无土栽培基质的种类和性质
用于花卉无土栽培的基质很多，都是根据各地的条件发掘和选择的。这里所说的基质种类是指常用的那些基质，仅供参考。
1．种类
基质的分类是根据基质的形态、成分、形状等来划分的。以下是一个无土基 质分类系统，是根据池田照雄先生的分类系统修改的（图4－1）。
在该系统中，无机基质和有机基质统称为单一基质，以便与混合基质对应。
2．各种无土栽培基质的性质
基质的性质主要是指与栽培植物有关的物理性质和化学性质。物理性质包括容量、孔隙度、大小孔隙比、颗粒大小等；
化学性质包括化学稳定性、酸碱性、阳离子代换量、缓冲容量、电导率等。有时也涉及基质特别是水在植物生命活动中的一些重要作用。
（1） 水
①水的作用水是生命之源。水在植物生命活动中的重要作用主要有以下几个 方面：
第一，水是原生质的重要成分；
第二，水是光合作用和有机物水解反应的原料；
第三，水是生化反应的溶剂和介质；
第四，水保持植物固有姿态：这是植物进行细胞分裂、生长分化、气体交换和利用光能等各种生理活动的必要条件；
第五，水通过叶子的气孔蒸腾，降低植物体内温度，在炎热的时候能保持较恒定的体温。
②水作为无土栽培基质的特点水是无形无味的透明液体，是许多物质的很好 的溶剂。正因为如此，水作为无土栽培基质具有以下特点：
a．水肥充足但氧气有限植物生长所需要的各种营养物质都可以溶解在水里，植株很容易吸收。但水里的含氧量不能满足植株根系呼吸作用的需要，因此，需要人工打气或者使水流动与空气接触，增加其溶氧量。
b．水的氢离子浓度（酸碱度）容易调整，但根系的分泌物容易积累水可以用盐酸或醋酸使氢离子（酸）浓度增大，用氢氧化钠或氢氧化钾使氢氧根离子（碱）浓度增大。
常用来调节水的氢离子浓度的酸或碱的浓度是0．1摩／升。
在水培基质里的根系，一方面吸收水里的养分，另一方面向水里排放一些有机物，并在水中积累。这些有机物有相当一部分是植物长期生长在土壤中形成的习惯性分泌物质，这一类物质的作用主要是溶解或络合土壤中根系不易吸收的养分；分泌物的一部分是根系或地上部分运到根系的一些“废物”，如毒素，它们在土壤里有相应的空间分布，不会影响根系正常的吸收功能。而在水基质中容易再次被根系吸入体内，如此反复地吸收、排泄，再吸收、再排泄的恶性循环不利于根系正常的生长和发挥正常的生理功能。解决的办法是经常更换营养液或使营养液循环。
c．营养物与根系接触密切容易被根系吸收，但不能锚定植株根系吸收营养物质的条件主要有两方面，一是根系主动向营养物的位置延伸，接触营养物；二是营养物质在水等介质的作用下向根系周围运动触及根系。根系悬浮在营养液里，营养物质在频繁的物理运动中很容易触及根系，因此，尽管溶液中的养分浓度很低，如大量元素浓度达到微摩量级水平，也很容易被根系吸收，甚至在这种营养液中植株生长最快。但是营养液无法支撑植株庞大的躯体，只要植株的重量超过营养液中水的浮力， 植株必然下沉。为了锚定植株，有人用格架的方法支撑植株，让根系穿过格架的网眼进到营养液中。植株逐渐长大之后根系伸长，在营养液里得不到合适的水气比例，为解决这个问题，支撑植株的格架与盛营养液的槽之间可以垫些支持物，逐渐垫高，使根系的尖端部分始终在营养液中，其余部分在液面与格架之间，这部分空间的水气较大，能满足根系的水分和气体的比例要求。
（2） 雾
水基质的一大毛病就是通气条件差。
