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1、设 施 育 苗,第一节育苗设施第二节无土栽培育苗第三节容器育苗第四节组培育苗,第一节 育苗设施,一、育苗设施的发展,育苗设施的发展史是与科学技术的进步，工农业的发展息息相关的。玻璃发明以前，温室用纸糊窗，以取得保温和透光效果的，这就是纸窗温室。纸窗温室在我国有悠久的历史，最早可以追溯到公元105年东汉时代，也就是“蔡侯纸”被推广应用以后纸窗温室就开始应用于皇家园林，后一直沿用至今，目前仍有用纸窗做冷洞子的。十八世纪玻璃工业的出现，对温室的建造无疑是一场革命。与纸比较，玻璃不仅透光性好，污染少，而且结实耐用，可以大大改善温室效能，也为建造大型温室提供了条件，因此纸窗温室逐渐被玻璃温室所取代，促进
2、了温室的发展。在这个时期出现了不少有名的玻璃温室如英国伦敦皇家植物园(KowGarden)中的高架温室，美国旧金山金门公园中的展览温室等。,1931年法国人Regnault发现了聚氯乙烯的单体氯乙烯，并于1938年观察到氯乙烯的聚合体，成为塑料工业发展的开始，此后的几十年塑料工业大发展，19501972年世界塑料的产量增长21倍。由于塑料性能优越，用途广泛，原料充足，价格便宜，为塑料温室的建设提供了充足的原料。用于塑料大棚的塑料主要为聚氯乙烯，1967年日本农用塑料约为70000t，其中用于塑料大棚的为20000t，聚氯乙烯塑料占2/3；美国1967年使用塑料45000t，大棚用8000t，聚
3、氯乙烯占80。在我国现已普遍采用塑料大棚种菜，在育苗工作上也逐渐使用更多的塑料大棚，北京琅山苗圃，1981年建成由美国进口的现代化温室，总面积5443m2，用于绿化树种的育苗。近几年北京东北旺苗圃、北京园林局科研所、天津园林局等单位，都先后引入了类似的塑料温室，用于苗木的培育。,在我国塑料温室将会有更大发展。因为:使用塑料温室育苗已积累了很多的经验，获得较好效果。我国石油化工工业发展迅速，为塑料工业提供了丰富而廉价的材料来源。我国处于发展塑料温室最为优越的地理位置与气象条件。从我国所处的地理纬度来讲，从南到北都适合发展塑料温室，特别是长江以北，更是发展塑料温室的中心地区(表8-1)。表8-1主
4、要国家和我国主要城市发展塑料大棚所处的纬度,二、育苗设施的类型与性能,我国目前常用来作育苗的设施有：玻璃温室、塑料日光温室、大棚、防雨棚和遮阳网覆盖等。温室（greenhouse）按覆盖材料的不同，大体分为玻璃温室（glasshouse）和塑料温室（plastichouse）二类。按中国的沿用习惯，塑料温室又可分为北方的塑料日光温室（Chinesesolargreenhouse）和全国普遍应用的塑料大棚（vinylhouse）（俗称大棚）二大类。,（一）玻璃温室,玻璃温室透光性好，空气湿度低，适于喜强光和低湿环境的花灌木及花卉等的育苗与栽培。而大棚易于吸尘，透光性差，且湿度大，适于栽培耐弱光和
5、湿润环境的观叶类苗木的育苗与栽培。玻璃温室按外形可分为单斜面、双斜面和不等式双斜面三种类型。还可分为单栋式和连栋式二类（图8-1）。1.单斜面式 2.双斜面连栋式 3.不等双斜面式 4.双斜面单栋式,单斜面式温室屋顶只有一个向南倾斜的屋面，东西朝向，北墙用混凝土或砖做成，保温性高，适于冬季栽培，操作较方便。是最古老的形式。双斜面式温室屋脊位于中央，屋脊两侧有两个相等的屋面，一般南北朝向，采光量均等。室内利用面积大，夏季通风性良好，用途最广。不等式双斜面型屋脊两边不均等，一般东西向，北斜面与南斜面长度之比多为1/4，兼有单斜面温室和双斜面温室的优点，冬季采光性和保温性更好。我国北方长期以来大量发
6、展了这种类型的简易加温温室，温室东、西、北侧为砖墙，南面为玻璃，分二段（天窗与地窗）。跨度一般为57m，高22.5m，天窗长2.2m，地窗1.6m或等长，天窗与水平线倾角小于1522，地窗角小于3853。北墙内侧有煤火烟道加温设备。夜间玻璃屋面覆盖蒲席保温。所谓北京改良式温室，就是其中的典型。,连栋式 是由二座以上双斜面温室连接起来的温室，便于机械化、自动化管理操作。南北向建设，土地利用率可达90100。缺点是连接部光线较差，通气性不及单栋式好，易遭雪害。我国在80年代初期，从国外引进的大型温室，多属于这一类型。国内上海长征温室厂、上海农机所和中国农业工程研究设计院都有单栋式、连栋式玻璃温室的
