设施栽培学(无土栽培)8 固体基质培技术
无土栽培的固体基质
第一节 固体基质的作用及要求
2、基质的酸碱性(pH值)
• 基质的过酸或过碱一方面可能直接影响到作物根系的 生长，另一方面可能会影响到营养元素的平衡、稳定 性和对作物的有效性。
第一节 固体基质的作用及要求 3、透气作用
• 植物根系的生长过程需要有充足的氧气供应，充足的氧气供 应对于植物的正常生长起着举足轻重的影响。
• 基质过于紧实、颗粒过细，可能造成基质透气不良。
• 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。
• 良好的固体基质必须较好地协调空气和水分两者之间的关系。
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。 不同的基质由于其组成不同，因此在容重上有很大的差异； 同一种基质由于受到颗粒粒径大小、紧实程度等的影响，其 容重也有一定的差别。
第三节 无机栽培基质
七、炉渣
• 煤渣为烧煤之后的残渣。 工矿企业的锅炉、食堂以 及北方地区居民的取暖等， 都有大量的煤渣，其来源 丰富。
• 容重适中，作物不宜倒苗。 价格便宜，容易获得，透 气性良好，但是碱性大， 持水量低，质地不均一， 对营养液的成分影响大
第四节 有机栽培基质 有机栽培基质
泥炭 芦苇末 锯木屑
3、基质气水比（大小孔隙比）
• 大孔隙是指基质中空气所能够占据的空间，也称通气 孔隙；而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。
如何采用固体基质栽培
如何采用固体基质栽培无土栽培用的固体基质有许多种，包括岩棉、蛭石、珍珠岩、沙、砾石、草炭、稻壳、椰糠、锯末、菌渣等，这些基质加入营养液后，能像土壤一样给植物提供O2、H2O、养分和对植物的支持，同时能够弥补纯水培的一些不足之处，如通气不良，不能调节供给根系的水分条件等。
因此，固体基质是无土栽培中极重要的一个部分。
一．无土栽培基质应具备的条件1．要有一定的透水性和保水性。
基质的透水性和保水性是由基质颗粒的大小、性质、形状、孔隙度等因素决定的。
2．无毒或不含有毒物质。
钠离子、钙离子的含量也不能过高。
3．要有稳定的化学性质。
基质中加人营养液和水后，基质的pH要稳定，其化学性质也要稳定不变。
4．价格便宜，容易得到。
二．基质的选择原则与消毒(一)．基质的选用原则基质是无土栽培中重要的栽培组成材料，因此，基质的选择便是一个非常关键的因素，要求基质不但具有像土壤那样能为植物根系提供良好的营养条件和环境条件的功能，并且还可以为改善和提高管理措施提供更方便的条件。
因此，对基质应根据具体情况予以精心选择，基质的选用原则可以从三个方面考虑，一是植物根系的适应性；二是基质的适用性，三是基质的经济性。
（1）根系的适应性无土基质的优点之一是可以创造植物根系生长所需要的最佳环境条件，即最佳的水气比例。
气生根、肉质根需要很好的通气性，同时需要保持根系周围的湿度达80%以上，甚至100%的水气。
粗壮根系要求湿度达80%以上，通气较好。
纤细根系如杜鹃花根系要求根系环境湿度达80%以上，甚至100%，同时要求通气良好。
在空气湿度大的地区，一些透气性良好的基质如松针、锯末非常合适，而在大气干燥的北方地区，这种基质的透气性过大，根系容易风干。
北方水质碱性，要求基质具有一定的氢离子浓度调节能力，选用泥炭混合基质的效果就比较好。
（2）基质的适用性是指选用的基质是否适合所要种植的作物。
