳定。⑥酸碱性基质的酸碱性应保持相对稳定，以中性和微酸性为最好过碱：石灰质基质，进行水洗、酸洗或在磷酸盐溶液浸泡使用前要检查和调整；注：营养液大都偏酸性，基质经多次供液后pH会下降，或与营养液相近。⑦阳离子代换量（CEC）

CEC：指100g基质吸收阳离子的毫克当量数，me/100g。优点：保存养分、缓冲酸碱。缺点：影响营养液平衡，浓度难以人为控制。基质适宜的CEC：10-100me/100g。表几种常见基质的阳离子代换量基质阳离子代换量（me/100g）高位泥炭140～160中位泥炭70～80蛭石100～150树皮70～80砂、砾0.1～1岩棉0.1～1⑧缓冲能力指基质在加入酸碱物质后，基质本身所具有的缓和酸碱性变化的能力。缓冲能力的大小主要受阳离子代换量和基质中弱酸及其盐类的多少的影响。阳离子代换量：高则大。碳酸钙镁盐：只对酸大。腐殖质：对酸碱都大。矿物基质：蛭石大，多数都小。植物性基质：都有缓冲能力。有机基质>无机基质>惰性基质>营养液⑨电导率指基质未加入营养液之前，本身原有的电导率，它反映基质中原来带有的可溶盐分的多少，直接影响营养液的平衡，其中受海水污染的砂及某些植物性基质（树皮、炭化稻壳）含有较高的盐分。基质总盐分浓度：<500mg/kg。电导率与硝态氮的相关性：EC<0.5施肥；测定：基质：水=1：2；1：5；饱和法等。⑩碳氮比碳氮比高的基质，由于微生物生命活动对氮的争夺，会导致植物缺氮。有机基质在配制混合基质时，用量<20%，或者堆沤腐熟2-3月。大颗粒的有机基质有效碳氮比小于细颗粒基质；200：1——500：1属中等；<200：1属低；>500：1属高。适宜的碳氮比：宜低不宜高。30：1几种基质的理化性质基质种类容重（g/cm3）总孔隙度（%）大孔隙（%）小孔隙大孔隙：小孔隙pH值菜园土河沙炉渣蛭石珍珠岩岩棉木屑泥炭1.101.490.700.130.160.110.190.2166.030.554.795.093.296.078.384.421.029.521.730.053.02.034.57.145.01.033.065.040.294.043.877.31：2.41：0.031：1.511：2.171：0.751：0.551：1.261：10.96.86.56.86.56.36.36.26.8理想基质的要求（1）适用广；（2）容重轻；（3）总孔隙度大；（4）吸水、持水；（5）弹性和伸展性；（6）浇水多、少时，不影响团粒结构；（7）绝热性好；（8）不带病菌；（9）便于重复使用；（10）有一定的肥力；（11）无难闻的气味和难看的颜色；（12）pH易调节；（13）不污染土壤；（14）容易清洗；（15）不受地区限制；（16）管理简便；（17）价格不高；目录／固体基质／基质的选用原则基质的选用原则适用性原则：适合作物的要求。容重：0.5g/cm3左右总孔隙度：60%左右大小孔隙比：0.5左右化学稳定性：强酸碱度：接近中性有毒物质：无经济性原则：岩棉、泥炭、椰糠2.固体基质的分类⑵按组成来分类⑴按来源分类天然基质：人工合成基质：沙、石砾岩棉、泡沫塑料、多孔陶粒等无机基质：有机基质：沙、泡沫塑料、岩棉、蛭石和珍珠岩等泥炭、树皮、蔗渣、砻糠灰等⑶按性质来分类活性基质惰性基质是指基质具有阳离子代换量、可吸附阳离子的或基质本身能够供应养分的基质。如泥炭、蛭石、蔗渣等是指基质本身不起供应养分的作用或不具有阳离子代换量、难以吸附阳离子的基质。如沙、石砾、岩棉、泡沫塑料等⑷按组分的不同来分类

