关于无土栽培发展中若干问题的探讨（4）果菜基质无土栽培中的相关问题

汪晓云+高丽红+汤青川

（1.北京绿东国际农业科技有限公司，北京 100081；2.中国农业大学蔬菜系，北京 100193；3.青海大学农牧学院农林系，西宁 810016）

菜的无土栽培生产，国内外均以基质栽培为主，水培仅适用于小规模科研、示范或栽培管理水平较高的生产者。相对于基质栽培，水培在果菜生产中存有较大风险，尤其是在高温季节，完全浸泡在营养液里的植物根系会由于缺氧而进行无氧呼吸并发生酒精中毒，从而造成根系腐烂。笔者在南方从事研究时曾多次遇到类似情况。而基质栽培则是通过基质配方调控三相比，使根部保持“相对稳定”的水、气环境，加上基质的“缓冲”作用，植物根系不会因缺氧或自毒而受到损伤，生产过程具有可调性。因此，基质栽培是果菜无土栽培的主流。

基质是人为创造的一种固定植株并为其根系提供生长空间，保持良好水、肥、气环境的载体。人们生产或调配基质的出发点是优于自然界的土壤。如果人为配制基质的品质还不如自然界的土壤，那基质栽培培育的作物产量、品质、口感也会低于土壤栽培。中国的果菜基质无土栽培主要存在以下几个问题：

缺乏标准化的理想基质

国内的无土栽培基质的分类不明确。同一种基质，如果其产地原料、加工工艺、颗粒大小不同，其物理、化学性质也很难保持一致。比如，国内常用的三种基质：草炭、珍珠岩、蛭石，为了降低基质成本，很多育苗基质生产商和蔬菜无土栽培生产者会选用颗粒直径小于1.5 mm的蛭石或高度腐解的泥炭来做基质，不利于无土栽培的蔬菜生长。

目前，国内常见的“商品”基质还未形成育苗、栽培的“商品”标准基质，其他就地取材的“基质”就更难达到育苗和生产的理想要求。例如，个别地区用食用菌菇渣、锯木屑、醋渣、酒糟、炉灰渣、碳化稻壳、沙子等作为育苗或栽培基质。虽然，这些基质均能用于育苗或无土栽培，但如果材料配比不合理或仅用单一材料做基质，其性能会大大低于自然土壤。用这些基质进行无土育苗或无土栽培会对植物根系生长发育形成“胁迫”。温室内基质栽培蔬菜经常会遇到基质育的苗不长，草莓“枯黄不发”，番茄生长细弱早衰等问题。经分析，这些问题均是由于基质不符合要求导致的。有的是因为基质粒径过细不透气（湿时如湖泥，干时硬如铁），从而引起厌氧发酵，造成次生有害代谢产物积累中毒；有的是因为钙、磷、钾超标碱性高（炉灰渣、菇渣用量大）；有的是因为人为添加过量复合肥、二铵造成肥害；有的是因为采用工业用基质，重金属元素含量超标对根系产生毒害（工业用珍珠岩、岩棉）等。如果选择基质仅以低成本、易取材为出发点，而不考虑利于根系生长、促进根系水肥高效吸收、稳定植株整个生育期理化性状这几个指标，就很难使无土育苗、无土栽培实现优质高产。因此，基质的规范化与标准化是实现蔬菜优质、安全和高产的前提。

多年来，欧洲国家大多选用岩棉作为果菜无土栽培基质，因为岩棉对营养液的干扰小，能够为植物生长提供稳定的三相比和水气协调环境。我国无土栽培专用的岩棉开发相对滞后，严重制约了岩棉无土栽培技术的推广。

实现彻底“脱盐”，纤维、颗粒在果菜整个生长期保持良好、稳定的物理、化学性状，是椰糠成为理想无土栽培基质的关键。国内的椰糠基质受资源、脱盐处理技术不成熟、商品化开发等限制尚未得到大力发展。进口的椰糠基质则因产地和生产工艺不同，质量存在较大差异，为营养液的管理带来一系列问题，目前也难以成为主流栽培基质。但从基质的三相比、使用过程基质粒径稳定性及对营养液的干扰程度等方面考虑，椰糠是较为理想的栽培基質之一。

草炭、珍珠岩、蛭石是除岩棉以外在无土栽培中用量最大的基质，也是育苗基质的主要原料。这三种基质在我国的资源相对丰富，产地及生产企业较多，可以根据不同地区、不同作物的栽培需要进行标准化配制，将可形成标准化生产的“混配基质”。

水质的重视程度不够

无土栽培作物对水的需求，不仅是为了满足作物最基本的水分代谢需求，更是为了实现无土栽培根际环境的稳定性，避免非必需元素的累积“中毒”或“积盐”问题，确保无土栽培作物生长健康、活力持久，实现作物的优质高产。

多数人认为没有受到工业污染的干净河水、井水、自来水、雨水均可用于无土栽培。但是，在实际生产应用中须关注其中可能含有的各种杂质。例如，河水中可能含有沙子、有机颗粒物、虫卵、有害微生物及干扰营养液平衡的盐离子；井水可能含有有机颗粒物、虫卵、有害微生物或过量的钙、镁、硫、钠、氟、铁及重金属元素，其电导率和酸碱度会干扰营养液平衡和有效性；自来水中的可溶性矿物质总离子浓度（电导率）也可能会干扰营养液平衡和有效性；雨水则可能含有工业污染物和自然尘土沉降，未经处理的昆虫、枯枝烂叶都会影响营养液的酸碱度。

