唐永康 沈韞賾 艾為黨 吳志強 毛瑞鑫 吳浩 胡偉 馮紅旗

(中國航天員科研訓練中心 人因工程重點實驗室 北京 100094)

0 引言

在受控生態(tài)生保系統(tǒng)（Controlled Ecological Life Support System，CELSS）中，植物作為其中的關鍵生物部件，可以吸收二氧化碳，為乘員提供食物、氧氣和水，調節(jié)乘員的心理[1]。自人類開展太空飛行活動以來，就一直嘗試在空間軌道上培養(yǎng)植物，以評估空間飛行環(huán)境對植物的影響。

目前，相關國家及組織已在空間搭載過40 多種不同的植物培養(yǎng)裝置，開展空間失重環(huán)境下的植物培養(yǎng)試驗研究[2-4]。在空間失重環(huán)境下培養(yǎng)植物的方式包括液膜培養(yǎng)和基質培養(yǎng)，其中基質培養(yǎng)是空間植物培養(yǎng)的主要方式[5]。已在空間應用過的植物栽培基質主要有離子交換樹脂、瓊脂、泡沫材料、沸石、蒙脫土、蛭石等[6-8]?；|特性（包括pH 值、容重、孔性和水吸力等）是影響其在空間應用效果的重要因素。Hoehn等[6]研究了不同類型基質的供水特性，Steinberg等[7]篩選研究了蒙脫土的理化特性和水分特性，Guo等[9]篩選研究了陶瓷顆粒作為植物栽培基質，Adams等[10]研究了蒙脫土的活性養(yǎng)分、養(yǎng)分吸附和植物吸收等幾方面內容。這些研究主要集中在單一均質基質的物理特性上，缺少對不同粒徑基質組合后對土壤物理性質的影響。因此，本文在前期研究[11]基礎上，開展了不同粒徑對栽培基質容重、孔性和水吸力影響的比較研究，旨在為栽培基質的空間應用提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用4 類無機植物栽培基質，即Profile 顆粒土（P）[10]、黑陶粒（B）、白陶粒（W）和蛭石（V）[8]。其中，P 基質來自美國黏土礦石，B 和W 基質是通過煅燒不同巖石而形成的多孔顆粒物，V 基質由花崗巖高溫煅燒而成。其中P/B/W 基質設計3 種粒徑，即＜1 mm，1～2 mm，2～3 mm。V 基質設計一種粒徑（1～2 mm），作為對比參照。不同基質的外觀形貌及微觀電子顯微鏡掃描圖見文獻[11]。

1.2 試驗設計

3 種基質（P/W/B）均設計10 種粒徑組合（見表1），以1～2 mm 粒徑的基質為主（1～3 組合的體積占比為50%，4～7 組合的體積占比為60%，8～10 組合的體積占比為70%），配置不同比例的＜ 1 mm基質（10%～50%）和2～3 mm 基質（0～30%）。其中，蛭石（V）僅設置一種比例，即0-100-0（全部為1～2 mm 粒徑蛭石），用于對照參比。不同粒徑基質配置后，充分混勻。

表1 4 種栽培基質不同粒徑組合Table 1 Combinations of different particle size of four kinds of substrates

1.3 試驗方法

基質基本特性（pH 值、電導率和重金屬含量）、容重和孔性的測定方法參照標準NY/T2118-2012《蔬菜育苗基質》和GB/T 33891-2017《綠化用有機基質》。采用1～2 mm 粒徑測定基質的基本特性，容重和孔性的測定則采用不同粒徑組合基質。

1.3.1 基本特性

（1）酸堿度（pH 值）：采用一定體積比例的基質與去離子水的浸提液測定pH 值。

（2）電導率（Electric Conductivity，EC）：反映栽培基質中可溶性鹽分的含量，單位為mS·cm-1。

（3）重金屬含量（Heavy Metal Content，HMC）：取烘干基質測定其重金屬（鎘、鉻、鉛、汞和砷）含量。

1.3.2 容重

測定不同粒徑組合基質的容重（Bulk Density，BD），即單位體積（50 cm3）的基質干重，單位為g·cm-3。

1.3.3 孔性

（1）總孔隙度（Total Porosity，TP）：基質中所有孔隙（持水孔隙和通氣孔隙）的總和，以相當于基質體積的百分數(shù)（%）表示。

（2）持水孔隙度（Water Holding Porosity，WHP）：基質中水分所占的空間，一定程度上反映了基質的保水力，以相當于基質體積的百分數(shù)（%）表示。

