1、第四章_无土栽培的固体基质 固体基质种类繁多：河沙、石砾、蛭石、固体基质种类繁多：河沙、石砾、蛭石、珍珠岩、岩棉、泥炭、锯木屑、炭化稻壳珍珠岩、岩棉、泥炭、锯木屑、炭化稻壳(砻糠灰砻糠灰)、多孔陶粒、泡沫塑料等几十种。、多孔陶粒、泡沫塑料等几十种。There are many kinds of growth media used in hydroponics,such as,sand,gravel,vermiculite,perlite,rockwool,peat,sawdust,ricehull,hydite,form plastic,et al.本章主要讲述：本章主要讲述：The main
2、 contents of this chapter:固体基质的作用及其有关的性质固体基质的作用及其有关的性质 The roles and characteristics of growth media 在生产过程中应该注意的选用原则在生产过程中应该注意的选用原则 The choice principles of growth media in soilless culture 常用固体基质的主要理化性能常用固体基质的主要理化性能 The main physic and chemical characteristics of growth media in common use 基质的消毒方法等
3、。基质的消毒方法等。The disinfection methods,and et al.第一节第一节 固体基质的作用与选用原则固体基质的作用与选用原则Section I The roles and choice principles of growth media一、固体基质的作用一、固体基质的作用一、一、The roles of growth media 1、固定支撑植物的作用、固定支撑植物的作用 1、Supporting 固体基质最主要的一个作用。固体基质最主要的一个作用。That is the one of most important roles of growth media.使得
4、植物能够保持直立而不致于倾倒，同时给植物根系提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。供一个良好的生长环境。The growth media support the plants upstanding and supply a place with good environment for plant roots growth.2、持水作用、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。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。Every kinds of growth media has the capacities of hold
5、ing water,but vary with different growth media.例如：例如：For example:石砾只能吸持相当于其体积石砾只能吸持相当于其体积10%15%的水分；的水分；Only 10%to 15%of water corresponding to its volume of gravel can be held.泥炭可吸持相当于其本身重量泥炭可吸持相当于其本身重量10倍以上的水分倍以上的水分 珍珠岩也可以吸持相当于本身重量珍珠岩也可以吸持相当于本身重量34倍的水分。倍的水分。Perlite can absorb 3 to 4 times of water
6、corresponding to its volume.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。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。The growth media with different water capacities can be used in different facilities and for different kinds of plants.一般要求固体基质所吸持的水分要能够维持在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
7、这样可能造成管理管理上而受害，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。的不便。In general,the water absorbed in a growth medium can maintain the requirement of plants in the two interval.If no,the time interval of 2 irrigation should be shortened,but it is inconvenient for management.3 3、透气作用、透气作用3 3、AerationAeration植物根系的生长过程
