1、第四章第四章 无土栽培的固体基质无土栽培的固体基质无土栽培生产中固体基质的使用非常普遍无土栽培生产中固体基质的使用非常普遍有固体基质栽培类型中，固体基质是根系生长的场有固体基质栽培类型中，固体基质是根系生长的场所，是这些类型无土栽培技术的基础所，是这些类型无土栽培技术的基础无固体基质栽培类型中，都要在育苗时使用固体基无固体基质栽培类型中，都要在育苗时使用固体基质、在定植时用少量的固体基质来固定和支撑植物质、在定植时用少量的固体基质来固定和支撑植物有固体基质的无土栽培类型具有以下特点：有固体基质的无土栽培类型具有以下特点：1 1、植物根系生长的环境较为接近天然土壤、植物根系生长的环境较为接近天然
2、土壤2 2、生产管理方便、生产管理方便3 3、设备简单、一次性投资较少、设备简单、一次性投资较少4 4、性能相对较稳定、性能相对较稳定5 5、经济效益较好、经济效益较好 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。本章主要讲述：本章主要讲述：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基质的消毒方法
3、等。基质的消毒方法等。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一、固体基质的作用一、固体基质的作用 1 1、固定支撑植物的作用、固定支撑植物的作用 固体基质最主要的一个作用。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，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。同时给植物根系提供一个良好的生长环境。2 2、持水作用、持水作用 固体基质都有保持水分的能力。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。不同基质的持水能力有差异。例如：例如：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%10%15%15%的水分；的水分
4、；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1010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3 34 4倍的水倍的水分。分。不同吸水能力的基质可以适应不同种植设施和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。不同作物类别生长的要求。3 3、透气作用、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。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。基质过于紧实、颗粒过细，可能造成基
5、质透气不良。基质中水分含量高时，空气含量就低，反之，空气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。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。间的关系。4 4、缓冲作用、缓冲作用 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是指固体基质能够给植物根系的生长提供一个一个较为稳定环境的能力较为稳定环境的能力，即当根系生长过程中产，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常生长时
6、，固体基质会通过其本身的一些理化性质将这些危害将这些危害减轻甚至化解减轻甚至化解的能力。的能力。有相当一部分固体基质是不具备缓冲作用的。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。无土栽培并不要求固体基质具有缓冲作用。具有物理化学吸收能力的固体基质具有物理化学吸收能力的固体基质都有缓冲作用。如泥炭、蛭石等都有缓冲作用。如泥炭、蛭石等一般把具有物理化学吸收能力、有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活性基质。缓冲作用的固体基质称为活性基质。没有物理化学吸收能力的固体基质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惰性就不具有缓冲能力的
