无土栽培的固体基质

第三节 无机栽培基质
二、沙
• 沙的来源广泛，在河流、大 海、湖泊的岸边以及沙漠等 地均有大量的分布。价格便 宜。
• 沙的粒径大小应相互配合适 当，如太粗易产生基质中通 气过盛、保水能力较低，植 株易缺水，营养液的管理麻 烦；而如果沙太细，则易在 沙中积水，造成植株根际的 涝害。
第三节 无机栽培基质
测定某一种固体基质的容重时可用一个已知体积的容器(如量 筒或带刻度的烧杯等)装上待测定的基质，再将基质倒出后称 其重量，以基质的重量除以容器的体积即可得到这种基质的 容重。 不同的基质由于其组成不同，因此在容重上有很大的差异； 同一种基质由于受到颗粒粒径大小、紧实程度等的影响，其 容重也有一定的差别。
第一节 固体基质的作用及要求
2、总孔隙度
• 总孔隙度是指基质中包括通气孔隙和持水孔隙在内的所有Baidu Nhomakorabea孔隙的总和。
• 以占有基质体积的百分数(%)来表示。
• 总孔隙度大的基质，其水和空气的容纳空间就大，反之则 小。
• 下列公式来计算： • 总孔隙度(%)=(1-容重/密度)×100
第一节 固体基质的作用及要求
• 在无土栽培中，要求基质有很强的化学稳定性，基质不含 有毒物质，这样可以减少营养液受干扰的机会，保持营养 液的化学平衡，便于管理和保证作物正常生长。
第一节 固体基质的作用及要求
2、基质的酸碱性(pH值)
• 基质的过酸或过碱一方面可能直接影响到作物根系的 生长，另一方面可能会影响到营养元素的平衡、稳定 性和对作物的有效性。
的泥炭质量较好。
第四节 有机栽培基质
• 泥炭含氮高，有机质丰富,但为有机态，转化慢，数量少， 磷钾不足，灰分高。
• 透气差。 • 酸性大，在北方水质碱性地区适用，南方常在其中加入白云
石粉调节（4-7kg/m3）。 • 干燥时不易吸水，湿润后吸水力强，超过自身重量5-14倍。 • 环境保护，短期不可再生。 • 不单独作为基质使用，生产上常与砂、煤渣、蛭石、珍珠岩
• 基质缓冲能力的大小主要受到基质阳离子代换量大小和基质 中的化学组成的影响。
• 基质的阳离子代换量大，其缓冲能力就较强，反之，则缓冲 能力就较弱。
第一节 固体基质的作用及要求
6、碳氮比
• 碳氮比是指基质中碳和氮的相对比值，碳氮比高的基质，由 于微生物生命活动对氮的争夺会导致植物缺氮，一般尽量使 用碳氮比低的大颗粒基质。
第一节 固体基质的作用及要求 3、透气作用
• 植物根系的生长过程需要有充足的氧气供应，充足的氧气供 应对于植物的正常生长起着举足轻重的影响。
• 基质过于紧实、颗粒过细，可能造成基质透气不良。
• 基质中水分含量高时，空气含量就低，反之，空气含量高时， 水分含量就低。
• 良好的固体基质必须较好地协调空气和水分两者之间的关系。
第一节 固体基质的作用及要求
一 固体基质的作用
1
支持固定植物
2
保持水分
3
透气
4
缓冲
5
提供营养
第一节 固体基质的作用及要求
1、固定支撑植物的作用
固体基质最主要的一个作用。 使得植物能够保持直立而不致于倾倒，同时 给植物根系提供一个良好的生长环境。
第一节 固体基质的作用及要求
2、持水作用
• 固体基质都有保持水分的能力。 • 不同基质的持水能力有差异。 • 例如：
三、砾石
• 保水，保持养分能力差，通 气性良好，在蔬菜营养液栽 培种用的较多。
• 砾石的容重大 • (1.5-1.8g/cm3)，搬运、清
理和消毒等很麻烦，且需建 一个坚固的水槽来进行营养 液的循环。因此，石砾栽培 在现代无土栽培中用得越来 越少。
第三节 无机栽培基质
四、蛭石
• 蛭石为云母类硅质矿物，它的颗 粒由许多平行的片状物组成，片 层之间含有少量的水分，容重很 小(0.09-0.16g/cm3)，孔隙度大 (达95%)。
• 吸水量大，稳定性好，不易 分解，粉尘污染大。
• 珍珠岩中的养分多为植物不 能吸收利用的形态。
第三节 无机栽培基质
六、膨胀陶粒
• 容重比较大，有一定的阳离子 代换量
• 膨胀陶粒作为基质其排水通气 性良好，每个颗粒中间有小孔 可以持水，可以单独用于无土 栽培。也可与其他基质混用