（3）通氣孔隙度（Air Porosity，AP）：基質中空氣所占的空間，以相當于基質體積的百分數(shù)（%）表示。

（4）氣水比（Water Air Ratio，WAR）：基質中通氣孔隙度與持水孔隙度的比值。

1.3.4 水吸力

取烘干的不同粒徑組合栽培基質100 mL，混合均勻，置于直徑29 mm 的100 mL 塑料量筒內。量筒底部均勻對稱打8 個直徑5 mm 的圓孔，然后用雙層定性濾紙包裹圓孔，外部水溶液可從雙層濾紙均勻進入量筒內基質。量筒放入直徑110 mm 的培養(yǎng)皿中。試驗時，在培養(yǎng)皿中快速加入150 mL 0.2%的曙紅水溶液，定時（0.5，1，2，5，10，30，60，120 min）觀察、測定并計算濕潤鋒液面上升高度和速率，試驗結束時測量培養(yǎng)皿剩余曙紅溶液的體積。

1.4 統(tǒng)計分析

本試驗所有處理均設置重復（重復次數(shù)n=3），進行統(tǒng)計分析。對數(shù)據(jù)進行方差分析和回歸分析，并采用SAS 9.2（SAS Inc.，Cary，NC）統(tǒng)計軟件對不同處理的平均值進行多重比較，以p＜ 0.05和p＜0.01 表示統(tǒng)計學顯著和極顯著意義。

2 結果與分析

2.1 基本特性

4 種栽培基質的酸堿度（pH 值）列于表2。黑色陶粒的pH 值超出NYT2118-2012 標準要求（5.5～7.5），在使用時需要進行酸化處理，減小高pH 值對植物生長的不利影響。P 基質的電導率最高，黑陶粒的電導率最小。這表明，P 基質中有較多可溶性鹽分，可作為植物根系吸收利用的礦質養(yǎng)分。黑陶粒為燒結的材料，可溶性鹽分較少。P 基質的水浸提液電導率符合GB/T 33891-2017 的標準要求（300～1500 μS·cm-1），而其他3 種基質略低于該標準。4 種植物栽培基質中的5 種重金屬含量極低，符合GB/T 33891-2017 標準中的重金屬含量Ⅰ級標準。

表2 不同栽培基質基本物化特性Table 2 Physical-chemical characteristics of four kinds of substrates

2.2 容重

P 基質的容重隨著＜1 mm 粒徑比例的增加而增加（見表3），P4 的容重最低，P10 的容重最高。P2，P3，P5～P10 之間的容重無明顯差異，但卻顯著高于P1 和P4。B 基質的容重變化趨勢與P 基質相似，但不同組合之間的差異更加明顯。＜1 mm 黑陶粒較低比例的B1，B4 和B8 容重顯著低于其他處理，B3，B7 和B10 的容重顯著高于其他處理，B2，B5，B6和B9 的容重適中。W 基質不同組合之間的差異較小，W1 容重最小，W10 具有最大的容重，W1～W9 之間的容重無顯著差異，而W10 容重顯著高于W1，W3和W4。3 種基質（P/B/W）不同組合的平均容重均顯著高于V 基質的容重，W 基質具有最大的容重，P 和B 基質之間的容重無顯著差異。

表3 不同粒徑組合基質的容重比較（單位g·cm-3）Table 3 Comparisons of bulk density of different size combinations of substrates (Unit g·cm-3)

對不同組合基質P/B/W 的容重與不同粒徑（＜1 mm,1～2 mm,2～3 mm）比例進行直線回歸分析，所得回歸方程、R2和顯著性見表4。3 種基質P/B/W 的容重直線回歸方程R2分別為0.75，0.89和0.72，分別達到顯著相關（B 基質為極顯著相關）。其中，P 基質和B 基質的容重與X1（＜1 mm 粒徑占比）成正相關（相關系數(shù)為0.663，0.951），與X3（2～3 mm 粒徑占比）呈負相關（相關系數(shù)-0.745，-0.939），而與X2（1～2 mm 粒徑占比）無顯著相關（相關系數(shù)0.194，-0.304）。W 基質的容重僅與X3呈負相關（相關系數(shù)-0.592）。