7、基质称为惰性基质。基质。产生根系生长环境恶劣的产生根系生长环境恶劣的2 2种可能：种可能：1 1、根系生长过程不断分泌有机酸，根表细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吸收释放出的胞的脱落和死亡以及根系吸收释放出的COCO2 2在基质中大量累积在基质中大量累积2 2、营养液中生理酸性或生理碱性盐的比例、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系的选择吸收而产生较强的生理酸性或生理碱性生理碱性 具有缓冲作用的基质可通过物理的或化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
8、物生长的物质吸学的吸收能力将危害植物生长的物质吸附起来。附起来。二、固体基质的理化性质二、固体基质的理化性质 (一一)基质的物理性质基质的物理性质 包括容重、总孔隙度、持水量、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。大小孔隙比以及颗粒粒径大小等。1 1、容重、容重 指单位体积固体基质的重量。以指单位体积固体基质的重量。以g/Lg/L、g/cmg/cm3 3或或kg/mkg/m3 3来表示。来表示。测定某一种固体基质的容重时可用一个已测定某一种固体基质的容重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
9、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几种常用固体基质的容重和比重 基质种类容重(g/cm3)比重(g/cm3)土壤1.101.702.54沙1.301.502.62蛭石0.080.132.61珍珠岩0.030.16
10、2.37岩棉0.040.11-泥炭0.050.201.55蔗渣0.120.28-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，则过于紧实，通气透水性能较差，容重过大，则过于紧实，通气透水性能较差，易产生渍水；而容重过小，则过于疏松，通气易产生渍水；而容重过小，则过于疏松，通气透水性能较好，有利于作物根系伸展，但不易透水性能较好，有利于作物根系伸展，但不易固定植物，易倾倒，在管理上增加困难固定植物，易倾倒，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牢固，不易折断，而且高大的植株采用引绳
11、缠蔓的方式使植株向上生长，则容重可小一些。蔓的方式使植株向上生长，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0.10.10.8 g/cm0.8 g/cm3 3范围内，范围内，作物上的效果较好。作物上的效果较好。2 2、总孔隙度、总孔隙度 总孔隙度是指基质中包括通气孔隙和持水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。孔隙在内的所有孔隙的总和。以占有基质体积的百分数以占有基质体积的百分数(%)(%)来表示。来表示。总孔隙度大的基质，其水和空气的容纳空总孔隙度大的基质，其水和空气的容纳空间就大，反之则小。间就大，反之则小。下列公式来计算：下列公式来计算：容重 总孔隙
12、度(%)=(1-)100 比重 取一已知体积取一已知体积(V)(V)的容器，称其重量的容器，称其重量(W(W1 1)，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(W(W2 2),),然然后将装有基质的容器放在水中浸泡一昼夜，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重时把包扎的纱布取掉)，称重，称重(W(W3 3)，然后通，然后通过下式来计算这种基质的总孔隙度过下式来计算这种基质的总孔隙度(重量以重量
13、以g g为为单位，体积以单位，体积以cmcm3 3为单位为单位)。(W3-W1)-(W2-W1)总孔隙度总孔隙度(%)=-100 V 总孔隙度大的基质较轻，基质疏松，总孔隙度大的基质较轻，基质疏松，较为有利于作物根系生长，但固定和支撑较为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。作物的效果较差，容易造成植物倒伏。例如，岩棉、蛭石、蔗渣等的总孔隙例如，岩棉、蛭石、蔗渣等的总孔隙度在度在90%90%95%95%以上；以上；而总孔隙度小的基质较重，水、气的总而总孔隙度小的基质较重，水、气的总容量较少，如沙的总孔隙度约为容量较少，如沙的总孔隙度约为30%30%左右。左右。为了克
