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栽培基质的研究史实际上也是固体基质栽培的发展史。无土栽培的历史虽然很古老，但真正的发展始于1970年丹麦Grodan公司开发的岩棉栽培技术和1973年英国温室作物研究所的NFT技术。砂砾最早被植物营养学家和植物生理学家用来栽培作物，通过浇灌营养液来研究作物的养分吸收，生理代谢，以及植物必需营养元素和生理障碍等[16]。因此，砂砾可以说是最早的栽培基质。如在VanHelmont著名的柳条试验基础上，Boussingault，Salm(1851～1856)在涂蜡的玻璃器具或纯蜡的容器中用砂砾，石英或活性炭栽培燕麦，得到了植物需要N、P、K、S、Ca、Mg、Si、Fe、Mn的证据。随后SalmHorstmar(1871)试验过石英、河沙、水晶、碎瓷、纯碳酸钙、硅酸以及活性炭作为燕麦的生根基质。Hall(1914)用不同级别的沙、粉粒、高岭土栽培羽扇豆和大麦。蛭石被Woodcock(1946)用来作为兰花的栽培基质等等[17]。随后可作为固体基质栽培的基质很快扩展到石砾、陶粒、珍珠岩、岩棉、海绵(尿醛)、硅胶、碱交换物(离子交换树脂)如斑脱土，沸石及合成的树脂材料等，泥炭、锯末、树皮、稻壳、酚醛泡沫(泡沫塑料)，炉渣以及一些混合基质。期间对基质的作用，各类基质的优缺点，应用技术等进行了研究。荒木(1975)研究了几种基质的主要理化性状[18]。DeBoodtand Verdonck(1983)就树皮、软木屑、椰子纤维、污泥、垃圾等配比作了报道[19]。NicoleDeRouinNicole等(1988)从基质的空隙度、ｐＨ、可利用水量、产量、养分平衡性(分析了顶部叶片的养分含量)等方面对几种混合基质进行了评价，并推荐了各种基质的栽培技术[20]。PrasadMandMaherMJ(1993)报道了泥炭的各种理化性质和栽培技术[21]。这一阶段的研究可归纳为基质与植物营养供应的关系、基质与栽培技术、基质与水分、养分、空气利用的关系、基质的混合利用和重复利用等[22-27]。而在生产上运用较多的有美国康奈尔大学开发的4种混合基质，英国温室作物研究所开发的GCRI混合物以及荷兰的岩棉、泥炭等。61962
国内关于基质方面的研究报道不少，但尚未达到实用阶段，目前的研究仅处于用植物长势和产量对可作为基质的原材料的评价上，即各种基质的比较、选择等[28-32]。而对基质的结构(颗粒大小、形状、空隙度)、结构的保持、水分养分运移、配套的营养液管理技术等关键要素缺乏系统的研究，也未能开发出商品化的基质。1990年以来，我国许多科研单位做了大量的研究，因地区差异性，基质种类繁多，如新疆石河子蔬菜研究所用炉渣、鸡粪、与泥炭[33]，河南农业大学用锯末、炉渣、花生壳[34]，安徽农业大学用棉籽壳[35]，华中农业大学用河沙、锯末[36]，西南农业大学用炉渣、珍珠岩和菌渣[37]，南京农业大学用芦苇末[38-40]等作为栽培基质均取得较好的效果，并在经济效益、环境保护方面显示出了巨大的发展潜力。
本实验目的即通过对市场已有的栽培基质、方法进行研究，研发出一种无土栽培基质，能进行观赏水草的模块化栽培。