设施栽培学(无土栽培)3-固体基质课件

固体基质第五章固体基质本章的重点和难点：重点：固体基质的种类和理化性质。难点：固体基质的理化性质。主要内容：5.1固体基质的作用及要求5.2固体基质的分类5.3固体基质栽培的消毒5.4废弃基质的处理固体基质5.1.1固体基质的作用？固体基质有机固体基质栽培花卉1）支持固定植物(第一作用)固体基质珍珠岩2）保持水分(第二作用)固体基质3）透气(第三作用)固体基质具有物理化学吸收功能的固体基质，蛭石、泥炭等。4）缓冲作用泥碳蛭石固体基质5）提供营养有些固体机制具有提供营养的作用固体基质5.1.2对固体基质的要求（物理要求）物理要求：1).容重：反映基质的疏松、紧实程度;一般基质容重：0.1 0.8 g/cm3，作物的生长效果较好。2).总孔隙度（%）：基质中持水孔隙和通气孔隙的总和；反映基质的疏松、紧实程度。基质总孔隙度性质蔗渣、蛭石、岩棉等9095%总孔隙度大砂等约30%总孔隙度小复合基质：在实际应用时将两、三种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质来使用，避免单一基质总孔隙度过大或过小所产生的弊病。3)大小孔隙比：反映基质中空气和水分各自能够容纳的空间;合适比例为：1:2-44)颗粒大小：用颗粒粒径（mm)表示。基质的颗粒大小直接影响着容重、总孔隙度和大小孔隙比。固体基质1）基质的化学稳定性珍珠岩在无土栽培中要求基质有很强的化学稳定性。这样可以减少营养液受干扰的机会，保持营养液的化学平衡而方便管理。5.1.2对固体基质的要求（化学要求）基质种类排序矿物无机矿物构成的基质（沙、砾石）稳定性强角闪石、辉石等组成稳定性中等石灰石、白云石等碳酸盐矿物组成稳定性弱植物残体难被微生物分解的物质（木屑、树皮、蔗渣）稳定性强有毒物质（有机酸、酚类等）稳定性弱能被微生物分解的物质（糖、淀粉等）稳定性弱固体基质2）基质的酸碱性过酸、过碱都会影响营养液的平衡和稳定。固体基质3基质的阳离子代换量(CEC)一定的酸碱度条件下基质含有可代换性阳离子的数量。不利：影响营养液的平衡，使人们难以按需控制营养液的组分。有利：保存养分减少损失和对营养液的酸碱反应有缓冲作用。一定的pH条件下，1000g干土所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数。以cmol(+)/kg表示。固体基质4）基质的电导率基质中原来带有的可溶盐分的多少，将直接影响到营养液的平衡。蔬菜作物的溶液电导率应大于1mS/cm固体基质5）基质的缓冲能力基质在加入酸碱物质后，基质本身所具有的缓和酸碱性变化的能力。缓冲能力的大小，主要由阳离子代换量以及存在于基质中的弱酸及其盐类的多少而定。（CEC高，缓冲能力强）基质缓冲能力大小排序为：有机基质无机基质惰性基质营养液固体基质6）碳氮比：基质中碳和氮的相对比值比值高的基质，微生物生命活动对氮的争夺，会导致植物缺氮。当碳氮比达到1000:1时，必须加入超过植物生长所需的氮，以补偿微生物对氮的需求。一般规定，碳氮比200:1500:1属中等，小于200:1属低，大于500:1属高。碳氮比宜低不宜高，30:1左右较合适。固体基质理想基质的要求固体基质理想基质的要求1.适合种植多类植物；2.容重轻，便于搬运和减轻负荷；3.总孔隙度大，协调水气；4.吸水率大，持水率强，又不发生湿害；5.