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1、第五章第五章 无土栽培的固体无土栽培的固体基质基质Chapter 5 Growth Media in Soilless Culture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：The characteristics of aggregate soilless cultures:1、植物根系生长的环境较为接近天然土壤1、Therootenvironmentissimilartonaturalsoil2、生产管理方便2、Easytohandle3、设备简单、一次性投资较少3、Thefacilityissimpleandlessinvestment4、性能相对较稳定
2、4、Theperformanceisrelativestable5、经济效益较好5、goodeconomicbenefit广广东东省省2000年年无无土土栽栽培培总总面面积积达达3 000多多亩亩，其其中中水水培培大大约约为为1 000亩亩左左右右，其其它它各各种种基基质质栽栽培培的亩为的亩为2 000多亩左右。多亩左右。固固体体基基质质种种类类繁繁多多：河河沙沙、石石砾砾、蛭蛭石石、珍珍珠珠岩岩、岩岩棉棉、泥泥炭炭、锯锯木木屑屑、炭炭化化稻稻壳壳(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
3、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SectionITherolesandchoiceprinciplesofgrowthmedia一、固体基质的作用一、固体基质的作用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。使使得得植植物物能能够够保保持持直直立立而而不不致致于于倾倾倒倒，同同时给植物根系提供一个良好的生长环境。时给植物根系提供一个良好的生长环境。2、持水作用
4、、持水作用固固体体基基质质都都有有保保持持水水分分的的能能力力。不不同同基基质质的的持持水水能力有差异。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%15%的水分；的水分；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。不不同同吸吸水水能能力力的的基基质质可可以以适适应应不不同同种种植植设设施施和和不不同作物类别生长的要求。同作物类别生长的要求。一一般般要要求求固固体体基基质质所所吸吸持持的的水水分分要要能能够够维维持持在在2次次灌灌溉溉间间歇歇期
5、期间间作作物物不不会会失失水水而而受受害害，否否则则将将需需要要缩缩短短两两次次灌灌溉溉的的间间歇歇时时间间，但但这这样样可可能能造造成成管管理理管理上的不便。管理上的不便。3 3、透气作用、透气作用植植物物根根系系的的生生长长过过程程需需要要有有充充足足的的氧氧气气供供应应，充充足足的的氧氧气气供供应应对对于于植植物物的的正正常常生生长长起起着着举举足足轻轻重重的影响。的影响。基基质质过过于于紧紧实实、颗颗粒粒过过细细，可可能能造造成成基基质质透透气气不不良。良。基基质质中中水水分分含含量量高高时时，空空气气含含量量就就低低，反反之之，空空气含量高时，水分含量就低。气含量高时，水分含量就低。
6、 良良好好的的固固体体基基质质必必须须较较好好地地协协调调空空气气和和水水分分两两者之间的关系。者之间的关系。 4 4、缓冲作用、缓冲作用/ /BufferingEffect缓缓冲冲作作用用是是指指固固体体基基质质能能够够给给植植物物根根系系的的生生长长提提供供一一个个较较为为稳稳定定环环境境的的能能力力，即即当当根根系系生生长长过过程程中中产产生生的的一一些些有有害害物物质质或或外外加加物物质质可可能能会会危危害害到到植植物物正正常常生生长长时时，固固体体基基质质会会通通过过其其本本身身的的一一些些理理化化性性质质将将这这些危害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
7、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。 具具有有物物理理化化学学吸吸收收能能力力的的固固体体基基质质都都有有缓缓冲冲作作用用。如泥炭、蛭石等。如泥炭、蛭石等。 一般把具有物理化学吸收能力、有缓冲作用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的固体基质称为活性基质活性基质。 没有物理化学吸收能力的固体基质就不具有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缓冲能力的基质称为惰性基质惰性基质。产生根系生长环境恶劣的产生根系生长环境恶劣的2种可能：种可能：1）根根系系生生长长过过程程不不
8、断断分分泌泌有有机机酸酸，根根表表细细胞胞的的脱脱落落和和死亡以及根系呼吸释放出的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2)营营养养液液中中生生理理酸酸性性或或生生理理碱碱性性盐盐的的比比例例搭搭配配不不完完全全合合理理的的情情况况下下，由由于于植植物物根根系系的的选选择择吸吸收收而而产产生生较较强的生理酸性或生理碱性强的生理酸性或生理碱性 具有缓冲作用的基质可通过物理的或化学的吸收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。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二、固体基质的理化性质Thephysicalandchem
9、icalcharacteristicsofgrowthmedia (一一 )基基 质质 的的 物物 理理 性性 质质 /Physicalcharacteristics包包括括容容重重、比比重重、总总孔孔隙隙度度、持持水水量量、大大小小孔隙比以及颗粒粒径大小等。孔隙比以及颗粒粒径大小等。1、容容重重：指指单单位位体体积积固固体体基基质质的的重重量量。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上待测定
10、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 densities and specific weights of some growth media in common use 基质种类基质种类容重容重(g/c
11、m3)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，则过于紧实，通气透水性能较差，易产容重过大，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，通气透水性能生渍水；而容重过小，则过于疏松，通气透水性能较好，有利于
12、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 一一般般地地，基基质质的的容容重重在在0.10.8 g/cm3范围内，作物的范围内，作物的生长效果较好。生长效果较好。2 2、比重、比重/ /specificweight 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
13、或或kg/m3来表示。来表示。比重与容重的区别在于容重所指的单位体积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体积也计算在内，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，而而比重的单位体积就是基质本身的体积，而不包括空气或水分所占有的体积。不包括空气或水分所占有的体积。 可采用比重瓶法来测定可采用比重瓶法来测定3 3、总孔隙度、总孔隙度/ /Totalporosity 总总孔孔隙隙度度是是指指基基质质中中包包括括通通气气孔孔隙隙和和持持水水孔孔隙隙在在内内的所有孔隙的总和。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
14、来表示.总总孔孔隙隙度度大大的的基基质质，其其水水和和空空气气的的容容纳纳空空间间就就大大，反之则小反之则小计算公式：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：取一已知体积测定方法：取一已知体积(V)的容器，称其重量的容器，称其重量(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),然后将装有然后将装有基质的容器放在水中浸泡一昼夜，基质的容器放在水中浸泡一昼夜，(加水浸泡时要让水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块纱布包扎
15、好，称重时把包扎的纱布取掉)，称重，称重(W3)，然后通过下式来计算这种基质的总孔隙度，然后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(%)=100V总孔隙度大的基质较轻，基质疏松，较为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；总孔隙度小的基质较重，水、气的总容量总
16、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较少。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，在实际应或过小所产生的弊病，在实际应用时常将用时常将2 2、3 3种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质来种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质来使用。使用。 4 4、大小孔隙比、大小孔隙比/ /ratioofbigporestosmallpores 大大孔孔隙隙是是指指基基质质中中空空气气所所能能够够占占据据的的空空间间，也也称称通通气气孔孔隙隙；而而小小孔孔隙隙是是指指基基质质中中水水分分所所能能够够占占据据的的空空间间，也也称称持持水水孔孔隙隙。通通气气孔孔隙隙和和持持水水孔孔隙隙所所占占基基质质体体积积比比例例(%)的比值称为大小孔隙比。的比值称为大小孔隙比。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(%)测测定定方方法法：取取一一已已知知体体积积(V)的的容容器器，装装入入基基质质经经测测定定其其总总孔孔隙隙度度后后，将将容容器器上上口口用
