無土栽培用的固體基質(zhì)有許多種，包括巖棉、蛭石、珍珠巖、沙、礫石、草炭、稻殼、椰糠、鋸末、菌渣等，這些基質(zhì)加入營養(yǎng)液后，能象土壤一樣給植物提供O2、H2O、養(yǎng)分和對植物的支持，同時能夠彌補純水培的一些不足之處，如通氣不良，不能調(diào)節(jié)供給根系的水分條件等。因此，固體基質(zhì)是無土栽培中極重要的一個部分。

珍珠巖

椰糠

現(xiàn)在，生產(chǎn)上為了克服單一基質(zhì)可能造成的容重過輕、過重、通氣不良或通氣過盛等的弊病，常將幾種基質(zhì)混合形成復(fù)合基質(zhì)來使用。一般在配制復(fù)合基質(zhì)時，以兩種或三種基質(zhì)混合而成為宜。

一、無機基質(zhì)和有機基質(zhì)

1.基質(zhì)種類

無機基質(zhì)主要是指一些天然礦物或其經(jīng)高溫等處理后的產(chǎn)物作為無土栽培的基質(zhì)，如沙、礫石、陶粒、蛭石、巖棉、珍珠巖等。 

有機基質(zhì)則主要是一些含C、H的有機生物殘體及其衍生物構(gòu)成的栽培基質(zhì)，如草炭、椰糠、樹皮、木屑、菌渣等。有機基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)常常不太穩(wěn)定，它們通常有較高的鹽基交換量，蓄肥能力相對較強。

2.不同基質(zhì)特性

一般說來，由無機礦物構(gòu)成的基質(zhì)，如沙、礫石等的化學(xué)穩(wěn)定性較強，不會產(chǎn)生影響平衡的物質(zhì)；有機基質(zhì)如泥炭、鋸末、稻殼等的化學(xué)組成復(fù)雜，對營養(yǎng)液的影響較大。

鋸末和新鮮稻殼含有易為微生物分解的物質(zhì)，如碳水化合物等，使用初期會由于微生物的活動，發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，影響營養(yǎng)液的平衡，引起氮素嚴(yán)重缺乏，有時還會產(chǎn)生有機酸、酚類等有毒物質(zhì)，因此用有機物作基質(zhì)時，必須先堆制發(fā)酵，使其形成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，并降解有害物質(zhì)，才能用于栽培。

此外，有機基質(zhì)具有高的鹽基交換量，故緩沖能力比無機基質(zhì)強，可抵抗養(yǎng)分淋洗和pH過度升降。

二、化學(xué)合成基質(zhì)

1.化學(xué)合成基質(zhì)又稱人工土，是近十年研制出的一種新產(chǎn)品，它是以有機化學(xué)物質(zhì)（如脲醛、聚氨酯、酚醛等）作原材料，人工合成的新型固體基質(zhì)。其主體組分可以是多孔塑料中的脲醛泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚有機硅氧烷泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、聚乙烯醇縮甲醛泡沫塑料、聚酰亞胺泡沫塑料之任一種或數(shù)種混合物。

2.也可以是淀粉聚丙稀樹脂一類強力吸水劑，使用時允許適量滲入非氣孔塑料甚至珍珠巖。

3.目前在生產(chǎn)上得到較多應(yīng)用的人工土是脲醛泡沫塑料，它是將工業(yè)脲醛泡沫經(jīng)特殊化改性處理后得到的一種新型無土栽培基質(zhì)，它是一種具多孔結(jié)構(gòu)，直徑≤2cm，表面粗糙的泡沫小塊，具有與土壤相近的理化性質(zhì)，pH為6～7，并容易調(diào)整。

4.容重為0.01～0.02g/cm3，總孔隙度為827.8%，大孔隙為101.8%，小孔隙為726.0%，氣水比1：7.13，飽和吸水量可達自身重量的10～60倍或更多，有20%～30%的閉孔結(jié)構(gòu)，故即使吸飽水時仍有大量空氣孔隙，適合植物根系生長，解決了營養(yǎng)液水培中的缺氧問題?；|(zhì)顏色潔白，容易按需要染成各種顏色，觀賞效果好，可100%地單獨替代土壤用于長期栽種植物，也可與其它泡沫塑料或珍珠巖、蛭石、顆粒狀巖棉等混合使用。

5.生產(chǎn)過程中，經(jīng)酸、堿和高溫處理已殺滅病菌、害蟲和草籽，不存在土傳病害，適應(yīng)出口及內(nèi)銷的不同場合不同層次的消費需要，其產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗容易通過。

6.但由于人工土相對來說是一種高成本產(chǎn)品，所以，在十分講究經(jīng)濟效益的場合，如在飼料生產(chǎn)、切花生產(chǎn)、大眾化蔬菜生產(chǎn)方面，目前不及泥炭、蛭石、木屑、煤渣、珍珠巖等實用，但在城市綠化、家庭綠化、作物育苗、水稻無土育秧、培育草坪草、組織培養(yǎng)和配合課堂教學(xué)方面，則人工土具有獨到的長處。 

7.人工土又完全不同于無土栽培界有些人所稱的人造土（人工土壤）、人造植料、營養(yǎng)土、復(fù)合土等。究其實質(zhì)，后者不外乎是混合基質(zhì)，將自然界原本存在的幾種固體基質(zhì)和有機基質(zhì)按各種比例，甚至再加進田園土混合而成而已，沒有人工合成出新的物質(zhì)。因此，人工土是具有不同于人造土、人造植料的全新概念。

三、混合基質(zhì)

混合基質(zhì)又稱復(fù)合基質(zhì)，是指由兩種以上的基質(zhì)按一定的比例混合制成的栽培用基質(zhì)。這類基質(zhì)是為了克服生產(chǎn)上單一基質(zhì)可能造成的容重過輕、過重，通氣不良或通氣過盛等弊病，而將幾種基質(zhì)混合使用而產(chǎn)生的。