一般来说，基质的容重在0.5左右，总孔隙度在60%左右，大小孔隙比在0.5左右，化学稳定性强（不易分解出影响物质），酸碱度接近中性，没有有毒物质存在时，都是适用的。
《固体基质栽培技术》课件
展望
固体基质栽培技术在农业、园艺等领域受到了关注， 但需要更细致的刻画规模化生产的真实成本与收益， 制定针对性的管理制度和流程。
原理优势
相较于传统耕种方式，固体基质栽培优势明显，其 生产效率高、空间利用率高、土地污染低，同时也 节约了用水量。
实施步骤
步骤一
准备基质：选用物理、化学性质适宜、无污染的基质材料。
步骤二
制作种植槽：建立营养液循环系统和计量系统。
步骤三
有机繁殖：选用繁殖质量好的品种，进行体细胞培养繁殖。
步骤四
定植和管护：在培养槽中种好植物后，每天应进行环境参数监测，进行光周期、营养液换液500 株。
某花卉公司在其自动化工厂中运用固体
基质栽培技术成功地实现了夜间以及全
年生产花卉的目标。
3
案例三
某菜农借助固体基质栽培技术，能够在 夜间对植物进行监测管理和操作，提升 生产效率。
总结和展望
总结
相较于传统土培模式，固体基质栽培技术具有更好 的生产效率、空间利用率、环保性等优势，是一种 可持续、高效的农业生产方式。
设备和材料
栽培系统
栽培系统是整个固体基质栽培生 产线的核心。包括营养液循环系 统，计量系统、自动控制系统， 以及设备运行监控系统等。
基质材料
种植槽
基质材料应具备一定的化学、物 理性质，草木灰、有机物、陶粒、 珍珠岩等都是常用材料。
种植槽是将种植基质置于其中并 通过设备改善植物生长环境的容 器。不同种植槽在规格、材质等 方面有所不同。
《固体基质栽培技术》 PPT课件
欢迎大家来到本次技术介绍！固体基质栽培是一种可持续、高效的现代农业 生产方式。本课件将会介绍栽培原理、实施步骤、设备和材料、优势和挑战， 还会给大家讲解案例分析和总结和展望！
温室大棚基质栽培技术
温室大棚基质栽培技术寿光泽农温室工程有限公司技术培训资料：基质栽培为无土栽培的一种，是指用固体基质代替土壤进行作物栽培的栽培技术。
具有投资相对少，作物产量高，无污染，品质优，效益好等优点。
它采用了直接消毒培肥基质进行作物栽培，在整个生长过程中适量添加微量元素和肥料，避免传统无土栽培需配制、供应大量营养液，作物容易出现缺素症的缺点。
一、配套设施与材料。
将粗河沙在阳光下暴晒5-7天，收堆盖膜待用。
锯木屑的堆沤。
采取分层消毒堆肥的方法进行堆沤，即放一层15cm厚的锯木屑然后均匀撒施已调配好肥料，再用40％甲醛50倍液淋施湿后，再放一层同样厚度的锯木屑，如此重复，直至堆完锯木屑为止，建好堆后，用黑色薄膜盖严，发酵消毒2周。
使锯木屑既得到培肥又达到消毒的目的。
然后风干2周，与粗河沙拌均置入栽培槽内。
每立方基质加入硫酸钾复合肥4公斤，过磷酸钙10公斤，硫酸钾1公斤。
二、栽培育苗将种子用55度左右的热水浸泡15分钟，再用高锰酸钾消毒液进行种子消毒15分钟，清水漂洗干净。
室温下浸种6小时捞起用湿布包好再28-30度恒温箱催芽。
将已消毒好的锯木屑与粗河沙拌匀后装入33孔塑料秧盘内铺平，淋润，然后对播种基质消毒，然后播种。
播种后保持苗床基质湿润。
当苗长出2片真叶后结合淋水加微量元素营养液。
随着植株的生长，浇水量要逐渐加大，到植株有40cm高时，浇水量要达到保持整槽锯木屑湿润为标准，以利于植株生长。
同时注意补肥水和微量元素营养液。
肥水以磷钾肥为主，辅以适量氮肥，在植株进入旺盛生长期后，必须每天浇水1-2次。
绑蔓。
整枝打杈。
在植株长至30-35cm时开始绑蔓。