解决这个问题的最好方法就是将有营养物质的水溶液喷成雾状，根系悬浮在有这种营养物的空间里。根系周围能触及到充分的水气和养分，同时能充分满足根系周围的通气条件。可以说这种营养雾的方法是满足根系水分、养分、气体比例的最好的方法，目前我国还没有正式使用。
（3） 沙
沙是无土栽培中常用的基质。特别是沙漠地区更是无可选择的唯一基质。
沙作为无土栽培基质具有以下特点：
①含水量恒定不论你往沙里浇多少水，只要周围排水良好，它能让多余的水 分迅速渗漏出去，保持其相应的含水量；也不论你浇不浇水，只要沙底层有足够的水分，它能通过虹吸作用使水分到达比较高的部位，维持适当的含水量。
沙的含水量决定于其颗粒大小，沙的颗粒直径为0．06～2毫米。颗粒愈细，含水量愈高，但总的说来，沙易于排水。
②不保水保肥，透气性好沙是矿物质，质地紧密，几乎没有孔隙，水分保持 在沙粒表面，因而水的流动性大，溶解在水里的营养物质也容易随水分的流失而丢失。沙里的水分养分流失之后，颗粒间的孔隙充满空气。与粘土无机物相比，沙透气性很好。
③提供一定量钾肥，氢离子浓度受沙质影响常用的沙含有一些有钾的无机物，它们可以缓慢地溶解，提供少量的钾肥。甚至有些植物的根系还能分泌一些有机物，溶解或螯合沙里的钾，以便被根系吸收。能生长在沙里的植物通常不缺钾。
有些沙是由石灰质的矿物组成，这种沙的氢离子浓度小于100纳摩／升（pH大于7），如果不改造，对一般植物来讲是不合适的。改造的方法可以通过调节营养液的氢离子浓度来解决。最好选用河岸冲积地的沙或风积地的沙。
④沉重沙不适合高层建筑上无土栽培之用。但用作基层种植， 因其来源丰富，成本低，经济实惠，仍是理想的无土栽培基质。
⑤安全卫生沙很少传播病虫害，特别是河沙，第一次使用时不必消毒。
（4） 砾
砾和沙一样，但颗粒直径比沙粗，大于2毫米。基质表面多多少少被磨圆了。
它保水保肥的能力不如沙，但通气性比沙强。有些砾含有石灰质，这种砾不能用作无土栽培基质。
（5） 陶粒
陶粒是在约800℃下烧制而成的、团粒大小比较均匀的页岩物质，粉红色或赤色。陶粒内部结构松、孔隙多，类似蜂窝状，容重500千克／立方米，质地轻，在水中能浮于水面。是良好的无土栽培基质。
陶粒作为无土栽培基质具有以下特点。
①保水排水透气性能良好陶粒内部孔隙在没有水分时充满空气，当有充足的水分时，吸入一部分水，仍然保持部分气体空间。当根系周围的水分不足时，孔隙内的水分通过陶粒表面扩散到陶粒间的孔隙内，供根系吸收和维持根系周围的空气湿度。
陶粒团粒的大小与其吸水和透气性有关，也与根系的生理要求有关。通常选用团粒较大的陶粒作为无土栽培基质时，团粒间的孔隙大，与团粒小的陶粒相比，其中的空气湿度小，水分含量较小。通过选择陶粒大小，可以得到植物所需的良好的水分条件和通气条件。
②保肥能力适中许多营养物质除了能附着在陶粒表面，也能进入陶粒内部的孔隙间暂时贮存，当陶粒表面的养分浓度降低时，孔隙内的养分向外运动以满足根系吸收养分的需求。正如陶粒的保水性能一样，陶粒的保肥能力和其他基质相比处于适中的范围。
③化学性质稳定陶粒的氢离子浓度
为1～12590纳摩／升（pH9～4．9），有一定的阳离子代换量（为60 ～21 0毫摩／ 千克）。陶粒来源不同，其化学成分及物理性质也有差别（表4－1，表4－2），但作为无土栽培基质都很合适。
④安全卫生陶粒很少滋生虫卵和病原物，本身无异味，也不释放有害物质， 合适家庭、饭店等楼堂馆所装饰花卉的无土栽培。
