第五章-無(wú)土栽培的固體基質(zhì)

第五章無(wú)土栽培的固體基質(zhì)Chapter5GrowthMediainSoillessCulture無(wú)土栽培生產(chǎn)中固體基質(zhì)的使用非常普遍Theuseofgrowthmediaisverypopularinhydroponics有固體基質(zhì)栽培類型中，固體基質(zhì)是根系生長(zhǎng)的場(chǎng)所，是這些類型無(wú)土栽培技術(shù)的基礎(chǔ)Thegrowthmediumisthelocationofrootgrowth,andthebaseofthetypeofaggregatesoillessculture無(wú)固體基質(zhì)栽培類型中，都要在育苗時(shí)使用固體基質(zhì)、在定植時(shí)用少量的固體基質(zhì)來(lái)固定和支撐植物Inspiteofnon-aggregatesoillessculture,theuseofthegrowthmediafortherootingandsupportingofplantsareneeded.有固體基質(zhì)的無(wú)土栽培類型具有以下特點(diǎn)：Thecharacteristicsofaggregatesoillesscultures:1、植物根系生長(zhǎng)的環(huán)境較為接近天然土壤1、Therootenvironmentissimilartonaturalsoil2、生產(chǎn)管理方便2、Easytohandle3、設(shè)備簡(jiǎn)單、一次性投資較少3、Thefacilityissimpleandlessinvestment4、性能相對(duì)較穩(wěn)定4、Theperformanceisrelativestable5、經(jīng)濟(jì)效益較好5、goodeconomicbenefit廣東省2000年無(wú)土栽培總面積達(dá)3000多畝，其中水培大約為1000畝左右，其它各種基質(zhì)栽培的畝為2000多畝左右。固體基質(zhì)種類繁多：河沙、石礫、蛭石、珍珠巖、巖棉、泥炭、鋸木屑、炭化稻殼(礱糠灰)、多孔陶粒、泡沫塑料等幾十種。本章主要講述：固體基質(zhì)的作用及其有關(guān)的性質(zhì)在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)該注意的選用原則常用固體基質(zhì)的主要理化性能基質(zhì)的消毒方法等。第一節(jié)固體基質(zhì)的作用與選用原則

SectionITherolesandchoiceprinciplesofgrowthmedia一、固體基質(zhì)的作用

1、固定支撐植物的作用固體基質(zhì)最主要的一個(gè)作用。

使得植物能夠保持直立而不致于傾倒，同時(shí)給植物根系提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境。

2、持水作用固體基質(zhì)都有保持水分的能力。不同基質(zhì)的持水能力有差異。例如：☆

石礫只能吸持相當(dāng)于其體積10%~15%的水分；☆

泥炭可吸持相當(dāng)于其本身重量10倍以上的水分☆

珍珠巖也可以吸持相當(dāng)于本身重量3~4倍的水分。不同吸水能力的基質(zhì)可以適應(yīng)不同種植設(shè)施和不同作物類別生長(zhǎng)的要求。一般要求固體基質(zhì)所吸持的水分要能夠維持在2次灌溉間歇期間作物不會(huì)失水而受害，否則將需要縮短兩次灌溉的間歇時(shí)間，但這樣可能造成管理管理上的不便。3、透氣作用植物根系的生長(zhǎng)過(guò)程需要有充足的氧氣供應(yīng)，充足的氧氣供應(yīng)對(duì)于植物的正常生長(zhǎng)起著舉足輕重的影響?；|(zhì)過(guò)于緊實(shí)、顆粒過(guò)細(xì)，可能造成基質(zhì)透氣不良?；|(zhì)中水分含量高時(shí)，空氣含量就低，反之，空氣含量高時(shí)，水分含量就低。

