無土育苗技術在林業育苗中的應用探究

摘 要：無土育苗技術通過采用人工基質與營養液替代傳統土壤，為林業育苗提供了高效、節約資源、減少病蟲害的新途徑。無土育苗技術在縮短育苗周期、提高成活率、節約資源和保護環境方面具有顯著優勢，但存在技術成本高、操作復雜及環境適應力不強等問題。基于此，全面分析了無土育苗技術在林業育苗中的關鍵環節及其面臨的問題，提出了多渠道降低成本、加強技術推廣、調整技術方案的策略。同時，以寧夏固原地區為例，展示了無土育苗技術在干旱半干旱地區的成功應用及其顯著的經濟與生態效益，為林業育苗的可持續發展提供參考。

關鍵詞：無土育苗技術；林業育苗；人工基質；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

無土育苗技術是現代林業中的核心技術之一，其憑借高效、節約資源、減少病蟲害等優勢被廣泛應用于各類林木育苗項目。在林業育苗中，無土育苗技術有望成為解決傳統育苗方式弊端、提高育苗質效的新型手段，但該技術在實際應用中顯現的各類問題也亟待解決。

1 無土育苗技術概述

1.1 無土育苗技術的概念與類型

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

1.2 國內無土育苗技術發展現狀

近年來，國內無土育苗技術發展迅速，尤其是在蔬菜、花卉等農業領域成果斐然，但在林業的普及率不高。《中國農業發展報告》及相關行業數據顯示，截至目前，我國無土栽培行業市場規模已達到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，技術應用主要集中于東部沿海發達地區，中西部地區受資金、技術等因素的限制，發展相對遲緩。總體而言，國內無土育苗技術在林業中的應用潛力巨大，但面臨推廣和成本等問題。

1.3 無土育苗技術在林業育苗中的優勢

無土育苗技術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分，確保苗木的高成活率并快速達到移栽標準。相較于傳統土壤育苗方式，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、減少環境污染。此外，該技術還能有效隔離土壤中的病原體，降低病蟲害的發生率，便于實施病蟲害的精細化監測與防治，減少化學藥劑的使用，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，降低人工操作的復雜性，而其培育出的苗木由于重量輕，特別適合進行大規模、長距離運輸與移栽，這為現代農業生產帶來了極大便利與效益[2]。

2 無土育苗技術在林業育苗應用中的關鍵環節

2.1 基質選擇與配制

作為無土育苗的核心部分，基質直接決定了苗木根系的健康發育情況。林業育苗基質種類主要包括泥炭、蛭石、珍珠巖等，配合使用可降低基質成本，優化基質的物理化學性質，為苗木生長創造更加良好的條件。其中，泥炭由于較高的有機質含量和良好的保水性，可顯著加快林木苗木的根系發育速度，使成活率達到20%～30%；而蛭石與珍珠巖在優化基質通氣性和排水性方面扮演著重要角色，尤其是蛭石，其獨特的性質賦予了基質一定的養分儲存能力。作為替代基質，稻殼炭、鋸末等環保材料也逐步被引入林業育苗領域。

基質的配制必須根據不同樹種的生長需求進行調整。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，可以適當增加珍珠巖的比例以提高基質的排水能力。濕地樹種，如水杉，則可增加泥炭的比例以穩定基質的保水性。此外，基質的pH值調控環節也必不可少，松樹等針葉樹種適宜pH值為5.5～6.0的基質，樺樹等闊葉樹種適宜pH值為6.0～6.5的基質。添加石灰或硫黃也可以有效調整基質的酸堿性，為不同樹種的生長構建適宜的化學環境[3]。

2.2 營養液配方與管理

營養液為苗木生長提供必要的養分，合理的營養液配方與管理更有助于苗木健康生長。不同樹種對營養液的需求不同，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），可將配比調整為1∶1∶2，以促進地上部分的發育。此外，營養液的濃度也需根據苗木生長階段進行動態調整，一般情況下濃度應控制在0.5～1.5 EC，濃度過高或過低會使苗木營養不良或中毒。

營養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，滴灌技術可以將營養液精準輸送至根系區域以減少浪費和蒸發損失；噴灌則適用于較大面積的育苗場地，覆蓋區域較廣，更利于基質保持適度濕潤。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增加供液次數以使苗木獲得持續的養分供應。

2.3 育苗環境控制

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，加速水分蒸發從而使苗木脫水死亡。在現代無土育苗技術中，溫室控溫系統能夠借助自動感應裝置調節大棚內溫度，平衡苗木生長所需的穩定溫度區間。

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控制在60%～80%。在實際操作中可以使用噴霧加濕系統，在空氣濕度下降時自動啟動系統，為苗木生長提供理想的濕度環境。

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。現代光控技術使用人工光源（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，光照強度也需根據不同樹種進行調整，過強的光照易引起光合作用過度從而大量消耗苗木內部水分；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

無土育苗技術依賴于嚴格的環境控制，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，利用防蟲網覆蓋育苗區域，防止外界害蟲飛入。同時，定期更換基質和清洗育苗容器，防止病原體在基質中積累。在發現局部蟲害時，可使用物理器械如黃板誘殺或紫外線燈誘捕，以減少害蟲數量。相較于傳統土壤育苗中的手工捉蟲或噴藥，這些措施更加環保精準。

2.4.2 生物防治

無土育苗技術為生物防治提供了更為適宜的環境，在無土基質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，可以實現對害蟲的自然控制，減少化學農藥的使用，這不僅環保，還能增強苗木的自身抵抗力，維護生態平衡。