14、服某一种单一基质总孔隙度过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，在实际应用时常大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种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质来使用。合基质来使用。3 3、大小孔隙比、大小孔隙比 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，也称通气孔隙；而小孔隙是指基空间，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孔隙。通气孔隙和持水孔隙所占基质体积的比例积的比例(%)(%)的比值称为大小孔隙比。的比值称为大小
15、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(%)取一已知体积取一已知体积(V)(V)的容器，装入基质经测定其的容器，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湿润纱总孔隙度后，将容器上口用一已知重量的湿润纱布布(W(W4 4)包住，把容器倒置，让水流出，放置包住，把容器倒置，让水流出，放置2 2小时小时左右，直至容器中没有水分渗出为止，称其重量左右，直至容器中没有水分渗出为止，称其重量(W(W5 5)，通过下式计算通气孔隙和持水孔隙所占的比，通过下式计算通气孔隙和持水孔隙所占的比例例(重量以重量以g g为单位，体积以为单位，
16、体积以cmcm3 3为单位为单位)。W3+W4-W5 通气孔隙通气孔隙(%)=-100 V W5-W2-W4 持水孔隙持水孔隙(%)=-100 V 一般地，通气孔隙是指孔隙直径在一般地，通气孔隙是指孔隙直径在0.1mm0.1mm以上，灌溉后的水分不能被基质的以上，灌溉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作毛细管吸持在这些孔隙中而在重力的作用下流出基质的那部分空间；用下流出基质的那部分空间；持水孔隙是指孔隙直径在持水孔隙是指孔隙直径在0.0010.0010.1mm0.1mm范围内的孔隙，水分在这些孔隙中会由范围内的孔隙，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，于毛
17、细管作用而被吸持在基质中，因此，也称毛管孔隙；存在于这些孔隙中的水也称毛管孔隙；存在于这些孔隙中的水分称为毛管水。分称为毛管水。大小孔隙比能反映基质的水、气状况，即如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。容积小而持水容积大。大小孔隙比过大，则说明通气过盛而持水不大小孔隙比过大，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；
18、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，易造成基质内潴水，作多而通气不足，易造成基质内潴水，作物根系生长不良，严重时根系腐烂死亡，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而有机基质中的氧化还原电位(Eh)(Eh)下降，下降，更加剧了对根系生长的不良影响。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一般来说，固体基质的大小孔隙比在1:1.51:1.5 4 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。4 4、颗粒大小、颗粒大小 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
19、是以颗粒直径(mm)(mm)表示。表示。它直接影响到其容重、总孔隙度、大小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。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，则容重越同一种固体基质其颗粒越细，则容重越大，总孔隙度越小，大孔隙容量越小，小孔大，总孔隙度越小，大孔隙容量越小，小孔隙容量越大，大小孔隙比越小；隙容量越大，大小孔隙比越小；反之反之，如果，如果颗粒越粗，则容重越小，总孔隙度越大，大颗粒越粗，则容重越小，总孔隙度越大，大孔隙容量越大，小孔隙容量越小，大小孔隙孔隙容量越大，小孔隙容量越小，大小孔隙比越大。比越大。几种常用固体基质的物理性状几种常用固