具有一定的弹性和伸长性；6.浇水少时，不会开裂而扯断植物根系；7.绝热性好，不会因夏季过热、冬季过冷而损伤植物根系；8.本身不携带病虫草害，外来病虫害也不易在其滋生；固体基质理想基质的要求9.不会因施加高温、熏蒸、冷冻而发生变形；10.本身有一定的肥力，又不与农药化肥发生作用；11.没有令人难闻的气味和难看的色彩；12.pH容易调节；13.不污染土壤，达到一定的量时也不会对土壤有有害作用；14.容易清洗；15.不受地区性资源限制；16.日常管理方便；17.价格合理，用户经济上能够承受。固体基质5.2设施栽培基质的分类 沙、石砾、岩棉、蛭石、珍珠岩、膨胀陶粒、片岩、火山熔岩、树皮、椰糠、锯木屑、泥炭、甘蔗渣、稻壳、煤渣、菇渣、泡沫塑料、复合基质基质来源组成性质组分固体基质固体基质来源来源天然天然砂砂石砾石砾人工人工岩棉岩棉泡沫塑料泡沫塑料多孔陶粒多孔陶粒组成组成无机无机砂砂石砾石砾岩棉岩棉蛭石蛭石珍珠岩珍珠岩有机有机树皮树皮泥炭泥炭蔗渣蔗渣稻壳稻壳椰糠椰糠化学化学泡沫塑料泡沫塑料性质性质活性活性泥炭泥炭蛭石蛭石惰性惰性砂砂石砾石砾岩棉岩棉泡沫塑料泡沫塑料使用时组分使用时组分单一单一复合复合固体基质5.2.1 无机栽培基质5.2.2 有机基质5.2.3 化学合成基质5.2.4 复合基质5.2.5 基质的选用原则固体基质上节回顾关键词2、理想基质的要求及无机基质的种类1、图说下面循环系统的工作流程固体基质5.2.1无机栽培基质沙石英砂石砾岩棉炉渣蛭石珍珠岩膨胀陶粒片岩火山熔岩固体基质由辉绿岩、石灰石和焦炭以3:1:1等高温熔融而成。(完全消毒，不含病菌和其他有机物)无土栽培中用岩棉进行育苗；用在循环营养液栽培中，如NFT中植株的固定；用于岩棉基质的袋培滴灌技术中。岩棉岩棉块在种植作物的整个生长过程中不会产生形态的变化。岩棉孔隙度大（可达96%），吸水能力强。新的未用过的岩棉pH值较高，一般pH值在7.0以上。（可在灌水时加入少量的酸处理1-2天。固体基质 来源广泛，组成成分差异很大。沙固体基质1.一般含二氧化硅在50%以上2.没有阳离子代换量3.容重为1.5-1.8g/cm34.使用时选用粒径为0.5-3mm的沙为宜用作无土栽培的沙应确保不含有毒物质（氯化钠、碳酸钙含量不超过20%）现在，沙漠、沿海地带仍有一些用沙作为基质的生产设施。沙固体基质固体基质固体基质石英砂固体基质砾石 河边石子矿场岩石碎屑石砾的粒径应选在1.6-20mm的范围内，其中总体积一半的直径为13mm左右。石砾应较坚硬，不易破碎，棱角不太利。不具有阳离子代换量，通气排水性能良好，但持水能力差。石砾容重大，为1.5-1.8g/cm3p在早期无土栽培生产上起过重要作用，在当今深液流水培上，用作定植杯中的填充物。固体基质石砾栽培花卉固体基质蛭石云母类硅质矿物容重很小：0.09-0.16 g/cm3阳离子代换量（CEC)很高，达100 me/100g孔隙度大，达95%pH值一般均为中性至微碱性吸水能力强，每立方米可以吸收100-650 kg水无土栽培用的蛭石的粒径应在3毫米以上，用作育苗的蛭石可稍细些，0.75-1.0mm。云母蛭石固体基质珍珠岩容重小 0.03-0.16 g/cm3孔隙度约为93%CEC 60 me/100 g)；病原菌、线虫和杂草种籽等大多会被杀死发酵的松树鳞固体基质甘蔗渣新鲜甘蔗渣C/N比很高，达169，不能直接作为基质使用。