无土草皮生长介质的研究与应用进展

　　要:从生长介质的种类、介质的选择、有机介质的配置和隔离层的设置4个方面，介绍了国内外有机介质和地垫隔离层在无土草皮生产中的研究与应用进展，并阐述了有机介质配置对无土草皮生长发育的影响，指出了环保型有机基质的应用是无土草皮生产可持续发展的方向，为草皮农场充分利用当地基质资源，高效生产无土草皮提供了理论和技术支撑。

　　关键词:无土草皮;生长介质;隔离层;生产应用;研究进展

　　近年来，随着人们生活水平的逐步提高和城市绿化建设的发展，农业栽培技术不断更新，传统的草坪建植方法已无法满足时代发展的需要。在此背景下，无土草皮应运而生，并在生产实践中得以大力推广和应用。国际无土栽培学会(ISOSC)认为［1］:无土栽培是指利用除天然土壤之外的基质给植物提供水分、氧气等条件的栽培方式，主要形式有基质培育和水培两种。基质培育无土草皮以草坪草生长所必须的矿物质组合成人工基质，以此作为生长基质生产草皮。无土基质疏松、透气、保水、微生物活跃、吸肥能力强，为草坪草生长发育创造了良好的环境条件，使草坪草能够生长迅速，且因基质在播种前已进行了消毒和杀虫处理，所以无土草皮的杂草少，病虫害轻，颜色好，外观均一，商品性强，很受市场欢迎。在起草皮时，无土草皮很少发生断根现象，移植时也不会产生萎蔫期，铺植一周后根系可深入基质内，其存活率可达100%。无土草皮一年四季皆能移植，运输成本低，铺设平整，景观效果好［2］。现就无土草皮生长介质的研究与应用现状作一全面介绍，旨在为草皮农场因地制宜，就地取材，充分利用当地基质资源，高效生产无土草皮提供理论和技术支撑。

　　1无土草皮生长介质的选择

　　生产无土草皮的核心是选择合适的生长介质，介质的选择是无土草皮栽培能否成功的关键［3］。有机介质由有机残体组成，含有一定的营养成分。无土草皮常使用的有机介质包括泥炭、锯末、树皮、秸秆、稻壳、菇渣、蔗渣、堆肥、塘泥和椰子壳等。由于各种基质有其自身的特点，其透气性、保水性、pH值、微量元素含量、分解速度各不相同。介质的取舍应考虑其具有的四个基本功能，即固定植株的能力、保水性能、保肥性能和透气性高低。选择生长介质，应遵循以下基本原则。

　　2无土草皮生长介质的配置

　　2.1国外情况

　　有记载的草皮生产活动最早出现在17世纪的英国，主要是从天然草地和放牧场挖取草皮用于建植草坪绿地。20世纪40年代末期，随着庭院、公共场所草坪绿化的流行，草皮产业也逐步扩展到了中西部地区，并在美国密歇根州和新英格兰州出现了几个商业草皮生产公司，主要是在广阔的奶牛放牧场上利用自然植被生产草皮条，用于周边地区建造墓地草坪，初步开始了草皮零售业务的经营［10］。1967年，以美国草皮生产协会成立为契机，较为系统的草皮生产联合体正式诞生，主要包括草皮生产销售、技术推广、人才培训等内容［11］。但在介质研究方面，20世纪60年代，主要是针对蔬菜和花卉等园艺作物而展开，其中以荷兰的设施农业为典型代表，当时荷兰建有1.1亿平方米的温室，其中3/4以上面积采用基质栽培，栽培基质主要为岩棉和一些混合物(陶粒、泥炭、树皮、椰子纤维等)，并辅以相应的营养液滴灌和栽培技术，对于草皮介质的生产与应用的研究则较少［12］。有试验提出，无土栽培选用介质的方向应以有机废弃物的利用为主，实现资源的可循环利用［13，14］。Stone［15］研究污泥堆肥与海滩沙混合基质与两种商品盆栽混合基质对草坪草生长的影响，发现海滩沙与污泥堆肥的比例为1∶1和3∶1时，草坪草的生长高度、茎秆数和扩展幅度与其中一种商品混合基质相同。这一研究成果使美国的海滩沙和污泥资源得到了充分利用，并大大降低了草皮的生产成本。此外，Hensler［16］采用可降解的有机物———洋麻作为生产基质，进行暖地型无土草皮生产可行性研究，发现以种子直播和根茎繁殖两种方式生产无土草皮，材料定植6周后草皮的盖度均达到了100%。

　　2.2国内情况

　　国内对无土草皮栽培的研究起步相对较晚。20世纪90年代初，北京、上海、天津、广州等大城市开始生产草皮卷。一些学者以锯末［17］、非织造布［18］、生活垃圾［19］等为基质对无土草皮的生产技术做了大量研究。许诺等以碳化稻壳、棉籽壳、锯木屑、蘑菇渣为原料进行不同比例的基质搭配，并以25g/m2的播种量均匀撒播多年生黑麦草，结果表明:锯木屑对于多年生黑麦草垂直生长的提升幅度最高，草皮盖度最大;蘑菇渣与碳化稻壳的比例为1∶4、锯木屑与碳化稻壳的比例为1∶2、棉籽壳与碳化稻壳的比例为1∶4时，对多年生黑麦草无土草皮的综合生产性能均有较好的促进作用。