良好的固體基質(zhì)必須較好地協(xié)調(diào)空氣和水分兩者之間的關(guān)系。

4、緩沖作用/BufferingEffect

緩沖作用是指固體基質(zhì)能夠給植物根系的生長(zhǎng)提供一個(gè)較為穩(wěn)定環(huán)境的能力，即當(dāng)根系生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的一些有害物質(zhì)或外加物質(zhì)可能會(huì)危害到植物正常生長(zhǎng)時(shí)，固體基質(zhì)會(huì)通過(guò)其本身的一些理化性質(zhì)將這些危害減輕甚至化解的能力。有相當(dāng)一部分固體基質(zhì)是不具備緩沖作用無(wú)土栽培并不要求固體基質(zhì)具有緩沖作用。

具有物理化學(xué)吸收能力的固體基質(zhì)都有緩沖作用。如泥炭、蛭石等。

一般把具有物理化學(xué)吸收能力、有緩沖作用的固體基質(zhì)稱為活性基質(zhì)。

沒(méi)有物理化學(xué)吸收能力的固體基質(zhì)就不具有緩沖能力的基質(zhì)稱為惰性基質(zhì)。產(chǎn)生根系生長(zhǎng)環(huán)境惡劣的2種可能：1）根系生長(zhǎng)過(guò)程不斷分泌有機(jī)酸，根表細(xì)胞的脫落和死亡以及根系呼吸釋放出的CO2在基質(zhì)中大量累積2)營(yíng)養(yǎng)液中生理酸性或生理堿性鹽的比例搭配不完全合理的情況下，由于植物根系的選擇吸收而產(chǎn)生較強(qiáng)的生理酸性或生理堿性

具有緩沖作用的基質(zhì)可通過(guò)物理的或化學(xué)的吸收能力將危害植物生長(zhǎng)的物質(zhì)吸附起來(lái)。二、固體基質(zhì)的理化性質(zhì)

Thephysicalandchemicalcharacteristicsofgrowthmedia

(一)基質(zhì)的物理性質(zhì)/Physicalcharacteristics包括容重、比重、總孔隙度、持水量、大小孔隙比以及顆粒粒徑大小等。

1、容重：指單位體積固體基質(zhì)的重量。以g/L、g/cm3或kg/m3來(lái)表示。

測(cè)定某一種固體基質(zhì)的容重時(shí)可用一個(gè)已知體積的容器(如量筒或帶刻度的燒杯等)裝上待測(cè)定的基質(zhì)，再將基質(zhì)倒出后稱其重量，以基質(zhì)的重量除以容器的體積即可得到這種基質(zhì)的容重。不同的基質(zhì)由于其組成不同，因此在容重上有很大的差異；同一種基質(zhì)由于受到顆粒粒徑大小、緊實(shí)程度等的影響，其容重也有一定的差別。幾種常用固體基質(zhì)的容重和比重

Thebulkdensitiesandspecificweightsofsomegrowthmedia

incommonuse

基質(zhì)種類容重(g/cm3)比重(g/cm3)土壤/soil1.10~1.702.54沙/sand1.30~1.502.62蛭石/vermiculite0.08~0.132.61珍珠巖/perlite0.03~0.162.37巖棉/rockwool0.04~0.11----泥炭/peat0.05~0.201.55蔗渣/sugarcanebagasse0.12~0.28----容重可反映基質(zhì)的疏松程度

容重過(guò)大，則過(guò)于緊實(shí)，通氣透水性能較差，易產(chǎn)生漬水；而容重過(guò)小，則過(guò)于疏松，通氣透水性能較好，有利于作物根系伸展，但不易固定植物，易傾倒，在管理上增加困難

但如果基質(zhì)的物理性能較好，如巖棉的纖維較牢固，不易折斷，而且高大的植株采用引繩纏蔓的方式使植株向上生長(zhǎng)，則容重可小一些

一般地，基質(zhì)的容重在0.1~0.8g/cm3范圍內(nèi)，作物的生長(zhǎng)效果較好。2、比重/specificweight

單位體積固體基質(zhì)的質(zhì)量。以g/L、g/cm3或kg/m3來(lái)表示。比重與容重的區(qū)別在于容重所指的單位體積基質(zhì)中包括孔隙所占有的體積也計(jì)算在內(nèi)，而比重的單位體積就是基質(zhì)本身的體積，而不包括空氣或水分所占有的體積。

