無土育苗技術(shù)在林業(yè)育苗中的應(yīng)用探究

摘 要：無土育苗技術(shù)通過采用人工基質(zhì)與營養(yǎng)液替代傳統(tǒng)土壤，為林業(yè)育苗提供了高效、節(jié)約資源、減少病蟲害的新途徑。無土育苗技術(shù)在縮短育苗周期、提高成活率、節(jié)約資源和保護環(huán)境方面具有顯著優(yōu)勢，但存在技術(shù)成本高、操作復(fù)雜及環(huán)境適應(yīng)力不強等問題?；诖耍娣治隽藷o土育苗技術(shù)在林業(yè)育苗中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及其面臨的問題，提出了多渠道降低成本、加強技術(shù)推廣、調(diào)整技術(shù)方案的策略。同時，以寧夏固原地區(qū)為例，展示了無土育苗技術(shù)在干旱半干旱地區(qū)的成功應(yīng)用及其顯著的經(jīng)濟與生態(tài)效益，為林業(yè)育苗的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：無土育苗技術(shù)；林業(yè)育苗；人工基質(zhì)；成活率

中圖分類號：S723.1 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）10–00-03

無土育苗技術(shù)是現(xiàn)代林業(yè)中的核心技術(shù)之一，其憑借高效、節(jié)約資源、減少病蟲害等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于各類林木育苗項目。在林業(yè)育苗中，無土育苗技術(shù)有望成為解決傳統(tǒng)育苗方式弊端、提高育苗質(zhì)效的新型手段，但該技術(shù)在實際應(yīng)用中顯現(xiàn)的各類問題也亟待解決。

1 無土育苗技術(shù)概述

1.1 無土育苗技術(shù)的概念與類型

無土育苗技術(shù)是指不依賴傳統(tǒng)土壤，采用人工基質(zhì)或營養(yǎng)液為植物提供生長所需的養(yǎng)分和水分的新型育苗技術(shù)。當(dāng)前，無土育苗主要分為三大類型：營養(yǎng)液育苗、基質(zhì)育苗和混合基質(zhì)育苗。營養(yǎng)液育苗依賴于純營養(yǎng)液為植物生長提供所需的所有養(yǎng)分；基質(zhì)育苗將泥炭、蛭石等無機基質(zhì)作為生長介質(zhì)；混合基質(zhì)育苗指在基質(zhì)中加入少量土壤或有機質(zhì)，以增強基質(zhì)保水性和透氣性[1]。

1.2 國內(nèi)無土育苗技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，國內(nèi)無土育苗技術(shù)發(fā)展迅速，尤其是在蔬菜、花卉等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域成果斐然，但在林業(yè)的普及率不高。《中國農(nóng)業(yè)發(fā)展報告》及相關(guān)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，截至目前，我國無土栽培行業(yè)市場規(guī)模已達到600億元，面積已達約3萬hm2。其中，蔬菜育苗占比較高，已超過60%。從地域分布來看，技術(shù)應(yīng)用主要集中于東部沿海發(fā)達地區(qū)，中西部地區(qū)受資金、技術(shù)等因素的限制，發(fā)展相對遲緩。總體而言，國內(nèi)無土育苗技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用潛力巨大，但面臨推廣和成本等問題。

1.3 無土育苗技術(shù)在林業(yè)育苗中的優(yōu)勢

無土育苗技術(shù)能夠有效縮短育苗周期、加速苗木生長，并通過精準控制水分與養(yǎng)分，確保苗木的高成活率并快速達到移栽標準。相較于傳統(tǒng)土壤育苗方式，無土育苗可降低對自然土壤的依賴，避免土壤資源的過度開發(fā)、減少環(huán)境污染。此外，該技術(shù)還能有效隔離土壤中的病原體，降低病蟲害的發(fā)生率，便于實施病蟲害的精細化監(jiān)測與防治，減少化學(xué)藥劑的使用，提高苗木的整體健康水平。無土育苗的標準化和工廠化模式也可以簡化林木育苗整體的管理流程，降低人工操作的復(fù)雜性，而其培育出的苗木由于重量輕，特別適合進行大規(guī)模、長距離運輸與移栽，這為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了極大便利與效益[2]。