表4 不同粒徑組合基質的容重、孔性及水吸力回歸分析Table 4 Regression analyses of bulk density,total porosity,and water suction of different size combinations of substrates

2.3 孔性

2.3.1 孔隙度

如圖1（a）所示，當1～2 mm 粒徑的P 基質占比為50% 時（組合P1～P3），增加＜1 mm 粒徑的基質（從20%增加到50%），并且減少＞2 mm 粒徑的基質時（從30% 減少到0%），P2 和P3 的總孔隙度（TP）增加，持水孔隙度（WHP）也顯著增加，但通氣孔隙度（AP）則顯著下降；與P 基質不同，B2 和B3 的TP 沒有顯著增加（見圖1 b），WHP 和AP 的變化趨勢相似；W1～W3 之間的TP 和WHP 均無顯著性差異（圖1 c），僅W2 和W3 的AP 顯著下降。

當增加1～2 mm 基質占比為60%時（組合P4～P7）和70%（P8～P10）時，增加小粒徑顆粒，TP 和WHP 逐漸增加，而AP 則逐漸下降。其中，P7 組合的TP 顯著高于P4，WHP 則顯著高于P4～P6，但是P4～P7 之間AP 無顯著性差異。在P8～P10 之間，TP 無顯著性差異，P8 的WHP 顯著低于P9 和P10，P8 的AP 顯著高于P9 和P10；B4～B7 之間的TP，WHP 和AP，以及B8、B9 和B10 之間的TP，WHP 和AP 均無顯著性差異；W4的TP值顯著高于W7，W8～W10之間的TP值無顯著性差異，W9 和W10 的WHP 值顯著增加，AP 則顯著下降。

4 種栽培基質（1～2 mm 粒徑）孔隙度比較（見圖1d），V 基質的TP（69.66%）顯著高于其他3 種基質，P 基質的TP 顯著高于B 和W 基質，B 基質的TP（47.62%）最小；P 和V 基質的WHP 均顯著高于B 和W 基質；4 種栽培基質的AP（9.00%～14.30%）無顯著性差異。

圖1 不同粒徑組合P/B/W/V 基質孔隙度（對于同一參數(shù)TP，AP，WHP，同一張圖內標注相同小寫字母表示不同組合之間無顯著性差異，即p ＜ 0.05，n=4）Fig.1 Porosities of different size combinations of P/B/W/V substrates (For the same parameter of TP,AP,WHP,the same lowercase letter marked in the same figure indicates that there are no significant differences between different combinations,p ＜ 0.05,n=4)

根據(jù)孔隙度與不同粒徑（＜ 1 mm,1～2 mm,2～3 mm）比例的直線回歸分析結果（見表4），3 種基質P/B/W 的孔隙度直線回歸方程R2分別為0.42，0.53 和0.87，其中W 基質的直線回歸方程達到極顯著性相關，但P 和B 基質回歸方程相關不顯著。其中，P 基質和B 基質的孔隙度與X1，X2和X3均無相關性，而W 基質的孔隙度與X1負相關（相關系數(shù)-0.815），與X2和X3正相關（相關系數(shù)0.700，0.581）。

比較不同基質組合的孔隙度大小（見表5）。組合P7 具有最高的TP（65.91%）和WHP（59.91%），組合P8 具有最高AP。P 基質組合的孔隙度平均值分別為TP（63.82%），WHP（53.60%）和 AP（10.22%）；組合B8，B3 和B1 分別具有最高的TP（47.83%），WHP（42.79%）和AP（16.37%）。B 基質組合的孔隙度平均值分別為47.62% TP，38.22% WHP 和9.40%AP；組合W4，W3 和W8 分別具有最高的TP（61.95%），WHP（48.62%）和AP（26.56%）。W 基質組合的孔隙度平均值分別為TP（58.61%），WHP（44.31%）和AP（14.30%）。

表5 不同粒徑組合基質的總孔隙度值、持水孔隙度值和通氣孔隙度值大小順序Table 5 Order of porosities of different size combinations of substrates

