植物生长对基质化学性质的要求
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植物生长对基质化学性质 的要求
一、固体基质的化学性质
1.化学组成及其稳定性 2.酸碱度 3.盐基交换量 4.缓冲能力 5.电导率 6.碳氮比
1.基质的化学组成及其稳定性
基质的化学组成通常指其本身所含有的 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。
（1）化学特性：呈酸性反应。
（2）用途：是凤梨、杜鹃等 酸性花木的良好基质。
四、无土基质的展望
目前世界上应用最广泛的基质是草炭 和岩棉，但草炭是不可再生的自然资源 ，岩棉废弃物降解困难，均不符合长期 可持续发展的要求。 其他基质因运输成高本或管理麻烦等 因素的影响，也限制了其广泛发展。
为满足长期大规模精细化控制的工厂化 无土栽培，基质材料单一可降解化是较为 易取的路径，而以木质素和纤维素为主的 椰子纤维、棉纤维、麻纤维以及农作物秸 秆纤维等天然纤维能很好的满足以上要求 ，而且上述纤维素资源广泛存在于农业、 纺织业以及食品加工业中，经济成本低， 适合基质标准化生产，所以说，纤维素纤 维制品类无土栽培基质具有很高的开发价 值。
5.基质的缓冲能力
基质的缓冲能力是指基质在加入肥料后， 基质本身所具有的缓和酸碱性（pH值）变 化的能力。
缓冲能力的大小，主要由盐基交换量以及 存在于基质中的弱酸及盐类的多少而决定。 一般盐基交换量高的，其缓冲能力就强。 含有较多的碳酸钙、镁盐的基质对酸的缓 冲能力大，但其缓冲作用是偏性的（只缓 冲酸性）；含有较多的腐殖质的基质对酸 碱两性都有缓冲能力。
阳离子代换量
大多数有机栽培基质具有较大的CEC值，天然 无机基质的CEC值相对较小。 在无机基质中，除煤渣的EC值和CEC值较高 之外，岩棉、蛭石、膨胀陶粒等基质的EC值 和CEC值均很低。 低电解度和阳离子代换量的基质对新加入的 营养液影响较小，有利于对营养液内各组分 元素的精确检测和控制。
拓展：
国外玻璃温室水培和岩棉培的自动化控制 大多建立在对EC值控制的基础上的，泥炭 、碳化稻壳、棉籽壳稻草秸秆等有机基质 的EC值和ECE值则相对较高，有机质中所 含有的大量羟基、羧基以及醛基等活性基 团能与大量的金属阳离子相结合，使基质 具有很好的保肥能力，对营养液变化有很 好的缓冲性，以及有效减轻重金属对植物 的侵害等，有利于稳定根系环境。
缓冲能力
植物性残体基质都有一定的缓 冲能力，如泥炭的缓冲能力要 比堆沤的蔗渣大； 矿物性基质有些有很强的缓冲 能力如蛭石，但大多数矿物性 基质没有缓冲能力或缓冲能力 很小。
举例：花卉对不同基质 的化学性质要求
泥炭土
在低温、由湿地植物遗体经数千年堆 积而成。
（1）高品位：富有机质，矿化度低， pH低，氮、灰分含量低；
大颗粒的有机基质由于其表面积小于 其体积，分解速度较慢，而且其有效 碳氮比小于细颗粒的有机基质（。所 以，要尽可能使用粗颗粒的尤其是碳 氮比低的基质。 一般规定，碳氮比200：1--500：1属 中等，小于200：1属低，大于500∶1 属高。通常，碳氮比宜中宜低而不宜 高。C/N=30左右较适合于作物生长。
人工合成基质：岩棉、泡沫塑料等
组成
无机基质：沙子、岩棉、蛭石等 有机基质：树皮、草炭、稻壳等
源自文库
化学合成基质：泡沫塑料等 惰性基质：岩棉、泡沫塑料等
