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园艺植物 我国是世界上设施园艺面积最大的国家，其栽培面积已超过400 万亩，在保障园艺产品周年稳定供应、促进农民增收致富和实现农业可持续发展中发挥了巨大的作用。但是随着园艺设施中连续多年的连作栽培，出现了土壤理化性状变劣、连作障碍严重等问题，迫切需要寻找新的对策予以解决。外源性有机基质的介入就是其对策之一，此外，有机基质也是快速发展的工厂化育苗、立体栽培、无土栽培等各种新型栽培方式中必不可少的介质。因此有机基质的开发和应用就成了设施园艺中一个亟待研究的重要领域。
产品应用-育苗基质 20 世纪80 年代以来，设施园艺在我国得到了迅速而持续的发展。利用温室、大棚等农业设施可以改善农业生产的环境条件，进行春提早、秋延后及反季节栽培，对均衡蔬菜周年供应、提高人民生活水平和菜农的经济收入都起到了积极作用。但是设施农业在长期的生产实践过程中，也逐渐产生了一些令人关切的土壤生态环境问题，如表层土壤次生盐渍化加重、土壤酸化、土壤连作病虫害越来越严重等，反映在蔬菜品质上表现为体内硝酸盐含量及农药含量超标等，严重影响设施栽培的可持续发展。作为解决设施土壤问题的有效途径之一，国外无土栽培技术被引入到国内，并得到了相应较快的发展。
产品应用-栽培基质 与土壤栽培相比，无土栽培具有作物长势强、产量高，节水、节肥、省力、省工，可以避免土壤传染的病虫草害等优点。无土栽培分为营养液栽培(水培、雾培) 和固体基质(简称基质) 栽培两大类。营养液循环栽培需要的装置较复杂，一次性投资较大，而且栽培中的水肥管理技术与传统的土壤栽培之间的差异很大，需要生产者有较高的文化素质和劳动技能；相对而言，基质栽培需要的设施费用相对较少，基质栽培的技术与土壤栽培之间比较接近，劳动者容易掌握。在设施农业发达的西欧、北美一些国家，基质栽培面积不断扩大，且有部分取代营养液循环栽培的趋势。在国内，目前无土栽培的类型也以基质栽培为主。
栽培 用于固定植株并且能提供一定营养成分的基础物质统称为基质。无土栽培离不开基质，即使是营养液循环栽培方式，其育苗期间也必须使用基质。对无土栽培基质的要求有物理性状和化学性状两个方面。从物理性状来看，要求粒径、容重和孔隙度等指标适中，以协调通气、透水和持水之间的关系。从化学性状来考虑，要求pH 为弱酸性至中性，不含有毒物质，不含对植物有害的特殊气味，对养分含量则没有一定要求。
栽培成果 无土栽培的基质分为有机基质和无机基质两大类。无机基质有砂、砾石、岩棉、蛭石、珍珠岩、炉渣等，其养分含量较少，但成分也较稳定。有机基质主要有草炭(又称泥炭)、碳化稻壳和锯木屑等，基质中含有较多的植物能够利用的养分。国内外的基质栽培以草炭、珍珠岩和炉渣等的混合物居多。由于草炭是不可更新的资源，存量有限，且草炭的开采还伴随着湿地资源的破坏；国内草炭大多是从东北运来，价格高，造成基质栽培成本高、效益低的局面，推广应用受到影响。为解决基质来源少、价格高这一瓶颈问题，国内外对替代草炭的有机基质进行了很多研究，其原料主要是废弃的植物残体。这些废弃物原料的类型主要有：(1) 农作物秸秆类：稻麦和棉花秸秆，玉米芯、花生壳、稻壳、棉籽壳、稻糠、麦糠、菇渣、甘蔗渣、向日葵壳；(2) 林木或加工废弃物：树枝和树叶、树皮、巴旦杏壳、锯木屑、椰糠、椰枣废料；(3) 工业生产下脚料：醋糟、酒糟、中药渣、茶渣、芦苇末(制纸浆下脚料)等。这些废弃物来源广泛、种类繁多，既可就地取材、降低成本，又可变废为宝、保护环境。但是尽管基质原料来源多，并且也在生产上进行了应用，而大多是试验性的或自产自用的小规模加工利用，真正进入产业化、商品化生产的极少，所以，迫切需要开发规模化、商品化、标准化的有机基质产品，这对于促进我国设施蔬菜和花卉生产的高产、优质、高效和可持续发展将起到至关重要的作用。