　　3有机介质在环保型无土草皮生产中的应用

　　3.1环保型无土草皮有机介质的发展

　　无土栽培介质是植物生长的基础和媒介，也是无土栽培技术的关键［25］，不仅具有支撑、固定植株的功能，还具有中转站的作用［26］。除此之外，无土草皮基质应从环保性和经济性出发，尽量避免因开发利用草皮对地球湿地生态系统造成不可逆转的破坏。20世纪70年代以来，国内外不少学者提出利用堆肥、农业有机废弃物、下水道污泥等材料代替泥炭，但因其性质不稳定并且会造成二次污染，一直无法动摇泥炭在无土栽培中的首要地位［27］。为了保护湿地生态系统，泥炭资源较少的，如南欧很少开发利用泥炭，即使在泥炭资源相对丰富的，泥炭的开发利用也受到限制［28］。这些措施促使传统的有机介质逐渐被淘汰，质优价廉的环保型无土草皮生产介质的开发利用已成为当务之急。

　　3.2植物废弃物作为无土草皮生产介质

　　我国是一个农业大国，每年农作物秸秆的产量可达7亿吨左右，这一可再生的天然资源并没有被充分利用，反而被大量焚烧，不仅浪费资源，还污染生态环境［29］。秸秆基质富含多种营养元素，其中全氮、钾和钙含量较高。俞镇慌对秸秆作为草皮生长的基质进行研究表明:秸秆基质的总体孔隙率可达到91.2%，完全能满足草皮对空气的需要。但陈秋全等［30］用秸秆基质在温室大棚中生产草皮，出现了秸秆肥料缺失的现象。王运琦等［31］用炉渣、醋渣、秸秆组配后无土草皮，草皮无杂草、生长周期短、重量轻、且易于铺装，不仅降低了运输成本，而且移植后效果良好。尚玉欣等［32］采用草炭、草木灰、枯落物、腐殖质作为栽培基质代替土壤种植披碱草，发现披碱草在腐殖质∶枯落物∶草木灰为3∶1∶1的介质配置下，植株地上部分和根系的鲜重最大;王钦等［33］生产高羊茅无土草皮，发现在枯落物∶草木灰∶草炭为2∶1∶4的介质配置下，植株地上部分和根系的鲜重最大，并认为草坪草幼苗生物量的增加与基质提供的通透性、保水性、保肥性有关。

　　4无土草皮隔离层材料的选择

　　草皮生产要求成卷快，卷起后破损少，重量轻，品质好，从经济角度还应考虑草皮的年生产次数。因此，除了适宜的培养基质和正确的养护管理措施之外，还要选择合适的隔离层才能取得草皮生产的预期效果。良好的隔离层，能有效地隔离根系下扎，控制草皮的厚度和重量。然而，无论多好的隔离层，都不能完全阻挡根系向下生长，只是尽可能减少了穿过隔离材料的根系。如果没有隔离层，根系则透过基质，深入土层，造成草皮的卷起困难［47］。有研究［48～50］表明:采用无纺布、红砖、塑料薄膜、尼龙网、煤灰、细沙和废旧编织袋等作为生产无土草皮的隔离层，均可限制草皮根系下扎，但不同的隔离层阻挡根系下扎的效果有差异。Parish等［51］发现使用尼龙网，可以提高草皮的强度，能减少运动时飞起的小草块，使在草坪上的弹跳更加均匀。吕优伟等［52］认为农田土(60%)+羊粪(20%)+河沙(20%)+尼龙网是生产草皮的最佳组合，铺网与不铺网相比，成卷时间差距为16d，草皮强度是不铺网的2.26倍，且草皮基本没有破损。强莉等［53］以三合土(土壤、锯末、炉渣)代替土壤，加入尼龙网作为隔离层，结果表明这样的配置方法对土地生产能力损害较小，撕裂强度表现最佳，草皮容易起卷，并且重量较小。

　　5展望

　　无土草皮生产一直是草坪业中的重要内容，新的介质材料和介质配置已成为草皮生产的新动力。以有机混合介质栽培代替传统草皮土壤栽培，以环保型有机介质代替传统有机介质，可避免破坏土壤结构，降低养护管理成本，提高草皮质量。国内对草皮基质的研究取得了较大进展，但在实际生产中不免暴露出技术不成熟、成本较高的缺点。目前，减少无土草皮生产的一次性投资，生产无污染、高质量的草皮是业界关注的关键问题。不论从无土草皮的适用性、经济性的角度出发，还是从市场需要、环境要求方面考虑，能够循环利用、不污染环境的环保型有机介质，才是未来无土草皮基质的主要利用方向。因此，无土草皮有机介质的选择应遵循因地制宜、就地取材的原则，充分利用当地基质资源，并合理搭配，达到低投入、高产出的生产目的。

　　参考文献

　　［1］朱霭峰.要明确无土栽培定义［J］．中国花卉盆景，1988，(05):23．

　　［2］张黎，张银霞.无土草坪建植试验初报［J］．草业科学，2004，(09):71－73．

　　［3］毛羽，张无敌.无土栽培基质的研究进展［J］．农业与技术，2004，(03):83－88．

　　［4］余纪柱.无土栽培基质选择［J］．上海蔬菜，1996，(3):24－25．

　　［5］俞建勇，余燕平，万玉芹，等.秸秆纤维非织造布用作无土栽培基质的研究［J］．纺织学报，2002，23(3):65－66．

　　［6］胡雪华，何亚丽，周丕生，等.非土壤基质生产地毯式草皮的成卷研究［J］．上海农学院学报，1999，(01):1－9．

　　崔高磊＊＊，徐翠＊＊，罗富成*，栾旭辉，罗淞，宋德正，何永围，蒋金娟，王鸿发

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