無土栽培中固體栽培基質(zhì)的選用

無土栽培中固體基質(zhì)的使用是一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)。固體基質(zhì)的種類很多，如草炭、巖棉、蛭石、珍珠巖、樹皮、鋸末、沙、泥炭、稻殼、爐渣、陶粒、各種泡沫塑料等?；|(zhì)可以一種單獨(dú)使用，也可多種混合使用。使用時(shí)可根據(jù)材料來源的難易、價(jià)格等條件，選擇適合本地區(qū)需要的基質(zhì)。（椰糠栽培基質(zhì)是最新型的基質(zhì)，有關(guān)介紹參見本公司的網(wǎng)站。）

    (一)無土栽培基質(zhì)應(yīng)具備的條件

    1．要有一定的透水性和保水性。基質(zhì)的透水性和保水性是由基質(zhì)顆粒的大小、性質(zhì)、形狀、孔隙度等因素決定的。

    2．無毒或不含有毒物質(zhì)。鈉離子、鈣離子的含量也不能過高。

    3．要有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)?；|(zhì)中加人營養(yǎng)液和水后，基質(zhì)的pH要穩(wěn)定，其化學(xué)性質(zhì)也要穩(wěn)定不變。

4．價(jià)格便宜，容易得到。

    (二)基質(zhì)的作用

    1．支持錨定植物。要求植物扎根于固體基質(zhì)中不致沉埋和傾倒。

    2．保持水分。

    3．透氣。固體基質(zhì)中透氣和持水兩者之間存在著對(duì)立統(tǒng)二的關(guān)系，即固體基質(zhì)中空氣含量高時(shí)，水分含量就低，反之亦然。

4．緩沖作用。緩沖作用可以使根系生長(zhǎng)的環(huán)境比較穩(wěn)定，即當(dāng)外來物質(zhì)或根系本身新陳代謝過程中產(chǎn)生的一些有害物質(zhì)危害作物根系時(shí)，緩沖作用會(huì)將這些危害化解。

    (三)基質(zhì)的物理性質(zhì)

    對(duì)栽培作物生長(zhǎng)有較大影響的基質(zhì)的物理性質(zhì)主要有粒徑、容重、總孔隙度、持水量、大小孔隙比(氣水比)。

    1．粒徑  即基質(zhì)顆粒的大小，通常用毫米表示?；|(zhì)顆粒的大小直接影響到基質(zhì)的容重、總孔隙度和大小孔隙比。同一種基質(zhì)顆粒越細(xì)，容重越小，總孔隙度越大，大小孔隙比越小。因此，生產(chǎn)要求基質(zhì)的顆粒不能太粗，也不能太細(xì)。   

    2．容重  容重指單位體積內(nèi)干燥基質(zhì)的重量，用克／升或克／厘米’表示。容重的大小主要受基質(zhì)的質(zhì)地和顆粒的大小影’響?；|(zhì)的容重反映基質(zhì)的疏松、緊密程度?；|(zhì)的容重差異很大，同一種基質(zhì)由于受到壓實(shí)程度、顆粒大小影響，其容重也存在很大的差異。   

    3．總孔隙度  總孔隙度是指基質(zhì)中持水孔隙和通氣孔隙的總和，以相當(dāng)于基質(zhì)的體積百分比(％)表示?？偪紫抖瓤梢园匆韵鹿接?jì)算：

    總孔隙度＝(1—容重／比重)X100％

    總孔隙度大的基質(zhì)較輕，基質(zhì)疏松，有利于作物根系生長(zhǎng)，但對(duì)于作物根系的支撐固定作用較差，易倒伏?？偪紫抖刃〉幕|(zhì)較重，水氣的總?cè)葜剌^少。所以生產(chǎn)實(shí)踐中常常是幾種不同顆粒大小的基質(zhì)混合使用。

    4．大小孔隙比  大孔隙是指基質(zhì)中空氣也能占據(jù)的空間，即通氣孔隙；小孔隙是指基質(zhì)中水分所能占據(jù)的空間，即持水孔隙。通氣孔隙與持水孔隙的比值稱為大小孔隙比?？捎孟率奖硎荆?span lang="EN-US">

    大小孔隙比＝通氣孔隙(％)／持水孔隙(％)

通氣孔隙一般指孔隙直徑在0．1毫米以上；持水孔隙一般是指孔隙直徑在0．00l～0．1毫米范圍內(nèi)的孔隙。大小孔隙比能夠反映出基質(zhì)中水、氣之間的狀況。通常，大小孔隙比在1：1.5～4范圍內(nèi)作物都能良好生長(zhǎng)。