7、商品生产能力。玻璃温室除了有柱、屋架、檩、天窗、侧窗、天沟等结构外，还有加温、灌溉、双重覆盖、CO2施肥设施、降温、补光等设备。随着温室的现代化、大型化，环境调控技术也逐步实现了自动化和综合调控，包括温度、相对湿度、通风、灌溉、肥料施入、CO2发生器和双重幕开闭等的自动控制。目前已将电子计算机应用于温室的环境综合管理。现代化温室设备，是设施育苗最佳的环境保护设施。但一次性投资大，要依经济条件而发展。,（二）日光温室,是指我国华北、东北和西北地区，在80年代迅猛发展起来的塑料日光温室。它是一种在继承我国二千多年暖棚栽培传统的基础上，吸取现代设施园艺中的新型覆盖材料和环境调控技术，经改良创新而研究
8、开发而成的。十余年来，这种温室在“三北”地区已发展到近35万亩。这种日光温室不仅成为我国北方地区主要的设施育苗形式，而且成为我国设施园艺中面积最大的栽培方式。主要原因在于它是传统农业与现代农业技术相结合的典型之一。投资少、效益高，适合我国当前农村的技术及经济条件；另一方面，它在采光性、保暖性、低能耗和实用性等方面，都有明显的优异之处，是北方农家乐于应用、面积年年持续增长的设施育苗及栽培方式。,日光温室的基本结构如图8-2所示。它是一种不等式双斜面温室。东西向建造，北、东、西三面为土墙或砖墙。北屋面由檩和横梁构成，檩上铺秸秆等保温材料，上抹草泥呈坡状。后墙外培防寒土。前屋面为半拱型、一面坡、一面
9、坡加立窗、三折式等形式，以半拱型居多。前屋面覆盖塑料薄膜，夜间在薄膜上面再盖纸被、草苫等防寒保温。日光温室使用的建材有竹木、钢材、竹木钢材混合及水泥预制件等。图8-2日光温室的基本结构1.竹木结构 2.钢筋结构,日光温室形式多种多样，目前尚处于大发展时期，有待根据各地的自然经济条件逐步完善和实现标准化生产。据各地经验，北纬3343地区，一般日光温室的内侧跨度为68m，高2.83.1m，长度50m，墙体厚度50100cm。墙外培土隔热防寒，厚度为当地最大冻土层厚度，后屋面仰角大于等于当地冬季太阳高度角，草泥复合保温层厚4070cm，前屋面脚下可挖3040cm防寒沟。双斜面日光温室前立窗高80cm
10、，与地面呈65角。屋面采光角度为23.53.5；拱圆型日光温室前屋面主要采光部位各点的切线与地平面的夹角以2430为宜。随着科技的进步，墙体、覆盖保温材料、建材均将为新型轻质的新材料所替代。今后在东北、华北、西北和黄淮地区都将建立相应的标准化的塑料日光温室。,（三）塑料大棚,1965年我国开始应用简易塑料大棚。当时主要作为北方蔬菜的“春提前、秋延后栽培”而广泛应用，后来在全国各地迅速推广。材料从竹木、水泥预制件、钢筋直到镀锌钢管。经过科技人员十余年来的总结提高，我国塑料大棚的棚型结构基本定型。它的面积仅次于北方的日光温室。由于它具有较玻璃温室结构简单、拆建方便、一次性投资较少、土地利用率高等优
11、点，所以从东北到华南都广为利用。不仅用作设施育苗，还可以用来进行遮雨育苗及无土栽培。我国的无土栽培，目前主要还是利用装配式镀锌钢管大棚作为保护设施(图8-3)。,图8-3 镀锌钢管大棚结构简图（单位：cm）用于无土栽培的大棚，以棚宽610m，高2330m，面积0305亩为宜。也可以做成连栋式的大棚。覆盖的薄膜，宜选用防尘、无滴、耐老化的长寿膜，棚内要设置二重幕装置。,（四）防雨棚和遮阳网装置,地处亚热带和热带的我国南方地区，夏季多暴雨、台风，且受强光烈日照射和高温胁迫、病虫多发，使育苗受抑制，生产没有保证。利用大棚骨架，仅覆盖顶幕（天幕）而揭除边膜（围裙幕），使夏季能防雨，而又四周通风，这是一
12、种最简易的防雨棚栽培。如果在顶幕上面再覆盖上银灰色或黑色的遮阳网，则能减弱强光照射，使棚内土温在夏日中午下降812，有效地减轻高温的危害。提高育苗的成活率。遮阳网覆盖育苗的方式很多。近年来在我国南方地区，遮阳网覆盖栽培作为盆花育苗及切花栽培的一种最为简易有效的覆盖方式而迅速推广普及。作为无土栽培设施，夏季一般是停止运转的，如果大棚顶幕上再覆盖一层遮阳网，则大棚无土栽培设施在夏季也能正常运转。,三、设施栽培环境的调控技术,以上介绍了设施育苗中常用的环境保护设施种类、结构和主要特性。利用这些设施，有可能在一定程度上，按作物生育的需要，控制光照、室温、风速、相对湿度、CO2浓度等地上部环境，以及基质