8、需要有充足的氧气供应，充足的氧气供应对于植物的正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。常生长起着举足轻重的影响。Root growth requires enough oxygen supply.基质过于紧实、颗粒过细，可能造成基质透气不良。基质过于紧实、颗粒过细，可能造成基质透气不良。The poor aeration will be coursed by higher density,too fine particles.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。基质中水分含量高时，空气含量就低，反之，空气含量
9、高时，水分含量就低。With increasing water content in growth media comes a decreasing air content.And vice versa.良好的固体基质必须较好地协调空气和水分两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。者之间的关系。A good growth medium should be harmony between the content of air and water.4 4、缓冲作用、缓冲作用/Buffering Effect 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是指固体基质能够给植物根
10、系的生长提供一个供一个较为稳定环境的能力较为稳定环境的能力，即当根系生长过程，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理化性质将这些危害减轻甚至化解减轻甚至化解的能力。的能力。Buffering effect means that growth media can provide a relative stable environment for root growth,that also means the growth media
11、 would buffer the harmful substances exuded by roots or added substances that might harmful to the plant growth.有相当一部分固体基质是有相当一部分固体基质是不具备不具备缓冲作用缓冲作用 There are many growth media without buffering effect.无土栽培并不要求固体基质具有缓冲作用。无土栽培并不要求固体基质具有缓冲作用。The buffering effect is no required for the growth media in
12、soilless culture.具有物理化学吸收能力的固体基质都有缓冲作用。如泥炭、具有物理化学吸收能力的固体基质都有缓冲作用。如泥炭、蛭石等。蛭石等。The growth media with the abilities of physical and chemical absorption have buffering effects.一般把具有物理化学吸收能力、有缓冲作用的固体基质称一般把具有物理化学吸收能力、有缓冲作用的固体基质称为为活性基质活性基质。The growth media with the abilities of physical and chemical absorp
13、tion or with buffering effect are activated media.没有物理化学吸收能力的固体基质就不具有缓冲能力的基没有物理化学吸收能力的固体基质就不具有缓冲能力的基质称为质称为惰性基质惰性基质。The growth media without the abilities of physical and chemical absorption or without buffering effect are inert media.产生根系生长环境恶劣的产生根系生长环境恶劣的2种可能：种可能：2 possibilities of the root environ
14、ment becoming unsuitable to plant growth:1)根系生长过程不断分泌有机酸，根表细胞的脱落和死亡以及根系呼吸释放出的根系生长过程不断分泌有机酸，根表细胞的脱落和死亡以及根系呼吸释放出的CO2在基质中大量累积在基质中大量累积Large amounts of organic acids exuded from roots,and the abscission and dead of outer root cells,and CO2 released by roots respiration.2)营养液中生理酸性或生理碱性盐的比例搭配不完全合理的情况下，由于植物