为了克服单一基质可能造成的容重过小、过大、通气不良或通气过盛等弊端，常将几种单一基质混合制成复合基质来使用。单一基质复合基质是指使用的基质是以单一一种基质作为植物的生长介质的，如沙培、石砾和岩棉等是指由两种或两种以上的单一基质按一定的比例混合制成的基质。二、常用基质的性能1.沙粒径大小应相互配合适当太粗易产生基质中通气过盛、保水能力较低，植株易缺水，营养液的管理麻烦等问题太细，则易在沙中潴水，造成植株根际的涝害用作无土栽培的沙应确保不含有有毒物质。海滨沙子含较多氯化钠，应用大量清水冲洗干净后才可使用。沙的碳酸钙含量不应超过20%。如果碳酸钙含量高达50%以上，则需进行处理。处理方法：将含有45%~50%P2O5的重过磷酸钙[CaH4(PO4)2·H2O]2kg溶解于1000L水中，然后用此溶液来浸泡所要处理的沙子。也可以用4kg的过磷酸钙溶解在1000L水中，将沉淀部分去除，取上清液来浸泡处理。目录／固体基质／沙沙1.来源：河流、海湖岸边、沙漠。2.特性及要求：二氧化硅>50%；无CEC；容重1.5～1.8g/cm3；适宜粒径0.5～3mm。3.处理CaCO3<20%：清水洗净。CaCO3>20%：0.2%重钙（CaH4(PO4)2·H2O）浸泡，最终P含量稳定在10mg/l后、清水洗净。4.优缺点优点：来源容易、廉价。缺点：重、搬运及消毒不便。2.石砾石砾的粒径应选在1.6~20mm的范围内，其中总体积的一半的石砾直径为13mm左右。石砾的容重大（1.5~1.8g/cm3），搬运、清理和消毒等很麻烦，且需建一个坚固的水槽来进行营养液的循环。目录／固体基质／石砾石砾1.来源：河流、石矿场岩石碎屑。2.特性及要求：无CEC；容重1.5～1.8g/cm3；适宜粒径1.6～20mm，其中13mm左右部分占50%以上，非石灰性岩石（花岗岩），棱角钝。3.优缺点优点：来源容易、廉价。缺点：重、搬运及消毒不便。4.应用：深液流定植杯填充物，渐被岩棉、陶粒取代。3.膨胀陶粒又称多孔陶粒、轻质陶粒或海氏砾石，它是陶土在1100℃的陶窑中加热制成的，容重为1.0g/cm3。膨胀陶粒坚硬，不易破碎。排水通气性能良好，常与其它基质混用，单独使用时多用在循环营养液的种植系统中，也有用来种植需要通气较好的花卉，如兰花等。膨胀陶粒在较为长期的连续使用之后，颗粒内部及表面吸收的盐分会造成通气和养分供应上的困难，且难以用水洗涤干净。膨胀陶粒的多孔性，长期使用之后有可能造成病菌在颗粒内部积累，而且在清洗和消毒上难以处理干净。