番茄基部的胶绳不能系得过紧，以免造成环结，影响生长。
在番茄第一穗果有1cm大开始整枝，采用单于整枝方法。
所以侧枝全部剪除。
植株生长后期采用摘心的办法抑制其生长。
在番茄果实开始转色后把果穗下部的叶片剪除，以利通风和增加光照。
及时疏花疏果，提高果实的商品性。
温室大棚基质栽培番茄生长旺，成花和结实能力强，但是为了保证整棵植株的养分供应和提高果实的商品率，采取每穗番茄只留四个果实的方法，所以必须及时对植株进行疏花疏果。
无土栽培固体基质
锯木屑（ wood Sawdust）
锯木屑来源丰富、容重轻、吸水保水性较好 ; 但碳氮比过高, 单独使用要补充大量N 肥, 否则易造成植株缺N; 基质较偏酸性, 可与碱 性基质( 如灰)混合使用。锯末作为栽培基质 受到越来越多的关注, 但其含有大量杂菌及致 病微生物, 需经过适当处理和发酵腐熟才能应 用, 使用高温灭菌和杀苗剂, 能杀死有害病菌, 但使基质中的有益微生物减少, 且不能使这种 高碳氮比锯末中的碳素得到有效降解。
容重0.11g/cm3，总孔隙度100.0%，大孔隙（空气容积 ）64.3%，小孔隙（毛管容积）35.7%，水气比（以大孔隙值 为1）1∶0.55。
刚刚使用的岩棉pH值较高，一般为7～8。这主要是含有少量 氧化钙的缘故。当使用一段时间后，pH值就会下降。
砂（sand）
是岩石风化后经雨水冲刷或由岩石轧制而成的粒 径为.074～2mm的粒料。
复合基质（compound substrates）
复合基质也叫混合基质, 是指两种以上的单一基 质按一定比例混合而成的基质。这些复合基质包含 了各种组成物料的优良的理化性质, 克服单一物料 的缺点,有利于提高栽培效果。使用中针对不同植物 , 复合基质的组成不同, 如草炭、蛭石、炉渣、珍珠 岩按2： 2 ：5 ：1混合, 适于番茄、辣椒育苗; 按4 ：3 ： 1：2 混合, 适于西瓜育苗; 草炭和炉渣按1 ：1 混合适宜黄瓜育苗 。复合基质的选用一定要在 少量试验的基础上才能进行大规模使用。
岩棉是一种性能很好的无土栽培基质。所以当它产生后不久（ 1968年发明于丹麦。它由60%辉绿岩、20%石炭土、 20%焦碳混合在一起，加热到1600℃熔化，喷成直径 0.005毫米的纤维，再加粘合剂压成人们所需要的各种形状 。）就被西欧各国用作基质种植蔬菜、花卉，到目前已得到 广泛使用。在荷兰全国蔬菜无土栽培3500公顷当中用岩棉 作基质的面积就占了80%。
无土栽培精品PPT课件
穴盘育苗 成型的塑料有孔育苗钵
岩棉块育苗 基菲(Jiffy)育苗块育苗
（二）无土育苗的设施设备准备
催芽室
催芽室内设多 层育苗架或育 苗车、空调、 照明设备、自 动喷雾调湿装 置等。
绿化、 训化设施
电热温床
一般温室、 大棚可以 满足需要。
辅助加温设施， 包括电加热线、 控温仪、开关、 导线、交流接 触器等。
病原菌积累
空气、灌溉 水、前作种 植过程滋生
基质本身
结构变劣 长期使用
第三节 无土育苗技术
➢无土育苗方式 ➢无土育苗设施设备准备 ➢无土育苗的基质及营养液准备 ➢无土育苗过程及环境调控
（一）无土育苗方式
1）穴盘育苗 2）塑料钵育苗 3）基质育苗床育苗 4）岩棉块育苗 5）基菲育苗块育苗 6）聚氨酯泡沫小块育苗 7）工厂化无土育苗 8) 组织培养快繁育苗
1.按来源分为天然基质和人工合成基质。
如沙、石砺等为天然基质；而岩棉、泡沫塑料等为人工合成基质。
2.按组分分为无机基质和有机基质。
如沙、泡沫塑料、岩棉和珍珠岩等以无机物组成为无机基质；而泥炭、 树皮、蔗渣等以有机残体组成为有机基质。