醋糟 对植物残体废弃物的基质化利用需要低成本的适用技术，目前主要采用的是生物发酵技术，即将废弃物料条垛式堆制后进行好氧发酵，通过高温的作用，使物料得到腐熟，大部分可溶性养分得到矿化，大多数病原菌被杀死，以至于不会对植物产生病害和化学毒害。物料发酵原理与传统的堆肥技术相似，只是由于作为基质使用与作为堆肥有机肥使用相比，其在介质中所占比例更高，所以对其腐熟的要求更为严格。由于植物残体在自然状态下的发酵速度慢，且不同的废弃物所具有的物理和化学性状不同，发酵腐熟所需要的时间也不同。因此，在规模化基质生产中，重要的是创造条件加快物料发酵和腐熟的速度，其关键技术包括三个方面：一是通过添加各种辅料，作为调理剂来调节pH，或作为营养调节剂来调节碳氮比(C/N)和养分等性状；二是通过调节温度、水分等环境因子，来调节发酵微生物繁殖生长所需要的环境；三是添加引爆剂，即引入外源微生物，从而加快物料发酵的进程。 醋糟发酵 在1996~2015 年的20年间，本研究团队在国家和省、市项目的支持下，先后进行了利用造纸工业废渣芦苇末、制醋工业废渣醋糟、大田作物秸秆和园艺作物鲜秸秆、食用菌渣、锯木屑等废弃物开发园艺有机基质的研究，从原料配方、环境调控、发酵工艺，到栽培应用、水肥管理，再到基质理化性状检测技术，都进行了深入的研究，成果获得多项国家级和省部级科技进步奖。由于制醋业是江苏大学所在地镇江市的特色工业，对于醋糟废弃物的处理一直是从企业到地方政府特别关注的环保问题，因此，本团队对于醋糟基质化利用的研究也最具特色、最为深入，规模化、商品化和标准化开发的工艺最为成熟，在生产上推广应用最多。本书重点以醋糟为例来论述有机基质的开发和应用技术，对于其他各类废弃物的基质化利用都有指导或参考价值。
本文摘编自李萍萍 张西良 赵青松 等著《园艺植物有机栽培基质的开发与应用》一书，内容有删节，标题为编者所加。 园艺植物有机栽培基质的开发与应用 ISBN 978-7-03-057027-7 李萍萍 张西良 赵青松 等 著 责任编辑: 惠 雪 梅靓雅
《园艺植物有机栽培基质的开发与应用》以酿造糟渣醋糟为例，系统地介绍了利用生物质有机废弃物进行园艺植物基质开发及栽培育苗应用中的一些关键技术。书中详细介绍了有机废弃物堆制发酵中的理化性状调节和环境因子调控技术，微生物在促进发酵中的作用及其筛选方法；有机基质在蔬菜育苗、叶菜和果菜栽培中的基质配方技术，蔬菜栽培中的养分和水分供需特点及管理技术；基质中含水量、电导率、pH、氮素等重要性状的快速检测方法，以及有机基质多参数便携式检测仪和无线检测仪的设计方法。其研究结果可为有机废弃物的无害化利用、设施园艺高效基质栽培技术提供理论依据和技术支撑。 本书可作为园艺植物栽培、农业资源与环境、农业工程、环境保护、测控技术等专业技术人员和科研工作者的参考用书，也可作为大专院校、科研单位相关专业的研究生及本科生的课外读物。
（本期编辑：王芳） |
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