可采用比重瓶法來(lái)測(cè)定

3、總孔隙度/Totalporosity

總孔隙度是指基質(zhì)中包括通氣孔隙和持水孔隙在內(nèi)的所有孔隙的總和。以占有基質(zhì)體積的百分?jǐn)?shù)(%)來(lái)表示.總孔隙度大的基質(zhì)，其水和空氣的容納空間就大，反之則小計(jì)算公式：

容重總孔隙度(%)=(1－)×100比重測(cè)定方法：取一已知體積(V)的容器，稱其重量(W1)，在此容器中加滿待測(cè)的基質(zhì)，再稱重(W2),然后將裝有基質(zhì)的容器放在水中浸泡一晝夜，(加水浸泡時(shí)要讓水位高于容器頂部，如果基質(zhì)較輕，可在容器頂部用一塊紗布包扎好，稱重時(shí)把包扎的紗布取掉)，稱重(W3)，然后通過(guò)下式來(lái)計(jì)算這種基質(zhì)的總孔隙度(重量以g為單位，體積以cm3為單位)。

(W3－W1)－(W2－W1)總孔隙度(%)=×100V總孔隙度大的基質(zhì)較輕，基質(zhì)疏松，較為有利于作物根系生長(zhǎng)，但固定和支撐作物的效果較差，容易造成植物倒伏。例如，巖棉、蛭石、蔗渣等的總孔隙度在90%～95%以上；總孔隙度小的基質(zhì)較重，水、氣的總?cè)萘枯^少。如沙的總孔隙度約為30%左右。

為了克服某一種單一基質(zhì)總孔隙度過(guò)大或過(guò)小所產(chǎn)生的弊病，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常將2、3種不同顆粒大小的基質(zhì)混合制成復(fù)合基質(zhì)來(lái)使用。

4、大小孔隙比/ratioofbigporestosmallpores

大孔隙是指基質(zhì)中空氣所能夠占據(jù)的空間，也稱通氣孔隙；而小孔隙是指基質(zhì)中水分所能夠占據(jù)的空間，也稱持水孔隙。通氣孔隙和持水孔隙所占基質(zhì)體積比例(%)的比值稱為大小孔隙比。

通氣孔隙所占比例(%)大小孔隙比=持水孔隙所占比例(%)

測(cè)定方法：取一已知體積(V)的容器，裝入基質(zhì)經(jīng)測(cè)定其總孔隙度后，將容器上口用一已知重量的濕潤(rùn)紗布(W4)包住，把容器倒置，讓水流出，放置2小時(shí)左右，直至容器中沒(méi)有水分滲出為止，稱其重量(W5)，通過(guò)下式計(jì)算通氣孔隙和持水孔隙所占的比例(重量以g為單位，體積以cm3為單位)。

W3＋W4－W5通氣孔隙(%)=×100V

W5－W2－W4持水孔隙(%)=×100V通氣孔隙是指孔隙直徑在0.1mm以上，灌溉后的水分不能被基質(zhì)的毛細(xì)管吸持在這些孔隙中而在重力的作用下流出基質(zhì)的那部分空間；持水孔隙是指孔隙直徑在0.001~0.1mm范圍內(nèi)的孔隙，水分在這些孔隙中會(huì)由于毛細(xì)管作用而被吸持在基質(zhì)中，因此，也稱毛管孔隙；存在于這些孔隙中的水分稱為毛管水。