15、根系营养液中生理酸性或生理碱性盐的比例搭配不完全合理的情况下，由于植物根系的选择吸收而产生较强的生理酸性或生理碱性的选择吸收而产生较强的生理酸性或生理碱性The physiological acidity or alkalinity caused by selective absorption under the conditions of unreasonable ratio of the salts with physiological acid or alkalinity in nutrient solution.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具有缓冲作用的基质可通过
16、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。害植物生长的物质吸附起来。The harmful matters can be absorber by physical or chemical absorption in growth media with buffering effect.二、固体基质的理化性质二、固体基质的理化性质The physical and chemical characteristics of growth media (一一)基质的物理性质基质的物理性质/Physical characteristics 包括容重、比重、总孔隙度、持水量、大小孔隙比以及颗粒粒径
17、大小包括容重、比重、总孔隙度、持水量、大小孔隙比以及颗粒粒径大小等。等。Including bulk density,specific gravity,total porosity,moisture capacity,ratio of large pore to small pore and size of particle 1、容重：、容重：指单位体积固体基质的重量。指单位体积固体基质的重量。Bulk density means the weight of per unit volume of growth media以以g/L、g/cm3或或kg/m3来表示。来表示。测定某一种固体基质的容
18、重测定某一种固体基质的容重时可用一个已时可用一个已知体积的容器知体积的容器(如量筒或带刻度的烧杯等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。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，其容重粒粒径大小、紧实程度等的影响，其容重也有一定的差别。也有一定的差别。几种常用固体基质的容重和比重The bulk
19、densities and specific weights of some growth media in common use 基质种类基质种类容重容重(g/cm3)比重比重(g/cm3)土壤土壤/soil1.101.702.54沙沙/sand1.301.502.62蛭石蛭石/vermiculite0.080.132.61珍珠岩珍珠岩/perlite0.030.162.37岩棉岩棉/rockwool0.040.11-泥炭泥炭/peat0.050.201.55蔗渣蔗渣/sugarcane bagasse0.120.28-容重可反映基质的疏松程度容重可反映基质的疏松程度 容重过大容重过大，则过
20、于紧实，通气透水性能较差，易产，则过于紧实，通气透水性能较差，易产生渍水；而生渍水；而容重过小容重过小，则过于疏松，通气透水性能，则过于疏松，通气透水性能较好，有利于作物根系伸展，但不易固定植物，易较好，有利于作物根系伸展，但不易固定植物，易倾倒，在管理上增加困难倾倒，在管理上增加困难 但如果基质的物理性能较好，如岩棉的纤维较牢固，但如果基质的物理性能较好，如岩棉的纤维较牢固，不易折断，而且高大的植株采用引绳缠蔓的方式使不易折断，而且高大的植株采用引绳缠蔓的方式使植株向上生长，则容重可小一些植株向上生长，则容重可小一些 一般地，基质的容重在一般地，基质的容重在0.10.8 g/cm3范围内，作
21、物的范围内，作物的生长效果较好。生长效果较好。2 2、比重、比重/specific weight 单位体积固体基质的质量。以单位体积固体基质的质量。以g/L、g/cm3或或kg/m3来表示。来表示。It means the mass of per unit volume.It can be presented by g/L、g/cm3 or kg/m3.比重与容重的区别比重与容重的区别在于容重所指的单位体积基质中包括孔隙所占有的在于容重所指的单位体积基质中包括孔隙所占有的体积也计算在内，而比重的单位体积就是基质本身的体积，而不包括体积也计算在内，而比重的单位体积就是基质本身的体积，而不包括空气