13、的温度等根际环境，使苗木生长在最适的环境条件下，提高苗木的成活率，培养优质壮苗。但是，实际上外界环境对苗木生长的影响是综合的，而不是单因子的。同时苗木生长最适的环境，不仅因种类品种的不同而不同，而且不同育苗季节和不同生长发育时期也是不同的，这就增加了环境调控技术的难度和复杂性。,（一）光照条件及其调控,光照不仅影响光合作用，而且与幼苗生长、休眠和产品器官形成都有密切关系。就光合作用而言，在一定范围内，光合作用随光强的增强而增加。但是在设施栽培下，往往透光率受影响，所以要充分考虑设施的采光性。由于设施覆盖材料的透光性和作物叶片的相互遮荫原因，有可能由于设施内光照不足而发生的生长障碍。因此，必须深
14、入研究如何增加室内采光量的设施结构和相应的的管理技术。提高室内采光量，必须从覆盖材料的选择入手，不同的覆盖材料透光性不一，据北京农科所测定结果为:一般农用塑料薄膜的透光率为83左右(厚度为0.lmm)，覆盖后测定透光率为7580，使用1540天后透光率降为50左右。但美国进口的塑料纤维玻璃透光率可达95以上，并且可连续使用15年，仍保持较高的透光率，且重量轻（表8-2）。,在设施构造方面，单栋式比连栋式采光性能好。棚室的跨度、高度、倾斜角与采光量也有密切关系。因不同纬度下，太阳入射角不同，因此，要经过科学测算设计最佳的倾斜角。我国北方日光温室，为增加采光量，均在北墙内壁挂上一道22.2m高的聚
15、脂镀铝镜面反光幕，可使距反光幕3m以内的北侧苗木中下部光照强度增加1040，对克服冬季或阴雨雾天光照不足的不利条件有显著效果。栽培管理也影响苗木的采光量，同一密度下，扩大行距，缩小株距，可提高蔓性苗木中下部的采光量。,(二)温室的温度及其调控,温室内的温度要比外界温度高。是因为白天太阳照射，其热能贮藏于土中，晚上地面放热时，又因被塑料覆盖，阻隔热气不能很快外流，从而提高了室内温度。温室的保温性是与床土面积有关的，也与温室的大小有关。这种关系可以用下式表示:R(保温比)=床面积/放热面积这表明温室越小，保温比越小，夜间极易变冷，昼夜温差悬殊。与此相反，大型拱棚、连栋温室的保温比较高，室温变化缓慢
16、，昼夜温差较小，保温效果好。因此温室的发展趋势是由小到大，由单栋结构向连栋结构发展，多栋连结，保温性更好，且建设单价便宜。,1.昼夜温差一般露地的昼夜温差为1015，对植物的生长发育有利，白天温度较高，有利于光合作用的进行；夜间温度稍低，能抑制呼吸作用，减少消耗，增加营养物质的积累，能保证苗木的正常生长发育。而在塑料温室中，其温度的昼夜变化，比露地大。如果是在密闭的塑料温室中，即使在冬季低温季节，白天室内温度也比室外温度高1015，而到晚上则温度下降，使昼夜温度相差很大，据测定，1973年4月17日，露地的日温差为20；而塑料温室内白天最高温度50，夜间最低温度6对植物的生长很不利，过高的温度
17、影响光合作用的进行；过低的温度又影响营养物质的运输。因此，使用塑料温室，必须注意解决白天降温和夜间增温的问题。,2.降温方法为了降低温室白天的高温，可以用苇帘遮光、开天窗通气、屋顶洒水、室内喷雾等简易方法达到降温的目的，也可以用经过特殊处理的遮荫布遮荫，来调节温度，同时防止苗木受灼伤。北京琅山苗圃塑料温室使用湿冷垫调节温度，效果很好。即在温室北墙装有特制的透空纸墙，上面装有冷水管向下面淋水(采用循环水，耗水量10)。当室内温度高时，对面的排风扇开始工作，将纸墙过滤的冷空气吸入室内，以调节温度，又因有冷水淋出故又可增加湿度。3.增温方法一般是装有加热设备，如安装暖气，使用热气管道埋于地下，琅山苗
18、圃温室是利用热交转器和鼓风机，将锅炉输送来的热气，通过大的带孔的塑料筒打入室内，增加室温。,（三）湿度、通风环境及其调控,温室大棚在寒冷季节为了保温良好，都十分注意其封密性，特别是我国北方的塑料日光温室，在阴雨天和夜间很易造成室内相对湿度过高，致使苗木生长软弱，易感染病害。不同苗木对空气湿度的要求是不同的。例如：榕树、杜鹃和含笑较耐湿，一般能耐8090的空气相对湿度；白玉兰、木槿、雪松等多数苗木要求在70左右；而油松、侧柏最不耐湿，要求相对湿度在50以下。目前除人工气候室外，一般温室、大棚内均不安装加湿或除湿机。通常采用的简易加湿方法是对耐湿作物进行叶面喷水；为减低棚室内的湿度，均采用地面全面
19、铺地膜的方式，或在畦间铺草或稻壳等材料以减少土壤表面水汽蒸发量，从而降低空气湿度。另外就是通过适时适当的通风换气来降低湿度。,通风有降温、防湿和促进CO2向叶面附近运送的功能，所以，一定程度的风速是有利于作物的光合作用的。据试验，风速在每秒0.30.8m范围内，光合作用随风速的增加而增强。但如果风速过大，植物为防止过度失水而徐徐关闭气孔，从而降低了光合强度。设施栽培条件下，外部的风被阻挡在室外，容易造成不通风、湿度高、CO2亏缺等状态，因此，维持室温在允许范围内，积极地进行通风换气，使室内外空气能进行交换是很必要的。所以，棚室通风换气窗的设置部位（天窗、地窗或边窗等）、换气窗的面积和通气入口的
