關(guān)于無(wú)土栽培發(fā)展中若干問(wèn)題的探討（4）果菜基質(zhì)無(wú)土栽培中的相關(guān)問(wèn)題

汪曉云+高麗紅+湯青川

（1.北京綠東國(guó)際農(nóng)業(yè)科技有限公司，北京 100081；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜系，北京 100193；3.青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院農(nóng)林系，西寧 810016）

菜的無(wú)土栽培生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)外均以基質(zhì)栽培為主，水培僅適用于小規(guī)?？蒲?、示范或栽培管理水平較高的生產(chǎn)者。相對(duì)于基質(zhì)栽培，水培在果菜生產(chǎn)中存有較大風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在高溫季節(jié)，完全浸泡在營(yíng)養(yǎng)液里的植物根系會(huì)由于缺氧而進(jìn)行無(wú)氧呼吸并發(fā)生酒精中毒，從而造成根系腐爛。筆者在南方從事研究時(shí)曾多次遇到類(lèi)似情況。而基質(zhì)栽培則是通過(guò)基質(zhì)配方調(diào)控三相比，使根部保持“相對(duì)穩(wěn)定”的水、氣環(huán)境，加上基質(zhì)的“緩沖”作用，植物根系不會(huì)因缺氧或自毒而受到損傷，生產(chǎn)過(guò)程具有可調(diào)性。因此，基質(zhì)栽培是果菜無(wú)土栽培的主流。

基質(zhì)是人為創(chuàng)造的一種固定植株并為其根系提供生長(zhǎng)空間，保持良好水、肥、氣環(huán)境的載體。人們生產(chǎn)或調(diào)配基質(zhì)的出發(fā)點(diǎn)是優(yōu)于自然界的土壤。如果人為配制基質(zhì)的品質(zhì)還不如自然界的土壤，那基質(zhì)栽培培育的作物產(chǎn)量、品質(zhì)、口感也會(huì)低于土壤栽培。中國(guó)的果菜基質(zhì)無(wú)土栽培主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的理想基質(zhì)

國(guó)內(nèi)的無(wú)土栽培基質(zhì)的分類(lèi)不明確。同一種基質(zhì)，如果其產(chǎn)地原料、加工工藝、顆粒大小不同，其物理、化學(xué)性質(zhì)也很難保持一致。比如，國(guó)內(nèi)常用的三種基質(zhì)：草炭、珍珠巖、蛭石，為了降低基質(zhì)成本，很多育苗基質(zhì)生產(chǎn)商和蔬菜無(wú)土栽培生產(chǎn)者會(huì)選用顆粒直徑小于1.5 mm的蛭石或高度腐解的泥炭來(lái)做基質(zhì)，不利于無(wú)土栽培的蔬菜生長(zhǎng)。

目前，國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的“商品”基質(zhì)還未形成育苗、栽培的“商品”標(biāo)準(zhǔn)基質(zhì)，其他就地取材的“基質(zhì)”就更難達(dá)到育苗和生產(chǎn)的理想要求。例如，個(gè)別地區(qū)用食用菌菇渣、鋸木屑、醋渣、酒糟、爐灰渣、碳化稻殼、沙子等作為育苗或栽培基質(zhì)。雖然，這些基質(zhì)均能用于育苗或無(wú)土栽培，但如果材料配比不合理或僅用單一材料做基質(zhì)，其性能會(huì)大大低于自然土壤。用這些基質(zhì)進(jìn)行無(wú)土育苗或無(wú)土栽培會(huì)對(duì)植物根系生長(zhǎng)發(fā)育形成“脅迫”。溫室內(nèi)基質(zhì)栽培蔬菜經(jīng)常會(huì)遇到基質(zhì)育的苗不長(zhǎng)，草莓“枯黃不發(fā)”，番茄生長(zhǎng)細(xì)弱早衰等問(wèn)題。經(jīng)分析，這些問(wèn)題均是由于基質(zhì)不符合要求導(dǎo)致的。有的是因?yàn)榛|(zhì)粒徑過(guò)細(xì)不透氣（濕時(shí)如湖泥，干時(shí)硬如鐵），從而引起厭氧發(fā)酵，造成次生有害代謝產(chǎn)物積累中毒；有的是因?yàn)殁}、磷、鉀超標(biāo)堿性高（爐灰渣、菇渣用量大）；有的是因?yàn)槿藶樘砑舆^(guò)量復(fù)合肥、二銨造成肥害；有的是因?yàn)椴捎霉I(yè)用基質(zhì)，重金屬元素含量超標(biāo)對(duì)根系產(chǎn)生毒害（工業(yè)用珍珠巖、巖棉）等。如果選擇基質(zhì)僅以低成本、易取材為出發(fā)點(diǎn)，而不考慮利于根系生長(zhǎng)、促進(jìn)根系水肥高效吸收、穩(wěn)定植株整個(gè)生育期理化性狀這幾個(gè)指標(biāo)，就很難使無(wú)土育苗、無(wú)土栽培實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。因此，基質(zhì)的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)蔬菜優(yōu)質(zhì)、安全和高產(chǎn)的前提。