2 無土育苗技術(shù)在林業(yè)育苗應(yīng)用中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.1 基質(zhì)選擇與配制

作為無土育苗的核心部分，基質(zhì)直接決定了苗木根系的健康發(fā)育情況。林業(yè)育苗基質(zhì)種類主要包括泥炭、蛭石、珍珠巖等，配合使用可降低基質(zhì)成本，優(yōu)化基質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，為苗木生長創(chuàng)造更加良好的條件。其中，泥炭由于較高的有機質(zhì)含量和良好的保水性，可顯著加快林木苗木的根系發(fā)育速度，使成活率達到20%～30%；而蛭石與珍珠巖在優(yōu)化基質(zhì)通氣性和排水性方面扮演著重要角色，尤其是蛭石，其獨特的性質(zhì)賦予了基質(zhì)一定的養(yǎng)分儲存能力。作為替代基質(zhì)，稻殼炭、鋸末等環(huán)保材料也逐步被引入林業(yè)育苗領(lǐng)域。

基質(zhì)的配制必須根據(jù)不同樹種的生長需求進行調(diào)整。一般情況下，泥炭、珍珠巖、蛭石的比例為3∶1∶1，但對一些耐旱性較強的樹種，如沙棘，可以適當(dāng)增加珍珠巖的比例以提高基質(zhì)的排水能力。濕地樹種，如水杉，則可增加泥炭的比例以穩(wěn)定基質(zhì)的保水性。此外，基質(zhì)的pH值調(diào)控環(huán)節(jié)也必不可少，松樹等針葉樹種適宜pH值為5.5～6.0的基質(zhì)，樺樹等闊葉樹種適宜pH值為6.0～6.5的基質(zhì)。添加石灰或硫黃也可以有效調(diào)整基質(zhì)的酸堿性，為不同樹種的生長構(gòu)建適宜的化學(xué)環(huán)境[3]。

2.2 營養(yǎng)液配方與管理

營養(yǎng)液為苗木生長提供必要的養(yǎng)分，合理的營養(yǎng)液配方與管理更有助于苗木健康生長。不同樹種對營養(yǎng)液的需求不同，例如，松樹苗對鉀元素的需求較大，柳樹苗則對氮元素的需求較大。

合理配比的營養(yǎng)液能明顯提高苗木的生長速率和成活率。例如：在幼苗生長初期（1～3個月），氮磷鉀的配比可設(shè)定為2∶1∶1，以促進根系生長；在生長中期（3～6個月），可將配比調(diào)整為1∶1∶2，以促進地上部分的發(fā)育。此外，營養(yǎng)液的濃度也需根據(jù)苗木生長階段進行動態(tài)調(diào)整，一般情況下濃度應(yīng)控制在0.5～1.5 EC，濃度過高或過低會使苗木營養(yǎng)不良或中毒。

營養(yǎng)液的管理還涉及供液頻率與方式。滴灌和噴灌是常見的兩種供液方式，滴灌技術(shù)可以將營養(yǎng)液精準輸送至根系區(qū)域以減少浪費和蒸發(fā)損失；噴灌則適用于較大面積的育苗場地，覆蓋區(qū)域較廣，更利于基質(zhì)保持適度濕潤。在供液頻率上，每天保證供液1～2次，后期在苗木的生長過程中可以適當(dāng)增加供液次數(shù)以使苗木獲得持續(xù)的養(yǎng)分供應(yīng)。

2.3 育苗環(huán)境控制

2.3.1 溫度控制

不同樹種對溫度的要求不同。一般而言，針葉樹種的最佳育苗溫度為20～25 ℃，而闊葉樹種則適合在25～30 ℃的環(huán)境中生長。溫度過低會使苗木生長緩慢，溫度過高則會加劇光合作用，加速水分蒸發(fā)從而使苗木脫水死亡。在現(xiàn)代無土育苗技術(shù)中，溫室控溫系統(tǒng)能夠借助自動感應(yīng)裝置調(diào)節(jié)大棚內(nèi)溫度，平衡苗木生長所需的穩(wěn)定溫度區(qū)間。