    (四)基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

    對(duì)作物栽培生長(zhǎng)有較大影響的基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)主要包括基質(zhì)的化學(xué)組成及由此引起的化學(xué)穩(wěn)定性、酸堿性、鹽基代換量(陽離子代換量)、緩沖能力和電導(dǎo)度等。

    1．基質(zhì)的化學(xué)組成  是指基質(zhì)本身含有的化學(xué)物質(zhì)種類及其含量，既包括作物可以吸收利用的礦質(zhì)營養(yǎng)和有機(jī)營養(yǎng)，也包括對(duì)作物生長(zhǎng)有害的有毒物質(zhì)?；|(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性是指基質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的難易程度。無土栽培中要求基質(zhì)有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，且不含有毒物質(zhì)?；|(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性因化學(xué)組成不同而差異很大。

    從影響基質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性的角度來劃分其化學(xué)成分類型，大致可分為三類：第一類是易被微生物分解的物質(zhì)；第二類是有毒物質(zhì)；第三類是難被微生物分解的物質(zhì)。第一、二類物質(zhì)較多的基質(zhì)不經(jīng)處理不能直接使用。含有第三類物質(zhì)為主的基質(zhì)最穩(wěn)定，使用時(shí)也最安全。

    2．基質(zhì)的酸堿性  基質(zhì)的酸堿性各不相同，既有酸性，也有堿性，也有中性。無土栽培要求基質(zhì)的酸堿性相對(duì)保持穩(wěn)定，最好呈中性或微酸性。過酸、過堿都會(huì)影響到營養(yǎng)液的平衡與穩(wěn)定，從而影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育。

    3．鹽基代換量(陽離子代換量)  在一定的酸堿度下，基質(zhì)含有可代換性陽離子的數(shù)量稱為陽離子代換量。其反映基質(zhì)對(duì)養(yǎng)分的吸附能力。基質(zhì)陽離子代換量(CEC)以100克基質(zhì)代換吸收陽離子的毫摩爾數(shù)(mol／hg基質(zhì))來表示?；|(zhì)的陽離子代換量有不利的一面，即影響作物對(duì)營養(yǎng)液的吸收，也有有利的一面，即保存養(yǎng)分，減少損失和對(duì)營養(yǎng)液的酸堿度反應(yīng)有緩沖作用。

    4．基質(zhì)的導(dǎo)電度  是指基質(zhì)在未加入營養(yǎng)液之前，基質(zhì)本身具有的電導(dǎo)率。它表明基質(zhì)內(nèi)部已電離鹽類的溶液濃度，反映基質(zhì)中原來帶有的可溶性鹽分的多少。

5．基質(zhì)的緩沖能力  是指基質(zhì)在加入酸堿物質(zhì)后，基質(zhì)本身所具有的緩和酸堿性(pH)變化的能力。緩沖能力的大小主要由陽離子代換量以及存在基質(zhì)中弱酸及鹽類的多少而定。一般陽離子代換量高的，其緩沖能力大。

    (五)基質(zhì)的選擇原則與消毒

    1、基質(zhì)的選擇原則  基質(zhì)的選擇原則可以從兩方面來考慮，一是適用性，二是經(jīng)濟(jì)性。

    (1)基質(zhì)的適用性  基質(zhì)的適用性是基質(zhì)是否適合所要種植的作物。一般來說基質(zhì)的容重在0．5克左右，總孔隙度在60％左右，大小孔隙比在0．5左右，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，酸堿度接近中性，沒有有毒物質(zhì)存在的都適合。有時(shí)基質(zhì)的某一性狀在一種情況下是適用的，但在另一種情況下就不適用了。決定基質(zhì)的適用與否，還應(yīng)該有針對(duì)性地進(jìn)行試驗(yàn)，可以提高判斷的準(zhǔn)確性。

    (2)基質(zhì)的經(jīng)濟(jì)性  有些基質(zhì)對(duì)植物的生長(zhǎng)有很好的促進(jìn)作用，但是來源不易或價(jià)格太高，不宜使用。選擇基質(zhì)既要考慮基；質(zhì)對(duì)作物生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，又要考慮基質(zhì)的來源容易，價(jià)格低廉。

    2、基質(zhì)的消毒  基質(zhì)使用時(shí)間長(zhǎng)了，會(huì)聚積病菌和蟲卵，特別是在連作的情況下，更容易發(fā)生病害?；|(zhì)消毒常用的方法主要有蒸汽消毒和化學(xué)藥品消毒。

