目前人工调制基质可以分为4种，不同基质具有不同的水分特征和空气含量，适应不同的作物类别（图1）。Ⅰ类基质：具有高度水分有效性和高通气，其有效水体积大于25%，空气体积大于>25％。这种基质特性虽然易于从藓类泥炭调制获得，但也可以通过多种原料调制得到上述优良性状。这种理想基质的优点在于水分管理方便，限制因素少。Ⅱ类基质：具有较高水分有效性和较弱通气性。由于基质颗粒较细，因此比Ⅰ类基质持水性更强。该类基质的主要缺点是有阻断植物根系氧气供应的潜在风险，强分解泥炭和草本泥炭就是典型例子。Ⅲ类基质：具有低水分有效性和高通气。此类基质如果单独用，需要频繁的低剂量灌溉。因此，这种基质需要混合Ⅰ类基质和Ⅱ类基质，以便改进其通气性。许多有机、矿物基质原料具有这些特征，如树皮（新鲜的和发酵的）树木纤维、珍珠岩和火山灰。Ⅳ类基质：具有高水分有效性、低水分缓冲性。这类基质的纤维内部含水很少或基本没有，水主要储存在颗粒接触点附近。这些颗粒结构材料包括岩棉、木纤维等。基质对分吸持能量太小，导致水分布不规则，在栽培容器中上部基质中具有极高的气水比，而在栽培容器的底部气水比则极低。因为此类基质水分有效性高。 植物工厂化生产的雏形早先出现在北欧的设施园艺。福建模块式固化基质
泥炭颗粒粒径不同，对水的吸持能力和通气能力也有较大影响。从表2可见，不同泥炭粒径的基质吸水和通气容量差异明显。泥炭颗粒越大，基质的空气空隙越高，有效水分随之降低，缓效水量变化不大。理想水分、通气比例基质的原料粒径为10~20mm。根据不同基质持水曲线上的水和气容积，可以看到理想基质的比较好空气容积应占基质总容积的25%左右，有效水容积应占35%左右，缓效水容积应占5%左右，无效水体积应占25%左右。基质原料指标和上述理想基质的技术指标越接近，越适合用于制备该类基质。如果技术指标差距较远，就要通过多种原料配合使用，才能达到上述指标要求。目前人工调制基质可以分为4种，不同基质具有不同的水分特征和空气含量，适应不同的作物类别。 福建模块式固化基质复水后的恢复情况可以作为植物能否度过干旱条件的重要指标。
不同颗粒粒径配比对基质水分常数的影响:孔隙度和孔隙配比直接影响基质的水气状况,而实际栽培中,基质的水气状况还受作物及其生长环境的影响。水分常数作为反映基质、作物、大气系统中的水分状况的参数,它把水分和作物联系起来,可用来分析基质的水分利用情况。随着基质小颗粒的增多,田间持水量有增大的趋势,这是由于小颗粒的增多,增加了非活性孔+毛管孔隙度,从而提高了持水性。值得注意的是,土壤中的无效水分(长久萎蔫点的水分)一般是非活性孔隙(无效孔隙)保持的水分,其数值肯定小于非活性孔+毛管孔隙度。基质材料本身吸收的水分,并不能完全被植物利用,基质的无效水分包括非活性孔隙保持的水分和基质材料吸收的一部分水分。因此,基质的原材料并不是吸水性越强越好,关键是材料吸收的水分要易于被植物吸收利用。
专业基质的一个重要功能就是要在没有减少氧气供应条件下，为植物根系提供充足水分。基质持水性就是基质对水的吸持能量。基质对水的吸持力越小，对植物的有效性越高，当基质对水分的吸持力小于大地重力时，基质内的水分就会渗出基质，为基质腾出空气空间。在基质水势0~-1kPa吸力范围内，基质对水分吸力很弱，这部分水分因为重力大于基质吸力而向下渗出基质。水分自由流出基质后，基质空隙腾出的空间就会被空气迅速填充，所以这部分空间称为空气孔隙。基质空气体积占总体积的百分比，是基质通气性的重要指标，是植物根系氧气主要来源，理想基质的空气孔隙度应该在26%左右。基质水势达到-1~-5kPa时，基质对水分的吸持力增强，水分不能渗出基质，但很容易被植物根系吸收，这部分水分称为有效水。可以将固持在基质孔隙中又能被植物根系吸收的水分占基质总体积的百分比则称为有效水孔隙度。理想的专业基质有效水含量应该为基质体积的33%左右。 蔬菜工厂化育苗是在植物工厂化的发展过程中逐渐分化出来的,现已形成一项单独的产业。
大部分为阔叶林木屑。pH值一般呈酸性,容重及孔隙比适宜,但缺乏微量元素(Fe,Zn,Mn),有时还含有毒物质,对植物生长有害。新鲜的木屑不能直接用作基质的材料,一般是先用于菇类养殖,然后再充分发酵堆置,则成为很好的有机基质材料。来源丰富、容重轻、吸水保水性较好;C/N比过高,单独使用要补充大量N肥,否则易造成植株缺N;基质较偏酸性,可与碱性基质(如灰)混合使用。锯末作为栽培基质受到越来越多的关注.但其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.使用高温灭菌和杀苗剂,能杀死有害病菌,但使基质中的有益微生物减少,且不能使这种高碳氮比锯末中的碳素得到有效降解.CsdUe认为经过堆制的有机材料大多可以减少病菌(包括和细菌),机理是微生物之间相互拮抗的结果,可以利用这一性质在配制时省去高温灭菌和使用杀菌剂这些程序.锯末碳素含量较高,即使经过发酵腐熟分解后碳氮比值较高,也不宜直接作为育苗基质,在锯末中加入一定量的氮源可有助于碳素的降解。 目前,有机废弃物的处理方法以堆制发酵为主,然后将堆制基质与无机基质混合使用。福建模块式固化基质
干旱胁迫下,植物在细胞水平和生理水平出现复杂的变化。福建模块式固化基质
关于土壤孔隙的分级有许多种分级方法,综合各家的观点,大体上把土壤孔隙分为三级:非活性孔,毛管孔和通气孔。非活性孔的孔径小于(束缚水),没有毛管水和空气。毛管孔隙所保持的水的毛管传导率大,易于被植物利用。而通气孔隙中的水分在重力作用下排出,成为通气的过道。因此在土壤饱和灌溉并排出重力水(田间持水量)的情况下,非活性孔隙度,毛管孔隙度和通气孔隙度分别表示土壤中无效水,有效水和空气的含量。为满足植物生长对水分、养分的需求,无土基质栽培一般采用营养液的过量灌溉,因而基质的通气性能很为重要。孔径分配决定于颗粒的粗细、颗粒排列方式和团聚形式。对于基质来说,颗粒的排列和团聚方式只有通过水膜的正负电荷的吸附连结作用和有机物质的胶结作用实现,这种作用比土壤的小得多,而且不易定量控制,但是基质颗粒的大小是可以人为调控的。一定容积中大颗粒多,则比表面积小,形成较多的大孔隙;小颗粒多,则比表面积大,形成较多的小孔隙。因此,基质孔径分配可通过大小颗粒的配比来调控。 福建模块式固化基质