目录／固体基质／膨胀陶粒膨胀陶粒1.来源：陶土在1100℃陶窑中加热制成，亦名多孔陶粒、海氏砾石。2.特性及要求：容重较大（1g/cm3）；pH（4.9～9.0）；CEC小（6～21me/100g）；坚硬、通气保水好，可反复使用。多数横径0.5-1cm。排水通气性适宜、良好，中间的小孔可以持水。3.应用：可单独用于无土：循环系统、需要通气良好的花卉；混合使用：占10-20%或以上人工土表面覆盖材料。4.问题：连续使用堵塞气孔，清除困难；用于盆栽时使用排水孔设在盆壁1/3-1/4的容器。4.珍珠岩由一种灰色火山岩（铝硅酸盐）加热至1000℃左右时颗粒膨胀而形成的。它是一种封闭的轻质团聚体，容重小（0.03~0.16g/cm3），孔隙度约为93%，其中空气容积约为53%，持水容积约为40%。吸收性能差，阳离子代换量<1.5mmol/100g，pH值为7.0~7.5。珍珠岩中的养分一般不能被植物吸收利用。珍珠岩极易破碎，使用时应注意：⑴粉尘污染较大，使用前最好先用水喷湿，以免粉尘纷飞；⑵在种植槽或与其它基质组成混合基质时，在淋水较多时会浮在水面上，这个问题没有办法解决。目录／固体基质／珍珠岩珍珠岩1.来源：灰色火山岩（硅铝酸盐）1000℃封闭轻质直径1.5-4mm灰白色多孔性团聚体。2.特性及要求：容重小（0.03～0.16g/cm3）；pH中性偏碱（7.0～7.5）；CEC小（<1.5me/100g）；持水量60%；大孔隙29.5%;气水比为1：1.04内部养分植物不能吸收。吸水2-3倍,稳定性好,易碎(3-4mm应用园艺)3.应用：与蛭石类似。4.问题：粉尘污染较大（用前水浸湿）；水大时易浮在水面上，尚无法解决。5.蛭石为云母类硅质矿物，颗粒的片层中含有少量的水分，当在1000℃的炉中加热时，片层中的水分变成水蒸汽，把片层爆裂开来，形成小的、多孔的海绵状的核。经高温膨胀后的蛭石其体积为原矿物的16倍左右，容重很小（0.09～0.16g/cm3），孔隙度大（达95%）。阳离子代换量很高，达100mmol/100g，并且含有较多的钾、钙、镁等营养元素，这些养分是作物可以吸收利用的，属于速效养分。吸水能力很强，可吸收100~650kg/m3水。目录／固体基质／蛭石蛭石1.来源：云母类硅质矿物，1000℃下片层爆裂，膨化（16倍）而成，形成紫褐色有光泽多孔的海绵状小片。2.特性及要求：容重小（0.09～0.16g/cm3）；pH中性偏碱，宜与泥炭混用；CEC高（100me/100g）；含较多K、Ca、Mg；吸水力强（100～650Kg/m3）；粒径要求3mm以上（育苗0.75～1.0mm）；易碎、只用1～2次。3.应用：与泥炭配合使用。

蛭石的等级3-8mm1号

2-3mm2号（常用）

1-2mm3号

0.75-1mm4号（育苗）6.岩棉用于无土栽培始于1969年的丹麦的HornumResearchStation。由60%辉绿石、20%石灰石和20%焦炭混合，然后在1500~2000℃的高温炉中熔化，喷成直径为0.005mm的细丝，再将其压成容重为80~100kg/m3的片，然后再冷却至200℃左右时，加入酚醛树脂以减少丝状体的表面张力，使之能较好地吸水。岩棉吸水后，会依厚度的不同，含水量从下至上而递减岩棉孔隙容积和不同吸水力下的持水容积

岩棉在无土栽培中的用途：⑴用于育苗⑵用在循环营养液栽培中植株的固定⑶用在岩棉基质袋培滴灌技术中目录／固体基质／岩棉岩棉1.来源：60%辉绿石+20%石灰石+20%焦炭→1500～2000℃熔化→吹丝（0.005mm）→压制成片状物（80～100Kg/m3）→降到200℃时加入酚醛树脂→制块→岩棉。丹麦Groden（格罗丹蓝（气）、格罗丹绿（水））2.特性及要求：**

稳定、可塑好、无毒、无菌、无害；初次使用偏碱，应加酸调整；弱酸碱稳定。3.应用：育苗、NFT、滴灌岩棉袋栽。岩棉

容重为0.06-0.11g/cm3；总孔隙度大达96%-100%，其中大孔隙为64.3%，小35.7%，气水比为：1：0.55，吸水强。pH6.0-8.3，碳氮比和盐基交换量低。吸水后，含水量从下至上递减；通过控制岩棉的高度调整气水比，5cm：1:7.73；10cm:1:3.36.。与其它基质混合时，用颗粒状的产品；块板状的岩棉废弃被视为污染物。7.泥炭泥炭被公认为最好的一种无土栽培基质。根据泥炭的形成的地理条件、植物种类和分解程度的不同，可将泥炭分为低位泥炭、高位泥炭和中位泥炭三大类。目录／固体基质／泥炭/泥炭的分类