    (1)蒸汽消毒  凡在溫室栽培條件下以蒸汽進(jìn)行加熱的，均可進(jìn)行蒸汽消毒。具體方法是：將基質(zhì)裝入柜內(nèi)或箱內(nèi)(體積在1～2立方米)，用通氣管通人蒸汽進(jìn)行密閉消毒。一般溫度在70～90℃條件下持續(xù)進(jìn)行15～30分鐘即可。

    (2)化學(xué)藥品消毒  所用的化學(xué)藥品主要有甲醛、甲基溴(溴甲烷)、威百畝、漂白劑等。

    ①40％甲醛  又稱福爾馬林，是一種良好的殺菌劑，但對(duì)害蟲效果較差。使用時(shí)一般用水稀釋成40～50倍液，然后用噴壺每平方米20～40升液量噴灑基質(zhì)，將基質(zhì)均勻噴濕，噴灑完畢后用塑料薄膜覆蓋24小時(shí)以上。使用前揭去薄膜讓基質(zhì)風(fēng)干兩周左右，以消除殘留藥物危害。

    ②氯化苦  氯化苦能有效地防治線蟲、昆蟲、一些雜草種子和具有抗性真菌等。具體使用方法是：先將基質(zhì)整齊堆放30厘米厚度，然后每隔20～30厘米向基質(zhì)內(nèi)15厘米深度處注入氯化苦藥液3～5毫升，并立即將注射孔堵塞。用同樣方法處理基質(zhì) 2～3層后用塑料薄膜覆蓋，使基質(zhì)在15～20℃條件下熏蒸7～ 10天?；|(zhì)要有7～8天的風(fēng)干時(shí)間，以防止直接使用時(shí)對(duì)作物造成傷害。氯化苦對(duì)人體有毒，使用時(shí)要注意安全。

    ③溴甲烷  該藥劑能有效地殺死線蟲、昆蟲、雜草種子和一些真菌。使用時(shí)將基質(zhì)起堆，然后用塑料薄膜管將藥液噴注到基質(zhì)上并混勻，用量一般為每立方米基質(zhì)用藥液100—200克?；靹蚝笥帽∧じ采w密封2—5天，使用前要晾曬2—3天。溴甲烷對(duì)人體有毒，使用時(shí)要注意安全。

    ④威百畝  威百畝是一種水溶性熏劑，對(duì)線蟲、雜草和某些真菌有殺害作用。使用時(shí)l升威百畝加人10～15升水稀釋，然后噴灑在10平方米基質(zhì)表面，施藥后將基質(zhì)密封，半月后可以使用。

⑤漂白劑  該藥劑適用于礫石、沙子消毒。一般在水池中配制0．3％～l％的藥液(有效氯含量)，浸泡基質(zhì)半小時(shí)以上，最后用清水沖洗，消除殘留氯。

    (六)常用基質(zhì)的分類

    從基質(zhì)的來源分類，可以分為天然基質(zhì)、人工合成基質(zhì)兩大類。如沙、石礫等是天然基質(zhì)；巖棉、塑料等為人工合成基質(zhì)。

  從基質(zhì)的組成來分類，可以分為無機(jī)基質(zhì)和有機(jī)基質(zhì)兩類。沙、蛭石、巖棉等為無機(jī)基質(zhì)；泥炭、稻殼等為有機(jī)基質(zhì)。

    從基質(zhì)的性質(zhì)來分，可以分為惰性基質(zhì)和活性基質(zhì)兩類。惰性基質(zhì)是指基質(zhì)本身不起供應(yīng)養(yǎng)分作用或不具有陽離子代換量的基質(zhì)。如沙、石礫、巖棉、泡沫塑料等；活性基質(zhì)是指具有陽離子代換量或本身能供給植物養(yǎng)分的基質(zhì)。如泥炭、蛭石等。

從基質(zhì)的使用時(shí)組分的不同分類，可以分為單一基質(zhì)和復(fù)合基質(zhì)兩類。單一基質(zhì)是指使用的基質(zhì)是以一種基質(zhì)作為生長(zhǎng)介質(zhì)的；復(fù)合基質(zhì)是指由兩種或兩種以上的基質(zhì)按一定的比例混合制成的基質(zhì)。

    (七)常用基質(zhì)的性能

    1．沙  沙一般含二氧化硅50％以上，沒有離子代換量，容重為1．5～1．8克／立方厘米。使用時(shí)選用粒徑為0．5～3毫米的沙為宜。作無土栽培的沙應(yīng)確保不含有有毒物質(zhì)。如海沙含有較多的氯化鈉，使用前應(yīng)用清水沖洗。

