无土栽培的固体基质
什么是无土栽培基质？
无土栽培基质是指在无土壤栽培植物的基础上，通过改善因土壤质量下降导致植物生长不良的弊端，采取替换土壤，运用针叶树、阔叶树、锯末等天然植物发酵的有机基质和砂子、珍珠岩等无机基质固定植物根部，并通过滴灌法补充营养液，供给植物所需营养成分，这种栽培方法就称为无土栽培。
一、无土栽培基质的种类1、按基质的来源可分为天然基质：如砂、石砾;人工合成基质：如岩棉、泡沫塑料、多孔陶粒等;2、按基质成份组成：可以将基质分为无机基质与有机基质;如砂、石砾、岩棉、珍珠岩和蛭石等都是以无机物组成或是不可分解的基质为无机基质;如树皮、蔗渣、稻渣等是以有机残体组成的为有机基质;3、按基质性质分类：可以分为惰性基质和活性基质两类。
惰性基质是指基质的本身无养分供应或不具有阳离子代换量的基质，如砂，石砾，岩棉等;活性基质是指具阳离子代换量，本身能供给植物养分的基质，如泥炭，蛭石等。
4、按使用时组分不同分类：可以分为单一基质和复合基质。
以一种基质作为生长介质的，如沙培，砾培，岩棉培等，都属于单一基质;复合基质是由两种或两种以上的基质按一定比例混合制成的基质，复合基质可以克服单一基质过轻，过重或通气不良缺点。
二、无土栽培基质的作用1、支持固定植物的作用。
固体基质可以支持并固定植物，使其扎根于固体基质中而不致沉埋和倾倒;并有利于植物根系的伸展和附着。
2、保持水分的作用。
能够作为无土栽培使用的固体基质一般都可以保持一定的水分。
例如，珍珠岩可以吸收相当于本身重量3～4倍的水分;泥炭则可以吸收保持相当于本身重量10倍以上的水分。
固体基质吸持的水分在灌溉期间使作物不致失水而受害。
3、透气的作用。
作物的根系进行呼吸作用需要氧气，固体基质的孔隙存有空气，可以供给作物根系呼吸所需的氧。
固体基质的孔隙同时也是吸持水分的地方。
因此，在固体基质中，透气和持水两者之间存在着对立统一的关系，即固体基质中空气含量高时，水分含量就低，反之亦然。
这样，就要求固体基质的性质能够协调水分和空气两者的关系，以满足作物对空气和水分两者的需要。
无土栽培配方，含基质配方和营养液配方
无土栽培配方，含基质配方和营养液配方无土栽培基质配方：可选用砂、蛭石、陶粒、岩棉、珍珠岩、锯末、稻壳、草炭等，若是栽培番茄和黄瓜类蔬菜选用草炭与蛭石混合的基质较好。
无土栽培营养液配方：可选用硫酸镁、螯合铁、硝酸钙、硫酸钾、硝酸钾、销酸钾、硫酸氢钾、磷酸二氢钾、微量元素溶液等成分根据不同品种植物，按照不同比例来配制合适的营养液。
一、无土栽培基质配方1、茄果类蔬菜一般采用基质栽培，常用的基质有砂、蛭石、陶粒、岩棉、珍珠岩、锯末、稻壳、草炭等，其中草炭与蛭石混合的基质，对于栽培番茄和黄瓜类蔬菜效果较好。
2、草炭在运输途中，大多数已经结块、风干，所以要将其粉碎成1-5毫米的纤维状或团粒颗粒。
3、基质混合前，需要分别测定其中的酸碱度、电导度、营养元素含量，还有草炭测定氮、磷、钾含量。
4、使用的混合基质，按照388升草炭、388升蛭石等量配成，然后加入4540克石灰粉、908克过磷酸钙（20%P2O5）、硝酸钾（14-0-44。
其中氮、磷、钾含量，下同）454克、28克螯合铁（10%铁）、23克硼酸（17.48%）。
5、螯合铁和硝酸钾，需要用热水溶解后撒入基质内，石灰、石粉和过磷酸钙，需要粉碎后搅拌均匀放入基质中，并立即将基质装入栽培槽内，然后便可栽种作物。
二、无土栽培营养液配方1、作物定植后，不同的栽培基质、生长期作物，需要搭配不同的营养液。
2、草炭蛭石基质栽培番茄营养液配方，生长阶段1000升含硫酸镁500克、25克螯合铁、100克硫酸钾、200克硝酸钾、200克销酸钾、270克磷酸二氢钾、270克硫酸氢钾、500克硝酸钙、150毫升微量元素溶液。
3、采收阶段，可将硝酸钙含量增至680克，其它营养元素无需变动。
4、栽培黄瓜营养液配方，生长阶段1000升含硫酸镁500 克、25克螯合铁、200克硝酸钾、270克磷酸二氢钾、680克硝酸钙，150 毫升各微量元素溶液。