泥炭1.分布：各国都有零星分布，北方分布多且质量好（水淹、缺氧、低温、泥砂掺入条件下未分解堆积而成）。2.分类：见表4.4。3.特点：容量小0.2-0.6g/cm3、总孔隙度77%-84%,大孔隙5-30%,电导1.1ms/cm,pH3.0-6.5，阳离子交换量属中高,有较强的缓冲能力。N0.49-3.27%、P0.34%、K0.50%。有机质40.2-68.5%,风干吸水可达自身0.5-4倍。4.应用：多与砂、煤渣、蛭石、珍珠岩混合使用；育苗块、育苗盘、袋培滴灌、种植槽。表4.4泥炭的分类分类分类依据应用地理条件植物种类分解程度低位泥炭低洼积水、沼泽地苔草、芦苇高肥料、不宜基质中位泥炭中间过渡性可作基质原料高位泥炭高寒地区水藓植物低复合基质原料9.甘蔗渣甘蔗渣来源于甘蔗制糖业的副产品，来源丰富。新鲜蔗渣的C/N比值高达170左右，必须经过堆沤处理后才能够使用。

10.椰糠椰糠具有良好的孔隙结构（≥80％），较强的保水能力（>70％），性能近似于泥炭，椰糠的阳离子代换量值范围在32.40~55.00mol/hg，EC值范围在1.30~3.60mS/cm，pH4.40~5.90。椰糠1。来源：椰子果实外壳加工后的废料。颗粒比较粗，透气和保水能力强。2。特性：容重轻，吸水5-6倍，pH5.8-6.7,碳氮比高，栽培只浇清水易出现缺素。3。椰糠、珍珠岩、煤灰渣等混合后，配成盆栽基质比较理想。尤其是观叶植物的基质。11.树皮有些树皮含有有毒物质，大多数树皮中含有较多的酚类物质，而且树皮的C/N比值都较高。树皮使用前要堆沤处理至少1个月以上，最好有2~3个月。目录／固体基质／树皮树皮1.来源：木材加工的下脚料。2.特性及要求：容重较小（0.4～0.5g/cm3）；CEC较大（60me/100g）；有毒（树脂、单宁、松节油），堆沤30天以上、Cl-<2.5%、Mn2+<20mg/Kg、一年后更换。3.应用：与其它基质配合使用25-75%；与木屑比通气强，持水低些。12.水苔生长在林中的岩石峭壁上或溪边泉水旁，一般呈白绿色或鲜绿色。水苔可以在水中制造氧气，帮助植物根系发育，为根系制造一个比纯粹的营养水更理想的生长环境。①干净、无杂无菌②保温、保湿③利于根系生长，不致烂根④营养丰富，植株生长快13.菇渣菇渣是种植草菇、香菇、蘑菇等食用菌后废弃的培养基质。刚种植过食用菌的菇渣一般不能够直接使用，要将菇渣加水至其最大持水量的70%~80%左右并堆沤3~4个月之后，筛去菇渣中的粗大的植物残体、石块和棉花等才可使用。目录／固体基质／菇渣菇渣1.来源：栽培食用菌后的废弃培养基。2.特性：容重0.41g/cm3、pH6.9，N1.83%、P0.84mg/Kg、K1.77mg/Kg。3.要求：用前加70%水，堆沤（3个月以上）；风干，打碎过5mm筛，因含N、P较多，不宜直接作基质，在与泥炭、沙等配合使用时体积不应超过40%。14.煤渣煤渣为工矿企业的锅炉、食堂以及北方地区居民的取暖等的残渣，其来源丰富。