多年來(lái)，歐洲國(guó)家大多選用巖棉作為果菜無(wú)土栽培基質(zhì)，因?yàn)閹r棉對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的干擾小，能夠?yàn)橹参锷L(zhǎng)提供穩(wěn)定的三相比和水氣協(xié)調(diào)環(huán)境。我國(guó)無(wú)土栽培專(zhuān)用的巖棉開(kāi)發(fā)相對(duì)滯后，嚴(yán)重制約了巖棉無(wú)土栽培技術(shù)的推廣。

實(shí)現(xiàn)徹底“脫鹽”，纖維、顆粒在果菜整個(gè)生長(zhǎng)期保持良好、穩(wěn)定的物理、化學(xué)性狀，是椰糠成為理想無(wú)土栽培基質(zhì)的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)的椰糠基質(zhì)受資源、脫鹽處理技術(shù)不成熟、商品化開(kāi)發(fā)等限制尚未得到大力發(fā)展。進(jìn)口的椰糠基質(zhì)則因產(chǎn)地和生產(chǎn)工藝不同，質(zhì)量存在較大差異，為營(yíng)養(yǎng)液的管理帶來(lái)一系列問(wèn)題，目前也難以成為主流栽培基質(zhì)。但從基質(zhì)的三相比、使用過(guò)程基質(zhì)粒徑穩(wěn)定性及對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的干擾程度等方面考慮，椰糠是較為理想的栽培基質(zhì)之一。

草炭、珍珠巖、蛭石是除巖棉以外在無(wú)土栽培中用量最大的基質(zhì)，也是育苗基質(zhì)的主要原料。這三種基質(zhì)在我國(guó)的資源相對(duì)豐富，產(chǎn)地及生產(chǎn)企業(yè)較多，可以根據(jù)不同地區(qū)、不同作物的栽培需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化配制，將可形成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的“混配基質(zhì)”。

水質(zhì)的重視程度不夠

無(wú)土栽培作物對(duì)水的需求，不僅是為了滿足作物最基本的水分代謝需求，更是為了實(shí)現(xiàn)無(wú)土栽培根際環(huán)境的穩(wěn)定性，避免非必需元素的累積“中毒”或“積鹽”問(wèn)題，確保無(wú)土栽培作物生長(zhǎng)健康、活力持久，實(shí)現(xiàn)作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

多數(shù)人認(rèn)為沒(méi)有受到工業(yè)污染的干凈河水、井水、自來(lái)水、雨水均可用于無(wú)土栽培。但是，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中須關(guān)注其中可能含有的各種雜質(zhì)。例如，河水中可能含有沙子、有機(jī)顆粒物、蟲(chóng)卵、有害微生物及干擾營(yíng)養(yǎng)液平衡的鹽離子；井水可能含有有機(jī)顆粒物、蟲(chóng)卵、有害微生物或過(guò)量的鈣、鎂、硫、鈉、氟、鐵及重金屬元素，其電導(dǎo)率和酸堿度會(huì)干擾營(yíng)養(yǎng)液平衡和有效性；自來(lái)水中的可溶性礦物質(zhì)總離子濃度（電導(dǎo)率）也可能會(huì)干擾營(yíng)養(yǎng)液平衡和有效性；雨水則可能含有工業(yè)污染物和自然塵土沉降，未經(jīng)處理的昆蟲(chóng)、枯枝爛葉都會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)液的酸堿度。