5、采收阶段，可将硝酸钙含量增至1357克，其它营养无需变动。
无土栽培的基质配方
无土栽培的基质配方
无土栽培的基质配方通常包括以下材料：
1.珍珠岩：珍珠岩是一种天然的火山岩石，富含矿物质和微量元素，透气性好，保水性强。
2.活性炭：活性炭可以吸附有害气体和异味，保持根系健康。
3.腐叶土或腐木土：腐叶土或腐木土可以提供养分和有机质，并有利于增强土壤通透性和保水性。
4.硅藻土：硅藻土富含二氧化硅和微量元素，对植物生长有益。
5.硫酸铵：硫酸铵可以为植物提供氮元素，促进植物生长。
6.磷酸二氢钾：磷酸二氢钾可以为植物提供磷和钾元素，促进花芽分化和果实成熟。
以上材料可以根据具体需求和种植类型进行适量调配，一般比例为2:2:2:1:1:1。
如何采用固体基质栽培
如何采用固体基质栽培无土栽培用的固体基质有许多种，包括岩棉、蛭石、珍珠岩、沙、砾石、草炭、稻壳、椰糠、锯末、菌渣等，这些基质加入营养液后，能像土壤一样给植物提供O2、H2O、养分和对植物的支持，同时能够弥补纯水培的一些不足之处，如通气不良，不能调节供给根系的水分条件等。
因此，固体基质是无土栽培中极重要的一个部分。
一．无土栽培基质应具备的条件1．要有一定的透水性和保水性。
基质的透水性和保水性是由基质颗粒的大小、性质、形状、孔隙度等因素决定的。
2．无毒或不含有毒物质。
钠离子、钙离子的含量也不能过高。
3．要有稳定的化学性质。
基质中加人营养液和水后，基质的pH要稳定，其化学性质也要稳定不变。
4．价格便宜，容易得到。
二．基质的选择原则与消毒(一)．基质的选用原则基质是无土栽培中重要的栽培组成材料，因此，基质的选择便是一个非常关键的因素，要求基质不但具有像土壤那样能为植物根系提供良好的营养条件和环境条件的功能，并且还可以为改善和提高管理措施提供更方便的条件。
因此，对基质应根据具体情况予以精心选择，基质的选用原则可以从三个方面考虑，一是植物根系的适应性；二是基质的适用性，三是基质的经济性。
（1）根系的适应性无土基质的优点之一是可以创造植物根系生长所需要的最佳环境条件，即最佳的水气比例。
气生根、肉质根需要很好的通气性，同时需要保持根系周围的湿度达80%以上，甚至100%的水气。
粗壮根系要求湿度达80%以上，通气较好。
纤细根系如杜鹃花根系要求根系环境湿度达80%以上，甚至100%，同时要求通气良好。
在空气湿度大的地区，一些透气性良好的基质如松针、锯末非常合适，而在大气干燥的北方地区，这种基质的透气性过大，根系容易风干。
北方水质碱性，要求基质具有一定的氢离子浓度调节能力，选用泥炭混合基质的效果就比较好。
（2）基质的适用性是指选用的基质是否适合所要种植的作物。
一般来说，基质的容重在0.5左右，总孔隙度在60%左右，大小孔隙比在0.5左右，化学稳定性强（不易分解出影响物质），酸碱度接近中性，没有有毒物质存在时，都是适用的。
无土栽培基质及性质
石砾（Gravel）
在蔬菜营养液栽培中砾培较为普遍, 其来源 是河边石子或石矿场岩石碎屑。砾石本身不 具有盐基交换量, 保持水分和养分的能力差, 但通气排水性能良好。石砾的粒径应选在1. 6~ 20 mm的范围内, 其中总体积一半的石 砾直径为13 mm左右。石砾应较坚硬,不易 破碎; 选用的石砾最好棱角不明显, 特别是株 型高的植物或露天风大的地方, 更应选用棱角 钝的石砾, 否则会使植物茎部受到划伤。
无土栽培类型
二、类型Βιβλιοθήκη 无土栽培主要包括固体基质培和非固体基质培等方
式，其中固体基质培是无
土栽培的最主要形式。基
质培即固体基质栽培，固
体基质又可分为无机基质、
有机基质和有机无机混合
基质（简称复合基质）。
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无土栽培—固体基质
基质substrate、matrix