透水性强，并富含微量元素。目录／固体基质／煤渣煤渣1.来源：煤燃烧后的残渣（锅炉、食堂、取暖）。2.特点：容重0.7g/cm3、总孔隙度55%（气∶水=2∶3）、pH6.8，N0.183%、速P23mg/Kg、速K203.9mg/Kg，无污染、无病。3.要求：粉碎过5mm筛，其中1～5mm应占80%以上。15.泡沫塑料现在使用的泡沫塑料主要是聚苯乙烯、尿甲醛和聚甲基甲酸酯，尤以聚苯乙烯最多。泡沫塑料1。来源：尿醛泡沫2。特性：容重小0.01-0.02g/cm3、总孔隙度82.78%（气∶水=1∶7）、吸水量可达自身重量的10-60倍,pH6.5-7.0，富含N(36-38%)、P、K等元素，色洁白，容易按需要染色。近似一种理想的基质。3。应用：广泛、尤其观赏植物栽培盆栽。日本：含水质防腐剂的长效缓释肥料，适用小型花卉。目录／固体基质／锯木屑锯木屑1.来源：木材加工的下脚料。质轻，具有较强的吸水、保水能力。2.特性：性质与树皮相似；有毒（树脂、单宁、松节油），堆沤3个月以上、C/N比很高、结构良好（可连用2～6茬）。3.要求：用前加氮堆沤（3个月以上）；每茬消毒；长度3～7mm应占80%以上；<3mm的应少于10%。4.注意：选择对植物无毒的木屑；按干重加1%氮；混合基质细锯末不超过20%；经过一段时间要更换。芦苇末1.来源:造纸厂废弃下脚料,添加一定比例的鸡粪等辅料,发酵合成的优质环保的基质.2.特性:容重0.2-0.4g/cm3、总孔隙度80%-90%,大小孔隙比0.5-1.0,电导1.2-1.7,pH7.0-8.0，阳离子交换量60-80me/100g,有较强的缓冲能力。N1.28%、P0.21%、K0.44%。含各种营养元素，微量元素的含量基本满足作物生长发育的要求。3.应用：基质培和育苗中。蚯蚓粪1.来源：人工养殖蚯蚓消化玉米秸杆的产物，价格90-170元/m3，替代草炭2.特性：容重0.79g/cm3、总孔隙度61.52%通气孔隙2.23%、毛管孔隙59.29%;pH7.3，有机质18%，N0.183%、速P970mg/Kg、速K524mg/Kg。3.主要用于基质培，作为草炭的替代品。蚯蚓粪：蛭石=3：1›草炭：蛭石=2：1腐叶1。来源：枯叶堆沤而成。2。特性：具有较高的离子交换量、富含各种营养成分和有机质、持水性、透气性好。3。应用：混合使用主要用于花卉栽培。16.复合基质复合基质是指两种或两种以上的单一基质按一定的比例混合而成的基质。配制复合基质时所用的单一基质以2~3种为宜。制成的复合基质应达到容重适宜，增加了孔隙度，提高了水分和空气含量的要求。目录／固体基质／复合基质复合基质1.方式：一般用2～3种单一基质，制成的容重适宜、增加孔隙度、提高水分和空气含量的基质。2.要求： 不同作物复合基质具有不同的组成和配比；栽培上注意与营养液配方结合；可以混入一定的肥料N、P、K。3、配方：泥炭：蛭石=1：1等