22、或水分所占有的体积。空气或水分所占有的体积。The difference between bulk density and specific weight is that the bulk density presents the mass of per unit volume including all of the pore volume,and specific weight presents the mass of per unit of the growth media itself instead of including the pore volume of air or wat
23、er.可采用比重瓶法来测定可采用比重瓶法来测定/The specific weight of a growth medium can be detected by pycnometric method.3 3、总孔隙度、总孔隙度/Total porosity 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。隙的总和。It includes all of the pores including air-holding pores and water-holding pores.以占有基质体积的百分数以占有基质体积的百分数(%)来表
24、示来表示/It presents the percentages of porosity to the total volume of media.总孔隙度大的基质，其水和空气的容纳空间就大，反之则小总孔隙度大的基质，其水和空气的容纳空间就大，反之则小 计算公式：计算公式：容重容重 总孔隙度总孔隙度(%)=(1 )100 比重比重 测定方法：测定方法：取一已知体积取一已知体积(V)的容器，称其重的容器，称其重量量(W1)，在此容器中加满待测的基质，再称重，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然后将装有基质的容器放在水中浸泡一昼夜，夜，(加水浸泡时要让水
25、位高于容器顶部，如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，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时把包扎的纱布取掉)，称重，称重(W3)，然后，然后通过下式来计算这种基质的总孔隙度通过下式来计算这种基质的总孔隙度(重量以重量以g为单位，体积以为单位，体积以cm3为单位为单位)。(W3W1)(W2W1)总孔隙度总孔隙度(%)=100 V 总孔隙度大总孔隙度大的基质较轻，基质疏松，较为的基质较轻，基质疏松，较为有利于作物根系生长，但固定和支撑作物有利于作物根系生长，但固定和支撑作物的效果较差，容易造成植物倒伏。的效果较差，容易造成植
26、物倒伏。例如，岩棉、蛭石、蔗渣等的总孔隙度例如，岩棉、蛭石、蔗渣等的总孔隙度在在90%90%95%95%以上；以上；总孔隙度小总孔隙度小的基质较重，水、气的总容量的基质较重，水、气的总容量较少。较少。如沙的总孔隙度约为如沙的总孔隙度约为30%30%左右。左右。为了克服某一种单一基质总孔隙度过大为了克服某一种单一基质总孔隙度过大或过小所产生的弊病，在实际应用时常或过小所产生的弊病，在实际应用时常将将2 2、3 3种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质来来使用。使用。4 4、大小孔隙比、大小孔隙比/ratio of big pores to small pores
27、 大孔隙是指基质中空气所能够占据的大孔隙是指基质中空气所能够占据的空间，也称空间，也称通气孔隙通气孔隙；而小孔隙是指基质；而小孔隙是指基质中水分所能够占据的空间，也称中水分所能够占据的空间，也称持水孔隙持水孔隙。通气孔隙和持水孔隙所占基质体积比例通气孔隙和持水孔隙所占基质体积比例(%)的比值称为的比值称为大小孔隙比大小孔隙比。通气孔隙所占比例通气孔隙所占比例(%)大小孔隙比大小孔隙比=持水孔隙所占比例持水孔隙所占比例(%)测定方法：测定方法：取一已知体积取一已知体积(V)的容器，装入基质经的容器，装入基质经测定其总孔隙度后，将容器上口用一已知重量的测定其总孔隙度后，将容器上口用一已知重量的湿润
28、纱布湿润纱布(W4)包住，把容器倒置，让水流出，放包住，把容器倒置，让水流出，放置置2小时左右，直至容器中没有水分渗出为止，称小时左右，直至容器中没有水分渗出为止，称其重量其重量(W5)，通过下式计算通气孔隙和持水孔隙，通过下式计算通气孔隙和持水孔隙所占的比例所占的比例(重量以重量以g为单位，体积以为单位，体积以cm3为单位为单位)。W3W4W5 通气孔隙通气孔隙(%)=100 V W5W2W4 持水孔隙持水孔隙(%)=100 V 通气孔隙通气孔隙是指孔隙直径在是指孔隙直径在0.1mm以上，灌溉以上，灌溉后的水分不能被基质的毛细管吸持在这些孔后的水分不能被基质的毛细管吸持在这些孔隙中而在重力的