堆沤有两种方法：淋水至含水量70-80%，堆成一堆。以甘蔗干重的0.5-1.0%的比例加入尿素。（3-6个月）固体基质菇渣堆沤加水至含水量约70%，堆成一堆,盖上塑料薄膜(3-4个月),风干，打碎，过5mm筛。固体基质菇渣容重 0.41 g/cm3持水量为 60.8%氮 1.83%磷 0.84%钾 1.77%pH值 6.9不宜直接作为基质使用，应与泥炭、蔗渣、沙等基质按一定比例混合使用，菇渣所含比例不应超过40%（以体积计）。固体基质药渣利用药渣种植灵芝和番茄固体基质稻壳碳化稻壳高温碳化，不带病菌营养元素丰富价格低廉通透性好持水孔隙度小，持水能力差碳化程度不能过度，以免受压破碎使用前要用水洗固体基质美国RicelandFoods公司最新开发研制出来一种新型的种植基质PBH基质。PBH基质由经过灭菌处理的稻壳改良而成，且加工工艺独特。由于它是一种天然的材料，因此成为珍珠岩最好的替代品。目前它已在温室栽培试验中取得了良好的效果。华中农业大学南湖盆栽场固体基质椰壳椰糠堆沤原料椰壳栽培兰花固体基质5.2.3化学合成基质1 脲醛泡沫 2 软质聚氨酯泡沫3 酚醛泡沫泡沫塑料固体基质容重小0.1-0.15g/cm3几乎不吸水，或可以吸收大量的水轻：必须用容重较大的颗粒如砂、石砾来增加重量，否则植物无法固定。排水性能良好。泡沫塑料固体基质5.2.4复合基质：由2种或几种基质按照一定的比例配合复合基质盐分含量测定风干的复合基质10 g加入饱和硫酸钙溶液25 ml震荡浸提10 min过滤，取滤液 固体基质复合基质盐分含量测定进一步证明配制的复合基质的安全性电导率（ms/cm)对植物的安全程度2.6各种作物均无害2.6-2.7某些作物会受轻害2.7-2.8所有植物根受害，生长受阻2.8-3.0以上植物不能生长固体基质5.2.5基质的选用原则适用性经济性固体基质适用性 选用的基质是否适合种植所要种的作物容重0.5左右总孔隙度60%左右大小孔隙比0.5左右化学稳定性强酸碱度接近中性有毒物质无固体基质经济性 本着对促进作物生长有良好效果，并考虑到基质来源容易，价格低廉为原则来选用基质。固体基质5.3固体栽培基质的消毒1）蒸气消毒 简便易行，经济实用，效果良好，安全可靠。2）化学药品消毒 常用药品有：40%甲醛、氯化苦、溴甲烷、威百亩、漂白剂3）太阳能消毒蒸气消毒比较安全但是成本较高；化学药品消毒成本低廉但是安全性较差；太阳能消毒是一种安全、简单、廉价、实用的消毒方法。固体基质5.4废弃基质的处理1.洗盐处理（清水）2.灭菌处理（高温、药剂）3.离子导入（高浓度营养液）4.氧化处理（通风）固体基质Thank you固体基质固体基质 炉渣容重适中，种植作物时不易倒苗，但由于颗粒大小以及常混有石块，使用前最好粉碎并过5mm过筛；直径较大的是理想的排水层材料，可以负载栽培床的下面；炉渣最好不要单独使用，可与其它基质混合使用，既可以改进通气性，又可以改进吸水性。在基质中的用量也不超过60%（体积比）。固体基质 炉渣优点：价廉易得透气性好缺点：碱性大持水量低质地不均对营养液成分影响大固体基质不同堆沤处理的蔗渣在不同施氮水平下番茄幼苗干物重（g/株）育苗（5mm)、袋培滴灌或槽培（15mm)基本肥：NH4NO3 1 g/L追 氮I：NH4NO3 2 g/L追 氮II：NH4NO3 3 g/L固体基质上节回顾关键词2、理想基质的要求及无机基质的种类1、图说下面循环系统的工作流程