2.3.2 氣水比

從3 種基質不同粒徑組合基質的WAR 值變化趨勢來看（見圖2），增加＜1 mm 粒徑的基質時，基質的WAR 值均呈現(xiàn)下降趨勢（組合1～ 3，組合4～ 7，組合8～ 10）。增加1～2 mm 基質顆粒占比（50%～70%），P 基質（圖2 a）和W 基質（圖2 c）的氣水比呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，而B 基質（圖2 b）的氣水比則相反。4 種栽培基質（1～2 mm 粒徑）氣水比的結果比較見圖2 d，P 基質的WAR 值與V 基質相當，B 和W 基質的WAR 值較V 基質大，但4 種基質之間的WAR 比較并無顯著性差異。3 種基質結果比較見表6，P8，B1 和W8 具有最高的WAR 值，分別為0.34，0.53 和0.50 ；P3，B3和W3具有最小的WAR值，分別為0.08，0.10 和0.12。

表6 不同粒徑組合基質的氣水比值大小順序Table 6 Order of water air ratios of different size combinations of substrates

圖2 不同粒徑P/B/W/V 基質氣水比Fig.2 Water air ratios of different size combinations of P/B/W/V substrates

從氣水比與不同粒徑（＜1 mm,1～2 mm,2～3 mm）比例的直線回歸分析結果看（見表4），3 種基質P/B/W 氣水比的直線回歸方程R2分別為0.79，0.77 和0.90，均達到顯著性相關（W 基質為極顯著性相關）。其中P 基質的氣水比與X1負相關（相關系數(shù)-0.875），與X3正相關（相關系數(shù)0.866），而與X2無顯著性相關（相關系數(shù)0.246）。B 基質的氣水比與X3正相關（相關系數(shù)0.733），但與X1和X2無相關性（相關系數(shù)-0.494，-0.329）。W 基質的氣水比與X1負相關（相關系數(shù)-0.883），與X2和X3正相關（相關系數(shù)0.663，0.754）。

2.4 水吸力

2.4.1 吸水高度

組合P1～P3 中（圖3 a），基質對水分的吸附上升速度隨 ＜1 mm 粒徑基質的占比增加而增加，120 min 測試時間內，P3 具有較高的爬升高度，即112.5 mm（0.94 mm·min-1）；B1～B3 中（圖3 b）對水分的吸附上升速度與P 基質相似，120 min 測試時間內，B3 具有較高的爬升高度，即171.2 mm（1.43 mm·min-1）；組合W1～W3 中（圖3 c），120 min 測試時間內，W3 具有較高的爬升高度，即94.5 mm（0.78 mm·min-1）。

圖3 不同粒徑P/B/W/V 基質水吸力高度Fig.3 Water suction heights of different size combinations of P/B/W/V substrates

組合P4～P7 中，P7 具有較高吸水速率（111.9 mm，0.93 mm·min-1）；組合B4～B7 中，B5，B6，B7 具有較高吸水速率（163.0 mm，1.36 mm·min-1）；組合W4～W7中，W7 具有較高吸水速率（98.3 mm，0.82 mm·min-1）；P4，B4 和W4 組合的吸水速率均較小。

組合P8～P10中，P10具有較高吸水速率（99.4 mm，0.83 mm·min-1）；組合B8～B10 中，B10 具有較高吸水速率（171.2 mm，1.43 mm·min-1）；組合W8～W10中，W10 具有較高吸水速率（75.0 mm，0.63 mm·min-1）；P8，B8 和W8 組合的吸水速率均較小。

P/B/W 不同粒徑組合基質的吸水速率大小順序分別為P3＞P7＞P6＞P10＞P2＞P5＞P9＞P1＞P4＞P8，B3=B10＞B5=B6=B7=B8＞B4＞B9＞B2＞B1，W7＞W(wǎng)3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)6＞W(wǎng)1＞W(wǎng)10＞W(wǎng)9＞W(wǎng)4＞W(wǎng)5＞W(wǎng)8。

4 種栽培基質（1～2 mm 粒徑）吸水力測定結果的比較（圖3d），V 基質的吸水速率值最高，達到112.5 mm（0.94 mm·min-1），顯著高于其他三種基質（p＜0.05）；P 基質和B 基質的吸水速率值相當，約71.7 mm（0.60 mm·min-1），顯著高于W 基質。

2.4.2 吸附水量

表7 給出了不同粒徑組合基質的吸水量。P 基質中，P3 具有最高吸附水量（37.0 mL），P4 具有最小吸附水量（18.3 mL）。P 基質的吸附水量大小順序為P3＞P2＞P1＞P7＞P6＞P10＞P9＞P5＞P8＞P4。P1，P2和P3 間的吸附水量顯著高于其他基質組合。P6，P7 和P10（P5 和P9，以及P4 和P8）之間的吸附水量也無顯著性差異。