大小孔隙比能反映基質(zhì)的水、氣狀況：如果大小孔隙比大，則說(shuō)明基質(zhì)中空氣容積大而持水容積較小。如果大小孔隙比小，則空氣容積小而持水容積大。若大小孔隙比過(guò)大，則說(shuō)明通氣過(guò)盛而持水不足，基質(zhì)過(guò)于疏松，種植作物時(shí)每天的淋水次數(shù)要增加，這給管理上帶來(lái)不便。若大小孔隙比過(guò)小，則持水過(guò)多而通氣不足，易造成基質(zhì)內(nèi)潴水，作物根系生長(zhǎng)不良，嚴(yán)重時(shí)根系腐爛死亡，而有機(jī)基質(zhì)中的氧化還原電位(Eh)下降，更加劇了對(duì)根系生長(zhǎng)的不良影響。

一般來(lái)說(shuō)，固體基質(zhì)的大小孔隙比在1:1.5～4的范圍內(nèi)作物均能較好的生長(zhǎng)。5、顆粒大小/particlesize

顆粒的大小(即粗細(xì)程度)是以顆粒直徑(mm)表示。它直接影響到其容重、總孔隙度、大小孔隙度及大小孔隙比等其它物理性狀。同一種固體基質(zhì)其顆粒越細(xì)，則容重越小，總孔隙度越大，大孔隙容量越小，小孔隙容量越大，大小孔隙比越小；反之，如果顆粒越粗，則容重越大，總孔隙度越小，大孔隙容量越大，小孔隙容量越小，大小孔隙比越大。幾種常用固體基質(zhì)的物理性狀

Thephysiccharactersofsomegrowthmediaincommonuse

基質(zhì)種類容重(g/cm3)總孔隙度(%)大孔隙(透氣孔隙)(%)小孔隙(持水孔隙)(%)大小孔隙比菜園土1.1066.021.045.00.47河沙1.4930.529.51.029.50煤渣0.7054.721.733.00.64蛭石0.1395.030.065.00.46珍珠巖0.1693.253.040.01.33巖棉0.1196.02.094.00.02泥炭0.2184.47.177.30.09鋸木屑0.1978.334.543.80.79炭化稻殼0.1582.557.525.02.30蔗渣(堆漚6個(gè)月)0.1290.844.546.30.96(二)固體基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

Thechemicalcharacteristics

主要包括：/including:

化學(xué)組成/chemicalconstituent化學(xué)穩(wěn)定性/chemicalstability酸堿度/acidityoralkalinity物理化學(xué)吸附能力(陽(yáng)離子交換量)Physicochemicalabsorbingability(Cationexchangecapacity)緩沖能力/bufferingability電導(dǎo)率等/Electronicconductivity,etal.1、基質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性/chemicalstability

指基質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的難易程度化學(xué)變化會(huì)引起基質(zhì)中的化學(xué)組成以及原有的比例或濃度發(fā)生改變，從而影響到基質(zhì)的物理性狀和化學(xué)性狀，同時(shí)也有可能影響加入到基質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)液的組成和濃度的變化，影響原先化學(xué)平衡的營(yíng)養(yǎng)液，進(jìn)而影響作物的生長(zhǎng)。由無(wú)機(jī)礦物構(gòu)成的基質(zhì)，如果其組分由長(zhǎng)石、云母、石英等礦物組成，則化學(xué)穩(wěn)定性較強(qiáng)；而如果是由角閃石、輝綠石等礦物組成的，則次之；而以白云石、石灰石等碳酸鹽礦物組成的，則化學(xué)穩(wěn)定性最差。

由有機(jī)的植物殘?bào)w構(gòu)成的基質(zhì)，如泥炭、鋸木屑、甘蔗渣、炭化稻殼等，由于其化學(xué)組分很復(fù)雜，往往會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的組成有一定的影響，同時(shí)也會(huì)影響到植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)液中某些元素的吸收。