岩棉是一种性能很好的无土栽培基质。所以当它产生后不久（ 1968年发明于丹麦。它由60%辉绿岩、20%石炭土、 20%焦碳混合在一起，加热到1600℃熔化，喷成直径 0.005毫米的纤维，再加粘合剂压成人们所需要的各种形状 。）就被西欧各国用作基质种植蔬菜、花卉，到目前已得到 广泛使用。在荷兰全国蔬菜无土栽培3500公顷当中用岩棉 作基质的面积就占了80%。
容重0.11g/cm3，总孔隙度100.0%，大孔隙（空气容积 ）64.3%，小孔隙（毛管容积）35.7%，水气比（以大孔隙值 为1）1∶0.55。
刚刚使用的岩棉pH值较高，一般为7～8。这主要是含有少量 氧化钙的缘故。当使用一段时间后，pH值就会下降。
砂（sand）
是岩石风化后经雨水冲刷或由岩石轧制而成的粒 径为.074～2mm的粒料。
无土栽培固体基质的种类与理化特性
４８．５０ ５．１５ １．２５
１８．９３ １５．３２
４．１２
２６２．２ ０．６ ０．９
３６５．２ ２５２．１
０
１２５１．３ ８４．２ ９．３ ２２．２
１５．１ １０．８ ２６７．８ １９０．０ ７３１．０ １３１．５
４０．１ ５２．６
１１４．２ １３５．０
６９．６ １３５００．０
５２００．０ １２０．４
不论何种类型的基质，要了解其在无土栽培生产中的 应用效果．必须要掌握它的主要理化性状。那么基质的理 化性状包括那些内容呢７
◎总孔隙度：是指基质中持水孔隙和通气孔隙的总和， 以相当于基质体积的百分数表示【％）。总孔隙度大的基质较 轻，基质疏松，有利于作物根系生长，但对于作物根系的 固定作用的效果较差，易倒伏。例如，蔗渣、蛭石、岩棉 等的总孑Ｌ隙度在９０％～９５％以上ｊ总孔隙度小的基质较重． 水气的总容量较小，如砂的总孔隙度约为３０％。因此，为 了克服单一基质总孔隙度过大或过小所产生的蔽病，生产 上常将二、三种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质使 用，混合基质的总孔隙度以６０％左右为宜。
可用于无土栽培的固体基质有多种，可以因地制宜，就 地取材。常用的有砂．石砾、珍珠岩．蛭石、岩棉、泥炭、 锯木屑、稻壳、泡沫塑料等。按基质来源可将基质分为天 然基质如砂、石砾和人工合成基质如岩棉、泡沫塑料，多 孔陶粒等；按基质组成分类，可以将基质分为无机基质和 有机基质。砂，石砾、岩棉，珍珠岩和蛭石等都是以无机 物组成的，为无机基质．而树皮、泥炭、蔗渣、稻壳等是 以有机残体组成的，为有机基质；按基质性质分类．可以 分为惰性基质和活性基质两类。惰性基质是指基质本身无 养分供应或不具有阳离子代换量的基质，如砂、石砾、岩 棉等，活性基质是指具阳离子代换量，本身能供给植物养 分的基质，如泥炭．蛭石等：按使用时组分不同分类，可 以分为单一基质和复合基质。以一种基质作为生长介质的， 如沙培、砾培、岩棉培等，都属于单一基质．复合基质是 由两种或两种以上的基质按一定比例混合制成的基质，复 合基质可以克服单一基质过轻．过重或通气不良的缺点。
无土栽培中固体栽培基质的选用
无土栽培中固体栽培基质的选用无土栽培中固体栽培基质的选用无土栽培中固体基质的使用是一个极其重要的环节。
固体基质的种类很多，如草炭、岩棉、蛭石、珍珠岩、树皮、锯末、沙、泥炭、稻壳、炉渣、陶粒、各种泡沫塑料等。
基质可以一种单独使用，也可多种混合使用。
使用时可根据材料来源的难易、价格等条件，选择适合本地区需要的基质。
（椰糠栽培基质是最新型的基质，有关介绍参见本公司的网站。
）(一)无土栽培基质应具备的条件1．要有一定的透水性和保水性。
基质的透水性和保水性是由基质颗粒的大小、性质、形状、孔隙度等因素决定的。
2．无毒或不含有毒物质。
钠离子、钙离子的含量也不能过高。
3．要有稳定的化学性质。
基质中加人营养液和水后，基质的pH 要稳定，其化学性质也要稳定不变。
4．价格便宜，容易得到。
(二)基质的作用1．支持锚定植物。
要求植物扎根于固体基质中不致沉埋和倾倒。
2．保持水分。
3．透气。
固体基质中透气和持水两者之间存在着对立统二的关系，即固体基质中空气含量高时，水分含量就低，反之亦然。
4．缓冲作用。
缓冲作用可以使根系生长的环境比较稳定，即当外来物质或根系本身新陈代谢过程中产生的一些有害物质危害作物根系时，缓冲作用会将这些危害化解。