20、大小等，都要充分注意合理的设计。南方地区通气窗的设计，不仅要考虑冬季低温季节的保温与通气，还要充分考虑夏季高温季节的排风降温。同时在栽培技术上，要注意整枝、绑蔓、打老叶和调节株行距等，以创造有利于通风透光的栽培环境。,第二节无土栽培育苗,一、无土栽培育苗的发展,无土栽培是不用土壤，在化学溶液或栽培基质中培养植物的技术和科学。一百多年前，科学家就已用类似的方法，在实验室内进行种植试验，但并没有把这种方法应用于生产实际。18591865年德国沙奇斯(Sachs)和克诺普(Knop)发现把化学药品溶于水能构成培养植物的营养液，进行植物栽培实验，获得成功，由此导致了无土栽培技术的发展。最早把无土栽培技
21、术应用到生产实际上的是1929年，美国加利福尼亚大学教授格里克(WFGericke)成功地用水培法种植了西红柿，高达7.5m，收获14kg。从此无土栽培进入了实际应用阶段。这一栽培方法的应用，使人类的种植活动可以离开土壤，为实现农业、园艺、园林苗木及花卉等的生产，实现工厂化、自动化打开了广阔的前景。,尤其近十几年来这一科学技术发展很快，目前世界上研究无土栽培的国家至少有40多个，1955年在荷兰成立了国际无土栽培工作组，到1976年已召开过四次国际会议。在加拿大19751976年仅一年，用水培生产的植物销售量就增长10倍；在美国，人们利用水培在摩天大楼上搞起了花园；调查表明美国约有50左右的家
22、庭自己搞水培，生产蔬菜、花卉；很多州建立了大规模的水培场，政府已把无土栽培列为现代十大技术发展项目之一。由于水培技术的迅速发展，又派生出许多新的方法，主要是在培养基质上的一些改变如进行砂培、砾培、蛭石培和煤渣培等很多，我们统称这些为无土栽培。目前我国很多地区采用“全光照喷雾扦插床”进行苗木的扦插生产，或采用雾插法繁殖苗木，这实际上亦可称为水培的发展。,二、水培育苗,（一）水培育苗的评价1水培的优点（1）产量高、质量好、生长快连云港市园林处水培扦插的黄杨，生根率提高8倍（表8-7），其培养条件均为气温2440，空气湿度8590。同时，由于水培所用基质疏松，移苗方便，根系完整，成活率高。（2）水培
23、在大、小范围内均可进行，不受环境条件的限制。2水培的缺点水培要求有一定的设备，比普通育苗成本高，但随着技术的不断发展和改进是可以提高效率的。,（二）水培育苗的设备,1场地水培对场地要求不严格，大小均可，只要能满足阳光、空气及充足的水源条件，人为提供矿质营养及基质条件即可。,2容器水培用容器的大小，依生产规模及要求而定，任何大小的花盆、水桶、木箱等容器都可进行水培；大规模生产可用水培槽，水培槽也可大可小，如挪威、丹麦等园艺场的水培槽长10m，宽3m，可放12cm口径花盆500个以上，种植用水培糟宽最好不超过15m，以便于操作，长度可不限。水培槽大体分为水平式水培槽和流动式水培槽两种(图8-5、8
24、-6、8-7)。图8-5 水平式水培槽1.框架；2.苗床（基质）；3.栅栏；4.空气层；5.营养液；6.防水槽,图8-6 流动式水培槽1、2.苗床（蛭石、砂砾等）；3.扬液槽；4.集液槽；5.扬水泵图8-7 改进型神园式深液流水培设施组成示意图1.水泵；2.充氧支管；3.流量控制阀；4.定植杯；5.定植板；6.供液管；7.营养液；8.支撑墩；9.种植槽；10.地面；11.液层控制管；12.橡皮塞；13.回流管；14.贮液,简易的小型水培设备，可用一容器放入营养液，上面用细网隔开并放入基质，进行苗木培育(图8-8a)。更简单的还可用一浅塑料箱，设几个排水孔，内放基质，斜放放置，浇营养液来进行苗木
25、培育(图8-8b)。8-8简易小型水培设备1.营养液；2.基质；3.排水孔；4.塑料盒；5.进水口；6.栅栏网；7.玻璃缸,(三)水培营养液,1.营养液的组成 在选择营养液时，必须注意到植物正常生长的需要。这与我们进行常规育苗时一样，苗木在不同的时期施肥量和施用的种类也不同。所以配制营养液必须依不同的植物，不同的生长发育时期对营养的要求来定，同时还应考虑到环境因子的影响，如温度、湿度、光照等条件。,2.营养液的浓度及酸度营养液中大量元素浓度，一般不超过23/1000，其营养液的总浓度不能超过4/1000，浓度过高有害生长，不同植物要求浓度也不同，例如杜鹃所用营养液浓度不超过1/1000；而蔷薇
