第二节　基质的种类及特性

一、基质的种类

从基质的来源划分为天然基质（如沙子、石砾、蛭石等）和合成基质（如岩棉、陶粒、泡沫塑料等）；从基质的化学组成划分为无机基质（如沙子、蛭石、石砾、岩棉、珍珠岩等）和有机基质（如泥炭、木屑、树皮等）；从基质的组合划分为单一基质和复合基质；从基质的性质划分为活性基质（如泥炭、蛭石）和惰性基质（如沙、石砾、岩棉、泡沫塑料）。

二、常用基质的特性

（一）岩棉

岩棉是人工合成的无机基质。荷兰于1970年首次将其应用于无土栽培中，目前在全世界使用广泛的岩棉商品名为格罗丹（Grogen）。成型的大块岩棉可切割成小的育苗块或定植块，还可以将岩棉制成颗粒状（俗称粒棉）。目前国内已有一批中小型岩棉厂用此工艺生产。沈阳热电厂生产的优质农用岩棉，售价较低。由于岩棉使用简单、方便、造价低廉且性能优良，岩棉培被世界各国广泛运用，在无土栽培中，岩棉培的面积居第一位。但岩棉培要求配备滴灌设施以及良好的栽培技术。

岩棉的理化性质如下。

（1）有稳定的化学性质　岩棉是由氧化硅和一些金属氧化物组成，是一种惰性基质。新岩棉的pH值较高，一般为7～8，使用前需用清水漂洗，或加少量酸，经调整后的农用岩棉pH值比较稳定。

（2）有优良的物理性状　岩棉质地较轻，不腐烂分解，容重一般为70～100千克/立方米；孔隙度大，高达95％，透气性好；吸水力强，可吸收相当于自身重量13～15倍的水分。岩棉吸水后，会因其厚度的不同，含水量从下至上而递减，空气含量则自下而上递增。处于饱和态的岩棉，水分和空气所占比例为13:6。

（3）岩棉纤维不吸附营养液中的元素离子，营养液可充分提供给作物根系吸收。

（4）岩棉经高温完全消毒，不会携带任何病原菌，可直接使用　岩棉已被认为是无土栽培的最好的一种基质，因为它为植物提供了一个保肥、保水、无菌、空气供应充足的良好根际环境。无土栽培中岩棉主要应用在三个方面：一是用岩棉育苗；二是循环营养液栽培（如NFT）中植株的固定；三是用于岩棉基质的袋培滴灌技术中。

（二）沙

沙来源广泛，价格便宜，主要用作沙培的基质。不同地方、不同来源的沙，其组成成分差异很大。一般含二氧化硅50％以上。沙的pH值为6.5～7.8，容重为1.5～1.8克/立方厘米，总孔隙度为30.5％，气水比为1:0.03，碳氮比和持水量均低，没有阳离子代换量，电导率为0.46毫西门子/厘米。使用时以选用粒径为0.5～3毫米的沙为宜。太粗则通气过盛、保水能力弱，植株易缺水，营养液的管理不便；而太细则易积水，造成植株根际的涝害。较为理想的沙粒粒径大小的组成应为：>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％。

无土栽培前，要确保沙中不含有毒物质。海边的沙通常含较多的氧化钠，要用清水冲洗后才能使用。石灰性地区所产的沙，只有碳酸钙的含量低于20％才可使用，超过20％，要用过磷酸钙处理。方法是将2千克过磷酸钙溶于1000升水中，用其浸泡沙30分钟后，将液体排掉，使用前再用清水冲洗。

另外，在栽培上应用时必须注意沙在使用前应进行过筛、冲洗，除去粉粒及泥土；以采用间歇供液法为好，因连续供液法会使沙内通气受限。

（三）石砾

石砾是砾培基质，来源于河边的石子或采石场。因来源不同，化学组成差异较大。石砾容重大（1.5～1.8克/立方厘米），不具阳离子代换量，保浊保肥能力差，通气排水性好。一般应选用非石灰性石砾，否则会影响营养液的pH值，使用前必须用过磷酸钙处理，方法同砂处理相同。石砾的粒径应为1.6～20.0厘米，坚硬，棱角钝。由于石砾质重、来源受限，供液管理上比较严格，使用范围不大，

（四）珍珠岩

珍珠岩由硅质火山岩在1200℃下燃烧膨胀而成，白色、质轻，呈颗粒状，粒径为1.5～4毫米左右，容重为0.13～0.16克/立方厘米，总孔隙度为60.3％，气水比为1:1.04，可容纳自身重量3～4倍的水，易于排水和通气，化学性质比较稳定，含有硅、铝、铁、钙、锰、钾等氧化物，电导率为0.31毫西门子/厘米，呈中性，阳离子代换量小，无缓冲能力，不易分解，但遭受碰撞时易破碎。珍珠岩可以单独使用，但质轻粉尘污染较大，使用前最好戴口罩，先用水喷湿，以免粉尘纷飞；浇水过猛，淋水较多时易漂浮，不利于固定根系，因而多与其他基质混合使用。