20、体基质的物理性状 基质种类容重(g/cm3)总孔隙度(%)大孔隙(透气孔隙)(%)小孔隙(持水孔隙)(%)大小孔隙比菜园土1.1066.021.045.00.47河 沙1.4930.529.51.029.50煤 渣0.7054.721.733.00.64蛭 石0.1395.030.065.00.46珍珠岩0.1693.253.040.01.33岩 棉0.1196.02.094.00.02泥 炭0.2184.47.177.30.09锯木屑0.1978.334.543.80.79炭化稻壳0.1582.557.525.02.30蔗渣(堆沤6个月)0.1290.844.546.30.96(二二)固体基
21、质的化学性质固体基质的化学性质 主要包括：主要包括：化学组成化学组成 化学稳定性化学稳定性 酸碱度酸碱度 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)缓冲能力缓冲能力 电导率等电导率等 1 1、基质的化学稳定性、基质的化学稳定性 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。化学变化会引起基质中的化学组成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，从而以及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，同影响到基质的物理性状和化学性状，同时也有可能影响到加入到基质中的营养时也有可能影响到加入到基质中的营养液的组成和浓度的变化，影响到原
22、先化液的组成和浓度的变化，影响到原先化学平衡的营养液，进而影响到作物的生学平衡的营养液，进而影响到作物的生长。长。由无机矿物构成的基质，如果其组由无机矿物构成的基质，如果其组分由长石、云母、石英等矿物组成，则分由长石、云母、石英等矿物组成，则化学稳定性较强；而如果是由角闪石、化学稳定性较强；而如果是由角闪石、辉绿石等矿物组成的，则次之；而以白辉绿石等矿物组成的，则次之；而以白云石、石灰石等碳酸盐矿物组成的，则云石、石灰石等碳酸盐矿物组成的，则化学稳定性最差。化学稳定性最差。由有机的植物残体构成的基质，如泥由有机的植物残体构成的基质，如泥炭、锯木屑、甘蔗渣、炭化稻壳等，由炭、锯木屑、甘蔗渣、炭化
23、稻壳等，由于其化学组分很复杂，往往会对营养液于其化学组分很复杂，往往会对营养液的组成有一定的影响，同时也会影响到的组成有一定的影响，同时也会影响到植物对营养液中某些元素的吸收。植物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，大学稳定性来划分其化学组成的类型，大致可分为三大类：致可分为三大类：一是易被微生物分解一是易被微生物分解的物质，如碳水化合物中的单糖、双糖、的物质，如碳水化合物中的单糖、双糖、淀粉、半纤维素和纤维素以及有机酸等；淀粉、半纤维素和纤维素以及有机酸等；二是对植物生长有毒害作用的物质，如二是对植物生长有毒害
24、作用的物质，如酚类、单宁和某些有机酸等；三是难以酚类、单宁和某些有机酸等；三是难以被微生物分解的物质，如木质素、腐植被微生物分解的物质，如木质素、腐植质等。质等。2 2、基质的酸碱性、基质的酸碱性(pH(pH值值)基质的过酸或过碱一方面可能直接影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、稳定性和对作影响到营养元素的平衡、稳定性和对作物的有效性。物的有效性。如发现其过酸如发现其过酸(pH5.5)(pH7.5)(pH7.5)时则需采取适当的措施来调节。时则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 基质
25、的阳离子代换量基质的阳离子代换量(Cation Exchange(Cation Exchange Capacity,CEC)Capacity,CEC)是以每是以每100g100g基质能够代换吸基质能够代换吸收阳离子的毫摩尔数收阳离子的毫摩尔数(mmol/100g)(mmol/100g)来表示。来表示。阳离子代换量大的基质由于会对阳离子阳离子代换量大的基质由于会对阳离子产生较强烈的吸附，所以对所加入的营养物产生较强烈的吸附，所以对所加入的营养物质的组成和比例会产生很大的影响，影响到质的组成和比例会产生很大的影响，影响到营养液的平衡；但它也可以在基质中保存较营养液的平衡；但它也可以在基质中保存较多