29、作用下流出基质的那部分空隙中而在重力的作用下流出基质的那部分空间；间；持水孔隙持水孔隙是指孔隙直径在是指孔隙直径在0.0010.1mm范围范围内的孔隙，水分在这些孔隙中会由于毛细管内的孔隙，水分在这些孔隙中会由于毛细管作用而被吸持在基质中，因此，也称作用而被吸持在基质中，因此，也称毛管孔毛管孔隙隙；存在于这些孔隙中的水分称为毛管水。；存在于这些孔隙中的水分称为毛管水。大小孔隙比能反映基质的水、气状况：大小孔隙比能反映基质的水、气状况：如果大小孔隙比大如果大小孔隙比大，则说明基质中空气容积大而，则说明基质中空气容积大而持水容积较小。持水容积较小。如果大小孔隙比小如果大小孔隙比小，则空气容积小而持
30、水容积大。，则空气容积小而持水容积大。若大小孔隙比过大，若大小孔隙比过大，则说明通气过盛而持水不足，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。加，这给管理上带来不便。若大小孔隙比过小，若大小孔隙比过小，则持水过多而通气不足，易则持水过多而通气不足，易造成基质内潴水，作物根系生长不良，严重时根造成基质内潴水，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。下降，更加剧了对根系生长的不良影响。一般来说，固体基质
31、的大小孔隙比在一般来说，固体基质的大小孔隙比在1:1.51:1.54 4的范围内作物均能较好的生长。的范围内作物均能较好的生长。5 5、颗粒大小、颗粒大小/particle size 颗粒的大小颗粒的大小(即粗细程度即粗细程度)是以颗粒直径是以颗粒直径(mm)表示。表示。它直接影响到其容重、总孔隙度、大小孔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。隙度及大小孔隙比等其它物理性状。同一种固体基质其同一种固体基质其颗粒越细颗粒越细，则容重越小，则容重越小，总孔隙度越大，大孔隙容量越小，小孔隙总孔隙度越大，大孔隙容量越小，小孔隙容量越大，大小孔隙比越小；容量越大，大小孔隙比
32、越小；反之，如果反之，如果颗粒越粗颗粒越粗，则容重越大，总孔，则容重越大，总孔隙度越小，大孔隙容量越大，小孔隙容量隙度越小，大孔隙容量越大，小孔隙容量越小，大小孔隙比越大。越小，大小孔隙比越大。几种常用固体基质的物理性状The physic characters of some growth media in common use 基质种类基质种类容重容重(g/cm3)总孔隙度总孔隙度(%)大孔隙大孔隙(透透气孔隙气孔隙)(%)小孔隙小孔隙(持持水孔隙水孔隙)(%)大小孔隙比大小孔隙比菜园土菜园土1.1066.021.045.00.47河河 沙沙1.4930.529.51.029.50煤煤 渣
33、渣0.7054.721.733.00.64蛭蛭 石石0.1395.030.065.00.46珍珠岩珍珠岩0.1693.253.040.01.33岩岩 棉棉0.1196.02.094.00.02泥泥 炭炭0.2184.47.177.30.09锯木屑锯木屑0.1978.334.543.80.79炭化稻壳炭化稻壳0.1582.557.525.02.30蔗渣蔗渣(堆沤堆沤6个月个月)0.1290.844.546.30.96(二二)固体基质的化学性质固体基质的化学性质The chemical characteristics 主要包括：主要包括：/including:化学组成化学组成/chemical c
34、onstituent 化学稳定性化学稳定性/chemical stability 酸碱度酸碱度/acidity or alkalinity 物理化学吸附能力物理化学吸附能力(阳离子交换量阳离子交换量)Physicochemical absorbing ability(Cation exchange capacity)缓冲能力缓冲能力/buffering ability 电导率等电导率等/Electronic conductivity,et al.1 1、基质的化学稳定性、基质的化学稳定性/chemical stability 指基质发生化学变化的难易程度指基质发生化学变化的难易程度 化学变化会
35、引起基质中的化学组成以及化学变化会引起基质中的化学组成以及原有的比例或浓度发生改变，从而影响原有的比例或浓度发生改变，从而影响到基质的物理性状和化学性状，同时也到基质的物理性状和化学性状，同时也有可能影响加入到基质中的营养液的组有可能影响加入到基质中的营养液的组成和浓度的变化，影响原先化学平衡的成和浓度的变化，影响原先化学平衡的营养液，进而影响作物的生长。营养液，进而影响作物的生长。由无机矿物构成的基质，由无机矿物构成的基质，如果其组分由如果其组分由长石、云母、石英等矿物组成，则化学长石、云母、石英等矿物组成，则化学稳定性较强；稳定性较强；而如果是由角闪石、辉绿而如果是由角闪石、辉绿石等矿物组
36、成的，则次之；石等矿物组成的，则次之；而以白云石、而以白云石、石灰石等碳酸盐矿物组成的，则化学稳石灰石等碳酸盐矿物组成的，则化学稳定性最差。定性最差。由有机的植物残体构成的基质，由有机的植物残体构成的基质，如泥炭、如泥炭、锯木屑、甘蔗渣、炭化稻壳等，由于其锯木屑、甘蔗渣、炭化稻壳等，由于其化学组分很复杂，往往会对营养液的组化学组分很复杂，往往会对营养液的组成有一定的影响，同时也会影响到植物成有一定的影响，同时也会影响到植物对营养液中某些元素的吸收。对营养液中某些元素的吸收。从有机残体内存在的物质影响其化学从有机残体内存在的物质影响其化学稳定性来划分其化学组成的类型，大致可稳定性来划分其化学组成
