◎基質(zhì)的酸堿性(pH)。不同基質(zhì)的酸堿性不同,過酸、過堿的基質(zhì)都會影響營養(yǎng)液的平衡和穩(wěn)定,使用前必須檢驗清楚,根據(jù)作物的需要.調(diào)節(jié)后才能使用?!蚧|(zhì)陽離子代換量(CEC),以100g基質(zhì)代換吸收陽離子的毫克當(dāng)量數(shù)來表示,有的基質(zhì)幾乎沒有陽離子代換量,有些卻很高,CEC會對基質(zhì)中營養(yǎng)液組成產(chǎn)生很大影響?;|(zhì)陽離子代換量高會影響營養(yǎng)液的平衡。但也有其有利的一面.即保存養(yǎng)分,減少損失。對營養(yǎng)液的酸、堿反應(yīng)有緩沖作用。⑨基質(zhì)的緩沖能力。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?;|(zhì)緩沖能力的大小。主要由陽離子代換量以及存在于基質(zhì)中的弱酸及其鹽類的多少而定。一般陽離子代換量大的基質(zhì),其緩沖能力大,一般講植物性基質(zhì)都有緩沖能力。礦物性基質(zhì)有些緩沖能力很強如蛭石,有些則無緩沖能力,如砂.礫石、巖棉、⑥基質(zhì)的電導(dǎo)率;指基質(zhì)未加入營養(yǎng)液之前,本身原有的電導(dǎo)率.它反映基質(zhì)中原來帶有的可溶鹽分的多少,直接影響營養(yǎng)液平衡。 有時也用碳化的方式處理,比如稻殼,處理后的炭化稻殼由于含有硫酸鹽等灰分。垂直固化基質(zhì)循環(huán)水
泥炭顆粒粒徑不同,對水的吸持能力和通氣能力也有較大影響。從表2可見,不同泥炭粒徑的基質(zhì)吸水和通氣容量差異明顯。泥炭顆粒越大,基質(zhì)的空氣空隙越高,有效水分隨之降低,緩效水量變化不大。理想水分、通氣比例基質(zhì)的原料粒徑為10~20mm。根據(jù)不同基質(zhì)持水曲線上的水和氣容積,可以看到理想基質(zhì)的比較好空氣容積應(yīng)占基質(zhì)總?cè)莘e的25%左右,有效水容積應(yīng)占35%左右,緩效水容積應(yīng)占5%左右,無效水體積應(yīng)占25%左右?;|(zhì)原料指標(biāo)和上述理想基質(zhì)的技術(shù)指標(biāo)越接近,越適合用于制備該類基質(zhì)。如果技術(shù)指標(biāo)差距較遠(yuǎn),就要通過多種原料配合使用,才能達(dá)到上述指標(biāo)要求。目前人工調(diào)制基質(zhì)可以分為4種,不同基質(zhì)具有不同的水分特征和空氣含量,適應(yīng)不同的作物類別。 室外固化基質(zhì)的好處海綿質(zhì)人造土壤具有十分誘人的廣闊前景,但受各地的自然資源、生產(chǎn)技術(shù)、市場環(huán)境等因素的限制。
長纖維素,松泡多孔,保水和通氣性能良好 。椰 子纖維基質(zhì)容重約 0 .08g/ cm3 ;總孔隙度高達(dá) 94 %, pH 值為 8 .1 左右, 偏堿 ;陽離子交換量(CEC)為 32 .95mmol/100g ;EC 值 0 .4 -6 .0 ms/ cm;C/N 比平 均為 117 ;與泥炭相比, 椰子纖維含有更多的木質(zhì)素 和纖維素,半纖維素含量卻很低 ;其本身所含可供植 物利用的礦質(zhì)元素含量很低 ,尤其是N 、Ca 、Mg ,但 P 和 K 的含量卻很高 。Handreck 指出, 與泥炭相比, 用 椰子纖維作為基質(zhì)時必須額外補充 N 素, 而 K 的施 用量則可適當(dāng)降低。蔬菜及觀賞作物的栽培試驗表 明其應(yīng)用效果不亞于泥炭。我國海南等地具有豐富 的椰子纖維資源, 有待很好地開發(fā)利用 ?;谝?纖維的良好性能 , 應(yīng)以生產(chǎn)模制基質(zhì)等*成型產(chǎn) 品為主才能創(chuàng)造更好的效益。