從有機(jī)殘?bào)w內(nèi)存在的物質(zhì)影響其化學(xué)穩(wěn)定性來(lái)劃分其化學(xué)組成的類型，大致可分為三大類：一是易被微生物分解的物質(zhì)，如碳水化合物中的單糖、雙糖、淀粉、半纖維素和纖維素以及有機(jī)酸等；二是對(duì)植物生長(zhǎng)有毒害作用的物質(zhì)，如酚類、單寧和某些有機(jī)酸等；三是難以被微生物分解的物質(zhì)，如木質(zhì)素、腐植質(zhì)等。2、基質(zhì)的酸堿性(pH值)

基質(zhì)適宜的pH值為5.5～7.5?；|(zhì)過(guò)酸或過(guò)堿一方面可能直接影響到作物根系的生長(zhǎng)，另一方面可能會(huì)影響到營(yíng)養(yǎng)元素的平衡性、穩(wěn)定性和對(duì)作物的有效性。如發(fā)現(xiàn)其過(guò)酸(pH<5.5)或過(guò)堿(pH>7.5)時(shí)則需采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)調(diào)節(jié)。

3、陽(yáng)離子代換量/CEC

基質(zhì)的陽(yáng)離子代換量(CationExchangeCapacity,CEC)是以每100g基質(zhì)能夠代換吸收陽(yáng)離子的毫摩爾數(shù)(mmol/100g)來(lái)表示。陽(yáng)離子代換量大的基質(zhì)：不利：對(duì)陽(yáng)離子產(chǎn)生較強(qiáng)烈的吸附，影響到營(yíng)養(yǎng)液的平衡，難以了解基質(zhì)中易被植物吸收的那部分養(yǎng)分的實(shí)際數(shù)量，也就較難對(duì)所需的養(yǎng)分濃度和組成進(jìn)行有效的控制。有利：可在基質(zhì)中保存較多的養(yǎng)分，緩沖基質(zhì)的酸堿反應(yīng)。

常用固體基質(zhì)的陽(yáng)離子代換量

Thecationexchangecapacityofsomegrowthmediaincommonuse

基質(zhì)種類陽(yáng)離子代換量(mmol/100g)高位泥炭140~160中位泥炭70~80蛭石100~150樹皮70~80河沙、石礫、巖棉等惰性基質(zhì)0.1~14、基質(zhì)的pH緩沖能力/pHbufferingcapacity

基質(zhì)的pH緩沖能力是指在基質(zhì)中加入酸堿物質(zhì)后，基質(zhì)所具有緩和酸堿(pH值)變化的能力。基質(zhì)緩沖能力的大小主要受到基質(zhì)陽(yáng)離子代換量大小和基質(zhì)中的化學(xué)組成的影響?；|(zhì)的陽(yáng)離子代換量大，其緩沖能力就較強(qiáng)，反之，則緩沖能力就較弱。如果基質(zhì)含有較多的腐植質(zhì)，則緩沖能力也較強(qiáng)，而如果基質(zhì)含有較多的有機(jī)酸，則對(duì)堿的緩沖能力較強(qiáng)，對(duì)酸性沒(méi)有緩沖能力。如果基質(zhì)含有較多的鈣鹽和鎂鹽，則對(duì)酸的緩沖能力較大，但對(duì)堿沒(méi)有緩沖能力。植物性殘?bào)w基質(zhì)的都有一定的緩沖能力，如泥炭的緩沖能力要比堆漚的蔗渣大；而礦物性基質(zhì)有些有很強(qiáng)的緩沖能力如蛭石，但大多數(shù)礦物性基質(zhì)沒(méi)有緩沖能力或緩沖能力很小。

以酸或堿用量與pH值作滴定曲線(見右圖)，從而判斷基質(zhì)的緩沖能力。

5、基質(zhì)的電導(dǎo)率/Electronicconductivity

是指在未加入營(yíng)養(yǎng)液前基質(zhì)原有的電導(dǎo)率。它反映了基質(zhì)中所含有的可溶性養(yǎng)分濃度的大小，它直接影響到營(yíng)養(yǎng)液的組成和濃度，也可能影響到作物的生長(zhǎng)。一般要求基質(zhì)的電導(dǎo)率低于2.6ms/cm。第二節(jié)各種基質(zhì)的性能