3.按组分的不同分为单一基质和复合基质。
如：如沙培、岩棉培使用的沙、岩棉等以一种基质作为植物的生长介质 为单一基质；如蔗渣—沙混合基质由两种或两种以上的单一基质按一 定比例混合制成的基质为复合基质。
（二）固体基质的选择及处理
固体基质的选用原则
根系的适用性
根系环境要求较 高的湿度和透气 性。空气湿润地 区，选用松针、 锯末；干燥地区， 泥炭混合基质效
果较好。
基质的适用性
一般容重0.5 g/cm3，总空隙 度60%,大小空隙 比0.5，化学性 质稳定，PH接 近中性，无毒物 质，都适用。
设施农业无土栽培课件
设施农业无土栽培课件(总8页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除设施农业有机生态型无土栽培技术巴州农业技术推广中心 ---- 韩广泉一.概述1.无土栽培的定义：无土栽培是指不用天然土壤栽培作物，而是将作物栽培在营养液中，这种营养液可以代替天然土壤向作物提供水分、养分、氧气、温度，使作物能够正常生长并完成其整个生命周期。
2.无土栽培的分类：.有固体基质类型--栽培容器或槽内的空间无基质存在，只有作物根系、营养液和空气。
包括砂培、砾培、岩棉培和有机生态型无土栽培等方式.无固体基质类型--栽培容器或栽培槽内的空间均有基质填充，基质固定植株营养液和空气存在于基质间隙，包括 NFT、DFT和雾培等方式。
3.无土栽培的优缺点:无土栽培的优点：为作物提供了最佳根系生长环境和最优水肥，产量比土壤栽培高。
省水、省肥、省工。
避免土壤连作障碍。
免除土壤污染（生活污染、工业污染），生产出符合卫生要求的产品。
不受地区限制，可充分利用不毛之地。
有利于实现农业的产业化。
无土栽培的缺点：一次性投资大。
要求管理人员素质高。
有一定风险，一个环节一旦出问题，可能导致全军覆灭。
管理过程要求严格。
对环境条件要求更高。
4.存在的问题：.无土栽培系统设施投资成本高，但蔬菜产量增幅不大。
.菜农文化素质低，无土栽培技术人才匮乏。
.无土栽培配套设施不完善，基础研究薄弱。
.过去无土栽培的研究重点主要集中在无土栽培的应用技术上（如基质种类和营养液配方的研究），而对无土栽培的应用基础的研究（在无土栽培条件下，作物根际环境和温室环境因素与作物生长发育关系研究）比较薄弱。
二. 无固体基质无土栽培无固体基质无土栽培包括水培和雾培，水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。
水培可以分为两类：一是营养液膜技术(Nutrient Film Technique, NFT)：营养液液层较浅，植株直接放在种植槽槽底，根系在槽底生长，而营养液以一浅层在槽底流动的，有时也称浅水培技术。
设施无土栽培学8
THANK YOU FOR TIME
1.电源插头 2.打气泵 3.通气管 4.橡皮塞 5.空隙 6.营养液 7.容器 连接有打气泵的小瓶水培装置
常见小型无土栽培装置的结构及管理
1.打气用橡皮球 2.植株 3.橡皮塞 4.营养液 用橡皮球打气的小瓶水培装置
常见小型无土栽培装置的结构及管理
1.打气泵 2.通气主道 3.通气支管 4.容器 5.营养液 打气泵向多个容器通气的小型水培装 置
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小型无土栽培装置 应用的意义
小型无土栽培装置应用的意义
