蔬菜栽培与基质理化性状的关系探讨

王新右

摘要 概述了基质的理化性状，分析了基质理化性状对蔬菜生长发育的影响，并通过不同学者对基质栽培固体基质理化性状的研究，总结出蔬菜栽培基质适宜的理化性状：容重0.2～0.8 g/cm3，总孔隙度70%～90%，气水比1∶2～4，电导率1.00～3.49 mS/cm，pH值6.5～7.0，阳离子交换量10～100 cmol/kg。

关键词 蔬菜栽培；基质；理化性状

中图分类号 S63 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）13-0076-02

Discussion on Relationship Between Substrate Physicochemical Properties and Vegetable Cultivation

WANG Xin-you

（Gansu Agricultural Engineering Planning Institute，Lanzhou Gansu 730046）

Abstract Index of substrate physicochemical properties was summarized，effect of substrate physicochemical properties on vegetable cultivation was analyzed.Based on the research of different scholars on physicochemical properties of solid cultivation substrates，the paper summarized the suitable physicochemical properties for substrate of vegetables cultivation.Suitable density was 0.2～0.8 g/cm3，total porosity was 70%～90%，gas water ratio was 1∶2-4，conduc-tivity was 1.00-3.49 mS/cm，pH value was 6.5-7.0，cation exchange capacity was 10-100 cmol/kg.

Key words vegetable cultivation；substrate；physicochemical property

基质栽培是无土栽培的一种新型模式，是以玉米秸秆和腐熟牛粪为主要成分，复配草炭、菇渣、河沙、蛭石等有机和无机原料组成栽培基質代替土壤来栽培作物的一种栽培方式。与其他无土栽培模式以营养液供给作物养分不同，基质栽培中的基质理化性状更接近土壤，直接可以供给作物养分[1]。基质理化性状只有在合理范围内才能保证蔬菜根系正常地吸收水分、养分和氧气，满足蔬菜生长所需。若基质理化性状不宜就会伤害蔬菜根系，破坏根系生长微环境，进而影响蔬菜根系对水分、养分和氧气的吸收，最后导致蔬菜生长状况差，影响产量和品质。

1 基质理化性状概述

土壤是人类赖以生存的物质基础，是植物生长繁育的基地，除了作固定、支撑用处外，还可为作物提供养分，稳定、缓冲环境变化[2-3]。基质是代替土壤的一种材料，其功能与土壤相似，具有固根、稳定和缓冲环境变化等作用。固体基质的化学性质和物理性质决定了其是否可以满足无土栽培的要求。

1.1 容重

容重是指单位体积的固体基质的重量，可以反映基质的疏松、紧实程度。容重过大或过小均不利于作物生长。容重过大，基质紧实，透水透气性能差；容重过小，基质疏松，对植物的固定不利。

1.2 总孔隙度

总孔隙度是所有孔隙的总和，包括持水孔隙和通气孔隙，以基质体积占比来表示。总孔隙度大，基质较轻，有利于作物根系生长，但固定和支撑作物的效果较差，植物容易倒伏；总孔隙度小，基质较重，水、气总容量少。

1.3 气水比

气水比是指通气孔隙和持水孔隙所占基质体积比例的比值，可以反映基质中的水、气状况。气水比过大，说明通气过盛而持水不足，基质过于疏松；气水比过小，说明持水过多而通气不足，易造成作物根系生长不良。

1.4 阳离子代换量（CEC）

基质的阳离子代换量（CEC）是以每100 g基质能够代换吸收阳离子的毫摩尔数（mmol/100 g）来表示。阳离子代换量大，可对阳离子产生较强烈的吸附作用，给基质营养养分调控带来一定的难度，优点是可以保存较多的养分，提高养分利用率。

1.5 酸碱性

基质酸碱性可分为酸性、碱性和中性。无土栽培基质最好呈中性或微酸状态，且最好保持相对稳定。基质酸碱性不宜对作物根系生长会造成影响，也会影响营养元素的平衡、稳定性和对作物的有效性。

1.6 电导率（EC）

基质的电导率（EC）是指加入营养液之前基质的电导率，用以表示各种离子的总量（含盐量），一般用毫西门子/厘米（mS/cm）表示。它反映了基质中所含有的可溶性养分浓度的大小，直接影响到营养液的组成和浓度，进而影响作物的生长。