2.3.2 濕度控制

濕度會影響無土育苗成效，濕度過高容易使苗木根部腐爛及誘發(fā)真菌病害，濕度過低則會抑制苗木的水分吸收。育苗階段的濕度一般應(yīng)控制在60%～80%。在實際操作中可以使用噴霧加濕系統(tǒng)，在空氣濕度下降時自動啟動系統(tǒng)，為苗木生長提供理想的濕度環(huán)境。

2.3.3 光照控制

光照是影響苗木光合作用、保障苗木生長速率的因素。針葉樹種如落葉松對光照的要求較高，每天要保證12～14 h的光照時間，紅豆杉等耐陰樹種則對光照的需求較小?，F(xiàn)代光控技術(shù)使用人工光源（如LED燈）進行補光，使苗木在陰雨天氣甚至夜間也能進行光合作用。此外，光照強度也需根據(jù)不同樹種進行調(diào)整，過強的光照易引起光合作用過度從而大量消耗苗木內(nèi)部水分；過弱的光照則會抑制光合作用，使苗木生長緩慢[4]。

2.4 病蟲害防治

2.4.1 物理防治

無土育苗技術(shù)依賴于嚴格的環(huán)境控制，通過使用物理隔離手段減少病蟲害的入侵機會。例如，在溫室或大棚中，利用防蟲網(wǎng)覆蓋育苗區(qū)域，防止外界害蟲飛入。同時，定期更換基質(zhì)和清洗育苗容器，防止病原體在基質(zhì)中積累。在發(fā)現(xiàn)局部蟲害時，可使用物理器械如黃板誘殺或紫外線燈誘捕，以減少害蟲數(shù)量。相較于傳統(tǒng)土壤育苗中的手工捉蟲或噴藥，這些措施更加環(huán)保精準。

2.4.2 生物防治

無土育苗技術(shù)為生物防治提供了更為適宜的環(huán)境，在無土基質(zhì)中引入天敵昆蟲或有益微生物來控制病蟲害，如放線菌、假單胞菌等能夠快速繁殖，有效抑制病原菌的生長。此外，利用天敵昆蟲如捕食螨、瓢蟲等，可以實現(xiàn)對害蟲的自然控制，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，這不僅環(huán)保，還能增強苗木的自身抵抗力，維護生態(tài)平衡。

2.4.3 化學(xué)防治

與傳統(tǒng)土壤育苗不同，無土育苗中的化學(xué)防治更加注重精準施藥和生態(tài)安全。在選擇藥劑時，優(yōu)先考慮低毒性、低殘留的生物農(nóng)藥或天然提取物，以減少對環(huán)境的污染。在施藥方式上，采用局部噴灑或定點投放的方式，避免藥劑浪費或誤傷苗木。同時，構(gòu)建病蟲害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)并處理病蟲害問題，促進苗木健康生長。

3 無土育苗技術(shù)在林業(yè)育苗中面臨的問題

3.1 技術(shù)成本高昂

無土育苗技術(shù)的實施成本相對較高，主要體現(xiàn)在以下2個方面：第一，營養(yǎng)液和基質(zhì)的成本。無土育苗多依賴泥炭、蛭石、珍珠巖等高質(zhì)量基質(zhì)，在大規(guī)模應(yīng)用時成本較為高昂。營養(yǎng)液的配置涉及大量元素和微量元素的精確調(diào)配供應(yīng)，與傳統(tǒng)土壤育苗相比顯著增加了整體成本。第二，設(shè)施投入成本較高。無土育苗需在溫室或大棚中進行，涉及溫控設(shè)備、濕度調(diào)節(jié)裝置及水肥一體化灌溉系統(tǒng)等高科技設(shè)備的使用，初期投入費用較大，對于中小型林業(yè)企業(yè)而言會造成一定的資金壓力。