有机缓释肥三、固体基质的处理（一）基质使用前的处理筛选去杂质清洗粉碎浸泡堆沤消毒（二）基质的再生处理方法1.洗盐处理清水反复冲洗除去多余的盐分。适合盐离子交换量较低的基质。2.氧化处理基质重新利用时将其暴露空气中通风，空气中游离的氧与黑色的硫化物发生反应，或用双氧水直接处理。消毒箱：1~2m3通蒸汽15~30min基质3.消毒处理⑴蒸汽消毒第六节固体基质的消毒空气、灌溉水、前作种植过程滋生基质本身为什么要消毒？病原菌累积第六节固体基质的消毒蒸汽消毒药剂消毒太阳能消毒经济实惠安全可靠成本高40%甲醛氯化苦威百亩漂白剂安全成本高常用消毒方法40%甲醛稀释50倍覆膜12~24h风干2周后使用⑵化学药剂消毒20~25cm喷水，含水量80%覆膜，曝晒10~15d使用⑶太阳能消毒（三）基质的更换病菌大量累积、长期种植作物之后根系分泌物和烂根等的积累以及物理性状变差后，要进行基质的更换。一般在使用一年或一年半至2年左右的基质多数需要更换。第六节固体基质的消毒

蒸气消毒：基质装入箱（柜），体积1-2m3，密闭，通入蒸气，70-900C下持续15-30min。

简便易行、经济实用、效果好、安全可靠；但较繁琐，成本较高。

注意：体积不宜过大，基质含水量35-45%为宜。

太阳能消毒：夏季温室休闲季节，将基质堆成20-25cm高，喷水使含水量80%，塑料薄膜覆盖，暴晒10-15天。

安全、廉价、简单、实用第六节固体基质的消毒化学药剂消毒成本较低，安全性差，环境污染

40%甲醛：稀释40-50倍，均匀喷洒（20-40L/m2），薄膜覆盖24h，风干2周。杀菌良好，杀虫较差。氯化苦：堆放30cm厚度，每隔20-30cm向基质内10-15cm深处注射3-5ml，一层放完后再铺第二层，共2-3层（或者150ml药液/m3基质），薄膜密封，15-200C下7-10天，使用前风干7-8天。有效防治线虫、杂草种子、真菌；对人和植物有害，注意安全。溴甲烷：基质堆放，药液喷注到基质上，100-150g/m3基质，薄膜密封5-7天，使用前晾晒7-10天。有效防治线虫、杂草种子、真菌；致癌，注意安全。漂白粉（次氯酸钠或次氯酸钙）：有效氯含量0.3-1%药液，浸泡基质30min以上，用水清洗。适于沙子、砾石、设置等消毒，不宜于强吸附力或难清洗基质；简便快速。高锰酸钾：用1/5000浓度溶液浸泡10-30min。适用范围同上。第七节废弃基质的处理和再利用