在世界上最早采用的混合基質(zhì)是德國漢堡的Frushtifer，他在1949年將泥炭和黏土等量混合，并加入肥料，用石灰調(diào)整pH值后栽培植物，并將這種基質(zhì)稱為“標(biāo)準(zhǔn)化土壤”。美國加州大學(xué)、康奈爾大學(xué)從20世紀(jì)50年代開始，用草炭、蛭石、沙、珍珠巖等為原料，制成混合基質(zhì)，這些基質(zhì)以商品形式出售，至今仍在歐美各國廣泛使用。

蛭石

混合基質(zhì)將特點各不相同的基質(zhì)組合起來，使各自組分互相補充，從而使基質(zhì)的各個性能指標(biāo)達到要求標(biāo)準(zhǔn)，因而在生產(chǎn)上得到越來越廣泛的應(yīng)用。從理論上講，混合的基質(zhì)種類越多效果越好，但由于混合基質(zhì)時所需勞動力費用較高，因此從實際考慮應(yīng)盡量減少混合基質(zhì)的種類，生產(chǎn)上一般以2～3種基質(zhì)混合為宜。

四、基質(zhì)的選用原則

基質(zhì)是無土栽培中重要的栽培組成材料，因此，基質(zhì)的選擇便是一個非常關(guān)鍵的因素，要求基質(zhì)不但具有像土壤那樣能為植物根系提供良好的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件的功能，并且還可以為改善和提高管理措施提供更方便的條件。

因此，對基質(zhì)應(yīng)根據(jù)具體情況予以精心選擇，基質(zhì)的選用原則可以從三個方面考慮，一是植物根系的適應(yīng)性；二是基質(zhì)的適用性，三是基質(zhì)的經(jīng)濟性。

1.根系的適應(yīng)性

無土基質(zhì)的優(yōu)點之一是可以創(chuàng)造植物根系生長所需要的最佳環(huán)境條件，即最佳的水氣比例。

氣生根、肉質(zhì)根需要很好的通氣性，同時需要保持根系周圍的濕度達80%以上，甚至100%的水氣。粗壯根系要求濕度達80%以上，通氣較好。纖細根系如杜鵑花根系要求根系環(huán)境濕度達80%以上，甚至100%，同時要求通氣良好。在空氣濕度大的地區(qū)，一些透氣性良好的基質(zhì)如松針、鋸末非常合適，而在大氣干燥的北方地區(qū)，這種基質(zhì)的透氣性過大，根系容易風(fēng)干。北方水質(zhì)堿性，要求基質(zhì)具有一定的氫離子濃度調(diào)節(jié)能力，選用泥炭混合基質(zhì)的效果就比較好。

2.基質(zhì)的適用性

是指選用的基質(zhì)是否適合所要種植的作物。一般來說，基質(zhì)的容重在0.5左右，總孔隙度在60%左右，大小孔隙比在0.5左右，化學(xué)穩(wěn)定性強（不易分解出影響物質(zhì)），酸堿度接近中性，沒有有毒物質(zhì)存在時，都是適用的。

當(dāng)有些基質(zhì)的某些性狀有礙作物栽培時，如果采取經(jīng)濟有效的措施能夠消除或者改良該性狀，則這些基質(zhì)也是適用的。例如，新鮮甘蔗渣的C/N比很高，在種植作物過程中會發(fā)生微生物對氮的強烈固定而妨礙作物的生長。但經(jīng)過采用比較簡易而有效的堆漚方法，就可使其C/N比降低而成為很好的基質(zhì)。

有時基質(zhì)的某種性狀在一種情況下是適用的，而在另一種情況下就變成不適用了。例如，顆粒較細的泥炭，對育苗是適用的，對袋培滴灌時則因其太細而視為不適用。

栽培設(shè)施條件不同，可選用不同的基質(zhì)。槽栽或缽盆栽可用蛭石、沙子作基質(zhì)；袋栽或柱狀栽培可用鋸末或泥炭加沙子的混合基質(zhì)；滴灌栽培時巖棉是較理想的基質(zhì)。

世界各國在無土栽培生產(chǎn)中對基質(zhì)的選擇均立足本國實際，例如，日本以水培為主，南非以蛭石栽培居多，加拿大采用鋸末栽培，西歐各國巖棉栽培發(fā)展迅速。我國可供選用的基質(zhì)種類較多，各地應(yīng)根據(jù)自己的實際情況選擇適當(dāng)?shù)幕|(zhì)材料。

決定基質(zhì)是否適用，還應(yīng)該有針對性地進行栽培試驗，這樣可提高判斷的準(zhǔn)確性。

3.基質(zhì)的經(jīng)濟性

除了考慮基質(zhì)的適用性以外，選用基質(zhì)時還要考慮其經(jīng)濟性。有些基質(zhì)雖對植物生長有良好的作用，但來源不易或價格太高，因而不宜使用?，F(xiàn)已證明，巖棉、泥炭、椰糠是較好的基質(zhì)，但我國的農(nóng)用巖棉仍需靠進口，這無疑會增加生產(chǎn)成本。 

泥炭在我國南方的貯量遠較北方少，而且價格也比較高，但南方作物的莖桿、稻殼、椰糠等植物性材料很豐富，如用這些材料作基質(zhì)，則不愁來源，而且價格便宜。

因此，選用基質(zhì)既要考慮對促進作物生長有良好效果，又要考慮基質(zhì)來源容易，價格低廉，經(jīng)濟效益高，不污染環(huán)境，使用方便（包括混合難易和消毒難易等），可利用時間長以及外觀潔美等因素。