26、的养分，减少养分随灌溉水而损失，提高多的养分，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。生的酸碱性变化。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 基质种类基质种类阳离子代换量阳离子代换量(mmol/100g)高位泥炭高位泥炭140160中位泥炭中位泥炭7080蛭石蛭石100150树
27、皮树皮7080河沙、石砾、岩棉等惰性河沙、石砾、岩棉等惰性基质基质0.114 4、基质的、基质的pHpH缓冲能力缓冲能力 基质的基质的pHpH缓冲能力是指在基质中加入酸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碱物质后，基质所具有缓和酸碱(pH(pH值值)变化的能力。变化的能力。基质缓冲能力的大小主要受到基质阳离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子代换量大小和基质中的化学组成的影响。响。基质的阳离子代换量大，其缓冲能力就较强，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。如果基质含有较多的反之，则缓冲能力就较弱。如果基质含有较多的
28、腐植质，则缓冲能力也较强，而如果基质含有较腐植质，则缓冲能力也较强，而如果基质含有较多的有机酸，则对碱的缓冲能力较强，对酸性没多的有机酸，则对碱的缓冲能力较强，对酸性没有缓冲能力。如果基质含有较多的钙盐和镁盐，有缓冲能力。如果基质含有较多的钙盐和镁盐，则对酸的缓冲能力较大，但对碱没有缓冲能力。则对酸的缓冲能力较大，但对碱没有缓冲能力。一般来说，植物性残体为基质的都有一定的一般来说，植物性残体为基质的都有一定的缓冲能力，但因材料不同而有很大差异，如泥炭缓冲能力，但因材料不同而有很大差异，如泥炭的缓冲能力要比堆沤的蔗渣来得大；而矿物性基的缓冲能力要比堆沤的蔗渣来得大；而矿物性基质有些有很强的缓冲能
29、力如蛭石，但大多数矿物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。性基质没有缓冲能力或缓冲能力很小。以酸或碱用量与以酸或碱用量与pHpH值值作滴定曲线，从而判作滴定曲线，从而判断基质的缓冲能力。断基质的缓冲能力。5 5、基质的电导率、基质的电导率 是指在未加入营养液前基质原有的电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。成和浓度，也可能影响到作物的生长。第二节第二节 各种基质的性能各种基质的性能
30、一、无土栽培基质的分类一、无土栽培基质的分类 按来源分类：分为天然基质、人工合成基按来源分类：分为天然基质、人工合成基质两类。如沙、石砾等为天然基质，而岩棉、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。泡沫塑料、多孔陶粒等则为人工合成基质。组成来分类，可以分为无机基质和有机基组成来分类，可以分为无机基质和有机基质两类。沙、泡沫塑料、岩棉、蛭石和珍珠岩质两类。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；而泥炭、等都是以无机物组成的，为无机基质；而泥炭、树皮、蔗渣、砻砻糠灰等是以有机残体组成的，树皮、蔗渣、砻砻糠灰等是以有机残体组成的，为有机
31、基质。为有机基质。性质来分类，可以分为活性基质和性质来分类，可以分为活性基质和惰性基质两类。惰性基质两类。活性基质是指基质具有阳离子代换量、活性基质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够供应养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、蔗渣等分的基质。如泥炭、蛭石、蔗渣等 惰性基质是指基质本身不起供应养惰性基质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、难以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、岩棉、吸附阳离子的基质。如沙、石砾、岩棉、泡沫塑料等泡沫塑料等 组分的不同来分类，可以分为单一基质和组分的不同来分类，可以分为单一基质和复