• 价格高于珍珠岩，蛭石，但是 耐用，提高花卉盆栽的生产成 本。不适宜用于比重和扦插
• 大小孔隙比过大，则说明通气过盛而持水不足，基质过于疏 松，种植作物时每天的淋水次数要增加，这给管理上带来不 便；
• 而如果大小孔隙比过小，则持水过多而通气不足，易造成基 质内积水，作物根系生长不良，严重时根系腐烂死亡，而有 机基质中的氧化还原电位(Eh)下降，更加剧了对根系生长的 不良影响。
• 一般来说，固体基质的大小孔隙比在1:2-4的范围内作物均能 较好的生长。
第一节 固体基质的作用及要求
5、提供营养的作用
• 在无土栽培的过程中，需要有营养的来源，有机固体基 质如泥炭，椰壳纤维、熏炭、苇末基质等都可以为作物 苗期或生长期间提供一定的矿质营养元素。
• 要求无土栽培用的基质不能含有不利于植物生长发育的 有害有毒物质，要能够为植物根系提供良好的生长条件， 充分发挥不是土壤，胜似土壤的作用。
☆ 石砾只能吸持相当于其体积10%~15%的水分； ☆ 泥炭可吸持相当于其本身重量10倍以上的水分 ☆ 珍珠岩也可以吸持相当于本身重量3~4倍的水分。 • 不同吸水能力的基质可以适应不同种植设施和不同作物类别
生长的要求。 • 一般要求固体基质所吸持的水分要能够维持在2次灌溉间歇期
间作物不会失水而受害，否则将需要缩短两次灌溉的间歇时 间，但这样可能造成管理管理上的不便。
树皮 甘蔗渣
稻壳 椰糠
腐叶
秸秆
菇渣
第四节 有机栽培基质
一、泥炭
• 泥炭是迄今为止被世界各 国普遍认为最好的无土栽 培基质之一。除用于育苗 外，在袋培或槽培中，泥 炭也常用作基质。
第四节 有机栽培基质
• 泥炭是由苔藓、苔草、芦苇等水生植物以及松、桦、赤 扬、羊胡子草等陆生植物在水淹、缺氧、低温、泥沙掺 入等条件下未能充分分解而堆积形成，由未完全分解的 植物残体、矿物质和腐殖质组成。
第一节 固体基质的作用及要求 一 对固体基质的要求
基质的物理性质
▪ 容重 ▪ 总孔隙度
▪ 基质气水比（大小孔隙比）
▪ 粒径
基质的化学性质
基质的化学组成及其稳定性
基质的酸碱性 阳离子代换量 基质的电导率 基质的缓冲能力 碳氮比
第一节 固体基质的作用及要求
1、容重
指单位体积固体基质的重量。 以g/L、g/cm3或kg/m3来表示。
• 如发现其过酸(pH<5.5)或过碱(pH>7.5)时则需采取适 当的措施来调节。
第一节 固体基质的作用及要求
3、阳离子代换量
• 基质的阳离子代换量(Cation Exchange Capacity, CEC)是以 每100g基质能够代换吸收阳离子的毫摩尔数(mmol/100g)来表 示。
• 阳离子代换量大的基质 • 对植物生长不利方面：对阳离子产生较强烈的吸附，对所加入的营养物质
3、基质气水比（大小孔隙比）
• 大孔隙是指基质中空气所能够占据的空间，也称通气 孔隙；而小孔隙是指基质中水分所能够占据的空间， 也称持水孔隙。通气孔隙和持水孔隙所占基质体积的 比例(%)的比值称为大小孔隙比。
通气孔隙所占比例(%) 大小孔隙比 =
持水孔隙所占比例(%)
第一节 固体基质的作用及要求
• 大小孔隙比能反映基质的水、气状况，即如果大小孔隙比大， 则说明基质中空气容积大而持水容积较小；反之，如果大小 孔隙比小，则空气容积小而持水容积大。
第三节 无机栽培基质 无机栽培基质
岩棉
沙
砾石
蛭石 珍珠岩
膨胀 陶粒
炉渣
第三节 无机栽培基质
一、岩棉
特点： 化学性质稳定、物理性状优
良、pH稳定、经高温消毒后不携 带任何病原菌。可为植物提供良 好的保肥、保水、无菌、空气供 应量充足的良好根区环境 用途： 1、用岩棉进行育苗； 2、用在循环营养液栽培中，如 营养液膜技术(NFT)中植株固定； 3、用在岩棉基质的袋培滴灌技 术中。
第一节 固体基质的作用及要求
4、缓冲作用
• 缓冲作用是指固体基质能够给植物根系的生长提供一个较 为稳定环境的能力，即当根系生长过程中产生的一些有害物 质或外加物质可能会危害到植物正常生长时，固体基质会通 过其本身的一些理化性质将这些危害减轻甚至化解的能力。