活性基质： 草炭、蛭石等
性质 使 用 时 组 分
单一基质：草炭、蛭石、岩棉、泡沫塑料等
复合基质：草炭：蛭石1：1
三、常用无土栽培基质化学性质 对比分析
酸碱度
3.盐基交换量
盐基交换量是指基质的阳离子代换量，即在 一定酸碱条件下，基质含有可代换性阳离子 的数量。 基质的盐基交换量（CEC）以1000g基质代换 吸收阳离子的厘摩尔数（cmol/kg）来表示。
注意：
有的基质几乎没有盐基交换量（如大部分的 无机基质），有些却很高，它会对基质中的 营养液组成产生很大影响。 基质的盐基交换量有不利的一面，即影响营 养液的平衡，使人们难以按需控制营养液的 组分；但也有有利的一面，即保存养分、减 少损失和对营养液的酸碱反应有缓冲作用。 应对每种基质的盐基交换能力有所了解，以 便权衡利弊而做出使用的选择。
珍珠岩
由硅质火山岩粉碎加热至1000 0C膨胀而成
的一种白色颗粒状物质。 （1）化学特性：化学性质稳定，阳离子 代换量小（CEC小于等于1.5mmol/kg）， 几乎无养分吸收能力 。
（2）用途：与其它基质配施，适用于喜
酸性纤维根类花卉的栽培。
椰糠
又名椰榕，是椰子果实外皮 经粉碎加工而成的棕色纤维 粉状物质。
低品位： 矿化度高，灰分含量高， pH高。
（2）调配措施：为优质盆栽用土，选
用时应加入足够肥料，也可用作混合 基质的主要成分，所占比例为25－75 ％。
蛭石
为水合镁铝硅酸盐，是云母类无机物加 热至800－10000C形成的一种无菌材料。
（1）化学特性：pH7－9，能提供一定量
的K、Ca、Mg离子等营养物质。 （2）用途：优质扦插基质，也可与其它 基质混用，不可长期使用。长期使用的 蛭石，结构破碎、孔隙度降低、排水透 气降低。
4.基质的电导率 基质的电导率也叫电导度，是指基 质未加入营养液之前，本身具有的 电导率，用以表示各种离子的总量 （含盐量），一般用毫西门子/厘米 （mS/cm）表示。 电导率是基质分析的一项指标，它 表明基质内部已电离盐类的溶液浓 度。它反映基质中原来带有的可溶 盐分的多少，将直接影响到营养液 的平衡
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。
在无土栽培中要求基质有 很强的化学稳定性，基质 不含有毒的物质，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。
2.基质的酸碱性
基质的酸碱度是指基质中H+与HO-的分 布状态，它对基质理化性质、基质肥 力以及植物生长都起着重要作用。 尽管多数观赏植物比较适应5.5--6.5 的pH值范围，但基质的 pH值以6.5-7.0为宜，并且最好容易人为调节，又 不会供液后影响营养液某些成分的有 效性，导致植物出现生理障碍。
基质的电导率
在常见基质中，岩棉、蛭石、珍珠岩以及 膨胀陶粒等无机基质PH值普遍大于7，显 中性或偏碱性，电导率普遍较低。 泥炭、锯末屑、蔗渣、椰子纤维等有机基 质的PH值均小于7，偏酸性，偏酸性的基 质有利于作物根系的活化，有助于根系分 泌的有机酸、糖、酚类物质以及其他黏胶 物质等与基质营养液中的溶质结合，增强 根系对营养元素的代换吸收。 当基质的PH值低于5.5时，作物易受到铝 毒、锰毒等酸毒的侵害，极大的阻碍根系 对营养物质的吸收。
应用：
