固体基质(上课）.ppt
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第三章第三章无土栽培基质无土栽培基质一、固体基质的作用一、固体基质的作用1、固定、固定支持作物支持作物第一节第一节固体基质的选择固体基质的选择2、持水作用、持水作用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%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;珍珠岩可吸持相当于本身重量珍珠岩可吸持相当于本身重量34倍的水分。
倍的水分。
33、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。
植物根系的生长过程需要有充足的氧气供应。
基质过于紧实、颗粒过细，会造成基质透气不良。
基质过于紧实、颗粒过细，会造成基质透气不良。
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，空空气气含量高时，水分含量就低。
含量高时，水分含量就低。
4、缓冲作用、缓冲作用根系生长过程中产生的一些有害物质或外加物质可能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一些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。
有相当一部分固体基质是不具备缓冲作用。
有相当一部分固体基质是不具备缓冲作用。
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。
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。
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死亡亡以以及及根根系系呼吸释放出的呼吸释放出的CO2在基质中大量累积在基质中大量累积2）植物根系的选择吸收而产生生理酸性或生理碱性植物根系的选择吸收而产生生理酸性或生理碱性5、提供营养的作用、提供营养的作用主要是一些有机基质。
如：
泥炭、苇末等。
主要是一些有机基质。
如：
泥炭、苇末等。
二、对固体基质的要求二、对固体基质的要求适用性：
适用性：
物理性状良好，化学性质稳定物理性状良好，化学性质稳定经济性：
经济性：
资源丰富，价格便宜资源丰富，价格便宜设置形式：
设置形式：
设备与技术条件：
设备与技术条件：
环保因素：
环保因素：
基质的理化特性指标基质的理化特性指标物理性状物理性状1.1.容重容重2.2.比重比重3.3.总孔隙度总孔隙度4.4.大小空隙比大小空隙比5.5.粒径粒径化学性状化学性状1.1.化学组成及其稳定性化学组成及其稳定性2.2.酸碱性酸碱性3.3.电导率电导率4.4.缓冲能力缓冲能力5.5.阳离子代换量阳离子代换量
（一）
（一）对基质的物理性质的要求基质的物理性质的要求
（1）容容重重：
指指单单位位体体积积内内干干燥燥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。
（2）
（2）比比重重:
单单位位体体积积固固体体基基质质的的质质量量。
以以g/L、g/cm3或或kg/m3来表示来表示。
比比重重与与容容重重的的区区别别:
容容重重所所指指的的单单位位体体积积基基质质中中包包括括孔孔隙隙所所占占有有的的体体积积，而而比比重重的的单单位位体体积积就就是是基基质质本本身身的体积。
的体积。
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，通气透水性能较差，易产生渍水；通气透水性能较差，易产生渍水；容重过小容重过小，通气透水性能较好，但不易固定植物。
，通气透水性能较好，但不易固定植物。
低容重基质低容重基质:
小于小于0.25g/cm2.中容重基质中容重基质:
0.25-0.75g/cm2.高容重基质高容重基质:
大于大于0.75g/cm2.适宜作物栽培的基质容重适宜作物栽培的基质容重:
0.1-0.8g/cm2.几种常用固体基质的容重和比重Thebulkdensitiesandspecificweightsofsomegrowthmediaincommonuse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/perliteperlite0.030.162.37岩棉岩棉/rockwool0.040.11-泥炭泥炭/peat0.050.201.55蔗渣蔗渣/sugarcanebagasse0.120.28-（33）总孔隙度）总孔隙度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的所所有孔隙的总和。
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，反反之之则小则小计算公式：
计算公式：
总孔隙度总孔隙度（%）=（1容重比重容重比重）100总孔隙度大孔隙度大的基的基质较轻、疏松，、疏松，较为有利于作物根系生有利于作物根系生长，但固定和支撑作物的效果但固定和支撑作物的效果较差。
差。
如岩棉、蛭石、蔗渣等的如岩棉、蛭石、蔗渣等的总孔隙度在孔隙度在90%95%以上；以上；总孔隙度小孔隙度小的基的基质较重，水、气的重，水、气的总容量容量较少。
少。
如沙的如沙的总孔隙度孔隙度约为30%左右。
左右。
实际应用时常将实际应用时常将2-3种不同颗粒大小的基质混合制成复合种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质来使用。
基质来使用。