3.2 技術(shù)操作復(fù)雜

無土育苗技術(shù)的操作難度較大，學(xué)習(xí)者面臨技術(shù)掌握的挑戰(zhàn)。首先，基質(zhì)的選擇與配制、營養(yǎng)液的配置與管理、環(huán)境控制等技術(shù)環(huán)節(jié)要求技術(shù)者掌握較高的專業(yè)技能，具備植物營養(yǎng)學(xué)、土壤學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的知識。其次，農(nóng)民和林業(yè)生產(chǎn)者掌握這項新技術(shù)需要時間，且技術(shù)培訓(xùn)成本較高，加上無土育苗與傳統(tǒng)育苗差異明顯，整體學(xué)習(xí)門檻較高，技術(shù)推廣面臨困難。

3.3 環(huán)境適應(yīng)力不強

無土育苗存在地域適應(yīng)性特征，不同地區(qū)的氣候條件差異較大，溫度、濕度、光照等環(huán)境因素的差異會影響無土育苗效果。例如，在南方濕熱地區(qū)，濕度過高容易引起基質(zhì)發(fā)霉，而在北方寒冷地區(qū)，育苗過程中需要耗費大量能源來維持適宜的溫度，無形中增加生產(chǎn)成本。病蟲害防控的復(fù)雜性也限制了無土育苗的可持續(xù)應(yīng)用，如無土環(huán)境中的高密度種植條件容易誘發(fā)特定病害，若不能及時控制病蟲害，則會嚴重影響苗木的成活率。

4 無土育苗技術(shù)在林業(yè)育苗中的應(yīng)用策略

4.1 多渠道降低成本

首先，優(yōu)化基質(zhì)配方，降低材料成本。在泥炭和珍珠巖等材料中可適當(dāng)添加替代品如鋸末、稻殼等，降低成本。例如，稻殼炭成本低廉且具備良好的透氣性和保水性，適合用于林木育苗。營養(yǎng)液的成本可依靠合理配方輔助以科學(xué)管理來進行優(yōu)化，減少營養(yǎng)液浪費。其次，實施規(guī)?；a(chǎn)，降低單位生產(chǎn)成本。在大型育苗場集中育苗、統(tǒng)一管理，小型林業(yè)生產(chǎn)則采用聯(lián)合育苗的方式，降低設(shè)施和技術(shù)投入成本。最后，政府應(yīng)提供資金補貼或貸款支持，幫助林業(yè)生產(chǎn)者降低初期投入成本，緩解生產(chǎn)者的資金壓力。

4.2 加強技術(shù)推廣

無土育苗技術(shù)的推廣離不開多方共同努力。首先，開展系統(tǒng)化的技術(shù)培訓(xùn)，針對農(nóng)民和林業(yè)從業(yè)者的實際需求，制定簡單易懂的培訓(xùn)課程，采用視頻教程、手冊等形式提高技術(shù)普及度。技術(shù)培訓(xùn)的重點應(yīng)放在基質(zhì)配制、營養(yǎng)液管理和環(huán)境控制等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，幫助技術(shù)操作者提升基本的操作能力。其次，建設(shè)示范基地，展示無土育苗技術(shù)的實際應(yīng)用效果，使生產(chǎn)者直觀了解無土育苗的實操方式。最后，加大宣傳力度，通過農(nóng)業(yè)展覽、媒體報道等形式，提高公眾對無土育苗技術(shù)的認知，尤其要展示技術(shù)的經(jīng)濟、生態(tài)效益，以便吸引更多從業(yè)者參與。

4.3 調(diào)整技術(shù)方案

根據(jù)地域特點調(diào)整技術(shù)方案，增強無土育苗技術(shù)對環(huán)境的適應(yīng)性。首先，在濕度較高的南方地區(qū)可以采用更為透氣的基質(zhì)，防止基質(zhì)過度潮濕。在寒冷的北方地區(qū)則需引入節(jié)能型溫控技術(shù)，如采用太陽能加熱系統(tǒng)或熱泵技術(shù)，減少能源消耗，降低育苗成本。其次，引入智能化監(jiān)測設(shè)備如溫濕度傳感器、光照強度監(jiān)控器等，實時監(jiān)控育苗環(huán)境變化、及時發(fā)現(xiàn)病蟲害早期征兆。最后，推廣環(huán)保、節(jié)能型無土育苗技術(shù)，如無土循環(huán)水培系統(tǒng)等，結(jié)合LED光源照射、噴淋營養(yǎng)液等智能化手段，節(jié)約當(dāng)?shù)馗嘏c水資源[5]。