32、合基质两类。复合基质两类。单一基质是指使用的基质是以单一一种单一基质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、砾培、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。岩棉培使用的沙、石砾和岩棉等。复合基质是指由两种或两种以上的单一复合基质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。如蔗渣基质按一定的比例混合制成的基质。如蔗渣-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来使用。几种单一基质
33、混合制成复合基质来使用。二、常用基质的性能二、常用基质的性能(一一)沙沙 沙的来源广泛，在河流、大海、湖泊的岸边沙的来源广泛，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。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，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，则易在沙中营养液的管理麻烦；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质。用作无土栽培的沙应确保不含有有毒物质
34、。海滨沙子含较多氯化钠，应用大量清水冲洗干海滨沙子含较多氯化钠，应用大量清水冲洗干净后才可使用。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%20%。如果碳酸钙含量高达如果碳酸钙含量高达50%50%以上，则需进行处理。以上，则需进行处理。处理方法为：将含有处理方法为：将含有45%45%50%P50%P2 2O O5 5的重过磷酸钙的重过磷酸钙CaHCaH4 4(PO(PO4 4)2 2.H.H2 2O2kgO2kg溶解于溶解于1000L1000L水中，然后用此溶水中，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
35、再加入重过磷酸钙，一直加至溶液中降低很快，可再加入重过磷酸钙，一直加至溶液中的磷含量稳定在不低于的磷含量稳定在不低于10mg/L10mg/L时为止。此时将浸泡时为止。此时将浸泡沙子的重过磷酸钙溶液排掉并用清水冲洗干净即可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。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的过磷酸的过磷酸钙溶解在钙溶解在1000L1000L水中，将沉淀部分去除，取上清液水中，将沉淀部分去除，取上清液来浸泡处理。来浸泡处理。还可用还可用0.1%0.1%0.2%0.2%的磷酸二氢钾的磷酸二氢钾(或其它的磷酸或其它的磷酸盐盐)水溶液来处理，但
36、成本较高。水溶液来处理，但成本较高。用沙作为基质用沙作为基质的主要优点在于其的主要优点在于其来源容易，价格低来源容易，价格低廉，作物生长良好，廉，作物生长良好，但由于沙的容重大，但由于沙的容重大，给搬运、消毒和更给搬运、消毒和更换等管理措施上带换等管理措施上带来了很大的不便。来了很大的不便。(二二)泥炭泥炭 泥炭是迄今为止被世界各国普遍认为泥炭是迄今为止被世界各国普遍认为是最好的一种无土栽培基质。是最好的一种无土栽培基质。根据泥炭的形成的地理条件、植物种根据泥炭的形成的地理条件、植物种类和分解程度的不同，可将泥炭分为低位类和分解程度的不同，可将泥炭分为低位泥炭、高位泥炭和中位泥炭三大类。泥炭、
37、高位泥炭和中位泥炭三大类。(三三)蛭石蛭石 蛭石为云母类硅质矿物，它的颗粒由许多平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，当行的片状物组成，片层之间含有少量的水分，当蛭石在蛭石在10001000的炉中加热时，片层中的水分变成的炉中加热时，片层中的水分变成水蒸汽，把片层爆裂开来，形成小的、多孔的海水蒸汽，把片层爆裂开来，形成小的、多孔的海绵状的核。经高温膨胀后的蛭石其体积为原矿物绵状的核。经高温膨胀后的蛭石其体积为原矿物的的1616倍左右，容重很小倍左右，容重很小(0.09(0.090.16g/cm0.16g/cm3 3)，孔隙，孔隙度大度大(达达95%)9