⑤不宜用作根系纤细植物的无土栽培
基质陶粒团粒直径比沙、珍珠岩等都大，对粗壮根系的植物来说，根系周围的水气环境非常适合，而对于根系纤细的植物如杜鹃花来说，陶粒间的孔隙大根系容易风干，因此，不宜用来种植这类植物。
（6） 蛭石
蛭石为水合镁铝硅酸盐，是由云母类无机物加热至800～1000℃时形成的。云母类无机物中含有水分子，加热时水分子膨胀变成水蒸气，把坚硬的无机物层爆裂开， 形成小的、多孔的、海绵状的片形核。经高温处理膨胀后的蛭石体积是原来的18～25倍，容重很小， 为80千克／ 立方米，孔隙度大。蛭石用作无土栽培基质具有以下特点：
①吸水性强，保水保肥能力强蛭石每立方米可吸水10 0～ 650 升，超过其自身重量的1．25～8倍。本书介绍的无土栽培基质中，蛭石的吸水量最大，阳离子代换量10毫摩／千克，保水保肥能力很强。
②孔隙度大（95％），透气蛭石吸水使气体空间减少，达到饱和含水量的蛭石透气性很差。正因为蛭石有极大的气体空间，又具有极强的吸水能力，可以人为地调节蛭石的水分含量，以达到适合某种花卉植物的最佳水气比例。对绝大多数花卉植物而言，蛭石是很好的无土基质。
③氢离子浓度1～100纳摩／升（pH9～7），能提供一定量的钾，少量钙、镁等营养物质这些性质是由蛭石的化学组成决定的。蛭石的化学组成为：
从中可以看出， 蛭石的化学成分为（M g 2＋， Fe2＋， Fe3＋）3［（Si，Al）4 O10］（OH）2·4H2 O。虽然蛭石中含有氢氧根离子，使氢离子浓度小于100纳摩／升（大于pH7），但由于基质的通透性强，大多数花卉植物的根系都可以通过营养液的氢离子浓度调整获得很好的生存环境。
④安全卫生蛭石是在高温下形成的，已经消毒，使用新的蛭石时，不消毒也不传染病原菌和虫卵。使用过的蛭石可以采用高温消毒，或用1．5克／升的高锰酸钾或福尔马林（化学试剂商店有售）消毒后还可以继续使用。
蛭石本身无异味，不散发有害气体。
⑤不宜长期使用长期使用的蛭石，其结构会破碎，孔隙度减少，排水透气能力降低。因此，在运输使用过程中不能受重压。一般来讲，蛭石使用1～ 2次， 就不能再用来种植同种花卉，而应改种根系较纤细的花卉植物。
（7） 珍珠岩
珍珠岩是由硅质火山岩形成的矿物质，具有珍珠状球形裂纹而得名。硅质火山岩含水量约为2％～5 ％，当粉碎加热至约10 00℃时，即膨胀形成无土栽培用的膨胀珍珠岩，其容重小，为80～180千克／立方米。这种矿物质具有密闭的胞状构造。
①珍珠岩的特点
a．透气性好，含水量适中珍珠岩的孔隙度约为9 3％，其中空气容积约为53％， 持水容积为40 ％。当灌水后， 大部分水分保持在表面，由于水分张力小，容易流动。因此，珍珠岩易于排水，易于通气。
虽然珍珠岩的吸水量（为自身重量的4倍）不如蛭石，但在下层有水的情况下（如防渗漏花盆中），珍珠岩通过颗粒间的水分传导，能将下层的水吸入整个盆内的珍珠岩中并保持适当的通透性。其含水量已完全满足植物根系生活所需。因此，在栽培一些对水气的比例要求较严格的花卉时，选用珍珠岩比选用蛭石好。特别是栽培一些喜酸性的南方花卉时，珍珠岩更能体现出它的优点。
b．化学性质稳定珍珠岩的氢离子浓度为31．63～100纳摩／升（pH7．5～7．0）。珍珠岩的化学组成如下：