基質(zhì)無(wú)土栽培不同于水耕栽培，水耕栽培一旦營(yíng)養(yǎng)液鹽分或有害物質(zhì)含量超標(biāo)，可以徹底更換營(yíng)養(yǎng)液，使根部獲得全新、優(yōu)質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境?；|(zhì)栽培中，配制營(yíng)養(yǎng)液的水源中所含的任何一種礦物質(zhì)、微生物、顆粒物、有機(jī)質(zhì)，都是一種不斷積累、富集的過(guò)程。除了作物必需元素含量會(huì)出現(xiàn)階段性升降或遞減以外，非必需礦物質(zhì)、微生物都是逐步累積的，因此，鹽份積聚是基質(zhì)無(wú)土栽培面臨的主要問(wèn)題。

如果你選擇了最好的栽培基質(zhì)，卻忽略了對(duì)水質(zhì)的要求，水中有害礦質(zhì)元素和非必需元素礦物質(zhì)的富集，會(huì)對(duì)根際環(huán)境產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的破壞，從而使植物生育期縮短，后期產(chǎn)量、品質(zhì)下降。即使采取滴灌清水“洗鹽”，也不會(huì)有太好的效果，還會(huì)造成大量的水資源浪費(fèi)。因此，基質(zhì)栽培必須重視水質(zhì)問(wèn)題。

養(yǎng)分失衡

無(wú)土栽培養(yǎng)分供應(yīng)的最大優(yōu)點(diǎn)是營(yíng)養(yǎng)均衡且長(zhǎng)期有效，這是實(shí)現(xiàn)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的前提。目前，國(guó)內(nèi)的無(wú)土栽培主要方式為有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培，其優(yōu)點(diǎn)是管理簡(jiǎn)單。但該模式因沿用了土壤栽培的經(jīng)驗(yàn)和基于降低成本的考慮，在配制基質(zhì)時(shí)，會(huì)添加雞糞、豬糞、牛糞、餅肥等農(nóng)家有機(jī)肥，或者添加氮磷鉀復(fù)合肥、過(guò)磷酸鈣、二銨、尿素等普通化肥。雖然，這些肥料是土壤栽培的優(yōu)質(zhì)肥源，但它們并不是無(wú)土栽培的理想肥源。這些肥料中含有大量的“雜質(zhì)”，有些含有過(guò)量的鈉，有些含過(guò)量的鈣、磷、氮，有些含過(guò)量的重金屬汞、砷、鉻和其他無(wú)益物質(zhì)。這些復(fù)雜的養(yǎng)分會(huì)影響?zhàn)B分無(wú)土栽培即時(shí)精準(zhǔn)的養(yǎng)分管理，并且在不斷追施這些肥料的過(guò)程中，大量附屬的無(wú)益礦物質(zhì)、重金屬成份被富集在基質(zhì)中，使得根部周?chē)纬筛啕}份脅迫環(huán)境，影響有益元素的正常吸收（離子拮抗），不利于無(wú)土栽培的優(yōu)質(zhì)和安全生產(chǎn)。

為此，要實(shí)現(xiàn)基質(zhì)栽培管理過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品質(zhì)量安全可控，應(yīng)避免使用普通化肥、普通有機(jī)肥作為無(wú)土栽培的營(yíng)養(yǎng)源，即使作為部分“替代性養(yǎng)分”的考慮，也只能在配制基質(zhì)時(shí)作為“基肥”少量添加，不宜大量或依賴(lài)這類(lèi)肥料，尤其不應(yīng)連續(xù)追施，否則，必然是弊大于利。無(wú)土栽培應(yīng)選擇有效成分含量高、純度高，且含植物必需元素的化合物來(lái)配制“全價(jià)營(yíng)養(yǎng)液”，使有益元素能完全根據(jù)作物的生長(zhǎng)發(fā)育需要實(shí)現(xiàn)“即時(shí)調(diào)控”，發(fā)揮每一種礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的應(yīng)有“營(yíng)養(yǎng)價(jià)值”，使作物在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，始終處于理想的養(yǎng)分供給狀態(tài)，是現(xiàn)代乃至將來(lái)無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)供給的主要方式。

