有机基质栽培是指采用有机物如农作物秸秆、菇渣、草炭、锯末、畜禽粪便等,经发酵或高温处理后,按一定比例混合,形成一个相对稳定并具有缓冲作用的全营养栽培基质原料。
1椰衣纤维
椰衣纤维又称椰壳纤维或椰糠,是椰子加工业的副产品。与泥炭相比,椰衣纤维含有更多的木质素和纤维素,松泡多孔,保水和通气性能良好。pH为酸性,可用于调节pH过高的基质或土壤。P和K的含量较高,但N、Ca、Mg含量低,因此使用中必须额外补充N素,而K的施用量则可适当降低。
国外使用较多,已用于蔬菜和花卉如番茄和金鸡菊的栽培。我国也有相关研究,陈贵林采用椰壳粉和蛭石混合后,发现混合基质能明显促进黄瓜幼苗的生长。由于椰衣纤维制品的优点越来越受到人们的关注,在海南花卉产业中,已经出现了供不应求的局面。
2树皮
不同的树种差异很大,作为基质最常用的树皮是松树皮和杉树皮。树皮含有无机元素但保水性较差,并含有树脂、单宁、酚类等抑制物质,需充分发酵使之降解。刘虎俊发现松树皮基质对于凤梨草莓的营养器官的干物质积累和分蘖有利。范双喜研究表明腐化树皮:草炭为7∶3时对于生菜的生长最为有利。美国的Shbata等,研制的人造土壤就是以腐烂的树皮或泥炭为重要成分制作的,这类土壤具有良好的排水性、保水能力和保肥能力,不仅是花卉无土栽培的适宜基质,而且特别适合作高尔夫球场果岭区草坪土壤。
3蔗渣
蔗渣是制糖业的副产品,最主要的成分是纤维素,其次是半纤维素和木质素。新鲜甘蔗渣由于CN比太高,不经处理植物根系难在其中正常生长,所以在使用前必须经过堆沤处理。在自然条件下其堆沤效果较差,需经过添加氮肥并堆沤处理后,方可成为与泥炭种植效果相当的良好无土栽培基质。
于文进研究表明,蔗渣中加入NH4NO3、膨化鸡粪和堆肥速效菌曲后进行堆沤处理,得到基质用于黄瓜、番茄和菜薹的栽培,均达到了无公害蔬菜产品的要求。龙明华等加入堆肥速效菌曲、尿素、鸡粪后堆沤,所产基质用于西瓜、甜瓜无土栽培的效果较好。我国两广一带蔗渣资源丰富,其作为基质运用的潜力巨大。
4稻壳
稻壳是水稻加工时的副产物,其通透性好,不易腐烂,持水能力一般,可与其它基质材料配合使用,一般用于花卉的扦插基质。通常使用方法是通过暗火闷烧将其炭化,形成炭化稻壳即砻糠。潘凯通过室内理化形状分析和温室内蔬菜作物栽培实验表明,以生稻壳作为有机生态型无土栽培基质的主要配方是可行的,能够满足番茄作物的正常生长发育需要。
5锯末屑
以黄杉和铁杉的锯末为最好,有些侧柏的锯末有毒,不能使用。较粗锯末混以25%的稻壳,可提高基质的保水性和通气性。另外锯末含有大量杂菌及致病微生物,需经过适当处理和发酵腐熟才能应用。其碳素含量较高,经过发酵腐熟分解后还需加入一定量的氮源以利于碳素的降解。用于栽培番茄、辣椒等均取得良好效果。
6芦苇末
芦苇末中有机质、大量元素及植物所需营养元素含量均较高而重金属元素含量很少,pH为中性,总空隙度较大。20世纪90年代以后,瑞士等国家将芦苇末作为有机无土栽培基质应用于蔬菜栽培。近年,我国也开始利用造纸厂的芦苇末废渣生产有机基质,并代替泥炭作为优质无土栽培基质应用于育苗和栽培,取得了较好的效果。
芦苇末有机基质栽培的蔬菜作物比岩棉栽培生育期提前、早熟,产量提高10%以上,且可改进品质,提高食用价值和商品性。这主要是前者栽培的蔬菜作物根系发育好、活力增强;吸水和吸肥能力增大,地上部生长速度快叶片叶绿素含量提高;叶片气孔阻抗减小有利于CO2进入叶组织,因而叶片光合速率增强之故。
7秸秆
将秸秆粉碎后加入鸡粪等有机质或秸秆腐熟剂进行发酵处理,可得到有机生态型无土栽培基质,与其他基质混配后可用于花卉等的栽培。俞建勇等通过实验后认为,将秸秆纤维加工为非织造布可以成为改善土壤机制的有机肥,作为草坪栽培基质具有其他类型的速生草坪所无可比拟的优点,是建设新型速生草坪的极佳选择。
我国作为农业大国每年都会产生大量的农作物秸秆,将秸秆开发利用为园林、园艺栽培基质不仅可以获得廉价原料,使基质生产成本降低,而且对于实现能源多元化,解决“三农问题”,也会有积极的意义。
8花生壳
花生壳基质与其他常用的基质一样,含有丰富的氮、碳钾和中微量元素,但其主要养分含量与其他常用有机基质有较大差异,在用于无土育苗的生产中,施用常规的营养液,可能会出现养分不平衡现象,应根据幼苗的养分需求规律做适当调整。
9其它有机基质
主要来自于各种有机固体废弃物,包括工农业废弃物和城市垃圾。如污泥、砻糠、菇渣、食品工业废料葡萄渣、苹果渣。通常这些有机基质都是与蛙石、珍珠岩等无机基质或泥炭等其它有机基质按一定比例混合使用才能取得较好的效果。