基质无土栽培不同于水耕栽培，水耕栽培一旦营养液盐分或有害物质含量超标，可以彻底更换营养液，使根部获得全新、优质的营养环境。基质栽培中，配制营养液的水源中所含的任何一种矿物质、微生物、颗粒物、有机质，都是一种不断积累、富集的过程。除了作物必需元素含量会出现阶段性升降或递减以外，非必需矿物质、微生物都是逐步累积的，因此，盐份积聚是基质无土栽培面临的主要问题。

如果你选择了最好的栽培基质，却忽略了对水质的要求，水中有害矿质元素和非必需元素矿物质的富集，会对根际环境产生不可逆转的破坏，从而使植物生育期缩短，后期产量、品质下降。即使采取滴灌清水“洗盐”，也不会有太好的效果，还会造成大量的水资源浪费。因此，基质栽培必须重视水质问题。

养分失衡

无土栽培养分供应的最大优点是营养均衡且长期有效，这是实现作物优质高产的前提。目前，国内的无土栽培主要方式为有机生态型无土栽培，其优点是管理简单。但该模式因沿用了土壤栽培的经验和基于降低成本的考虑，在配制基质时，会添加鸡粪、猪粪、牛粪、饼肥等农家有机肥，或者添加氮磷钾复合肥、过磷酸钙、二铵、尿素等普通化肥。虽然，这些肥料是土壤栽培的优质肥源，但它们并不是无土栽培的理想肥源。这些肥料中含有大量的“杂质”，有些含有过量的钠，有些含过量的钙、磷、氮，有些含过量的重金属汞、砷、铬和其他无益物质。这些复杂的养分会影响养分无土栽培即时精准的养分管理，并且在不断追施这些肥料的过程中，大量附属的无益矿物质、重金属成份被富集在基质中，使得根部周围形成高盐份胁迫环境，影响有益元素的正常吸收（离子拮抗），不利于无土栽培的优质和安全生产。

为此，要实现基质栽培管理过程的标准化和产品质量安全可控，应避免使用普通化肥、普通有机肥作为无土栽培的营养源，即使作为部分“替代性养分”的考虑，也只能在配制基质时作为“基肥”少量添加，不宜大量或依赖这类肥料，尤其不应连续追施，否则，必然是弊大于利。无土栽培应选择有效成分含量高、纯度高，且含植物必需元素的化合物来配制“全价营养液”，使有益元素能完全根据作物的生长发育需要实现“即时调控”，发挥每一种矿质营养的应有“营养价值”，使作物在整个生长发育过程中，始终处于理想的养分供给状态，是现代乃至将来无土栽培营养供给的主要方式。

滴管堵塞 供液不均

现阶段国内外的基质无土栽培，其水肥供给的灌溉方式以滴灌为主，滴管的微细滴孔结构作为单纯的灌溉使用时，做好水的“过滤”可有效减少“物理堵塞”，并延长到引起“化学堵塞”的使用周期。然而，无土栽培的灌溉是水肥同步的，水中添加的营养液成分增加了滴灌系统物理堵塞的几率，也加剧了化学堵塞的进程。同时，更容易引起绿藻滋生而产生“生物堵塞”。通常，国内的无土栽培果菜，即便是新安装的滴灌设施，在一茬果菜未结束前，物理堵塞、生物堵塞现象就已有发生，灌溉进行时或灌溉后检查因“堵塞”而造成缺水的补救作业，是无土栽培生产者一项较为繁琐的工作。而第二茬以后的化学堵塞、物理堵塞现象就更为普遍了。

滴管一旦发生局部或成片的堵塞问题，就意味着一个栽培系统内的作物水肥供给不均匀、不均衡，从而导致作物生长发育情况，果实产量、品质不一致，使智能化、标准化、工厂化的无土栽培，变成需要大量人力辅助的农艺作业，作物的商品性、品质难以得到提升，丧失了无土栽培原有的产业优势。

“肥害”严重

国内基质无土栽培的营养与水肥供给管理，多数只重视营养液濃度的配制，而忽略作物根部基质中的电导率（总离子浓度）变化。例如，温室内加温引起空气干燥时；夏秋温室内通风降温时；室内光照强度大、温度高，植株蒸腾旺盛时，植物根部基质中的离子浓度在白天几个小时中会迅速升高，造成根部的“盐分胁迫”，从而导致植株生理性失水萎蔫。

北京地区4～10月份的气候干燥，光照强度大，容易形成高温环境，导致作物蒸腾旺盛。此时如果供给的营养液浓度不能实现水肥同步吸收，根部离子浓度就会急速升高，稍不注意就会影响作物的产量、品质。

大多种植者认为无土栽培番茄、甜椒、辣椒、茄子发生“脐腐”是由于“生理缺钙”引起的，因此会盲目增加营养液中的钙浓度，甚至进行根外追肥。其实这是严重的“高浓度肥害”造成的水分代谢障碍，只要用低浓度营养液或清水进行灌溉，把基质中的总离子浓度降低，果实的脐腐现象就会有所缓解。

通常，植物根部离子浓度偏高，水分吸收已经发生障碍时，叶片会出现无光泽、灰暗，色泽变深，生长点附近节间变短，早晨叶片不吐水等现象。

所以，当基质无土栽培的植株冠层高度达1 m以上时，要注意根部基质中总离子浓度的变化并及时进行检测和调控。植株一旦受到伤害，生长与结果之间的平衡就会被打破且很难恢复，这也是5月份以后无土栽培番茄植株长势“弱化”的原因之一。

作者简介：汪晓云（1966-），男，浙江常山人，北京绿东国际农业科技有限公司董事长，长期从事蔬菜无土栽培技术研究与推广。