基质的电导率和硝态氮之间存在 相关性，故可由电导率值推断基 质中氮素含量，判断是否需要施 用氮肥。一般在花卉栽培时，当 电导率值小于0.37--0.5mS/cm时 （相当于自来水的电导率值）， 必须施肥；
电导率值达1.3--2.75mS/cm时， 一般不再施肥，并且最好淋洗盐 分；栽培蔬菜作物时的溶液电导 率值应大1mS/cm。
理想基质的化学指标
• • • • • • 化学性质稳定，无有毒物质 PH: 6.0~7.5 C/N: <30 电导率：1.0~2.5mS/cm 阳离子代换量：30~100mmol/100g 缓冲能力：有机基质>无机基质>惰性 基质>营养液
二、固体基质的种类
来源
天然基质：沙子、石砾等
固 体 基 质 的 分 类
依基质缓冲能力的大小排序，则为： 有机基质>无机基质>惰性基质>营养 液。 在常用基质中，有些矿物性基质有 很强的缓冲能力，如蛭石，但大多 数矿物性基质缓冲能力都很弱。 因此，应了解清楚基质的缓冲能力， 以便利用其优点，避免其缺点。
• 6.碳氮比
指基质中碳和氮的相对比值。
碳氮比高（高碳低氮）的基质，由于微 生物生命活动对氮的争夺，会导致植物 缺氮。碳氮比达到1000：1的基质，必须 加入超过植物生长所需的氮，以补偿微 生物对氮的需求。碳氮比很高的基质， 即使采用了良好的栽培技术，也不易使 植物正常生长发育。
蛭石、陶粒、珍珠岩、煤渣等大部分无机基质 和碳化稻壳和水稻秸秆等部分有机基质，PH值 均大于7.0，偏碱性，比较适合种植大葱、洋葱 豇豆等喜碱性的作物； 椰糠、锯末屑、甘蔗渣、芦苇末等少数有机基 质PH在6.0以下，比较适合种植甘蓝、韭菜、大 葱、生菜、西瓜、西葫芦、马铃薯等喜酸性的 作物； 岩棉、泥炭、棉籽壳、玉米秸秆等PH值介于 6.0~7.3之间，适合绝大多数喜中性或偏酸性的 作物生长。
一、固体基质的化学性质
1.化学组成及其稳定性 2.酸碱度 3.盐基交换量 4.缓冲能力 5.电导率 6.碳氮比
1.基质的化学组成及其稳定性
基质的化学组成通常指其本身所含有的 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。
（1）化学特性：呈酸性反应。
（2）用途：是凤梨、杜鹃等 酸性花木的良好基质。
四、无土基质的展望
目前世界上应用最广泛的基质是草炭 和岩棉，但草炭是不可再生的自然资源 ，岩棉废弃物降解困难，均不符合长期 可持续发展的要求。 其他基质因运输成高本或管理麻烦等 因素的影响，也限制了其广泛发展。
为满足长期大规模精细化控制的工厂化 无土栽培，基质材料单一可降解化是较为 易取的路径，而以木质素和纤维素为主的 椰子纤维、棉纤维、麻纤维以及农作物秸 秆纤维等天然纤维能很好的满足以上要求 ，而且上述纤维素资源广泛存在于农业、 纺织业以及食品加工业中，经济成本低， 适合基质标准化生产，所以说，纤维素纤 维制品类无土栽培基质具有很高的开发价 值。
5.基质的缓冲能力
基质的缓冲能力是指基质在加入肥料后， 基质本身所具有的缓和酸碱性（pH值）变 化的能力。
缓冲能力的大小，主要由盐基交换量以及 存在于基质中的弱酸及盐类的多少而决定。 一般盐基交换量高的，其缓冲能力就强。 含有较多的碳酸钙、镁盐的基质对酸的缓 冲能力大，但其缓冲作用是偏性的（只缓 冲酸性）；含有较多的腐殖质的基质对酸 碱两性都有缓冲能力。
阳离子代换量