5 寧夏固原地區(qū)無土育苗技術(shù)的應(yīng)用

5.1 地區(qū)背景介紹

寧夏固原地區(qū)位于中國西北部，屬于典型的干旱半干旱氣候區(qū)，年降水量僅為300～400 mm，且全年蒸發(fā)量大于降水量，水資源嚴重匱乏。由于土壤貧瘠，風(fēng)沙大，當(dāng)?shù)卦趯嵤﹤鹘y(tǒng)林業(yè)育苗的過程中面臨著苗木成活率低、培育周期長等問題。近年來，固原地區(qū)開始引入無土育苗技術(shù)，以提高育苗效率，解決育苗對土壤、水資源的依賴問題。

5.2 面臨的問題與采取的策略

在應(yīng)用無土育苗技術(shù)過程中，固原地區(qū)存在水資源短缺、基質(zhì)成本高和技術(shù)推廣難度大等問題。第一，當(dāng)?shù)亟邓?，水資源不足，傳統(tǒng)灌溉方式難以滿足育苗對水分的需求，因此當(dāng)?shù)匾肓说喂嗉夹g(shù)和閉環(huán)水循環(huán)系統(tǒng)精確控制水量，最大限度地發(fā)揮了水資源的作用。第二，關(guān)于基質(zhì)和營養(yǎng)液的成本高昂問題，固原地區(qū)因地制宜地采用了本地可再生資源與沙漠土壤混合基質(zhì)，降低了育苗的材料成本。第三，為解決技術(shù)操作復(fù)雜的問題，當(dāng)?shù)卣c林業(yè)部門聯(lián)合建立起示范基地，借助培訓(xùn)和技術(shù)手冊普及無土育苗技術(shù)，鼓勵當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)接受、使用新技術(shù)。

5.3 應(yīng)用效果與經(jīng)濟效益分析

首先，苗木的成活率有所提高，補苗次數(shù)減少，也節(jié)省了育苗成本；其次，育苗周期從18個月縮短至12個月，使林農(nóng)更快地獲得經(jīng)濟效益；最后，滴灌系統(tǒng)和水循環(huán)技術(shù)使水資源利用效率提高40%～50%。盡管初期投入較高，但憑借基質(zhì)優(yōu)化、節(jié)水和養(yǎng)分控制等措施，整體成本得到有效控制。

此外，固原地區(qū)無土育苗技術(shù)的應(yīng)用也引導(dǎo)了當(dāng)?shù)孛缒旧a(chǎn)經(jīng)營者調(diào)整自身的育苗結(jié)構(gòu)，促進苗圃地由單一的生態(tài)綠化種苗生產(chǎn)向多用途綠化美化苗木生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，帶動了當(dāng)?shù)亓謽I(yè)發(fā)展，為農(nóng)民增收致富開辟了新路徑；培育出的優(yōu)質(zhì)苗木也被廣泛應(yīng)用于三北防護林、天然林保護、退耕還林等林業(yè)重點工程。

6 結(jié)束語

無土育苗技術(shù)為林業(yè)育苗提供了新思路，但在應(yīng)用過程中須不斷探索。未來，相關(guān)從業(yè)者應(yīng)進一步加強無土育苗技術(shù)的研發(fā)、推廣和應(yīng)用，提高林業(yè)育苗的質(zhì)量和效率，為我國的生態(tài)建設(shè)和林業(yè)發(fā)展作出更大的貢獻。同時，也應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的實際情況因地制宜地使用無土育苗技術(shù)，提高技術(shù)應(yīng)用成效。

參考文獻

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收稿日期：2024-08-11

作者簡介：馬樹舉（1981—），男，寧夏彭陽人，助理工程師，研究方向為森林撫育。