（4）（4）大小孔隙比大小孔隙比（气水比气水比）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（%）通气孔隙是指孔隙直径在通气孔隙是指孔隙直径在0.1mm以上，灌溉后的水分以上，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不能被基质的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0.0010.1mm范围内的孔隙，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，也称毛管孔隙；存在于这些孔隙中的水分中，因此，也称毛管孔隙；存在于这些孔隙中的水分称为毛管水。
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持水容积，则说明基质中空气容积大而持水容积较小。
较小。
如果大小孔隙比小如果大小孔隙比小，则空气容积小而持水容积大。
，则空气容积小而持水容积大。
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:
21:
244的范围内的范围内作物均能较好的生长。
作物均能较好的生长。
（5）（5）颗粒大小颗粒大小（粒径粒径）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、大小孔隙度及大小孔隙比等其它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。
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，则容重越大，总孔隙度越小，大孔隙，则容重越大，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；容量越小，小孔隙容量越大，大小孔隙比越小；颗粒越粗颗粒越粗，则容重越小，总孔隙度越大，大孔隙容量越大，小孔隙，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，大小孔隙比越大。
容量越小，大小孔隙比越大。
几种常用固体基质的物理性状1.化学组成及其稳定性：
化学组成是指基质本身所含有的化学物质种类及其含量。
C/N=30：
1适于作物。
（二）对基质化学性质的要求
（二）对基质化学性质的要求基基质质组组成成无机矿物基质无机矿物基质植物残体基质植物残体基质石英、云母、长石（沙子、砾石）石英、云母、长石（沙子、砾石）-稳稳定定角闪石、辉绿石角闪石、辉绿石-次次之之石灰石、白云石（碳酸盐）石灰石、白云石（碳酸盐）-最最差差易被微生物分解（糖类）：
新鲜蔗渣、稻草易被微生物分解（糖类）：
新鲜蔗渣、稻草难被微生物分解（木质素、腐殖质）：
草炭、难被微生物分解（木质素、腐殖质）：
草炭、腐熟树皮、木屑等腐熟树皮、木屑等-最稳定最稳定有毒物质（酚类、丹宁、有机酸）：
松木屑有毒物质（酚类、丹宁、有机酸）：
松木屑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直接影响到作物根系的生长，另一基质过酸或过碱一方面直接影响到作物根系的生长，另一方面会影响到营养元素的平衡、稳定和对作物的有效性。
方面会影响到营养元素的平衡、稳定和对作物的有效性。
33基质的电导率基质的电导率是是指指在在未未加加入入营养养液液前前基基质原原有有的的电导率率。
它它反反映映了了基基质中中所所含有的可溶性养分含有的可溶性养分浓度的大小。
度的大小。
一般要求基一般要求基质的的电导率率低于低于2.6mS/cm。
盐离子浓度不宜超过盐离子浓度不宜超过1000mg/kg，最好最好无机基质无机基质惰性基质惰性基质营养液营养液6.碳氮比碳氮比指基质中碳和氮的相对比值。
指基质中碳和氮的相对比值。
低：
低：
200:
1中等中等:
200:
1500:
1高高:
500:
1宜中宜低不宜高宜中宜低不宜高固固体体基基质质的的分分类类来源来源性质性质组成组成组分组分天然基质：
天然基质：
沙子、石砾等沙子、石砾等人工合成基质：
人工合成基质：
岩棉、泡沫塑料等岩棉、泡沫塑料等化学合成基质：
化学合成基质：
泡沫塑料等泡沫塑料等有机基质：
不稳定，蓄肥力强有机基质：
不稳定，蓄肥力强树皮、草炭、稻壳等树皮、草炭、稻壳等无机基质：
化学稳定，蓄肥力差无机基质：
化学稳定，蓄肥力差沙子、岩棉、蛭石等沙子、岩棉、蛭石等活性基质：
能供应养分、具有阳离子代换量活性基质：
能供应养分、具有阳离子代换量草炭、蛭石等草炭、蛭石等惰性基质：
不供应养分、不具有阳离子代换量惰性基质：
不供应养分、不具有阳离子代换量岩棉、泡沫塑料等岩棉、泡沫塑料等单一基质：
单一基质：
草炭、蛭石、岩棉、泡沫塑料等草炭、蛭石、岩棉、泡沫塑料等复合基质：
优势互补，复合基质：
优势互补，2-3种为宜种为宜草炭：
蛭石草炭：
蛭石1：
1第二节第二节固体基质分类固体基质分类基质的选用原则基质的选用原则根系的适应性根系的适应性基质的适用性基质的适用性：
一般要求，基质的容重在一般要求，基质的容重在0.5左右，左右，总孔隙度在总孔隙度在60%左右，大小孔隙比在左右，大小孔隙比在0.5左右，化学稳左右，化学稳定性强，酸碱度接近中性，没有有毒物质存在。
定性强，酸碱度接近中性，没有有毒物质存在。
基质的经济性基质的经济性第三节第三节无机栽培基质无机栽培基质较较为为理理想想的的沙沙粒粒粒粒径径大大小小的的组组成成应应为为：
沙子粒径沙子粒径比例比例4.74.7mmmm的占的占1%1%，2.4-4.72.4-4.7mmmm的占的占10%10%，1.2-2.41.2-2.4mmmm的占的占26%26%，0.6-1.20.6-1.2mmmm的占的占20%20%，0.3-0.60.3-0.6mmmm的占的占25%25%，0.1-0.30.1-0.3mmmm的占的占15%15%，0
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