表7 不同粒徑組合基質吸水量（單位 mL）Table 7 Adsorption water volume of different size combinations of substrates (Unit mL)

B 基質中，B3 具有最高吸附水量（37.7 mL），B4 具有最小吸附水量（18.3 mL）。B 基質的吸附水量大小順序為B3＞B2＞B7＞B6＞B10＞B5＞B1＞B8＞B9＞B4。B2，B3，B6 和B7 間的吸附水量顯著高于其他基質組合。

W 基質中，W3 具有最高吸附水量（25.0 mL），W8 具有最小吸附水量（14.3 mL）。W 基質的吸附水量大小順序為W3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)6＞W(wǎng)7＞W(wǎng)1＞W(wǎng)10＞W(wǎng)9＞W(wǎng)4＞W(wǎng)5＞W(wǎng)8。W2，W3，W6 和W7 的吸附水量顯著高于其他基質組合。

4 種栽培基質（1～2 mm 粒徑）中，V 基質的吸水量最高，達37.0 mL，顯著高于其他3 種基質（p＜0.05）；P 基質和B 基質的吸水量相當（無顯著性差異），約20.0 mL，顯著高于W 基質。

從水吸力（吸水量）與不同粒徑（＜1 mm,1～2 mm,2～3 mm）比例的直線回歸分析結果看（見表4），3 種基質P/B/W 吸水量的直線回歸方程R2分別為0.84，0.85 和0.83，均達到極顯著性相關。其中，P 基質的吸水量與X1正相關（相關系數(shù)0.762），與X2負相關（相關系數(shù)-0.683），而與X3無顯著性相關（相關系數(shù)-0.510）。B 基質的吸水量與X1正相關（相關系數(shù)0.911），與X3負相關（相關系數(shù)-0.792），而與X2無顯著性相關（相關系數(shù)-0.474）。W 基質的吸水量與X1正相關（相關系數(shù)0.851），與X2和X3負相關（相關系數(shù)-0.664，-0.682）。

3 討論

3.1 粒徑對基質容重的影響

容重是影響植物基質栽培的重要物理參數(shù)，基質容重與其自身質地和顆粒大小關聯(lián)度大，其大小反映了基質的疏松、緊實程度和持水、通氣能力[12]。在現(xiàn)有的國標和行業(yè)標準中，GB/T 33891-2017 規(guī)定基質的容重范圍為0.10～1.00 g·cm-3，NYT2118-2012 標準則規(guī)定育苗基質的容重范圍為0.20～0.60 g·cm-3。容重過大，基質過于緊實，持水性較好，但通氣性較差；容重過小，基質過于疏松，通氣性較好，有利于根系下扎，但持水性較差，易干，且固定植株的效果較差。

本研究中，3 種基質（P/B/W）的容重均隨＜1 mm 粒徑比例的增加而增加（見表3），這表明增加小粒徑基質顆粒占比，不同組合基質的容重也顯著增加?；|容重不僅與基質材料相關，還與基質顆粒大小密切相關。對幾種基質的容重進行比較，其中P 基質和B 基質容重相當，約為0.7 g·cm-3，W 基質容重較大（＞1.0 g·cm-3），V 基質容重約0.4 g·cm-3。此外，在資源有限的空間，容重較小的栽培基質有利于節(jié)約資源，但需同步考慮其固持植物能力。參考已開展的相關研究[7-10]，空間植物栽培基質的容重范圍一般為0.3～0.8 g·cm-3。因此，P 基質和B 基質的容重比較適合在空間培養(yǎng)植物，V 基質適合較小植物或植物幼苗培養(yǎng)，W 基質的容重過大。

3.2 粒徑對基質孔性的影響

基質的孔性參數(shù)包括總孔隙度、持水孔隙度、通氣孔隙度和氣水比等?？偪紫抖确从沉嘶|的孔隙狀況，孔隙度大說明基質疏松，容納空氣和水的量大，有利于根系生長。因此，孔隙度需要合理控制在一定范圍內，一般要求孔隙度在54%～96%，這比較適合多數(shù)作物栽培[12]。W 基質容重較大，導致其不同粒徑組合基質的總孔隙度普遍偏小，均值約為50%。P 基質和B 基質總孔隙度均大于60%。V 基質容重最小，其總孔隙度最大（約70%）。因此，從總孔隙度角度考慮，空間植物栽培時宜選擇V 基質、P 基質和B 基質。