• 随着我国人民物质和文化生活水平的提高，家居 条件的改善，小型无土栽培装置在家庭中的应用 也越来越多；因此，可以说，小型无土栽培装置 的应用范围越来越广。其应用的意义主要表现在 以下几个方面：
一、陶冶情操、美化环境
二、具有一定的实惠性
• 每1.5平方米的无土栽培设施每30~40天可收获 10~15kg的叶菜类作物，如生菜、小白菜、芥菜 等。而种植番茄、黄瓜等茄果类作物，每茬也可 生产出20~25kg左右，而且还可以在完全成熟时 才采摘，保证了产品的新鲜。
常见小型无土栽培装置的结构及管理
1.网框 2.植株 3.基质 4.通气 管 5.营养液 6.打气泵 7.电源 具有打气泵的小型水培箱置
常见小型无土栽培装置的结构及管理
具有营养液检测装置的水培塔
常见小型无土栽培装置的结构及管理
利用小桶供液的基质培装置
常见小型无土栽培装置的结构及管理
由水泵供液的小型基质栽培系统
二、具有一定的实惠性 常见小型无土栽培装置的结构及管理
• 小型无土栽培装置的形式多种多样，根据种植者的需要 和建造无土栽培装置的材料来源以及种植作物的种类来 确定。
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缺点
1 砂的消毒比砾麻烦； 2 滴灌系统滴头易堵塞； 3 水和肥料用量较砾培多，吸收利用率不如砾培高； 4 易于产生盐类积聚。
上节回顾
关键词
1、营养液培种类及综合评价 深液流水培 营养液膜水培 雾培
2、固体基质栽培种类及综合评价 砾培 沙培
2.2 循环式岩棉培
循环系统的设置
➢ 供液池； ➢ 过滤器； ➢ 畦内滴灌管； ➢ 集液池 ➢ 水泵
2.3 循环式岩棉培优缺点
优点： ➢ 不会造成营养液的浪费及污染环境；
缺点： ➢ 设计复杂，建设投资高； ➢ 容易传播根际病害。
9.1.1 基 质
• 花岗岩碎石最为理想 • 质硬未风化，棱角较钝； • 粒径应选在5-15 mm范围内，其中总体 积
一半的直径为13 mm左右； • 容重 1.5 g/cm3； • 总空隙度40%，持水孔隙7%。
• 既能保水，又能维持良好的通气排水性。
石砾的选用
• 尽量不选用石灰性的石砾；
• 非石灰性石砾也常具有一定的置换、吸附、
➢ 适用于多种作物；
造成失误；
➢ 可大规模进行；
➢ 根系易堵塞排液管，引起水
➢ 适用于无法进行农耕， 分淤积，空气不流通，多年
而石砾易于获得的地 使用，需完全更换砾石；
段；
➢ 循环使用，会导致病菌加快
➢ 肥料水分利用率高； 传染。
9.2 砂 培 (sand culture)
来源广泛，组成 成分差异很大。
海滨沙土种植西瓜
海滨沙土种植甜瓜
沙培西瓜
沙培甜瓜
黄瓜槽式砂培
9.2.1 砂培基质
砂粒基质： •能保持足够的湿度，满足作物生长需要； •又能充分排水，保证根际通气。
但有时会因砂粒粒径过小，保湿量过大， 而又不循环流动，导致溶氧供应量减少，通 气不良。
9.2.2 砂培的设施结构及其管理
◆固定式种植槽
灌排深度、供液次数：作物种类和气候等
• 换茬时石砾的消毒
除去残根、配置含0.3-0.5%的有效氯的次氯酸钠
或次氯酸钙溶液，浸泡30min。
9.1.4 砾培的优缺点均匀给作物供液； ➢ 设施的建造、维修费用较
➢ 便于自动化操作管理； 大；
➢ 根系通气良好；
➢ 电磁阀门等自动阀门失灵常
溶出多种离子的性质；
清水
营养液
测定（稳定）
• 石灰性的石砾，要作专门处理；
CaCO3 + PO43- = Ca3 (PO4)3,CaHPO4
0.5 – 5.0 g/L 重过磷酸钙浸泡处理。
9.1.3 砾培的管理
• 营养液的配制与补充