38、5%)。蛭 石 的 阳 离 子 代 换 量蛭 石 的 阳 离 子 代 换 量(C E C)(C E C)很 高，达很 高，达100mmol/100g100mmol/100g，并且含有较多的钾、钙、镁等营，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，属于养元素，这些养分是作物可以吸收利用的，属于速效养分。速效养分。蛭石的吸收能力很强，每立方米的蛭石可蛭石的吸收能力很强，每立方米的蛭石可以吸收以吸收100100650kg650kg的水。的水。第三节第三节 基质的消毒处理和更换基质的消毒处理和更换 为什么要消毒或更换？为什么要消毒或更换？病原菌累积病原菌累积结构变劣结构变劣空气
39、、灌空气、灌溉水、前溉水、前作种植过作种植过程滋生程滋生 基质本身基质本身 长期使用长期使用一、基质的消毒处理一、基质的消毒处理(一一)蒸汽消毒蒸汽消毒 利用高温的蒸汽利用高温的蒸汽(80(8095)95)通入基质中以达到通入基质中以达到杀灭病原菌的方法。杀灭病原菌的方法。高温的蒸汽管道通入蒸汽，密闭约高温的蒸汽管道通入蒸汽，密闭约20204040分钟，分钟，即可杀灭大多数病原菌和虫卵。在进行蒸汽消毒时即可杀灭大多数病原菌和虫卵。在进行蒸汽消毒时要注意每次进行消毒的基质体积不可过多，否则可要注意每次进行消毒的基质体积不可过多，否则可能造成基质内部有部分基质在消毒过程中温度未能能造成基质内部有部
40、分基质在消毒过程中温度未能达到杀灭病虫害所要求的高温而降低消毒的效果。达到杀灭病虫害所要求的高温而降低消毒的效果。另外还要注意的是，进行蒸汽消毒时基质不可过于另外还要注意的是，进行蒸汽消毒时基质不可过于潮湿，也不可太干燥，一般在基质含水量为潮湿，也不可太干燥，一般在基质含水量为35%35%45%45%左右为宜。过湿或过干都可能降低消毒的效果。左右为宜。过湿或过干都可能降低消毒的效果。(二二)化学药剂消毒化学药剂消毒 一般而言，化学药剂消毒的效果不及一般而言，化学药剂消毒的效果不及蒸汽消毒的效果好，而且对操作人员有一蒸汽消毒的效果好，而且对操作人员有一定的副作用，定的副作用，方法较为简便，特别是
41、大规模生产上方法较为简便，特别是大规模生产上使用较方便，因此使用得很广泛。使用较方便，因此使用得很广泛。1 1、甲醛消毒、甲醛消毒 甲醛俗称福尔马林。甲醛俗称福尔马林。将浓度为将浓度为40%40%左右的甲醛溶液稀释左右的甲醛溶液稀释5050100100倍倍,把待消毒的基质在干净的、垫有一层塑料薄膜的把待消毒的基质在干净的、垫有一层塑料薄膜的地面上平铺一层约地面上平铺一层约10cm10cm厚，然后用花洒或喷雾器厚，然后用花洒或喷雾器将已稀释的甲醛溶液将这层基质喷湿，接着再铺将已稀释的甲醛溶液将这层基质喷湿，接着再铺上第二层，再用甲醛溶液喷湿，直至所有要消毒上第二层，再用甲醛溶液喷湿，直至所有要消
42、毒的基质均喷湿甲醛溶液为止，最后用塑料薄膜覆的基质均喷湿甲醛溶液为止，最后用塑料薄膜覆盖封闭盖封闭1 12 2昼夜后，将消毒的基质摊开，暴晒至少昼夜后，将消毒的基质摊开，暴晒至少2 2天以上，直至基质中没有甲醛气味方可使用。天以上，直至基质中没有甲醛气味方可使用。2 2、溴甲烷消毒、溴甲烷消毒 溴甲烷在常温下为气态，作为消毒用的溴甲烷在常温下为气态，作为消毒用的溴甲烷为贮藏在特制钢瓶中、经加压液化了溴甲烷为贮藏在特制钢瓶中、经加压液化了的液体。它对于病原菌、线虫和许多虫卵具的液体。它对于病原菌、线虫和许多虫卵具有很好的杀灭效果。有很好的杀灭效果。方法是：将种植槽中的基质稍加翻动，方法是：将种植
43、槽中的基质稍加翻动，挑除植物残根，然后在基质面上铺上一根管挑除植物残根，然后在基质面上铺上一根管壁上开有小孔的塑料施药管道壁上开有小孔的塑料施药管道(可利用基质培可利用基质培原有的滴灌管道原有的滴灌管道)，盖上塑料薄膜，用黄泥或，盖上塑料薄膜，用黄泥或其它重物将薄膜四周密闭，用特别的施入器其它重物将薄膜四周密闭，用特别的施入器将溴甲烷通过施药管道施入基质中，以每将溴甲烷通过施药管道施入基质中，以每m m3 3基质用溴甲烷基质用溴甲烷100100200g200g的用量施入，封闭塑的用量施入，封闭塑料薄膜料薄膜3 35 5天之后，打开塑料薄膜让基质暴天之后，打开塑料薄膜让基质暴露于空气中露于空气中