持水孔隙度、通氣孔隙度和氣水比則反映基質中容納水分和空氣的能力和比值。研究表明，增加小顆粒基質（＜1 mm）的含量有利于增加持水孔隙度，以便基質能夠儲存更多水分，但相應也會減少容納空氣的孔隙。其中P 基質和V 基質WHP 較高，具有較高的貯藏水分的能力。B 基質和W 基質的微孔占比較少，持水能力相對較弱，但是可以通過增加細小顆粒占比提高其儲存水分的能力。此外，在空間培養(yǎng)植物，還需要栽培基質具有良好的透氣性（AP）。當根部氧氣不足時，需要進行強制通風[8]。NY/T2118-2012《蔬菜育苗基質》規(guī)定，育苗基質的氣水比（WAR）為1∶（2～4）。本文中4 種基質的氣水比值均小于該標準要求，這可能與這4 種基質顆粒粒徑（≯2.0 mm）均遠小于農業(yè)生產(chǎn)中的基質顆粒粒徑（≯20 mm）有關。

3.3 粒徑對基質水吸力的影響

基質水吸力表征基質中水分承受一定吸附力情況下所表現(xiàn)的能態(tài)，其值與水勢值相等而符號相反，包括基質吸力和滲透吸力兩方面。通過測量基質吸水速率和吸水高度，間接反映基質的水吸力，同時通過測量其吸水數(shù)量反映基質容納水分的能力。研究表明，在同一種基質中，小粒徑顆粒（＜1 mm）占比越高，其吸水速率和吸水量均較高；基質中1～2 mm 粒徑占比越高，其吸水速率和吸水量則越低，70%占比的吸水速率最低。不同基質之間，V 基質具有最高的吸水速率和吸水量，P 基質和B 基質相當，W 基質最小。這與基質的總孔隙度值相一致。

在空間微重力環(huán)境下，水分在基質中的傳導主要依靠基質毛細作用力（水吸力），并且水分在基質中的分布及運移規(guī)律也與地面完全不同[11]?；|水吸力的強弱直接體現(xiàn)其在空間微重力環(huán)境下為植物根系的導水能力，導水能力強則可均勻輸送水分至植物根部附近。此外，在空間微重力環(huán)境下，基質中的水氣較地面更難達到平衡，容易造成缺水致使植物干旱死亡，或者水多造成植物根部缺氧影響根系生長。因此，需要綜合考慮基質既要為植物根系提供充足的水分，又需要保證基質中空氣含量滿足根系呼吸需求。比較而言，P 基質和B 基質具有適中的容重，良好的孔性和水吸力，可以作為空間植物栽培基質的備選材料。此外，本研究主要考慮單一基質不同粒徑配比對容重、孔性和水吸力的影響，未來還需要開展不同基質不同粒徑配比的研究，以便融合不同基質的優(yōu)良特性，研制或篩選更加適應空間環(huán)境且滿足植物生長需要的復合基質。

4 結論

通過對4 種栽培基質10 種粒徑組合的基本特性、容重、孔性和水吸力性能進行研究，得到如下結論。

（1）B 基質酸堿度偏高，需要調節(jié)后使用。P基質含有較多礦質養(yǎng)分離子。

（2）增加小粒徑基質顆粒占比顯著增加了不同組合基質的容重。P/B 基質的容重適中（約0.70 g·cm-3）。

（3）不同組合基質的TP 和WHP 隨小粒徑基質顆粒占比增加而增加，但AP 下降。P7（40-60-0），B8（10-70-20）和W4（10-60-30）具有最高的TP 值，P8（10-70-20），B1（20-50-30）和W8（10-70-20）則具有最高的WAR 值。V 和P 基質的平均TP 顯著高于B 和W 基質。

（4）基質水分的吸附上升速度隨 ＜1 mm 粒徑基質的占比增加而增加。P3（50-50-0），B3（50-50-0）和W7（40-60-0）分別具有最高吸水速率，P3（50-50-0），B3（50-50-0）和W3（50-50-0）具有最高吸附水量?；|的吸水高度和吸水量大小順序為V＞B＞P＞W(wǎng) 和V＞P＞B＞W(wǎng)。綜合比較，P3（50-50-0）基質和B7（40-60-0）基質具有適中的容重、良好的孔性和較高的水吸力，適合用于空間植物栽培。