非石灰性砾石:通用配方； 石灰性砾石：偏酸的配方，限制pH的升高
灌排管理
✓ 畦上排列； ✓ 加温装置。
2.1.2 供液方式
（1）高位供液罐 配置好营养液，置于高出，依靠重力作用将营养液 压进各输液支管。
（2）只设浓缩营养液储液罐，与输送水的管道混合， 通过定量泵输送到各支管。
营养液混合器
2.1.3 开放式岩棉培优缺点
优点： 1 结构简单、造价便宜 2 管理方便，减少病害蔓延的危险 缺点： 1 营养液消耗较多 2 多余营养液会造成对环境的污染
9.3 岩 棉 培 (Rockwool culture)
1. 岩棉
➢ 岩棉由多种岩石熔融，喷成 丝状冷却后黏合而成，形成疏 松多孔可成形的固体基质。
➢ 浸水后岩棉的三相比为固相 4.6% 、 液 相 45.2% 、 气 相 50.2%，具有土壤栽培的多种 缓冲作用，能吸水、保水和透 气，质地柔软均匀，利于根系 生长。
•通过滴管供给养 分，多余的养分 从垫底流出，而 排到室外，营养 液不循环利用。
2.1.1 开放式岩棉培的种植畦结构
筑畦 ➢ 龟背形； ➢ 坡降1:100； ➢ 乳白色塑料薄膜 • 防止病虫害和杂草； • 防止营养液渗入土中； • 增加光照反射率，提高下部
叶片光照度
岩棉种植垫的排列
✓ 岩棉垫外套黑色或者 黑白双色聚乙烯塑料 薄膜
9.2.3 砂培（同砾培比）的优缺点
• 优点
1 沙培为开放系统，培养液不循环，没有病菌互相传染的危险；
2 砂比砾小，持水量较多，扩散范围大，根系能充分吸水吸肥， 且根系水平方向伸展，排液孔不易堵塞；
3 每次都用新鲜营养液，较好地维持养分平衡，减少调控营养液 的麻烦；
4 开放系统的设备费较循环系统低，管理也较容易；
营养液的管理:
• 营养液配方
选用生理反应比较稳定、低剂量的配方； pH 一般 为中性或者偏酸性灌排管理
根据吸水和吸肥的关系调整供液次数，滴灌2~5次/ 天，允许8-10%的水排出。
• 基质的消毒(包括线虫在内的土传病害）
1%的福尔马林溶液；含0.3-1%的有效氯的次氯酸 钠或次氯酸钙溶液（24 h)；或溴甲烷熏蒸（72 h)。
沙培槽横截面（V形） 1、槽壁 2、供液管 3、 粗沙 4、黑色塑料膜
◆温室全地面砂培
滴灌系统
• 主管道(¢32-50 mm)
• 支管道(¢20-25 mm)
• 毛管(¢13 mm) (或多孔软壁管) • 滴管 • 滴头
供液：滴灌开放式 营养液要经过一个装有 100目纱网的过滤器,以 防杂质堵塞滴头。
基质培小青瓜、甜椒、甜瓜、观赏南瓜
甜瓜槽培
茄子槽培
槽培豆角
槽培南瓜
黄瓜锯末槽培
药渣基质滴灌
黄瓜袋培滴灌
袋培甜椒
袋培樱桃番茄
袋培茄子（滴灌）
9.1 砾 培 (gravet culture)
河边石子， 矿场岩石碎屑
砾培系统：基质，栽培床，储液罐、电泵和管道
供液：漫灌循环式 砾培种植系统
第九章 固体基质培技术
本章的重点和难点： 重点：
砂培、岩棉培、立体栽培、有机质培等常 用基质培的结构与管理。 难点：
砂培、岩棉培等的设施结构。
章节
9.1 概述 9.2 砾培 9.3 砂培 9.4 岩棉培 9.5 立体栽培 9.6 有机基质培
种植槽，可见滴灌管
黄瓜槽培
槽培瓜果蔬菜
樱桃番茄 槽培(炉渣)
岩棉培种植
岩棉培优点
很好的解决了水分、养分和氧气的供应矛盾 具有多种缓冲性能，利用岩棉的吸水、保水和透气和
固定根群等作用，创造一个稳定的生长环境。 装置简易，安装和使用方便，采用滴灌，供液次数少
，受停电停水的影响小。 岩棉本身无病菌，减少土传病害。
2. 岩棉培的设施结构
2.1 开放式