目前人工調(diào)制基質(zhì)可以分為4種,不同基質(zhì)具有不同的水分特征和空氣含量,適應(yīng)不同的作物類別(圖1)。Ⅰ類基質(zhì):具有高度水分有效性和高通氣,其有效水體積大于25%,空氣體積大于>25%。這種基質(zhì)特性雖然易于從蘚類泥炭調(diào)制獲得,但也可以通過多種原料調(diào)制得到上述優(yōu)良性狀。這種理想基質(zhì)的優(yōu)點在于水分管理方便,限制因素少。Ⅱ類基質(zhì):具有較高水分有效性和較弱通氣性。由于基質(zhì)顆粒較細(xì),因此比Ⅰ類基質(zhì)持水性更強。該類基質(zhì)的主要缺點是有阻斷植物根系氧氣供應(yīng)的潛在風(fēng)險,強分解泥炭和草本泥炭就是典型例子。Ⅲ類基質(zhì):具有低水分有效性和高通氣。此類基質(zhì)如果單獨用,需要頻繁的低劑量灌溉。因此,這種基質(zhì)需要混合Ⅰ類基質(zhì)和Ⅱ類基質(zhì),以便改進其通氣性。許多有機、礦物基質(zhì)原料具有這些特征,如樹皮(新鮮的和發(fā)酵的)樹木纖維、珍珠巖和火山灰。Ⅳ類基質(zhì):具有高水分有效性、低水分緩沖性。這類基質(zhì)的纖維內(nèi)部含水很少或基本沒有,水主要儲存在顆粒接觸點附近。這些顆粒結(jié)構(gòu)材料包括巖棉、木纖維等?;|(zhì)對分吸持能量太小,導(dǎo)致水分布不規(guī)則,在栽培容器中上部基質(zhì)中具有極高的氣水比,而在栽培容器的底部氣水比則極低。因為此類基質(zhì)水分有效性高。 有機廢棄物是較好的無土栽培基質(zhì)的原料,例如椰糠,稻殼,花生殼等.
不同顆粒粒徑配比對基質(zhì)水分常數(shù)的影響:孔隙度和孔隙配比直接影響基質(zhì)的水氣狀況,而實際栽培中,基質(zhì)的水氣狀況還受作物及其生長環(huán)境的影響。水分常數(shù)作為反映基質(zhì)、作物、大氣系統(tǒng)中的水分狀況的參數(shù),它把水分和作物聯(lián)系起來,可用來分析基質(zhì)的水分利用情況。隨著基質(zhì)小顆粒的增多,田間持水量有增大的趨勢,這是由于小顆粒的增多,增加了非活性孔+毛管孔隙度,從而提高了持水性。值得注意的是,土壤中的無效水分(長久萎蔫點的水分)一般是非活性孔隙(無效孔隙)保持的水分,其數(shù)值肯定小于非活性孔+毛管孔隙度?;|(zhì)材料本身吸收的水分,并不能完全被植物利用,基質(zhì)的無效水分包括非活性孔隙保持的水分和基質(zhì)材料吸收的一部分水分。因此,基質(zhì)的原材料并不是吸水性越強越好,關(guān)鍵是材料吸收的水分要易于被植物吸收利用。 萎蔫是植物失水的重要形態(tài)表現(xiàn),以50%個體出現(xiàn)萎蔫作為植物的脅迫響應(yīng)時間可以較好地反映植物的耐旱性。山東活固化基質(zhì)工程
干旱脅迫下,植物在細(xì)胞水平和生理水平出現(xiàn)復(fù)雜的變化。垂直固化基質(zhì)循環(huán)水
對于顆粒10~20mm的弱分解蘚類泥炭,顆粒0~25mm的弱分解蘚類泥炭和顆粒10~20mm的弱分解蘚類泥炭來說,其水分吸力特征曲線與理想基質(zhì)水分吸力曲線十分相似,可以直接采用一種或多種上述物料制備專業(yè)基質(zhì)。而0~10mm的弱分解蘚類泥炭、中**解的蘚類泥炭、中**解的草本泥炭和椰糠粉末來說,由于纖維細(xì)碎,孔隙細(xì)小,會形成低空氣體積、低有效水分、高無效水分的水分特征曲線,一般適合用于制備種苗基質(zhì)。對于木纖維、0~10mm新鮮樹皮、0~10mm發(fā)酵堆肥、椰塊、珍珠巖、粗砂等,往往會形成高空氣孔隙、高水分有效性,低緩沖水或無效水的水分特征曲線,通氣極好,但也漏水漏肥,只有那些極端喜歡通氣性的植物才會使用這種基質(zhì)栽培。巖棉完全是另一種基質(zhì)原料,具有高通氣性、高水分有效性和低水分緩沖性特點,纖維內(nèi)部含水很少或基本沒有,水主要儲存在纖維接觸點附近,所以需要持續(xù)灌溉供水。綜上所述,基質(zhì)原料選擇主要依據(jù)其通氣性和持水性,除了蘚類泥炭之外,很少具有同時擁有持水性和通氣性2種優(yōu)異屬性的基質(zhì)原料,所以要生產(chǎn)優(yōu)良基質(zhì),比較好采用蘚類泥炭或者使用長纖維的草本泥炭。 垂直固化基質(zhì)循環(huán)水