(三)基质的物理性质对栽培作物生长有较大影响的基质的物理性质主要有粒径、容重、总孔隙度、持水量、大小孔隙比(气水比)。
1．粒径即基质颗粒的大小，通常用毫米表示。
基质颗粒的大小直接影响到基质的容重、总孔隙度和大小孔隙比。
同一种基质颗粒越细，容重越小，总孔隙度越大，大小孔隙比越小。
因此，生产要求基质的颗粒不能太粗，也不能太细。
2．容重容重指单位体积内干燥基质的重量，用克／升或克／厘米’表示。
容重的大小主要受基质的质地和颗粒的大小影’响。
基质的容重反映基质的疏松、紧密程度。
基质的容重差异很大，同一种基质由于受到压实程度、颗粒大小影响，其容重也存在很大的差异。
3．总孔隙度总孔隙度是指基质中持水孔隙和通气孔隙的总和，以相当于基质的体积百分比(％)表示。
无土栽培的固体基质
无土栽培的固体基质无土栽培用的固体基质有许多种，包括岩棉、蛭石、珍珠岩、沙、砾石、草炭、稻壳、椰糠、锯末、菌渣等，这些基质加入营养液后，能象土壤一样给植物提供O2、H2O、养分和对植物的支持，同时能够弥补纯水培的一些不足之处，如通气不良，不能调节供给根系的水分条件等。
因此，固体基质是无土栽培中极重要的一个部分。
固体基质的分类方法很多，按基质的来源分类，可以分为天然基质和人工合成基质两类。
如沙、石砾等为天然基质，而岩棉、泡沫塑料、多孔陶粒等则为人工合成基质。
按基质的组成来分类，可以分为无机基质、有机基质和化学合成基质三类。
沙、石砾、岩棉、蛭石和珍珠岩等都是无机物组成的，为无机基质;树皮、泥炭、蔗渣、稻壳、椰糠等由植物有机残体组成的，为有机基质;泡沫塑料为化学合成基质。
按基质的性质来分类，可以分为活性基质和惰性基质两类。
所谓活性基质是指具有盐基交换量或本身能供给植物养分的基质。
惰性基质是指基质本身不起供应养分作用或不具有盐基交换量的基质。
泥炭、蛭石等含有植物可吸收利用的养分，并且具有较高的盐基交换量，属于活性基质;沙、石砾、岩棉、泡沫塑料等本身既不含养分也不具有盐基交换量，属于惰性基质。
按基质使用时组分的不同，可以分为单一基质和复合基质两类。
所谓单一基质是指使用的基质是以一种基质作为植物生长介质的，如沙培、沙砾培使用的沙、石砾，岩棉培的岩棉，都属于单一基质。
复合基质是指由两种或两种以上的基质按一定的比例混合制成的基质。
现在，生产上为了克服单一基质可能造成的容重过轻、过重、通气不良或通气过盛等的弊病，常将几种基质混合形成复合基质来使用。
一般在配制复合基质时，以两种或三种基质混合而成为宜。
一、无机基质和有机基质.无机基质主要是指一些天然矿物或其经高温等处理后的产物作为无土栽培的基质，如沙、砾石、陶粒、蛭石、岩棉、珍珠岩等。
它们的化学性质较为稳定，通常具有较低的盐基交换量，其蓄肥能力较差。
有机基质则主要是一些含C、H的有机生物残体及其衍生物构成的栽培基质，如草炭、椰糠、树皮、木屑、菌渣等。
蔬菜无土栽培常见的有机固态基质有哪些？
蔬菜无土栽培常见的有机固态基质有哪些？对有机无土栽培基质的选择，各地应结合本地实际，因地制宜进行选择。
一般而言，无机基质通常不含养分或所含养分低，单一成分的有机基质单独作为栽培基质进行无土栽培的时候，因其物理性质如容重过轻或过重、通气不良或保水性差等原因，常将两种或两种以上基质混合形成复合基质来利用。
可以说，基质的配制是有机蔬菜无土栽培成功与否的关键环节之一。
常见的有机固态基质无土栽培基质1.椰衣纤维又称椰壳纤维或椰糠，是椰子加工业的副产品。
与泥炭相比，椰衣纤维含有更多的木质素和纤维素，疏松多孔，保水和通气性能良好。
pH为酸性，可用于调节pH过高的基质或土壤。
磷和钾的含量较高，但氮、钙、镁含量低，因此使用中必须额外补充氮素，而钾的施用量则可适当降低。
国内外用于蔬菜等园艺作物的无土栽培。
可用于番茄等果菜类蔬菜的有机无土栽培。
2.树皮不同的树种差异很大，作为基质最常用的是松树皮和杉树皮。
树皮含有无机元素但保水性较差，并含有树脂、单宁、酚类等抑制物质，需充分发酵使之降解。