44、4 45 5天，以使基质中残留的溴甲天，以使基质中残留的溴甲烷全部挥发后才可使用。烷全部挥发后才可使用。3 3、氯化苦消毒、氯化苦消毒 氯化苦是一种对病虫有较好杀灭效果的药物。氯化苦是一种对病虫有较好杀灭效果的药物。外观为液体。消毒时可将基质逐层堆放，然后加入外观为液体。消毒时可将基质逐层堆放，然后加入氯化苦溶液的方法进行，即将基质先堆成大约氯化苦溶液的方法进行，即将基质先堆成大约30cm30cm厚，堆体的长和宽可随意，然后在基质上每隔厚，堆体的长和宽可随意，然后在基质上每隔303040cm40cm左右的距离打一个深约左右的距离打一个深约101015cm15cm的小孔，每孔的小孔，每孔注入注入
45、5 510ml10ml的氯化苦，然后用一些基质塞住这些的氯化苦，然后用一些基质塞住这些放药孔，等第一层放完药之后，再在其上堆放第二放药孔，等第一层放完药之后，再在其上堆放第二层基质，然后再打孔放药，如此堆放层基质，然后再打孔放药，如此堆放3 34 4层之后用层之后用塑料薄膜将基质盖好，大约经过塑料薄膜将基质盖好，大约经过1 12 2周的熏蒸之后，周的熏蒸之后，揭去塑料薄膜，把基质摊开凉晒大约揭去塑料薄膜，把基质摊开凉晒大约4 45 5天后即可天后即可使用。使用。4 4、高锰酸钾消毒、高锰酸钾消毒 高锰酸钾是一种强氧化剂，只能用在石砾、粗高锰酸钾是一种强氧化剂，只能用在石砾、粗沙等没有吸附能力且
46、较容易用清水清洗干净的惰性沙等没有吸附能力且较容易用清水清洗干净的惰性基质的消毒上，而不能用于泥炭、木屑、岩棉、蔗基质的消毒上，而不能用于泥炭、木屑、岩棉、蔗渣和陶粒等有较大吸附能力的活性基质或者难以用渣和陶粒等有较大吸附能力的活性基质或者难以用清水冲洗干净的基质上。清水冲洗干净的基质上。消毒时，先配制好浓度约为消毒时，先配制好浓度约为50005000分之一的溶液，分之一的溶液，将要消毒的基质浸泡在此溶液将要消毒的基质浸泡在此溶液10103030分钟后，将高分钟后，将高锰酸钾溶液排掉，用大量清水反复冲洗干净即可。锰酸钾溶液排掉，用大量清水反复冲洗干净即可。5 5、次氯酸钠或次氯酸钙消毒、次氯酸
47、钠或次氯酸钙消毒 这两种消毒剂是利用它们溶解在水中时产生的氯这两种消毒剂是利用它们溶解在水中时产生的氯气来杀灭病菌的。气来杀灭病菌的。次氯酸钙是一种白色固体，俗称漂白粉。次氯酸次氯酸钙是一种白色固体，俗称漂白粉。次氯酸钙在使用时用含有有效氯钙在使用时用含有有效氯0.07%0.07%的溶液浸泡需消毒的的溶液浸泡需消毒的物品物品(无吸附能力或易用清水冲洗的基质或其它水培无吸附能力或易用清水冲洗的基质或其它水培设施和设备设施和设备)4)45 5小时，浸泡消毒后要用清水冲洗干小时，浸泡消毒后要用清水冲洗干净。次氯酸钙也可用于种子消毒，消毒浸泡时间不要净。次氯酸钙也可用于种子消毒，消毒浸泡时间不要超过超
48、过2020分钟。但不可用于具有较强吸附能力或难以用分钟。但不可用于具有较强吸附能力或难以用清水冲洗干净的基质上。清水冲洗干净的基质上。次氯酸钠的消毒效果与次氯酸钙相似，但它的性次氯酸钠的消毒效果与次氯酸钙相似，但它的性质不稳定，没有固体的商品出售，一般可利用大电流质不稳定，没有固体的商品出售，一般可利用大电流电解饱和氯化钠电解饱和氯化钠(食盐食盐)的次氯酸钠发生器来制得次氯的次氯酸钠发生器来制得次氯酸钠溶液，每次使用前现制现用。使用方法与次氯酸酸钠溶液，每次使用前现制现用。使用方法与次氯酸钙溶液消毒的相似。钙溶液消毒的相似。二、基质的更换二、基质的更换 当固体基质使用了一段时间之后，由于各种来
49、当固体基质使用了一段时间之后，由于各种来源的病菌大量累积、长期种植作物之后根系分泌物源的病菌大量累积、长期种植作物之后根系分泌物和烂根等的积累以及基质使用了一段时间以后基质和烂根等的积累以及基质使用了一段时间以后基质的物理性状变差，特别是有机残体为主体材料的基的物理性状变差，特别是有机残体为主体材料的基质，由于微生物的分解作用使得这些有机残体的纤质，由于微生物的分解作用使得这些有机残体的纤维断裂，从而造成基质的通气性下降、保水性过高维断裂，从而造成基质的通气性下降、保水性过高等不利因素的产生而影响到作物生长时，要进行基等不利因素的产生而影响到作物生长时，要进行基质的更换。质的更换。究竟何时需要
50、更换基质，很难有一个统一的标究竟何时需要更换基质，很难有一个统一的标准。一般在使用一年或一年半至准。一般在使用一年或一年半至2 2年左右的基质多年左右的基质多数需要更换。数需要更换。复习题复习题1.1.有固体基质的无土栽培类型具有哪些特点？有固体基质的无土栽培类型具有哪些特点？2.2.固体基质的作用是什么？固体基质的作用是什么？3.3.固体基质按来源、组成、性质、组分怎样分类？固体基质按来源、组成、性质、组分怎样分类？试各举一例。试各举一例。4.4.固体基质的理化性质可以从哪几方面加以描述？固体基质的理化性质可以从哪几方面加以描述？docin/sanshengshiyuandoc88/sans