26、类则营养液浓度为25/1000。营养液的酸度以微酸为好，一般pH值为6.5，植物在pH值为5.56.5范围内生长最好，不同的植物对营养液酸碱度的反应及需求不同如凤梨类、马蹄莲、仙客来等pH值为5，生长最好；而菊花、蔷薇类则要求pH值为6.57。,3.营养液用水的要求配制营养液所用的水，要了解是否有污染，含酸的或其他工业废水不能用来配制营养液。也最好不使用硬水，因硬水含有过高的Ca+、Mg+离子，会影响营养液的浓度，一般可用作饮用的水均可用于水培。城市中多用自来水，其中含有较多的碳酸盐和氯化物，妨碍根系对铁的吸收，可以用乙二胺四乙酸二钠进行调节，使铁为Fe+便于吸收。,（四）水培基质,水培槽上苗
27、床中的基质，是代替土壤，起着固定、支撑苗木的作用。选用培养基的条件是疏松通气又能保持水分。常用的基质有蛭石、珍珠岩、石英沙、焦渣和泥炭等，也可用其混合物；国外有使用刨花、干草、稻草等混合物或用磨碎的树皮等。基质的选择要依植物的要求和材料的来源而定。,（五）水培的播种与扦插,1播种 利用水培进行播种，小粒种子可以直接撒在苗床上，不需要覆盖，大粒的种子需插入苗床内，为了更好的保持湿度，在播小粒种子之前用稀释的营养夜(水:营养液=1:1)，预先浇透苗床。对所使用的种子应加以精选，以保证出苗及质量。,2扦插 水培扦插所选用的插条，多用当年生半木质化枝条，经很多实验比较，其育苗效果均很好(表8-11)。
28、以上池杉实验中，如每天换水则发根率达75，如不换水则发根率为5。进行水培扦插育苗，配合生长素处理枝条能够获得更好效果。由于不同基质都有其固有的特性，因此对于基质的选择，对水培扦插生根也有一定的影响。,三、固体基质栽培育苗,无土栽培育种中，固体基质的使用是一个非常重要的环节。在有固体基质的营养液栽培中，固体基质是必要的基础；即使在无固体基质类型的水培中，无论是营养液膜技术，还是深液流技术，至少在育苗阶段和定植时也要用到少量固体基质来支持苗木。近年来随着生产上工厂化育苗技术的推广，也随着具有良好性能的新型基质的开发，使有固体基质的营养液栽培具有的性能稳定、设备简单、投资较少、管理较易的优点得到充分
29、发挥，并取得了较好的经济效益，因而越来越多的人采用固体基质栽培来取代水培。无土栽培用的固体基质有许多种。基中包括砂、石砾、珍珠岩、蛭石、岩棉、泥炭、锯木屑、稻壳、多孔陶粒、泡沫塑料等。,（一）固体基质的作用与选用原则,1.固体基质的作用（1）支持固定植物 要求固体基质在苗木扎根其中生长时，不致沉埋和倾倒。（2）保持水分 能够作为无土栽培使用的固体基质都可以保持一定的水分。这样在灌溉间歇期间不致使苗木失水而受害。例如，珍珠岩可以吸收相当于本身重量的34倍的水分；泥炭则可以吸收保持相当于本身重量10倍以上的水分。,（3）透气 苗木的根系进行呼吸作用需要氧气，固体基质的孔隙存有空气，可以供给苗木根系
30、呼吸所需的氧。（4）缓冲作用 只有少数固体基质有这种作用。缓和冲作用可以使根系生产的环境比较稳定，当外来物质或根系本身新陈代谢过程中产生一些有害物质危害苗木根系时，缓冲作用会将这些危害化解。具有物理化学吸收功能的固体基质都有缓冲作用。例如，蛭石、泥炭等就有这种功能。具有这种功能的固体基质，通常称为活性基质。,2.固体基质的性质 固体基质具备上述的各种作用，是由其本身的物理性质与化学性质所决定的。要清楚了解这些作用的大小、好坏，就必须了解其物理化学性质。（1）基质的物理性质 对栽培苗木生长有较大影响的基质物理性质主要有容重、总孔隙度、持水量，大小孔隙比及颗粒大小等。容重 是指单位体积基质的重量，
31、用g/1或g/cm3来表示。基质的容重反映基质的疏松、紧实程度。容重过大，则基质过于紧实，透水透气都较差，对苗木生长不利；容重过小，则基质地于疏松，通透性较好，有利于苗木根系的伸展，但不易固定苗木，给管理上增加困难。一般基质容重在0.10.8g/cm3范围内，苗木生长的效果较好。,总孔隙度 是指基质中持水孔隙和通气孔隙的总和，以相当于基质体积的百分数（）表示。总孔隙度大的基质，其空气和水的容纳空间就大；反之就小。总孔隙度可以按下列公式计算。总孔隙度（）=（1-）100 总孔隙度大的基质较轻，基质疏松，较有利于苗木根系生长，但对于苗木根系的支撑固定作用的效果较差，易倒伏。例如，蔗渣、蛭石、岩棉等