研究表明腐化树皮与草炭为7:3时对于生菜的生长最为有利。
国外研制的人造土壤就是以腐烂的树皮或泥炭为重要成分制作，具有良好的排水性、保水能力和保肥能力，可用于番茄等蔬菜园艺作物的有机无土栽培。
3.蔗渣蔗渣是制糖业的副产品，主要成分是纤维素，其次是半纤维素和木质素。
新鲜甘蔗渣由于碳氮比太高，植物根系难在其中正常生长，因而使用前必须经过堆沤处理。
在自然条件下其堆沤效果较差，需添加氮源，方可成为与泥炭种植效果相当的良好无土栽培基质。
研究表明，蔗渣中加入膨化鸡粪和绿陇有机肥发酵剂后进行堆沤处理，基质可用于黄瓜、番茄和甜瓜的有机无土栽培。
我国两广一带蔗渣资源丰富，其作为基质运用的潜力巨大。
4.稻壳稻壳是水稻加工时的副产物，其通透性好，不易腐烂，持水能力一般，可与其他基质材料配合使用。
通常使用方法是通过暗火闷烧将其炭化，形成碳化稻壳即砻糠。
可作为基质和基质配方进行温室等设施蔬菜的有机无土栽培的基质使用。
第4章 无土栽培固体基质-PPT精品文档
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： 容重 总孔隙度(%)=(1)×100 比重
2、总孔隙度
取一已知体积(V)的容器，称其重量(W1)， 在此容器中加满待测的基质，再称重(W2),然 后将装有基质的容器放在水中浸泡一昼夜， (加水浸泡时要让水位高于容器顶部，如果基 质较轻，可在容器顶部用一块纱布包扎好，称 重时把包扎的纱布取掉)，称重(W3)，然后通 过下式来计算这种基质的总孔隙度(重量以g为 单位，体积以cm3为单位)。 (W3-W1)-(W2-W1) 总孔隙度(%)= ----------------------- ×100 V
具有缓冲作用的基质可通过物理的或化学 的吸收能力将危害植物生长的物质吸附 起来。
二、固体基质的理化性质
(一) 基质的物理性质 包括容重、总孔隙度、持水量、大 小孔隙比以及颗粒粒径大小等。 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。
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 固体基质的作用与选用原则
一、固体基质的作用
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。
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： ☆ 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。
设施栽培学(无土栽培)8 固体基质培技术
• 霍格兰，山崎理论(n/w)
3 其他栽培方式
立体栽培的类型
珠海柱状立体栽培
生菜立体栽培
花卉立柱栽培
蔬菜立柱栽培
立柱式设施栽培注意事项？
光照
在立柱式栽培下，光照强度随 着栽培钵层数的下降而递减， 并且立柱阳面植株获得的光照 好于阴面。
为了弥补光照的不足和差异， 需要对立柱进行旋转，使每一 层的作物都能接收足量的阳光， 这是保证作物整齐生长和提高 产量的重要方法。
✓ 畦上排列； ✓ 加温装置。
2.1.2 供液方式
（1）高位供液罐 配置好营养液，置于高出，依靠重力作用将营养液 压进各输液支管。
（2）只设浓缩营养液储液罐，与输送水的管道混合， 通过定量泵输送到各支管。
营养液混合器
2.1.3 开放式岩棉培优缺点
优点： 1 结构简单、造价便宜 2 管理方便，减少病害蔓延的危险 缺点： 1 营养液消耗较多 2 多余营养液会造成对环境的污染
9.2.3 砂培（同砾培比）的优缺点
• 优点
1 沙培为开放系统，培养液不循环，没有病菌互相传染的危险；
2 砂比砾小，持水量较多，扩散范围大，根系能充分吸水吸肥， 且根系水平方向伸展，排液孔不易堵塞；
3 每次都用新鲜营养液，较好地维持养分平衡，减少调控营养液 的麻烦；
4 开放系统的设备费较循环系统低，管理也较容易；
岩棉培种植
岩棉培优点