珍珠岩的阳离子代换量小于1．5毫摩／千克，几乎没有养分吸收能力，珍珠岩中的养分大多数不能被植物吸收利用。其氢离子浓度比蛭石离，这也正是它更适合种植南方喜酸性花卉的原因之一。
c．可以单独用作无土栽培基质， 也可以和泥炭、蛭石等混合使用有关混合 基质将在以后章节中介绍。
②使用珍珠岩应注意的问题
第一，珍珠岩浇入营养液后，在见光的表面容易生长绿藻，为了控制绿藻滋生， 可以更换表层珍珠岩，或经常翻一翻，或避光。
第二，珍珠岩粉尘对嗓子（喉咙）有强刺激性，必须小心，在使用前最好先用水喷湿，以免粉尘飞扬。
第三，珍珠岩的比重比水轻，淋雨较多时会浮在水面，致使珍珠岩与根系的接触不牢靠，容易伤根，植株也容易倒伏，应在事前安排好防洪泄涝的计划。
所有植物根系都适合在珍珠岩中生长，特别是喜酸性的纤细的须根系花卉，
在其他基质中不容易生长而在珍珠岩中生长健壮。
（8） 岩棉
岩棉是一种纤维状的矿物， 由6 0 ％的辉绿岩、2 0％的石灰石和20 ％的焦炭混合制成，在1 500 ～200 0℃的高温炉中熔化，将熔化物喷成直径0．005毫米的细丝，再将其压成容重为80 ～10 0千克／ 立方米的片层， 然后在冷却到2 0 0 ℃ 左右时，加入一种酚醛树脂以减少表面张力，使之具有保水性。
岩棉是1 9 6 9 年由丹麦的霍努姆（Hornum）首先运用于无土栽培的。很快引起了荷兰的注意，现在荷兰疏菜无土栽培中有80 ％是利用岩棉作为基质的。在世界无土栽培中， 岩棉所占面积居第位。
①岩棉作为无木栽培基质的特点
a．价格低廉，使用方便，安全卫生这是西方国家广泛采用岩棉栽培蔬菜、
花卉的主要原因。岩棉栽培所用设施的成本也低。岩棉是经过高温处理过的，在使用新的岩棉时不必消毒，在换盆时只需将原先的小岩棉块套在大的岩棉块中即可，非常方便。
b．用途广泛岩棉基质可以用于各种疏菜、花卉的无土栽培。在营养膜技
术、深液流技术、滴灌、多层立体栽培等技术中都可以用岩棉作为基质；无论是粗根系还是纤细根系，都可以在岩棉中生长良好。特别是对不需要经常更换基质的花卉，非常适合。
c．水气比例对许多植物都合适岩
棉孔隙大， 可达96 ％， 吸水力很强， 在足够厚的岩棉层中，岩棉的含水量从上到下逐渐增大。而气体则从上到下逐渐减少，因此，岩棉块中的水气比例从上到下形成梯度变化。种植在岩棉块中的植物，其根系生长趋向于最合适的根系环境（ 即水气的比例适合）。岩棉块中水分与空气的垂直分布状况见表4－3。
②使用岩棉应注意的问题
第一，新的没有用过的岩棉氢离子浓度较低，一般氢离子浓度在100纳摩／升以下（大于pH7），使用前灌溉时加入少量酸，1～2天后氢离子浓度会增加。
第二，岩棉是不可分解的，使用后的处理至今尚未解决。通常的方法是把用过的岩棉作为土壤改良剂，也有的作为岩棉生产的原材料回收利用。但这些方法仍在探索之中。
在无土栽培中，岩棉用作屋顶花园的基质还是很合适的，特别适合种植常绿的多年生的树种，如五针松、罗汉松、金边柏等。在有滴灌系统的造景设计中，岩棉可以长期使用，但不适合种植生长快的或一二年生的草花，因更换后的旧岩棉难以处置。
（9） 硅胶
硅胶用作无土栽培的基质有两种，一是硅胶G ， 二是硅胶B 。硅胶G 是一种变色硅胶，干燥时为蓝绿色，吸水后变为粉色或无色。它的吸水量和养分吸附量都不如硅胶B。硅胶B是在烧制过程中经过膨化处理，结构中孔隙较多，吸收水分和贮存养分的能力都比硅胶G 大两倍以上。
