基质中水保持与植物健康生长

对于盆栽植物而言，在栽培植物过程中，生产者对基质的选择，及其基质中水分释放特点的把握相当重要。这里要说明的关键点是，有效持水量并不是影响植物水分吸收和灌溉频率的唯一因素。可降解泥炭、粘土以及高吸水性树脂能延缓栽培基质的水量释放，增强基质的给水能力，改善植物吸水状况。
了解水分释放的特点
基质的持水量和水的释放量与构成基质的颗粒大小有关。颗粒与颗粒之间的空隙我们称之为孔隙度。灌溉后孔隙度的大小影响着基质中空气和水分的含量。
一般而言，土壤中的水由有效水、水缓冲容量和无效水等部分组成。其中有效水和水缓冲容量统称为“可利用”水，可供植物吸收和利用，以维持植物的生长和蒸腾作用。而土壤中的毛管水量越大越有利于植物水分的吸收。随着土壤中毛管水量降低，植物的“可利用”水也逐渐减少，当减少到一定量时便形成所谓的水缓冲容量，如果水量继续下降就形成了无效水。在植物的栽培基质中
，可利用的水分越多，植物的吸水性就越好越稳定，直到这个平衡被打破。当达到萎蔫系数时植物将开始出现萎蔫现象。例如，在盆径为10 英寸的吊盆里放置持水量为18的基质种植凤仙花，给花盆浇水至饱和状，即花盆里多余的水分可以排出。然后将其放置于日光灯下（低光照环境条件下）直至水分完全丧失。此时植物到达萎蔫状态（即凤仙花的叶片失水脱落）。一般而言，植物每天吸水量是一定的，直到轻微的萎蔫状态出现。当这种情况出现时，土壤中只剩下5%的有效水。基质中，当有效水量很大而水的缓冲容量很小时，随着时间的推移，植物可吸收的水分会越来越少。这是因为随着基质逐渐干燥，可利用的水分越来越少。这样的基质有：可降解泥炭、烧粘土、沸石、沙质土及肥沃土壤。
同样是在10 英寸的垂吊盆栽凤仙花的实验中，我们以三种不同的泥炭混合而成的基质与这种混合基质以外另加入50 磅/立方码的粘土或沸石做栽培比较实验。
在有效水持水量一定的情况下，经过11 周后，实验结果表明，加入沸石后的基质比没有加入的基每次灌溉间隔的平均天数增加了25%。在另外一个单独的实验中，同样是在10 英寸的垂吊盆栽凤仙花，实验结果表明，原生泥炭藓/珍珠岩/蛭石等混合而成的基质中，有效水持水量为16 fl.oz.，大于可降解泥炭。在实验所应用的凤仙花植株大小一致的情况下，经过11 周后，两种基质每次灌溉间隔的平均天数是一样的。这表明可降解泥炭基质中水分的释放比原生泥炭还要缓慢。

高吸水性树脂
高吸水性树脂与栽培基质按一定比例混合，可以改善植物吸水状况！保持大量水分在可利用水模式中的另一种途径就是使用高吸水性树脂。这种树脂在1960 年水净化实验中第一次被使用。目前已被广泛应用于园艺栽培中，以增加植物栽培中土壤的持水量，延长植物灌溉间隔时间，大大降低土壤中水分和肥的流失，增强植物的品质，延长货架期。
高吸水性树脂的吸水量取决于用于栽培植物的水质和肥，水中的盐分越高，高吸水性树脂的吸水能力越差。此外，水中的二价离子如钙离子、镁离子等会与高吸水性树脂发生化学反应，降低其吸水能力。例如，一种名为Supersorb C的高吸水性树脂，在纯水中能吸收相当于其重量330倍的水量。但是当水中含有60 mg/kg的钙离子和30 mg/kg的镁离子时，Supersorb C的吸水量仅为其重量的75倍。而当水中钙离子的含量上升至350 mg/kg时，Supersorb C的吸水量仅为其重量的30倍（如图1所示）。据数据分析，Supersorb C按照1.5 磅/立方码计算。一般而言，10 英寸的吊盆的容量是1.3 加仑。而每立方码的基质可填充160 个吊盆。按照此比率计算，每个10 英寸的吊盆需要4.25 g的Supersorb C。在纯水中，4.25 g的Supersorb C吸收水量为47 fl.oz.。而在含有钙镁离子的水中，4.25 g的Supersorb C吸收水量则为10 fl.oz.。当所施肥中又进一步增加钙离子含量时，4.25 g的Supersorb C吸收水量则降低为4 fl.oz.。

此外，高吸水性树脂的吸水也需要一定的时间，如果将其应用于较大栽培容器的基质中，当以喷灌方式进行灌溉时，高吸水性树脂吸水至饱和的时间大约在1~10 min。显然灌溉时间并不能满足高吸水性树脂的吸水时间，那么灌溉后，基质中的水分有一部分将会被高吸水性树脂吸收。
还是在10 英寸的垂吊盆栽凤仙花的实验中，在泥炭混合物基质中加入1.5 磅/立方码高吸水性树脂于泥炭混合物基质进行栽培对比，分别比较基质的持水量。经过11 周的栽培，灌溉水中含有60 mg/kg的钙离子和30 mg/kg的镁离子，所施的20-10-20肥料为300 mg/kg，每两周施一次肥。实验结果表明，高吸水性树脂并没有影响基质的持水量和最小灌溉间隔时间，因此，当基质中有效水量很高的时候，高吸水性树脂的使用效果就不明显。但是平均灌溉间隔在含有高吸水性树脂的基质栽培中明显增加（如图2 所示）。

随着基质中的水分逐渐降低，含有高吸水性树脂的基质会慢慢释放出水分以维持植物的正常健康成长。而没有添加高吸水性树脂的基质则没有这一功效。所以，含有高吸水性树脂的质是在维持植物生长过程中水分持续不断地吸收中起作用，而不是在基质中高持水量时期发挥作用。因此，改变基质中水分的释放方式能够较持久地维持植物的正常健康成长。