无土栽培第四章

▪ 一般来说，固体基质的大小孔隙比在1：1.5～4的 范围内作物均能较好的生长。
（5）颗粒大小
▪ 固体基质颗粒的大小(即粗细程度)是以颗粒直径 (mm)来表示的。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他物理性状。
▪ 同一种固体基质其颗粒越细，则容重越小，总孔 隙度越大，大孔隙容量越小，小孔隙容量越大， 大小孔隙比越小；反之，如果颗粒越粗，则容重 越大，总孔隙度越小，大孔隙容量越大，小孔隙 容量越小，大小孔隙比越大。
▪ 通气孔隙(％) = (W3+W4-W5 ╳ 100
V
▪ 持水孔隙(％) = (W5-W2-W4) ╳ 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 的作用下流出基质的那部分空间； 持水孔隙是指孔隙直径在0.001—0.1mm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。
（二）固体基质的理化性质
1)基质的物理性质 （1）容重 指单位体积固体基质的重量。 以g/L、g/cm3或kg／m3来表示。 具体测定某一种固体基质的容重时可用一个
已知体积的容器(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 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。
第四章 无土栽培的固体基质
一．固体基质的作用与选用原则
▪ （一）固体基质的作用 ▪ 1．固定支撑植物的作用 ▪ 无土栽培中所有的固体基质最主要的一个作用。
固体基质的使用是使得植物能够保持直立而不致 于倾倒，同时给植物根系提供一个良好的生长环 境。 ▪ 2．持水作用 ▪ 任何固体基质都有保持一定水分的能力，只是不 同基质的持水能力有差异，而这种持水能力的差 异可因基质的不同而差别甚大。
活性基质、惰性基质
▪ 具有物理化学吸收能力的固体基质都有缓 冲作用。例如泥炭、蛭石等就具有缓冲作 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为活性基质。而没有 物理化学吸收能力的固体基质就不具有缓 冲能力，例如河沙、石砾、岩棉等就不具 有缓冲作用。这些不具有缓冲能力的固体 基质称为惰性基质。
几种固体基质的物理性质
2)固体基质的化学性质
▪ 基质的化学稳定性因其化学组成的不同有 很大的差异:
▪ 无机矿物构成的基质 如果其组分由长石、 云母、石英等矿物组成，则化学稳定性较 强；
▪ 如果是由角闪石、辉绿石等矿物组成的， 则次之；
▪ 3．透气作用
▪ 如果基质过于紧实、颗粒过细，可能造成基质中 透气性不良。固体基质中持水性和透气性之间存 在着对立统一的关系，即固体基质中水分含量高 时，空气含量就低，反之，空气含量高时，水分 含量就低。
▪ 4．缓冲作用
▪ 缓冲作用是指固体基质能够给植物根系的生长提 供一个较为稳定环境的能力，即当根系生长过程 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一些 理化性质将这些危害减轻甚至化解。
几种常用固体基质的容重和密度
一般地，基质的容重在0.1～0.8 g/cm3范 围内，作物的生长效果较好。
（2）密度
▪ 指单位体积固体基质的质量。 ▪ 以g/L、g／cm3或kg／m3来表示。 ▪ 密度与容重是不同的概念，其区别在于容重所指
的单位体积基质中包括孔隙所占有的体积也计算 在内，而密度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。
▪ 密度的测定较为麻烦，特别是容重小的基质，测 定就更为麻烦。可采用密度瓶法来测定，在实际 生产中一跟不测定基质的密度。
（3）总孔隙度
▪ 总孔隙度是指基质中包括通气孔隙和持 水孔隙在内的所有孔隙的总和。它以占有 基质体积的百分数(％)来表示。
▪ 总孔隙度大的基质，其水和空气的容纳 空间就大，反之则小。
▪ 基质的总孔隙度可以下列公式来计算： 总孔隙度(％) = (1—溶重 / 密度) × l00
▪ 由于基质的密度测定较为麻烦，可按下 列方法进行粗略估测：
1)取一已知体积(V)的容器，称其重量(W1)
2)在此容器中加满待测的基质，再称重(W2)
3)将装有基质的容器放在水中浸泡一昼夜(加水浸泡 时要让水位高于容器顶部，如果基质较轻，可在 容器顶部用一块纱布包扎好，称重时把包扎的纱 布取掉)，称重(W3)
4)通过下式来计算这种基质的总孔隙度(重量以g为 单位，体积以cm3为单位)。 总孔隙度(％) = (W3-W1)-(W2-Wi) ╳ 100 V
（4）大小孔隙比
▪ 基质的总孔隙度只能反映一种基质中水分和空 气能够容纳的空间的总和，它不能反映基质中水 分和空气各自能够容纳的空间。
大孔隙是指基质中空气所能够占据的空间，也称通 气孔隙；
小孔隙是指基质中水分所能够占据的空间，也称持 水孔隙。
通气孔隙和持水孔隙所占基质体积的比例(％)的 比值称为大小孔隙比。 ▪ 大小孔隙比=通气孔隙所占比例（%） / 持水 孔隙所占比例（%）
▪ 要测定大小孔隙比就要先测定基质中大孔 隙和小孔隙各自所占的比例，其测定方法 如下：
▪ 取一已知体积(V)的容器，装入固体基质 后按照上述的方法测定其总孔隙度后，将 容 器 上 口 用 一 已 知 重 量 的 湿 润 纱 布 ( W4) 包 住，把容器倒置，让容器中的水分流出， 放置2h左右，直至容器中没有水分渗出为 止，称其重量(W5)，通过下式计算通气孔 隙和持水孔隙所占的比例(重量以g为单位， 体积以cm3为单位)。
▪ 固体基质的大小孔隙比能够反映出基质中的水、 气之间的状况，即如果大小孔隙比大，则说明基 质中空气容积大而持水容积较小；反之，如果大 小孔隙比小，则空气容积小而持水容积大。
▪ 大小孔隙比过大，则说明通气过盛而持水不足， 基质过于疏松，种植作物时每天的淋水次数要增 加，这给管理上带来不便；而如果大小孔隙比过 小，则持水过多而通气不足，易造成基质内潴水， 作物根系生长不良，严重时根系腐烂死亡，而有 机基质中的氧化还原电位(Eh)下降，更加剧了对 根系生长的不良影响。