（五）蛭石

蛭石是由云母类矿物加热至800～1100℃时形成的海绵状物质。质地较轻，每立方米重80～160千克，容重较小（0.07～0.25克/立方厘米），总孔隙度95％，气水比为1:4.34，具有良好的透气性和保水性，电导率为0.36毫西门子/厘米，碳氮比低，阳离子代换量较高，具有较强的保肥力和缓冲能力。蛭石中含较多的钙、镁、钾、铁，可被作物吸收利用。因产地、组成不同，可呈中性或微碱性。当与酸性基质（如泥炭）混合使用时不会发生问题，单独使用时如pH值太高，需加入少量酸调整。蛭石可单独用于水培育苗，或与其他基质混合用于栽培。无土栽培用蛭石粒径在3毫米以上，用作育苗的蛭石可稍细些（0.75～1.0厘米）。使用新蛭石时，不必消毒。蛭石的缺点是易碎，长期使用时，结构会破碎，孔隙变小，影响通气和排水。因此，在运输、种植过程中不能受重压，不宜用作长期盆栽植物的基质。一般使用1～2次后，可以作为肥料施用到大田中。

（六）炉渣

炉渣容重适中，为0.78克/立方厘米，有利于固定作物根系。总孔隙度为55％，持水量为17％，电导率为1.83毫西门子/厘米，碳氮比低。含有较多的速效磷、碱解氮和有效磷，并且含有植物所需的多种微量元素，如铁、锰、锌、铝、铜等。与其他基质滥用时，可不加微量元素。未经水洗的炉渣pH值较高。炉渣必须过筛方可使用。粒径较大的炉渣颗粒可作为排水层材料，铺在栽培床的下层，用编织袋与上部的基质隔开。炉渣不宜单独用作基质，在基质中的用量也不宜超过60％（体积分数）。

（七）草炭

草炭又称泥炭，来自泥炭藓、灰藓、苔藓和其他水生植物的分解残留体，是迄今为止世界公认最好的无土栽培基质之一。尤其是现代大规模工厂化育苗，大多是以草炭为主要基质，其中加入一定量蛭石、珍珠岩以调节物理性质。容重为0.2～0.6克/立方厘米（高位泥炭、低位泥炭分别低于或高于此范围），总孔隙度为77％～84％，持水量为50％～55％，电导率为1.1毫西门子/厘米，阳离子代换量属中或高，碳氮比低或中，含水量为30％～40％，草炭在世界很多国家都有分布，但分布很不均匀，北方多，南方少。我国北方出产的草炭质量较好。

根据草炭形成的地理条件、植物种类和分解程度的不同，可将草炭分为低位草炭、高位草炭和中位草炭三大类。低位草炭分布于低洼的沼泽地带，宜直接作为肥料来施用，而不宜作为无土栽培的基质；高位草炭分布于低位草炭形成的地形的高处，以苔藓植物为主，不宜作为肥料直接使用，宜作肥料的吸持物，在无土栽培中可作为复合基质的原料；中位草炭是介于高位草炭和中位草炭之间的过渡类型，可在无土栽培中使用。不同来源泥炭的物理性质见表3-4。

草炭偏酸性或酸性，富含有机质，有机质含量通常在7％～70％。它的持水、保水力强，但由于质地细腻，容重小，透气性差，所以一般不单独使用，常与木屑、蛭石等其他基质混合使用，可提高其利用效果。用草炭作基质进行无土育苗，管理方便，成功率高。草炭唯一的缺点是成本高。

（八）木屑

锯木屑是森林、木材加工业的副产品，来源广、价格低、重量轻、使用方便。世界各地用它作为基质广为栽培。作基质的锯木屑不应太细，小于3毫米的锯木屑所占比例不应超过10％，一般应有80％在3.0～7.0毫米。锯末容重小，持水力强，通透性好，不会传播镰刀菌和干枝菌，与其他基质混合使用更能提高栽培效果。但在栽培过程中锯木屑易腐烂，换茬时应更换新锯木屑，或隔季使用。各种树木的锯木屑成分差异较大，树脂、单宁、松节油等有害物质含量较高，且碳氮比很高，使用前要堆沤。堆沤时可加入较多的氮素，堆沤时间较长（至少在3个月以上）。

其他无土栽培的常用基质还有刨花、炭化稻壳、棉籽壳、玉米秸秆、玉米芯、泡沫塑料、向日葵秆等。