32、的总孔隙度在9095以上。总孔隙度小的基质较重，水气的总容量较少，如砂的总孔隙度约为30。因此，为了克服单一基质总孔隙度过大或过小所产生的弊病，在实际应用时常将几种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质来使用。,大小孔隙比 总孔隙度只能反映在一种基质中能够容纳的空气和水分的总和，它不能反映基质中空气和水分各自能够容纳的空间。大孔隙是反映基质中空气占据的空间，即通气孔隙；小孔隙是反映基质中水分所能够占据的空间，即持水孔隙。通气孔隙与持水孔隙的比值称为大小孔隙比。用下式表示：大小孔隙比=大小孔隙比能够反映出基质中水、气之间的状况。如果大小孔隙比大，则说明空气容量大而持水容量较小；反之，如果大小孔隙比较
33、小，则空气容量小而持水量大。一般而言，大小孔隙比在1：1.54范围内苗木都能良好地生长。,颗粒大小 基质的颗料大小直接影响着容重、总孔隙度和大小孔隙比。颗粒大小用颗粒粒径（mm）表示，同一种基质颗粒越粗，容重越大，总孔隙度越小，大小孔隙比较大；反之，颗粒越细，容重越小，总孔隙度越大，大小孔隙比较小。因此，为了使基质既能满足根系吸水的要求，又能满足根系吸收氧气的要求，基质的颗粒大小要适宜。颗粒太粗，虽然通气性较好，但持水性就较差，种植管理上要增加浇水次数；颗粒太细，虽然能有较高的持水性，但通气不好，易产生基质内水分过多，造成过强的还原状态影响根系生长。,（2）基质的化学性质 对栽培苗木生长有较大
34、影响的基质化学性质主要有基质的化学组成及由此而引起的化学稳定性、酸碱性、物理化学吸收能力（阳离子代换量）、缓冲能力和电导率。基质的化学稳定性基质的化学稳定性是指基质发生化学变化的难易程度。化学变化的结果引起化学成分的改变而产生新的物质。在无土栽培中要求基质有很强的化学稳定性，这样可以减少营养液受干扰的机会，保持营养液的化学平衡而方便管理。,基质的酸碱性（pH值）基质的酸碱性各不相同，既有酸性，也有碱性和中性。过酸、过碱都会影响营养液的平衡和稳定。阳离子代换量 基质的阳离子代换量（CEC）以100g基质代换吸收阳离子的毫克当量数（me/100g基质）来表示。有的基质几乎没有阳离子代换量，有些却很
35、高，它会对基质中的营养液组成产生很大影响。有利的一面是对酸碱反应有缓冲作用。不利的一面，即影响营养液的平衡，使人们难以按需控制营养液的组分。,基质的缓冲能力 基质的缓和冲能力是指基质加入酸碱物质后，本身所具有的中和酸碱性（pH值）变化的能力。缓冲能力的大小，主要由阳离子代换量以及存在于基质中的弱酸及其盐类的多少而定。一般阳离子代换量高，其缓冲能力就大。含有较多的碳酸概钙、镁盐的基质对酸的缓冲能力也大，但其缓冲作用是偏性的（只缓冲酸性）。含有较多的腐殖质的基质对酸碱两性都有缓冲能力。总的来说，在常用基质中，植物性基质都有缓冲能力，而矿物质基质则有些有很强的缓冲能力（蛭石），但大多数矿物性基质缓冲
36、能力都很弱。基质的电导率 是指基质未加入营养液之前,本身原有的电导率。它反映基质中原有的可溶盐分的多少，将直接影响到营养液的平衡。,3.基质的选用原则 基质的选用原则可以从两个方面来加以考虑，一是适用性，二是经济性。基质的适用性是指选用的基质是否适合种植所要种植的苗木。一般来说，基质的容重在0.5左右、总孔隙度在60左右、大小孔隙比在0.5 左右、化学稳定性强（不易分解出影响物质）、酸碱度接近中性、没有有毒物质存在时，都是适用的。基质的适用性还体现在当基质某些性状有碍苗木生长，但这些性状是可以通过采取经济有效的措施予以消除的，则这些基质也属于适用的。例如，新鲜甘蔗渣的C/N比很高，在种植苗木过
37、程中会发生微生物对氮的强烈固定而妨碍苗木的生长，但经过采取比较简易而有效的堆沤方法就可将其C/N比降低而成为很好的基质。,除了考虑基质的适用性以外，选用基质时还要考虑其经济性。有些基质虽对植物生长有良好的作用，但来源不易或价格太高，因而不能使用。现已证明，岩棉、泥炭是较好的基质，但我国的农用岩棉只处在试产试用阶段，多数岩棉仍需靠进口，这无疑大大增加了生产成本。泥炭在南方的贮量远较北方少，而且很多是埋藏在表土以下，要开采就会破坏农田，因而，南方的泥炭来源相对较少，而且价格也比较高。但我国南方作物茎秆、稻壳、花生壳等植物性材料很丰富，如用这些材料作为基质，不愁来源，则且价格便宜。总之，选用基质时要
38、本着对促进苗木生长有良好效果，并考虑到基质来源容易，价格低兼为原则。,（二）各种基质的性能,1.无土栽培基质的分类从基质的来源分类 可以分为天然基质、人工合成基质两类。如砂、石砾等为天然基质，而岩棉、泡沫塑料、多孔陶粒等则为人工合成基质。从基质的组成来分类 可以分为无机基质和有机基质两类。砂、石砾、岩棉、蛭石和珍株岩等以无机物组成的，为无机基质；而树皮、泥炭、蔗渣、稻壳、花生壳等是以有机残体组成的，为有机基质。,从基质的性质来分类 可以分为惰性基质和活性基质两类。所谓惰性基质是指本身不起供应养分作用或不具有阳离子代换量的基质；所谓活性基质是指具有阳离子代换量或本身能供给植物养分的基质。砂、石砾