    2．石礫  一般選用的石礫以非石灰性的為好，如花崗巖。如選用石灰質(zhì)石礫，應(yīng)進(jìn)行磷酸鈣溶液方法處理。石礫的粒徑應(yīng)選用1．6～20毫米的為好，其中總體積的一半的石礫直徑為13毫米左右。石礫應(yīng)堅(jiān)硬，不易破碎。選用的石礫最好為棱角不太鋒利的。   

    3．巖棉  巖棉是由60％的輝綠巖、20％的石灰石和20％的焦炭混合，先在1500～2000℃的高溫爐中溶化，將熔融物噴成直徑為0．005毫米的細(xì)絲，再將其壓成容重為80～100千克／立方米的片，然后在冷卻至200℃左右時(shí)，加入一種酚醛樹脂以減小表面張力而成。巖棉是完全消毒的，不含病菌和其他有機(jī)物。巖棉孔隙度大，吸水能力強(qiáng)。未使用過的巖棉pH較高，加入少量的酸，l～2天后pH就會(huì)降下來。巖棉在強(qiáng)酸下不穩(wěn)定，纖維會(huì)溶解。

    4．蛭石  蛭石為云母類硅質(zhì)礦物。經(jīng)高溫膨脹后的蛭石其體積是原來的16倍，容重很小，孔隙度較大。一般為中性至微酸性。無土栽培用的蛭石的粒徑應(yīng)在3毫米以上。蛭石一般使用 l～2次，其結(jié)構(gòu)變差，需重新更換。

    5．珍珠巖  珍珠巖是由一種灰色火山巖加熱至l 000℃時(shí)，巖石顆粒膨脹而成。容重小，孔隙度大，陽離子代換量低于1．5毫摩爾／百克，pH為7～7．5，主要成分為二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣、氧化錳、氧化鈉、氧化鉀。珍珠巖中的養(yǎng)分不能被植物吸收利用。珍珠巖是一種較易破碎的基質(zhì)。

    6．泥炭  泥炭是迄今為止被世界各國普遍認(rèn)為最好的一種無土栽培基質(zhì)。根據(jù)泥炭形成的地理?xiàng)l件、植物種類和分解程度可分為低位泥炭、高位泥炭和過渡泥炭三大類。低位泥炭主要分布在低洼積水的沼澤地帶，以苔草、蘆葦?shù)戎参餅橹?。其分解程度高，氮和灰分元素含量較多，酸性不強(qiáng)，肥分有效性較高，風(fēng)干粉碎直接作肥料使用。容重大，吸水、通氣性較差，不宜作無土栽培基質(zhì)。高位泥炭分布在低位泥炭形成的地形的高處，以水蘚植物為主。容重小，吸水、通氣性較好。在無土栽培中可作合成基質(zhì)的原料。過渡泥炭介于高位和低位之間，也可用于無土栽培。泥炭在生產(chǎn)上常與沙、煤渣、蛭石等基質(zhì)混合，以增加容重，改善結(jié)構(gòu)。

    7．稻殼  無土栽培上使用的稻殼是進(jìn)行炭化處理的，稱為炭化稻殼或炭化礱糠。容重為0．15克／立方厘米，總孔隙度為 82．5％，pH為6．5左右。如果炭化稻殼在使用前沒有經(jīng)水沖洗過，炭化形成的碳酸鉀會(huì)使其pH升至9，使用前應(yīng)用水沖洗一下。炭化稻殼不帶病菌，營養(yǎng)元素豐富，通透性強(qiáng)，持水能力差。

    8．鋸木屑  一般鋸木屑的化學(xué)成分為：含炭48％～54％，戊聚糖14％，纖維44％～45％，木質(zhì)素1-6％～24％，樹脂l％～7％，灰分0，4％～2％，氮0．18％，pH在4．2～6．0。鋸木屑使用前要堆漚，堆漚時(shí)可加入較多的氮素，堆漚時(shí)間至少：個(gè)月以上。用作無土栽培基質(zhì)的鋸木屑不應(yīng)太細(xì)，小于3毫米酌鋸木屑所占比例不應(yīng)超過10％，一般應(yīng)有80％在3．0～7．0毫米之間。多與其他基質(zhì)混合使用。

    9．菇渣  菇渣是種植草菇、平菇等食用菌后廢棄的培養(yǎng)基質(zhì)。用于無土栽培，需將菇渣加水至含水量為70％左右，堆成一堆，蓋上塑料薄膜，堆漚3～4個(gè)月，取出風(fēng)干，然后打碎，過5毫米篩。菇渣的容重為0．41-克／厘米‘，持水量為60．8％，含氮1．83％，含磷0．84％，含鉀1．77％。pH為6．9。