37、的类型，大致可分为三大类：分为三大类：一是易被微生物分解的物质，一是易被微生物分解的物质，如碳水化合如碳水化合物中的单糖、双糖、淀粉、半纤维素和纤物中的单糖、双糖、淀粉、半纤维素和纤维素以及有机酸等；维素以及有机酸等；二是对植物生长有毒害作用的物质，二是对植物生长有毒害作用的物质，如酚如酚类、单宁和某些有机酸等；类、单宁和某些有机酸等；三是难以被微生物分解的物质，三是难以被微生物分解的物质，如木质素、如木质素、腐植质等。腐植质等。2、基质的酸碱性(pH值)基质适宜的基质适宜的pH值为值为5.57.5。基质过酸或过碱一方面可能直接影响到作物基质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
38、面可能会影响到营养元根系的生长，另一方面可能会影响到营养元素的平衡性、稳定性和对作物的有效性。素的平衡性、稳定性和对作物的有效性。如发现其过酸如发现其过酸(pH5.5)(pH7.5)(pH7.5)时则时则需采取适当的措施来调节。需采取适当的措施来调节。3 3、阳离子代换量、阳离子代换量/CEC 基质的阳离子代换量基质的阳离子代换量(Cation Exchange Capacity,CEC)是以每是以每100g基质能够代换吸收阳离子的毫摩基质能够代换吸收阳离子的毫摩尔数尔数(mmol/100g)来表示。来表示。阳离子代换量大的基质：阳离子代换量大的基质：不利：不利：对阳离子产生较强烈的吸附，影响
39、到营养液对阳离子产生较强烈的吸附，影响到营养液的平衡，难以了解基质中易被植物吸收的那部分养的平衡，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。进行有效的控制。有利：有利：可在基质中保存较多的养分，缓冲基质的酸可在基质中保存较多的养分，缓冲基质的酸 碱反应。碱反应。常用固体基质的阳离子代换量常用固体基质的阳离子代换量The cation exchange capacity of some growth media in common use 基质种类基质种类阳离子代换量阳离子代换量(mmol/100g
40、)高位泥炭高位泥炭140160中位泥炭中位泥炭7080蛭石蛭石100150树皮树皮7080河沙、石砾、岩棉河沙、石砾、岩棉等惰性基质等惰性基质0.114 4、基质的、基质的pHpH缓冲能力缓冲能力/pH buffering capacity 基质的基质的pH缓冲能力缓冲能力是指是指在基质中加入酸碱物质后，基质所在基质中加入酸碱物质后，基质所具有缓和酸碱具有缓和酸碱(pH(pH值值)变化的能力。变化的能力。It presents the ability of growth media to buffer the pH value changes after acid or alkaline ad
41、ded into the growth media.基质缓冲能力的大小主要受到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基质阳离子代换量大小和基质中的化学组成质中的化学组成的影响。的影响。The buffering capacity is mainly influenced by CEC and chemical constituents of growth media.基质的阳离子代换量大基质的阳离子代换量大，其缓冲能力就较强，反，其缓冲能力就较强，反之，则缓冲能力就较弱。之，则缓冲能力就较弱。如果如果基质含有较多的腐植质基质含有较多的腐植质，则缓冲能力也较强，则缓冲能力也较强，而如
42、果而如果基质含有较多的有机酸基质含有较多的有机酸，则对碱的缓冲能，则对碱的缓冲能力较强，对酸性没有缓冲能力。如果力较强，对酸性没有缓冲能力。如果基质含有较基质含有较多的钙盐和镁盐多的钙盐和镁盐，则对酸的缓冲能力较大，但对，则对酸的缓冲能力较大，但对碱没有缓冲能力。碱没有缓冲能力。植物性残体基质植物性残体基质的都有一定的缓冲能力，如泥炭的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；而矿物性基质有的缓冲能力要比堆沤的蔗渣大；而矿物性基质有些有很强的缓冲能力如蛭石，但些有很强的缓冲能力如蛭石，但大多数矿物性基大多数矿物性基质质没有缓冲能力或缓冲能力很小。没有缓冲能力或缓冲能力很小。以酸或碱
43、用量与以酸或碱用量与pH值作滴定曲线值作滴定曲线(见右见右图图)，从而判断基质，从而判断基质的缓冲能力。的缓冲能力。5 5、基质的电导率、基质的电导率/Electronic conductivity 是指在未加入营养液前是指在未加入营养液前基质原有的电导率基质原有的电导率。它反映了。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。到营养液的组成和浓度，也可能影响到作物的生长。It means the original EC before the nutrient solution added.It