滴管堵塞 供液不均

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外的基質(zhì)無(wú)土栽培，其水肥供給的灌溉方式以滴灌為主，滴管的微細(xì)滴孔結(jié)構(gòu)作為單純的灌溉使用時(shí)，做好水的“過(guò)濾”可有效減少“物理堵塞”，并延長(zhǎng)到引起“化學(xué)堵塞”的使用周期。然而，無(wú)土栽培的灌溉是水肥同步的，水中添加的營(yíng)養(yǎng)液成分增加了滴灌系統(tǒng)物理堵塞的幾率，也加劇了化學(xué)堵塞的進(jìn)程。同時(shí)，更容易引起綠藻滋生而產(chǎn)生“生物堵塞”。通常，國(guó)內(nèi)的無(wú)土栽培果菜，即便是新安裝的滴灌設(shè)施，在一茬果菜未結(jié)束前，物理堵塞、生物堵塞現(xiàn)象就已有發(fā)生，灌溉進(jìn)行時(shí)或灌溉后檢查因“堵塞”而造成缺水的補(bǔ)救作業(yè)，是無(wú)土栽培生產(chǎn)者一項(xiàng)較為繁瑣的工作。而第二茬以后的化學(xué)堵塞、物理堵塞現(xiàn)象就更為普遍了。

滴管一旦發(fā)生局部或成片的堵塞問(wèn)題，就意味著一個(gè)栽培系統(tǒng)內(nèi)的作物水肥供給不均勻、不均衡，從而導(dǎo)致作物生長(zhǎng)發(fā)育情況，果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)不一致，使智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化的無(wú)土栽培，變成需要大量人力輔助的農(nóng)藝作業(yè)，作物的商品性、品質(zhì)難以得到提升，喪失了無(wú)土栽培原有的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。

“肥害”嚴(yán)重

國(guó)內(nèi)基質(zhì)無(wú)土栽培的營(yíng)養(yǎng)與水肥供給管理，多數(shù)只重視營(yíng)養(yǎng)液濃度的配制，而忽略作物根部基質(zhì)中的電導(dǎo)率（總離子濃度）變化。例如，溫室內(nèi)加溫引起空氣干燥時(shí)；夏秋溫室內(nèi)通風(fēng)降溫時(shí)；室內(nèi)光照強(qiáng)度大、溫度高，植株蒸騰旺盛時(shí)，植物根部基質(zhì)中的離子濃度在白天幾個(gè)小時(shí)中會(huì)迅速升高，造成根部的“鹽分脅迫”，從而導(dǎo)致植株生理性失水萎蔫。

北京地區(qū)4～10月份的氣候干燥，光照強(qiáng)度大，容易形成高溫環(huán)境，導(dǎo)致作物蒸騰旺盛。此時(shí)如果供給的營(yíng)養(yǎng)液濃度不能實(shí)現(xiàn)水肥同步吸收，根部離子濃度就會(huì)急速升高，稍不注意就會(huì)影響作物的產(chǎn)量、品質(zhì)。

大多種植者認(rèn)為無(wú)土栽培番茄、甜椒、辣椒、茄子發(fā)生“臍腐”是由于“生理缺鈣”引起的，因此會(huì)盲目增加營(yíng)養(yǎng)液中的鈣濃度，甚至進(jìn)行根外追肥。其實(shí)這是嚴(yán)重的“高濃度肥害”造成的水分代謝障礙，只要用低濃度營(yíng)養(yǎng)液或清水進(jìn)行灌溉，把基質(zhì)中的總離子濃度降低，果實(shí)的臍腐現(xiàn)象就會(huì)有所緩解。

通常，植物根部離子濃度偏高，水分吸收已經(jīng)發(fā)生障礙時(shí)，葉片會(huì)出現(xiàn)無(wú)光澤、灰暗，色澤變深，生長(zhǎng)點(diǎn)附近節(jié)間變短，早晨葉片不吐水等現(xiàn)象。

所以，當(dāng)基質(zhì)無(wú)土栽培的植株冠層高度達(dá)1 m以上時(shí)，要注意根部基質(zhì)中總離子濃度的變化并及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)控。植株一旦受到傷害，生長(zhǎng)與結(jié)果之間的平衡就會(huì)被打破且很難恢復(fù)，這也是5月份以后無(wú)土栽培番茄植株長(zhǎng)勢(shì)“弱化”的原因之一。

作者簡(jiǎn)介：汪曉云（1966-），男，浙江常山人，北京綠東國(guó)際農(nóng)業(yè)科技有限公司董事長(zhǎng)，長(zhǎng)期從事蔬菜無(wú)土栽培技術(shù)研究與推廣。