2 基质理化性状和蔬菜栽培的关系

2.1 基质理化性状对蔬菜生长发育的影响

基质栽培蔬菜的生长发育离不开为其固根、提供养分、稳定和缓冲环境变化等作用的基质，因而基质的化学组成及由此而引起的化学稳定性、酸碱性、物理化学性质、吸收能力、缓冲能力和电导率等对栽培作物的生长都有较大的影响[4]。基质的理化性状主要通过影响根系对养分、水分和氧气等的吸收而影响蔬菜的生长，良好的基质性状提高了根际周围的微生物活性，促进了更多的养分吸收和根系活力，从而达到提高蔬菜产量的目的[5]。

2.2 基质合理的理化性状

不同作物对栽培基质的理化性状的要求不同。作物理化性状必须在一定的范围内才能满足蔬菜的生长发育需求[6]。

不同的学者对基质和理化性状提出了不同的要求。徐知函等[7]提出标准固定基质最适pH值为6.0～7.0、容重0.2～0.8 g/cm3、总孔隙度约60%、气水比约0.5、电导率2.0 mS/cm左右。蒋卫杰等[8-9]提出了在有机生态型无土栽培中基质配方的最适容重在0.30～0.65 g/cm3之间，孔隙度大于85%，pH值5.8～6.4；李谦盛等[10]认为基质的电导率（1∶5）应低于1.1 mS/cm，孔隙度应在70%～90%之间。Garcia-Gomez等[11]认为理想基质的电导率（1∶10）应在0.75～3.49 mS/cm之间。曾清华等[12]认为基质过酸或过碱直接影响作物根系的生长并对营养元素的平衡、稳定性及有效性造成影响，因而在使用一种材料作为基质前必须先测定其酸碱度（pH值），如发现其过酸（pH<5.5）或过碱（pH>7.5）时则需采取适当的措施来调节。郭世荣[13-14]认为，通常情况下，基质容重应在0.1～0.8 g/cm3之间、总孔隙度在54%～96%之间、气水比在1∶2～4之间、阳离子交换量在10～100 cmol/kg之间、pH值在6.5～7.0之間、电导率大于1 mS/cm比较适宜栽培蔬菜作物。

3 结语

由于不同的栽培作物、栽培方式和栽培环境，导致不同学者对基质的理化性状提出了不同的要求，但可以通过不同学者提出的基质理化性状要求总结出蔬菜栽培的合理理化性状：容重0.2～0.8 g/cm3，总孔隙度70%～90%，气水比1∶2～4，电导率1.00～3.49 mS/cm，pH值6.5～7.0，阳离子交换量10～100 cmol/kg。在配备蔬菜栽培基质时，应保证其理化性状在合理范围之内，确保蔬菜移植后正常生长，避免基质理化性状不宜而造成损失。

4 参考文献

[1] 张英，徐建华，李万良.无土栽培的现状及发展趋势[J].AO农业展望，2008（5）：40-42.

[2] 黄昌勇.土壤学[M].北京：中国农业出版社，2000：1-3.

[3] LEHMANN，ANDREAS，STAHR，et al.The potential of soil functions and planneroriented soil evaluation to achieve sustainable land use[J].Journal of Soils and Sediments，2010，10（6）：1092-1102.

[4] 陆景陵.植物营养学[M].北京：北京农业大学出版社，1994.

[5] 刘庆超，王奎玲，刘庆华，等.几种有机物料理化性状分析及与传统泥炭基质的比较[J].北方园艺，2007（7）：37-39.

[6] 陈双臣，刘爱荣，郑继亮，等.不同有机基质对番茄生长的影响[J].北方园艺，2008（8）：1-3.

[7] 徐知函，张志斌，贺超兴，等.有机土壤栽培对温室甜椒生长发育的影响[J].陕西农业科学，2004（3）：3-6.

[8] 蒋卫杰，刘伟.蔬菜无土栽培新技术[M].北京：金盾出版社，1988.

[9] 蒋卫杰，刘伟.几种农产废弃物作为草炭替代物在无土栽培中的应用[J].农业工程学报，1998，14（12）：177-180.

[10] 李谦盛，郭世荣，李式军.基质 EC 值与作物生长的关系及其测定方法比较[J].中国蔬菜，2004（1）：70-71.

[11] GARCIA-GOMEZ A，BERNAL M P，ROIG A.Growth of ornamental pl-ants in two composts prepared from agroindustrial wastes[J].Bioresource Technology，2002，83（1）：81-87.

[12] 曾清华，孙锦，郭世荣，等.小麦秸秆混配基质对甜椒幼苗生长和光合参数的影响[J].中国土壤与肥料，2012（1）：89-94.

[13] 郭世荣.无土栽培学[M].1版.北京：中国农业出版社，2003：135-143.

[14] 郭世荣.固体栽培基质研究、开发现状及发展趋势[J].农业工程学报，2005，21（增刊1）：1-4.