39、、岩棉、泡沫塑料等本身既不含养分也不具有阳离子代换量，属于惰性基质。而泥炭、蛭石等含有植物可吸收利用的养分，并用具有较高的阳离子代换量，属于活性基质。从基质使用时组分的不同来分类 可以分为单一基质和复合基质两类。所谓单一基质是指使用的基质是以一种基质作为生长介质的，如沙培、砂砾培使用的沙、石砾、岩棉培的岩棉，都属于单一基质。所谓复合基质是指由两种或两种以上的基质按一定的比例混合制成的基质。现在，生产上为了克服单一基质可能造成的容重过轻、过重、通气不良或通气过盛等弊病，常将几种基质混合形成复合基质来使用。一般在配制复合基质时，以两种或三种基质混合成为宜。,2.常用基质的性能（1）沙 来源广泛，在
40、河流、海、湖的岸边以及沙漠等地均有分布。价格便宜。沙由于来源不同，其组成成分差异很大。一般含二氧化硅在50以上。沙没有阳离子代换量。容重为1.51.8g/cm3。使用时选用粒径为0.53mm的沙为宜。沙的粒径大小配合应适当，如太粗易产生基质中持水不良，植株易缺水；太细则易在沙中滞水。（2）石砾 来源于河边石子或石矿场岩石碎屑。由于来源不同，化学组成差异很大。一般选用的石砾以非石灰性的（花岗岩等发育形成的）为好，如不得已选用石灰质石砾，可用磷酸钙溶液处理后使用，以免磷含量太低影响苗木生长。石砾的粒径应选在1.620mm的范围内，其中总体积的一半的石砾直径为13mm左右。石砾应较坚硬，不易破碎。选
41、用的石砾最好为棱角不太利的，特别是株型高的植物或在露天风大的地方更应选用棱角钝的，否则会使植物茎部受到划伤。石砾本身不具有阳离子代换量，通气排水性能良好，但持水能力较差。,（3）岩棉 岩棉是1969年由丹麦的Hornum Research Station首先运用于无土栽培的。从那以后，应用岩棉种植的技术就先后传入瑞典、荷兰，现在荷兰的花卉无土栽培中有80是利用岩棉作为基质的。当今世界上许多国家已广泛应用岩棉栽培技术，不仅在林木、花卉、蔬菜的育苗和栽培上使用，而用在组织培养试管苗的繁殖上也有使用。使用岩棉基质对于出口盆景、花卉尤其有好处，因许多国家海关不允许带有土壤的植物进口，用岩棉就可以保证不
42、带或少带土传病虫害。我国生产的岩棉主要是工业用的，现在已试生产农用岩棉。岩棉是一种由60辉绿石、20的石灰石和20的焦炭混合，然后在15002000的高温炉中溶化，将熔融物喷成直径为0.005mm的细丝，再将其压成容重为80100kg/m3的片，然后冷却至200左右时，加入一种酚醛树脂以减少表面张力，使生产出的岩棉能够吸持水分。岩棉制造过程是在高温条件下进行的，因此，它是进行过完全消毒的，不含病菌和其它有机物。经压制成形的岩棉块在种植苗木的整个生长过程中不会产生形态的变化。,（4）蛭石 蛭石为云母类硅质矿物，它的颗粒由许多平行的片状物组成，片层之间含有少量水分，为蛭石在1000的炉中加热时，片
43、层中的水分变为蒸气，把片层爆裂开，形成小的、多孔的海绵状的核。经高温膨胀后的蛭石其体积是原来矿物的16倍，容重很小（0.090.16g/cm3），孔隙度大（达95）。蛭石的pH值因产地不同、组成成分不同而稍有差异。一般为中性至微碱性，也有些是碱性的（pH值在9.0以上）。当其与酸性基质如泥炭等混合使用时不会出现问题。如单独使作，因pH值太高，需加入少量酸进行中和。蛭石的阳离子代换量（CEC）很高，达100me/100g，并含有较多的钾、钙、镁等营养元素，这些养分是苗木可以吸收利用的。蛭石的吸水能力很强，每立方米可以吸收100650kg水。无土栽培用的蛭石的粒径应在3mm以上，用作育苗的蛭石可稍
44、细些（0.751.00mm）。但蛭石较容易破碎，而使结构受到破坏，孔隙度减少，因此在运输、种植过程中不能受重压。蛭石一般使用12次，其结构就变差了，需重新更换。,（5）珍珠岩 珍珠岩是由一种灰色火山岩（铝硅酸盐）加热至1000时，岩石颗粒膨胀而形成的。它是一种封闭的轻质团聚体，容重小，为0.030.16g/cm3，孔隙度约为93，其中空气容积约为53，持水容积约为40。珍珠岩没有吸收性能，阳离子代换量1.5me/100g，pH 值为7.07.5。珍珠岩的成分为：二氧化硅（SiO2）74、三氧化二铝（Al2O3）11.3、三氧化二铁（Fe2O3）2、氧化钙（CaO）3、氧化锰（MnO）2、氧化钠