大多数有机栽培基质具有较大的CEC值，天然 无机基质的CEC值相对较小。 在无机基质中，除煤渣的EC值和CEC值较高 之外，岩棉、蛭石、膨胀陶粒等基质的EC值 和CEC值均很低。 低电解度和阳离子代换量的基质对新加入的 营养液影响较小，有利于对营养液内各组分 元素的精确检测和控制。
拓展：
国外玻璃温室水培和岩棉培的自动化控制 大多建立在对EC值控制的基础上的，泥炭 、碳化稻壳、棉籽壳稻草秸秆等有机基质 的EC值和ECE值则相对较高，有机质中所 含有的大量羟基、羧基以及醛基等活性基 团能与大量的金属阳离子相结合，使基质 具有很好的保肥能力，对营养液变化有很 好的缓冲性，以及有效减轻重金属对植物 的侵害等，有利于稳定根系环境。
缓冲能力
植物性残体基质都有一定的缓 冲能力，如泥炭的缓冲能力要 比堆沤的蔗渣大； 矿物性基质有些有很强的缓冲 能力如蛭石，但大多数矿物性 基质没有缓冲能力或缓冲能力 很小。
举例：花卉对不同基质 的化学性质要求
泥炭土
在低温、由湿地植物遗体经数千年堆 积而成。
（1）高品位：富有机质，矿化度低， pH低，氮、灰分含量低；
大颗粒的有机基质由于其表面积小于 其体积，分解速度较慢，而且其有效 碳氮比小于细颗粒的有机基质（。所 以，要尽可能使用粗颗粒的尤其是碳 氮比低的基质。 一般规定，碳氮比200：1--500：1属 中等，小于200：1属低，大于500∶1 属高。通常，碳氮比宜中宜低而不宜 高。C/N=30左右较适合于作物生长。
人工合成基质：岩棉、泡沫塑料等
组成
无机基质：沙子、岩棉、蛭石等 有机基质：树皮、草炭、稻壳等
源自文库
化学合成基质：泡沫塑料等 惰性基质：岩棉、泡沫塑料等
活性基质： 草炭、蛭石等
性质 使 用 时 组 分
单一基质：草炭、蛭石、岩棉、泡沫塑料等
复合基质：草炭：蛭石1：1
三、常用无土栽培基质化学性质 对比分析
酸碱度
3.盐基交换量
盐基交换量是指基质的阳离子代换量，即在 一定酸碱条件下，基质含有可代换性阳离子 的数量。 基质的盐基交换量（CEC）以1000g基质代换 吸收阳离子的厘摩尔数（cmol/kg）来表示。
注意：
有的基质几乎没有盐基交换量（如大部分的 无机基质），有些却很高，它会对基质中的 营养液组成产生很大影响。 基质的盐基交换量有不利的一面，即影响营 养液的平衡，使人们难以按需控制营养液的 组分；但也有有利的一面，即保存养分、减 少损失和对营养液的酸碱反应有缓冲作用。 应对每种基质的盐基交换能力有所了解，以 便权衡利弊而做出使用的选择。
珍珠岩
由硅质火山岩粉碎加热至1000 0C膨胀而成
的一种白色颗粒状物质。 （1）化学特性：化学性质稳定，阳离子 代换量小（CEC小于等于1.5mmol/kg）， 几乎无养分吸收能力 。
（2）用途：与其它基质配施，适用于喜
酸性纤维根类花卉的栽培。
椰糠
又名椰榕，是椰子果实外皮 经粉碎加工而成的棕色纤维 粉状物质。
低品位： 矿化度高，灰分含量高， pH高。
（2）调配措施：为优质盆栽用土，选
用时应加入足够肥料，也可用作混合 基质的主要成分，所占比例为25－75 ％。
蛭石
为水合镁铝硅酸盐，是云母类无机物加 热至800－10000C形成的一种无菌材料。
（1）化学特性：pH7－9，能提供一定量
的K、Ca、Mg离子等营养物质。 （2）用途：优质扦插基质，也可与其它 基质混用，不可长期使用。长期使用的 蛭石，结构破碎、孔隙度降低、排水透 气降低。