• 有相当一部分固体基质是不具备缓冲作用的。 • 无土栽培并不要求固体基质具有缓冲作用。
第一节 固体基质的作用及要求 4、粒径（颗粒大小）
• 颗粒的大小(即粗细程度)是以颗粒直径(mm) 表示。
• 它直接影响到其容重、总孔隙度、大小孔隙度及大小孔 隙比等其它物理性状。
• 同一种固体基质其颗粒越细，则容重越小，总孔隙度越 大，大孔隙容量越小，小孔隙容量越大，大小孔隙比越 小；反之，如果颗粒越粗，则容重越大，总孔隙度越小， 大孔隙容量越大，小孔隙容量越小，大小孔隙比越大。
• 一般规定碳氮比在200-500:1属中等，小于200:1属低，大于 500:1属高，通常要求碳氮比适宜，宜低而不宜高一般在 30:1比较适合作物生长
第二节 固体基质的分类
（一）
无机基质和 有机基质
（二） 化学合成基质
（三） 复合基质
选用 原则
1、根系的适应性 2、基质的适用性 3、基质的经济性
• 容重0.2-0.6g/cm3，总孔隙度77%-84%； • pH3.0-6.5，高者7-7.5，EC 1.1ms/cm，盐基代换量中高，
缓冲性能强； • 有机质含量40.2-68.5%，其中腐殖酸含量20-40%，全氮
0.49-3.27%，全磷0.01-0.34%，全钾0.01-0.59% • 世界各国都有分布，但不均匀，主要在北方，且北方出产
的组成和比例产生的影响，影响到营养液的平衡，加入的营养物质的组成 和浓度会在基质中未被作物吸收前就产生了较大的变化，使得人们难以了 解基质中易被植物吸收的那部分养分的实际数量，也就较难对所需的养分 浓度和组成进行有效的控制。
• 对植物生长有利的方面：即可以在基质中保存较多的养分，减少养分随灌 溉水而损失，提高养分的利用效率，同时可以缓冲基质中由于营养液的酸 碱反应或由于作物根系对离子的选择性吸收而产生的生理酸碱性以及由于 根系分泌的酸碱性或由于基质本身的变化而产生的酸碱性变化。
第一节 固体基质的作用及要求
4、基质的电导率
• 是指在未加入营养液前基质原有的电导率。它反映了基质中 所含有的可溶性养分浓度的大小，它直接影响到营养液的组 成和浓度，也可能影响到作物的生长。
5、基质的pH缓冲能力
• 基质的pH缓冲能力是指在基质中加入酸碱物质后，基质所具 有缓和酸碱(pH值)变化的能力。
第一节 固体基质的作用及要求
1.基质的化学组成及其稳定性
• 基质的化学组成通常是指其本身所含有的化学物质种类及 其含量， 既包括了作物可以吸收利用的矿质营养和有机营 养，又包括了对作物生长有害的有毒物质等。
• 基质的化学稳定性是指基质发生化学变化的难易程度，与 化学组成密切相关，对营养液和栽培作物生长具有影响。
• 蛭石的阳离子代换量(CEC)很高， 达100mmol/100g，并且含有较多 的钾、钙、镁等营养元素，这些 养分是作物可以吸收利用的，属 于速效养分。
• 蛭石的吸收能力很强，每立方米 的 蛭 石 可 以 吸 收 100-650kg 的 水 。
第三节 无机栽培基质
五、珍珠岩
• 珍珠岩是一种封闭的轻质团 聚 体 ， 容 重 小 (0.030.16g/cm3)，孔隙度约为93%， 其中空气容积约为53%，持水 容积约为40%。
无土栽培学 第五章 无土栽培的固体基质
本章主要内容
本章主要讲述
• 固体基质的作用及其有关的性质 • 在生产过程中应该注意的选用原则 • 常用固体基质的主要理化性能 • 基质的消毒方法等
第一节 固体基质的作用及要求
有固体基质的无土栽培特点
1、植物根系生长的环境较为接近天然土壤 2、生产管理方便 3、设备简单、一次性投资较少 4、性能相对较稳定 5、经济效益较好
第三节 无机栽培基质
七、炉渣
• 煤渣为烧煤之后的残渣。 工矿企业的锅炉、食堂以 及北方地区居民的取暖等， 都有大量的煤渣，其来源 丰富。
• 容重适中，作物不宜倒苗。 价格便宜，容易获得，透 气性良好，但是碱性大， 持水量低，质地不均一， 对营养液的成分影响大
第四节 有机栽培基质 有机栽培基质
泥炭 芦苇末 锯木屑