45、（Na2O）5、氧化钾（K2O）2.3。珍珠岩中的养分多为植物不能吸收利用。珍珠岩是一种较易破碎的基质，在使用时主要有两个问题：一是珍珠岩粉尘污染较大，使用前最好先用水喷湿，以免粉尘纷飞；二是珍珠岩在种植槽或复合基质中，在淋水较多时会浮在水面上，这个问题是没有办法解决的。,（6）膨胀陶粒 膨胀陶粒又称多孔陶粒或海氏砾石（Hydite），它是用陶土在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。膨胀陶粒的化学成分和性质受陶土成分的影响，其pH值在4.99.0之间变化，有一定的阳离子代换量（CEC为621me/100g）。例如，有一种由凹凸棒石（一种矿物）发育的粘土制
46、成的、商品名为卢素尔（Lusoil）的膨胀陶粒，其pH值为7.59.0，阳离子代换量为21me/100g。膨胀陶粒作为基质其排水通气性能良好，每个颗料中间有很多小孔可以持水。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或用来种植需通气较好的花卉。膨胀陶粒在连续使用后，颗粒内部及表面吸收的盐分会造成通气或供应养分上的困难，且难以用水洗去。,（7）片岩 园艺上用的片岩是在1400的高温炉中加热膨胀而成的，容重为0.450.85g/cm3，孔隙容积为5070，持水容积为430。片岩的化学组成为：二氧化硅（SiO2）52、氧化铝（Al2O3）28、氧化铁（Fe2O3）5、其它物质15。片岩
47、的结构性良好，在欧洲一些国家如法国等有使用。（8）火山熔岩 是由火山喷发出的熔岩冷却凝固而成。外表颜色灰褐色，为多孔蜂窝状的块状物，打碎后可以使用。容重为0.71.0g/cm3。其粒径为315mm时，孔隙度为27，持水量为19。火山熔岩的主要化学成分为：二氧化硅（SiO2）51.5、氧化铝（Al2O3）18.6、氧化铁（Fe2O3）7.2、氧化钙（CaO）10.3、镁（Mg）9.0、硫（S）0.2、碱性物质3.2。火山熔岩不易破碎，结构良好，但持水能力较差。在法国曾广泛用它作为无土栽培的基质，使用时只要放入栽培箱中或盆钵中，采用营养液滴灌即可使苗木生长良好。,（9）树皮 树皮是木材加工过程中的
48、下脚料。在盛产木材的地方，如加拿大、美国等常用来代替泥炭作无土栽培基质。树皮的化学组成因树种不同差异很大。一种松树皮的化学组成为：有机质含量为98，其中蜡树脂为3.9、单宁木质素为3.3、淀粉果胶4.4、纤维素2.3、半纤维素19.1、木素质46.3、灰分2，C/N比值为135，pH值4.24.5。有些树皮含有有毒物质，不能直接使用。大多数树中含有较多的酚类物质，这对于植物生长是有害的，而且树皮的C/N比值都较高，直接使用会引起微生物对氮素的竞争作用。为了克服这些问题，必须将新鲜的树皮进行堆沤，堆沤时间至少应在1个月以上。因有毒的酚类物质分解至少需要30天才行。,经过堆沤处理的树皮，不仅使有毒
49、的酚类物分解，本身的C/N比值降低，而且可以增加树皮的阳离子代换量，CEC可以从堆沤前的8me/100g提高到堆沤后的60me/100g。经堆沤后的树皮，其原先含有的病原菌、线虫和杂草种籽等大多会被杀死，在使用时不需进行额外消毒。树皮的容重为0.40.53g/cm3。树皮作为基质使用，在使用过程中会因物质分解而使其容重增加，体积变小，结构受到破坏，造成通气不良，易积水。但结构变差需1年左右时间。利用树皮作为基质时，如果树皮中氯化物含一超过2.5，锰含量超过20mg/kg，则不宜使用。,（10）锯木屑 锯木屑是木材加工的下脚料。各种树木的锯木屑成分差异很大。一种锯木屑的化学成分为：含炭4854、
50、聚糖14、纤维4445、木质素1622、树脂17、灰分0.42、氮0.18，pH值4.26.0。锯木屑的许多性质与树皮相似，但通常锯木屑的树脂、丹宁和松节油等有害物质含量较高，而且C/N比值很高，因此锯木屑在使用前定要堆沤，堆沤时可加入较多的氮素，堆沤时间需较长（至少3个月以上）。锯木屑作为无土栽培基质，在使用过程中结构良好，一般可连续使用26茬，每茬使用后应加以消毒。作基质的锯木屑不应太细，小于3mm的锯木屑所占比例不应超过10，一般应有80在3.07.0mm之间。,（11）泥炭 泥炭又称草炭，是迄今为止被世界各国普遍认为是最好的一种无土栽培基质。特别在工厂化无土育苗中，以泥炭为主体，配合沙