其性能比沙好。
由于硅胶是一种晶状的颗粒，植物根系在其间的空间分布可以看得清楚，更增加了无土栽培的情趣。
除杜鹃等纤细根系的植物不适合硅胶无土栽培外，大多数较粗的、可以见光的根系如一些气生的或肉质根系的花卉植物都适合。
（10）离子交换树脂
离子交换树脂又叫离子土，它是用环氧树脂等阳离子或阴离子吸附剂把植物所需的养分吸附后，按不同的比例混合所得的一种无土栽培基质。这种基质与其他基质一样，安全卫生，无毒无味，吸附在树脂上的离子缓慢释放供给植物吸收，即使树脂上吸附的离子浓度较高也不会伤害植物。
离子交换树脂的缺点是成本高，再利用时需要经过再生处理。
（11）泥炭
泥炭是泥炭藓、炭藓、苔和其他水生植物的分解残留体，是无土栽培常用的基质。我国东北和西南地区的储量很大，已经有开采。北京地区的泥炭大部分来自东北地区。
①泥炭用于无土栽培的特点
a．吸水量大，吸收养分的能力也大 泥炭干燥时不易吸水，但保持湿润的泥炭吸水能力超过其自身重量5～14倍。溶解在水里的养分很容易随着水分进入泥炭里，缓慢地供给植物所需。
b．强酸性氢离子浓度为1 0～ 10 0微摩／ 升（pH5～4）。在北方水质碱性的地区，泥炭具有中和水质碱性的作用，在一定时间内浇自来水不会导致盐分毒害。
在南方水质中性偏酸的地区，1立方米泥炭加入白云石粉4～ 7千克， 能使氢离子浓度下降（pH上升）至满意的种植范围。
c．透气，能提供少量氮肥泥炭的透气性一般都很好，只要其有机质不腐 烂，透气条件都能充分满足根系生长需要。泥炭的含氮量为1％～ 2％。因不易释放而不能计入施肥计划。
②使用泥炭时应注意的问题
第一，泥炭干时，很难湿润，需要用热水或加一些表面活性剂，即润湿剂。
第二，泥炭常用来作为混合基质的主要成分，常与珍珠岩、蛭石、沙等配成各种营养土。泥炭占的比例为25％～75％，根据不同的植物而定。
第三，有时泥炭中含有有害盐分。可以先用少量花木试种，待确认无毒之后再扩大使用。
（12） 锯末
锯末是一种便宜的无土栽培基质。如果花卉种植物周围有锯末来源，可以通过以下方法处理后使锯末变为很好的无土栽培基质。
从工厂运来的新锯末，应先了解锯末的来源，如果是来自海运的木材就有可能含有过量的海盐，这种锯末最好不用，如果必须用，则一定要用水洗盐，使其盐浓度低于10毫克／升。
确认无毒的锯末，最好选择避风、日光充足的地方堆放1年，使其有足够的时间发酵，直到锯末颜色由浅变深（褐色）。
然后在烈日下翻晒数次，用日光曝洒法消毒。经过消毒的锯末不应再淋雨或被污物污染，可以随时装盆使用。
锯末作为无土栽培基质的特点如下：
①轻便锯末基质很轻，和珍珠岩、蛭石的容重相似。作为长途运输或高层建筑上栽培花卉是很好的基质。
②吸水透气锯末具有良好的吸水性与通透性，对大多数粗壮根系的植物都很容易满足其水气的比例。对于纤细根系的植物，在空气湿度较大的南方或沿海地区如丹东，锯末水气的比例也很合适。但在北方干燥的地区， 由于锯末的通透性太好，根系容易风干，造成植株死亡，这些地区使用锯末最好掺入一些泥炭配成混合基质。
③有些树种的化学成分有害多数松柏科植物的锯末含有树脂、鞣酸和松节油等有害物质，而且碳氮比（C／N）很高，对植物生长不利。但杉木（如云杉、冷杉）的锯末非常好。
（13）树皮、稻壳
树皮、稻壳都能提供良好的通气条件和吸水性。但有些树皮和锯末一样，含有有害物质，同样必须发酵后再使用。