处理再利用2.灭菌处理高温灭菌、药剂灭菌对基质进行消毒也可日光暴晒1.洗盐处理清水反复冲洗，洗去及之内所含的过量盐分4.氧化处理通风法去除机制表面的硫化物3.离子导入定期给基质浇灌浓度较高的营养液第四节工厂化育苗技术一、工厂化育苗的概述1.工厂化育苗的概念由于植物生产的规模化、集约化，对育苗技术的工厂化也提出了迫切的要求，尤其是利用设施进行快速育苗，可以降低成本、提高壮苗率等。2.工厂化育苗的特点⑴育苗设施现代化、设备智能化⑵生产技术标准化、工艺流程化⑶生产管理科学化、经营企业化⑷穴盘育苗市场需求量和供应量大⑸异地育苗、分散供苗、种苗生产的专业化程度高3.工厂化育苗的优点⑴节约种子、节省能源与资材、占地少⑵种苗生产效率高，秧苗质量好⑶利于长距离运输和商品化供应⑷有利于优良品种的推广4.工厂化育苗的方式⑴穴盘育苗⑵容器育苗⑶水培育苗⑷岩棉育苗⑸扦插育苗⑹试管育苗二、工厂化育苗的设施与设备（一）工厂化育苗的设施1.基质处理车间2.播种车间3.催芽室4.绿化、驯化、幼苗培育设施5.组织培养室（二）工厂化育苗的设备1.生产设备⑴种子处理设备⑵基质消毒机⑶自动精量播种生产线①基质搅拌机；②育苗穴盘摆放机③送料、基质装盘机④压穴、精播机⑤覆土机；⑥喷淋机2.育苗设施环境控制系统⑴加温系统⑵降温系统⑶保温系统⑷灌溉施肥系统⑸二氧化碳补充系统⑹补光系统⑺计算机控制与管理系统3.辅助设备⑴育苗穴盘⑵苗床⑶嫁接机三、工厂化育苗的管理技术（一）种子处理播前种子处理的目的提高种子用价、促进种子发芽出土、消毒、促进壮苗早熟增产、增强抗逆性、打破休眠、春化处理、诱变处理浸种催芽处理浸种：温汤浸种//热水烫种//常温浸种催芽：需要条件：适宜温度、充足的氧气、饱和RH、光照（部分种类）操作方法胚芽锻炼种子物理处理种子干热处理、低温处理、变温处理、射线诱变处理、包衣处理种子化学处理种子药剂消毒、GA3等打破休眠处理、渗调处理（二）穴盘的选择与苗龄的控制2叶1心苗1000盘用基质2.8m34~5叶苗1000盘用基质3.7m35~6叶苗1000盘用基质4.7m372孔盘128孔盘288孔盘（三）基质的选择与营养液的管理①利于植物根系的伸展和附着②能为植物根系提供良好的水、肥、气、热、pH等条件③不含对植物生长发育有毒有害的物质④适应现代化的生产要求，易于操作及标准化营养液供给采用定期浇灌的方式，幼苗出土进入绿化室后每天浇1次或2天1次，供液后保持容器底部0.5~1.0cm深的液层。（四）育苗室环境的调控1.温度气温对秧苗的影响第一，影响生长速度及生长量第二，影响幼苗质量昼夜温差对幼苗生长发育的影响是一个比较复杂的问题。地温与气温的关系（1）共同作用（2）相互影响判断地温是否适宜的几个指标（1）根冠比（R/T）（2）株高/茎粗（H/D）（3）干重/鲜重（干鲜比）苗期温度管理种类催芽期（℃）出苗后（℃）昼温夜温茄果类、豆类、瓜类25～3025～2813～18白菜类、根菜类15～2518～228～12温带花卉20～2515～3010～18耐寒花卉15～20根际温度调节2.光照冬春季节光照不足，苗距应适当加宽，有条件时可进行人工补充光照；而在夏季育苗时，由于光照过于强烈，育出的小苗品质也不好，因此需要用黑色或银灰色遮阳网进行遮光。光照不足时常造成幼苗瘦弱、节间细长、徒长；而光照过强时也可能造成幼苗叶温过高、代谢过于旺盛，幼苗僵直、叶片变硬、老化早衰，有时甚至出现日光烧灼的现象。3.水分表现在生长速度和最终的生长量上。苗期水分管理的原则“宁湿不干”发芽期幼苗期基质湿度80～90%60～80%空气湿度昼：60～80%；夜：90%调控措施提高湿度喷雾法浇水；增加浇水次数和浇水量降低湿度减少浇水次数和浇水量；通风；增温等4.气体气体营养主要是指植物光合作用的基本原料即CO2适宜浓度范围内进行CO2施肥，对提高幼苗光合强度，增加干物质积累是十分必要的。（五）苗期病害防治烂种或出苗不齐烂种原因：浸种时间过长、水没有阴干就播种或盖土过厚造成的，播种后低温高湿、土壤中化肥浓度过大、施用未腐熟的有机肥、苗床土过粘、种子出土时间过长，长期处于缺氧条件下也易发生烂种。出苗不齐原因：播种床面不平整、覆土厚薄不均或床面板结而造成出苗不齐；土壤消毒农药过量或使用农药浸种时浓度过大、时间过长，使胚根受到破坏，最后使胚烂掉而不出苗或出苗不齐。防止对策：1.苗床应选择地势较高，排水良好，背风朝阳的地块，平整苗床，浇足底水，待水阴干后再播种；2.农药、化肥、有机肥均应按要求科学使用；3.播种均匀，覆土一致，覆土厚度以0.5~1cm为宜；4.出土苗不齐或没有出苗迹象时，应检查苗床中的种子，如果种子胚根尖端发黄腐烂，说明种子已不能正常发芽，应仔细查找原因，改善苗床环境条件，并立即补种；如果胚根尖端仍为白色，说明还能正常发芽，应加强温度湿度管理，促进种子发芽。“戴帽”出土瓜菜育苗时，常发生幼苗出土后种皮不脱落，子叶无法伸展的现象主要原因有：⑴播种时底水不足，种子尚未出苗，表土已变干，使种皮柔软易脱落。⑵覆土过薄，种子在出土过程中种壳受到的摩擦力小。⑶对少量戴帽苗，可在早晨种壳湿润时进行人工脱壳。沤根长新根，幼苗易枯萎。主要是由于床土温度过低，湿度过大引起的。床土配制不好、土质过粘、透气性差容易发生沤根；底水浇的过多又遇上连阴雨天，或连阴雨天前浇大水，也容易引起沤根。防止对策：1.改善育苗条件，保持合适的温度，加强通风排