很好的解决了水分、养分和氧气的供应矛盾 具有多种缓冲性能，利用岩棉的吸水、保水和透气和
固定根群等作用，创造一个稳定的生长环境。 装置简易，安装和使用方便，采用滴灌，供液次数少
，受停电停水的影响小。 岩棉本身无病菌，减少土传病害。
2. 岩棉培的设施结构
无土栽培的固体基质
• 有相當一部分固體基質是不具備緩衝作用 • 無土栽培並不要求固體基質具有緩衝作用。
pores
大孔隙是指基質中空氣所能夠佔據的 空間，也稱通氣孔隙；而小孔隙是指基質 中水分所能夠佔據的空間，也稱持水孔隙。 通氣孔隙和持水孔隙所占基質體積比例(%) 的比值稱為大小孔隙比。
大小孔隙比=
通氣孔隙所占比例(%) 持水孔隙所占比例(%)
測定方法：取一已知體積(V)的容器，裝入基質經
測定其總孔隙度後，將容器上口用一已知重量的 濕置2潤小紗時布左(W右4，)包直住至，容把器容中器沒倒有置水，分讓滲水出流為出止，，稱放 其所占重的量比(W例5)，(重通量過以下g為式單計位算，通體氣積孔以隙c和m持3為水單孔位隙)。
容重 (g/cm3)
1.10 1.49 0.70 0.13 0.16 0.11 0.21 0.19 0.15 0.12
common use
總孔隙度
(%) 66.0
30.5
大孔隙(透 氣孔隙)(%)
21.0
29.5
54.7
21.7
95.0
30.0
93.2
53.0
96.0
2.0
84.4
7.1
78.3
34.5
一般來說，固體基質的大小孔隙比在 1:1.5～4的範圍內作物均能較好的生長。
5、顆粒大小/particle size
• 顆粒的大小(即粗細程度)是以顆粒直徑 (mm) 表示。
• 它直接影響到其容重、總孔隙度、大小孔 隙度及大小孔隙比等其他物理性狀。
无土栽培原理与技术固体基质2002
第三章
第一节
固体基质
固体基质的作用与选用原则
一、固体基质的作用 二、固体基质的性质 三、基质的选用原则
第二节
各种基质的性能
一、无土栽培基质的分类 二、常用基质的性能
无机基质：沙、石砾、岩棉、蛭石、珍珠岩、膨胀陶 粒、煤渣
有机基质：树皮、锯木屑、泥炭、芦苇末、菇渣、蚯 蚓粪、椰糠、腐叶、泡沫塑料、复合基质 第三节 固体基质的消毒与废弃的处理**
3.作用：反映基质中水气间状况。大：贮水弱，通透性强；小：反之 4.适宜值：1：2～4 。
目录／固体基质／固体基质的性质 /颗粒大小
颗粒大小（粒径）：mm
直接影响容重、总孔隙度、大小孔隙比。 大小用粒径表示，mm 。 颗粒细，则容重大、总孔隙度小、大小孔隙比小 颗粒粗，则容重小、总孔隙度大、大小孔隙比大。
化学稳定性
指基质发生化学变化的难易程度。无土栽培的基质要有很强的化 学稳定性，以保持营养液的化学平衡。其稳定性主要受基质化学组成 的影响。
无机矿物基质：
石英、长石、云母；角闪石、辉石稳定； 石灰石、白云母不稳定。
植物残体基质：（堆沤）
木质素、腐殖质稳定，安全。 糖、淀粉、纤维素、半纤维素、酚类、单宁不稳定。
CaCO3>20%：0.2%重钙（CaH4(PO4)2· 2O）浸泡，最终P H
含量稳定在10mg/l后、清水洗净。
4.优缺点
优点：来源容易、廉价。 缺点：重、搬运及消毒不便。
目录／固体基质／岩棉
岩棉
1.来源：60%辉绿石+20%石灰石+20%焦炭→1500～2000℃熔化→
吹丝（0.005mm）→压制成片状物（80 ～100 Kg/m3）→降到200℃时 加入酚醛树脂→制块→岩棉。丹麦 Groden（格罗丹蓝（气）、格 罗丹绿（水））
无土栽培学第三章 基质栽培
（2）注 意 事 项
①无土栽培用蛭石的粒径应在3mm以 上；
而用作无土育苗的蛭石可稍细些
（0.75—1.0mm）。
② 蛭石较易破碎 结构容易受到破坏，孔隙度减小， 因此在运输、种植过程中 不能受到重压。
③ 蛭石一般使用1—2次后， 其结构就变差，需重新更换。
2.珍珠岩
珍珠岩是硅质火山岩 在1200℃下加热膨胀而成。 色白、质轻，呈颗粒状。
2. 酸碱度
一般蔬菜适宜酸碱度范围为5.6—7.0。 所以，要求基质为中性或微酸性。