2.4.3 化學防治

與傳統土壤育苗不同，無土育苗中的化學防治更加注重精準施藥和生態安全。在選擇藥劑時，優先考慮低毒性、低殘留的生物農藥或天然提取物，以減少對環境的污染。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，構建病蟲害監測預警系統，及時發現并處理病蟲害問題，促進苗木健康生長。

3 無土育苗技術在林業育苗中面臨的問題

3.1 技術成本高昂

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

3.2 技術操作復雜

無土育苗技術的操作難度較大，學習者面臨技術掌握的挑戰。首先，基質的選擇與配制、營養液的配置與管理、環境控制等技術環節要求技術者掌握較高的專業技能，具備植物營養學、土壤學和環境科學等領域的知識。其次，農民和林業生產者掌握這項新技術需要時間，且技術培訓成本較高，加上無土育苗與傳統育苗差異明顯，整體學習門檻較高，技術推廣面臨困難。

3.3 環境適應力不強

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

4 無土育苗技術在林業育苗中的應用策略

4.1 多渠道降低成本

首先，優化基質配方，降低材料成本。在泥炭和珍珠巖等材料中可適當添加替代品如鋸末、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。營養液的成本可依靠合理配方輔助以科學管理來進行優化，減少營養液浪費。其次，實施規模化生產，降低單位生產成本。在大型育苗場集中育苗、統一管理，小型林業生產則采用聯合育苗的方式，降低設施和技術投入成本。最后，政府應提供資金補貼或貸款支持，幫助林業生產者降低初期投入成本，緩解生產者的資金壓力。

4.2 加強技術推廣

無土育苗技術的推廣離不開多方共同努力。首先，開展系統化的技術培訓，針對農民和林業從業者的實際需求，制定簡單易懂的培訓課程，采用視頻教程、手冊等形式提高技術普及度。技術培訓的重點應放在基質配制、營養液管理和環境控制等關鍵技術環節，幫助技術操作者提升基本的操作能力。其次，建設示范基地，展示無土育苗技術的實際應用效果，使生產者直觀了解無土育苗的實操方式。最后，加大宣傳力度，通過農業展覽、媒體報道等形式，提高公眾對無土育苗技術的認知，尤其要展示技術的經濟、生態效益，以便吸引更多從業者參與。

4.3 調整技術方案

根據地域特點調整技術方案，增強無土育苗技術對環境的適應性。首先，在濕度較高的南方地區可以采用更為透氣的基質，防止基質過度潮濕。在寒冷的北方地區則需引入節能型溫控技術，如采用太陽能加熱系統或熱泵技術，減少能源消耗，降低育苗成本。其次，引入智能化監測設備如溫濕度傳感器、光照強度監控器等，實時監控育苗環境變化、及時發現病蟲害早期征兆。最后，推廣環保、節能型無土育苗技術，如無土循環水培系統等，結合LED光源照射、噴淋營養液等智能化手段，節約當地耕地與水資源[5]。

5 寧夏固原地區無土育苗技術的應用

5.1 地區背景介紹

寧夏固原地區位于中國西北部，屬于典型的干旱半干旱氣候區，年降水量僅為300～400 mm，且全年蒸發量大于降水量，水資源嚴重匱乏。由于土壤貧瘠，風沙大，當地在實施傳統林業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，固原地區開始引入無土育苗技術，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

在應用無土育苗技術過程中，固原地區存在水資源短缺、基質成本高和技術推廣難度大等問題。第一，當地降水少，水資源不足，傳統灌溉方式難以滿足育苗對水分的需求，因此當地引入了滴灌技術和閉環水循環系統精確控制水量，最大限度地發揮了水資源的作用。第二，關于基質和營養液的成本高昂問題，固原地區因地制宜地采用了本地可再生資源與沙漠土壤混合基質，降低了育苗的材料成本。第三，為解決技術操作復雜的問題，當地政府與林業部門聯合建立起示范基地，借助培訓和技術手冊普及無土育苗技術，鼓勵當地林農接受、使用新技術。

5.3 應用效果與經濟效益分析

首先，苗木的成活率有所提高，補苗次數減少，也節省了育苗成本；其次，育苗周期從18個月縮短至12個月，使林農更快地獲得經濟效益；最后，滴灌系統和水循環技術使水資源利用效率提高40%～50%。盡管初期投入較高，但憑借基質優化、節水和養分控制等措施，整體成本得到有效控制。

此外，固原地區無土育苗技術的應用也引導了當地苗木生產經營者調整自身的育苗結構，促進苗圃地由單一的生態綠化種苗生產向多用途綠化美化苗木生產轉型，帶動了當地林業發展，為農民增收致富開辟了新路徑；培育出的優質苗木也被廣泛應用于三北防護林、天然林保護、退耕還林等林業重點工程。

6 結束語

無土育苗技術為林業育苗提供了新思路，但在應用過程中須不斷探索。未來，相關從業者應進一步加強無土育苗技術的研發、推廣和應用，提高林業育苗的質量和效率，為我國的生態建設和林業發展作出更大的貢獻。同時，也應根據不同地區的實際情況因地制宜地使用無土育苗技術，提高技術應用成效。

參考文獻

[1] 趙成燕.無土育苗技術在林業育苗中的應用探究[J].種子科技，2022，40（11）：124-126.

[2] 劉文珍.林木種苗培育技術應用及管理措施[J].林業勘查設計，2023，52（4）：5-8.

[3] 尤厚美，杜佳，羅勇，等.蛭石基培養基質育苗性能的評價[J].新疆農業科學，2023，60（2）：399-406.

[4] 張慧.林木種苗與森林培育技術應用探討[J].山西林業，2022

（3）：38-39.

[5] 華丹鳳.基于林業育苗栽培技術問題的探討[J].林業科技情報，2021，53（1）：74-75，78.

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。