稻壳重量轻，排水通气性好，不影响氢离子浓度，通常作为混合基质配料，含量低于25％ 。
（14）尿醛、酚醛泡沫
尿醛是通常所说的海绵，吸水保肥的能力很强，如吸水能力可达自身重量的12倍，植物根系可以在蜂窝状的网眼里扎根。尿醛的容重很小，搬运十分方便，甚至有人认为用尿醛作基质的花卉，一名搬运工人在1个上午可以把几公里之外的宾馆花卉搬到十几层高的大楼里来装饰正在等候的会场。对从事租摆活动的机构来说，尿醛是最好的无土基质。
酚醛泡沫（泡沫塑料）也是容重很小的无土栽培基质。可以利用塑料包装材料制造厂的下脚料，也有些厂家专门生产供无土栽培用的泡沫塑料。泡沫塑料几乎不吸水，与珍珠岩相比显得逊色。但可以和容重大的沙、砾等混合使用。由于其排水性能良好，可用作栽培床下层的排水材料。
（15）炉渣
炉渣（煤渣）几乎有锅炉的地方均可见到，取材很方便。炉渣的容重大约200千克／立方米，总孔隙度55％。其中空气容积2 2％ ，持水容积33 ％。用作基层的无土栽培基质是合适的，但在高层建筑上使用不太雅观。
炉渣含有一定的营养物质。一般含氮180毫克／千克，速效磷2 3毫克／千克，钾2 0 3 ． 9 毫克／ 千克， 氢离子浓度为158．5纳摩／升（pH6．8），适合偏酸性花卉的栽培，例如栽培鹤望兰，掺入适量炉渣效果很好。特别是炉渣含有多种微量元素，用炉渣栽部的花卉一般不缺铁等微量元素。
（16）无机复合基质
复合基质是将上述介绍的一些单一基质根据植物的需要配成的，基质中水气的比例都很适合根系生长。用无机基质配制的叫做无机复合基质，用有机基质配制的叫做有机复合基质，用无机和有机质共同配制的叫做无机－有机复合基质。
无机复合基质的种类很多，例如：陶粒比珍珠岩为2比1的，增加陶粒基质的含水量，适合种植各种粗壮或肉质根系的花卉。
蛭石比珍珠岩为1 比1 的， 改善通气状况，适合作扦插基质。
炉渣比沙为1比1的，作为扦插或栽培基质。
（17）有机－无机复合基质
无土栽培的复合基质，大多数是以泥炭为主，混以珍珠岩、蛭石或沙等，用以栽培或育苗。例如：
泥炭比蛭石比珍珠岩为2 比1 比1的，含水量高，常用作观叶植物栽培。
泥炭比珍珠岩比黄杉树皮为1比1 比1的，用作附生植物盆栽基质。
刨花比炉渣为1比1的，用作花盆混合基质。
泥炭比珍珠岩比沙为1 比1 比1 的，用作盆栽植物。
泥炭比珍珠岩为1 比1 的， 用作扦插基质。
泥炭比沙为1 比1 的， 用于扦插和盆栽植物。
泥炭比蛭石为1 比1 的， 用于扦插繁殖。
泥炭比珍珠岩为1比2， 用于盆栽根系纤细的植物，如杜鹃花。
泥炭比珍珠岩为3比1的，高床用。
泥炭比沙为3 比1 的， 用于盆栽植物。
泥炭比炉渣为1 比1 的， 用于盆栽喜酸植物。
泥炭比浮石比沙为2 比2 比1 的， 用于盆栽植物。
无土栽培基质还有许多， 如腐殖酸土、腐叶土、草炭土等， 不再一一介绍了，读者可以自己配制。
无土栽培基质的配制应该就地取材，有什么就用什么。例如有的地方蔗渣、砾或炉渣很丰富，以50％～ 70％与30％ ～50％的量混合作为复合基质，无论是育苗还是种植，效果都很好。
配制复合基质时，所用的基质以2 ～3种为宜。制成的复合基质应满足以下要求：
第一，增加基质的孔隙度；
第二，提高基质的保水保肥能力；
第三，改善基质的通透性。
总之，制成的基质为植物根系生长提
供最佳的环境条件，即水气的最佳比例。