简便测定方法： 取1份基质， 加入其5倍体积的蒸馏水， 充分搅拌后，测定pH值。
3.电导度
指基质内已经电离盐类的溶液浓度。 反映基质中原有可溶性盐类的量。 单位：s／cm。测定方法同酸碱度。
4.阳离子交换量
在一定酸碱条件下， 基质含有可代换性阳离子的数量。
① 钢结构大棚骨架 3500元 （棚顶高2.5m，侧高1.8m） ② 塑料薄膜（进口长寿膜）1000元 ③ 棚侧塑料防虫网（30目） 300元
（2）营养液滴灌系统
① 滴灌管道、过滤器及配件 800元
② 营养液池
300元
（以10座大棚共建1个营养液池计算）
（3）栽培设施
① 栽培槽（3000块红砖/棚）600元 ② 黑色塑料薄膜（槽内） 150元
④ 珍珠岩中的养分 多为植物不能吸收利用的形态。
珍珠岩的成分为： 二氧化硅（SiO2） 74% 氧化铝（A12O3） 11.3%
氧化铁（Fe2O3） 2%
氧化钙（CaO） 3% 氧化锰（MnO） 2% 氧化钠（Na2O） 5% 氧化钾（K2O） 2.3%
（2）注意事项， ① 珍珠岩较易破碎。 ② 珍珠岩粉尘污染较大， 使用前最好先用水喷湿。
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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。
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。
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
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。
• 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
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。
• 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
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。
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。
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
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。
• 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
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。
• 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
☆ 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。
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。
• 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%。
• 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。
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、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。
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。