44、 reflects the concentration of soluble salts in the growth media.It can influences on the compose and concentration of nutrient solution,and also on plant growth directly.一般要求基质的电导率一般要求基质的电导率低于低于2.6ms/cm。The EC value must commonly be lower than 2.6 ms/cm.第二节第二节 各种基质的性能各种基质的性能 一、无土栽培基质的分类一、无土栽培基质的分类
45、按来源分类：按来源分类：分为分为天然基质天然基质和和人工合成基人工合成基质质两类。如沙、石砾等为天然基质，而岩两类。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棉、泡沫塑料、多孔陶粒等则为人工合成基质。基质。按组成来分类按组成来分类：分为分为无机基质无机基质和和有机基质有机基质两类。沙、泡沫塑料、岩棉、蛭石和珍珠两类。沙、泡沫塑料、岩棉、蛭石和珍珠岩等都是以无机物组成的，为无机基质；岩等都是以无机物组成的，为无机基质；而泥炭、树皮、蔗渣、砻糠灰等是以有机而泥炭、树皮、蔗渣、砻糠灰等是以有机残体组成的，为有机基质。残体组成的，为有机基质。按性质来分类：按性质来分类：可以分为可
46、以分为活性基质活性基质和和 惰性基质惰性基质两类两类 活性基质活性基质是指基质具有阳离子代是指基质具有阳离子代换量、可吸附阳离子的或基质本身能换量、可吸附阳离子的或基质本身能够供应养分的基质。如泥炭、蛭石、够供应养分的基质。如泥炭、蛭石、蔗渣等；蔗渣等；惰性基质惰性基质是指基质本身不起供应是指基质本身不起供应养分的作用或不具有阳离子代换量、养分的作用或不具有阳离子代换量、难以吸附阳离子的基质。如沙、石砾、难以吸附阳离子的基质。如沙、石砾、岩棉、泡沫塑料等。岩棉、泡沫塑料等。按组分的不同来分类按组分的不同来分类：以分为以分为单一基质单一基质 和和复合基质复合基质两类两类 单一基质单一基质是指使用
47、的基质是以单一一是指使用的基质是以单一一种基质作为植物的生长介质的，如沙培、种基质作为植物的生长介质的，如沙培、砾培、岩棉培使用的沙、石砾和岩棉等；砾培、岩棉培使用的沙、石砾和岩棉等；复合基质复合基质是指由两种或两种以上的单是指由两种或两种以上的单一基质按一定的比例混合制成的基质。如一基质按一定的比例混合制成的基质。如蔗渣蔗渣-沙混合基质。沙混合基质。为了克服单一基质可能造成的容重过小、为了克服单一基质可能造成的容重过小、过大、通气不良或通气过盛等的弊端，常将过大、通气不良或通气过盛等的弊端，常将 几种单一基质混合制成复合基质几种单一基质混合制成复合基质来使用。来使用。二、常用基质的性能二、常
48、用基质的性能The characters of growth media in common use(一一)沙沙/sand/sand 来源广泛，价格便宜。来源广泛，价格便宜。粒径大小应相互配合适当，如太粗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，则易在沙中麻烦；而如果沙太细，则易在沙中潴水，造成植株根际的涝害。潴水，造成植株根际的涝害。用作无土栽培的沙应确保不含有有毒物用作无土栽培的沙应确保不含有有毒物质。质。海滨沙子含较多氯化钠，应用大量清水海滨沙子含较多氯化钠，应
49、用大量清水冲洗干净后才可使用。冲洗干净后才可使用。沙的碳酸钙含量不应超过沙的碳酸钙含量不应超过20%。如果碳酸钙含量高达如果碳酸钙含量高达50%以上，则需进以上，则需进行处理。行处理。处理方法：将含有将含有45%50%P2O5的的重过重过磷酸钙磷酸钙CaH4(PO4)2H2O2kg溶解于溶解于1 000L水中，然后用此溶液来浸泡所要处理的沙水中，然后用此溶液来浸泡所要处理的沙子，如果溶液中的磷酸含量降低很快，可子，如果溶液中的磷酸含量降低很快，可再加入重过磷酸钙，一直加至溶液中的磷再加入重过磷酸钙，一直加至溶液中的磷含量稳定在不低于含量稳定在不低于10mg/L时为止。此时将时为止。此时将浸泡沙
50、子的重过磷酸钙溶液排掉并用清水浸泡沙子的重过磷酸钙溶液排掉并用清水冲洗干净即可使用了。冲洗干净即可使用了。如果没有重过磷酸钙，也可以用如果没有重过磷酸钙，也可以用4kg4kg的的过过磷酸钙磷酸钙溶解在溶解在1 000L1 000L水中，将沉淀部分去水中，将沉淀部分去除，取上清液来浸泡处理。除，取上清液来浸泡处理。还可用还可用0.1%-0.2%0.1%-0.2%的的磷酸二氢钾磷酸二氢钾(或其它的或其它的磷酸盐磷酸盐)水溶液来处理，但成本较高。水溶液来处理，但成本较高。问题：用磷酸盐处理石灰质问题：用磷酸盐处理石灰质 沙子的原理是什么？沙子的原理是什么？用沙作为基质用沙作为基质的主要的主要优点优点