4.基质的电导率 基质的电导率也叫电导度，是指基 质未加入营养液之前，本身具有的 电导率，用以表示各种离子的总量 （含盐量），一般用毫西门子/厘米 （mS/cm）表示。 电导率是基质分析的一项指标，它 表明基质内部已电离盐类的溶液浓 度。它反映基质中原来带有的可溶 盐分的多少，将直接影响到营养液 的平衡
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。
在无土栽培中要求基质有 很强的化学稳定性，基质 不含有毒的物质，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。
2.基质的酸碱性
基质的酸碱度是指基质中H+与HO-的分 布状态，它对基质理化性质、基质肥 力以及植物生长都起着重要作用。 尽管多数观赏植物比较适应5.5--6.5 的pH值范围，但基质的 pH值以6.5-7.0为宜，并且最好容易人为调节，又 不会供液后影响营养液某些成分的有 效性，导致植物出现生理障碍。
基质的电导率
在常见基质中，岩棉、蛭石、珍珠岩以及 膨胀陶粒等无机基质PH值普遍大于7，显 中性或偏碱性，电导率普遍较低。 泥炭、锯末屑、蔗渣、椰子纤维等有机基 质的PH值均小于7，偏酸性，偏酸性的基 质有利于作物根系的活化，有助于根系分 泌的有机酸、糖、酚类物质以及其他黏胶 物质等与基质营养液中的溶质结合，增强 根系对营养元素的代换吸收。 当基质的PH值低于5.5时，作物易受到铝 毒、锰毒等酸毒的侵害，极大的阻碍根系 对营养物质的吸收。
应用：
基质的电导率和硝态氮之间存在 相关性，故可由电导率值推断基 质中氮素含量，判断是否需要施 用氮肥。一般在花卉栽培时，当 电导率值小于0.37--0.5mS/cm时 （相当于自来水的电导率值）， 必须施肥；
电导率值达1.3--2.75mS/cm时， 一般不再施肥，并且最好淋洗盐 分；栽培蔬菜作物时的溶液电导 率值应大1mS/cm。
理想基质的化学指标
• • • • • • 化学性质稳定，无有毒物质 PH: 6.0~7.5 C/N: <30 电导率：1.0~2.5mS/cm 阳离子代换量：30~100mmol/100g 缓冲能力：有机基质>无机基质>惰性 基质>营养液
二、固体基质的种类
来源
天然基质：沙子、石砾等
固 体 基 质 的 分 类
依基质缓冲能力的大小排序，则为： 有机基质>无机基质>惰性基质>营养 液。 在常用基质中，有些矿物性基质有 很强的缓冲能力，如蛭石，但大多 数矿物性基质缓冲能力都很弱。 因此，应了解清楚基质的缓冲能力， 以便利用其优点，避免其缺点。
• 6.碳氮比
指基质中碳和氮的相对比值。
碳氮比高（高碳低氮）的基质，由于微 生物生命活动对氮的争夺，会导致植物 缺氮。碳氮比达到1000：1的基质，必须 加入超过植物生长所需的氮，以补偿微 生物对氮的需求。碳氮比很高的基质， 即使采用了良好的栽培技术，也不易使 植物正常生长发育。
蛭石、陶粒、珍珠岩、煤渣等大部分无机基质 和碳化稻壳和水稻秸秆等部分有机基质，PH值 均大于7.0，偏碱性，比较适合种植大葱、洋葱 豇豆等喜碱性的作物； 椰糠、锯末屑、甘蔗渣、芦苇末等少数有机基 质PH在6.0以下，比较适合种植甘蓝、韭菜、大 葱、生菜、西瓜、西葫芦、马铃薯等喜酸性的 作物； 岩棉、泥炭、棉籽壳、玉米秸秆等PH值介于 6.0~7.3之间，适合绝大多数喜中性或偏酸性的 作物生长。