一、無(wú)土栽培基質(zhì)的分類

按來(lái)源分類：分為天然基質(zhì)和人工合成基質(zhì)兩類。如沙、石礫等為天然基質(zhì)，而巖棉、泡沫塑料、多孔陶粒等則為人工合成基質(zhì)。按組成來(lái)分類：分為無(wú)機(jī)基質(zhì)和有機(jī)基質(zhì)兩類。沙、泡沫塑料、巖棉、蛭石和珍珠巖等都是以無(wú)機(jī)物組成的，為無(wú)機(jī)基質(zhì)；而泥炭、樹皮、蔗渣、礱糠灰等是以有機(jī)殘?bào)w組成的，為有機(jī)基質(zhì)。按性質(zhì)來(lái)分類：可以分為活性基質(zhì)和惰性基質(zhì)兩類

活性基質(zhì)是指基質(zhì)具有陽(yáng)離子代換量、可吸附陽(yáng)離子的或基質(zhì)本身能夠供應(yīng)養(yǎng)分的基質(zhì)。如泥炭、蛭石、蔗渣等；

惰性基質(zhì)是指基質(zhì)本身不起供應(yīng)養(yǎng)分的作用或不具有陽(yáng)離子代換量、難以吸附陽(yáng)離子的基質(zhì)。如沙、石礫、巖棉、泡沫塑料等。

按組分的不同來(lái)分類：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)是以單一一種基質(zhì)作為植物的生長(zhǎng)介質(zhì)的，如沙培、礫培、巖棉培使用的沙、石礫和巖棉等；

復(fù)合基質(zhì)是指由兩種或兩種以上的單一基質(zhì)按一定的比例混合制成的基質(zhì)。如蔗渣-沙混合基質(zhì)。

為了克服單一基質(zhì)可能造成的容重過(guò)小、過(guò)大、通氣不良或通氣過(guò)盛等的弊端，常將幾種單一基質(zhì)混合制成復(fù)合基質(zhì)來(lái)使用。

二、常用基質(zhì)的性能

Thecharactersofgrowthmediaincommonuse

(一)沙/sand

來(lái)源廣泛，價(jià)格便宜。

粒徑大小應(yīng)相互配合適當(dāng)，如太粗易產(chǎn)生基質(zhì)中通氣過(guò)盛、保水能力較低，植株易缺水，營(yíng)養(yǎng)液的管理麻煩；而如果沙太細(xì)，則易在沙中潴水，造成植株根際的澇害。

用作無(wú)土栽培的沙應(yīng)確保不含有有毒物質(zhì)。海濱沙子含較多氯化鈉，應(yīng)用大量清水沖洗干凈后才可使用。沙的碳酸鈣含量不應(yīng)超過(guò)20%。如果碳酸鈣含量高達(dá)50%以上，則需進(jìn)行處理。處理方法：將含有45%~50%P2O5的重過(guò)磷酸鈣[CaH4(PO4)2·H2O]2kg溶解于1000L水中，然后用此溶液來(lái)浸泡所要處理的沙子，如果溶液中的磷酸含量降低很快，可再加入重過(guò)磷酸鈣，一直加至溶液中的磷含量穩(wěn)定在不低于10mg/L時(shí)為止。此時(shí)將浸泡沙子的重過(guò)磷酸鈣溶液排掉并用清水沖洗干凈即可使用了。如果沒(méi)有重過(guò)磷酸鈣，也可以用4kg的過(guò)磷酸鈣溶解在1000L水中，將沉淀部分去除，取上清液來(lái)浸泡處理。還可用0.1%-0.2%的磷酸二氫鉀(或其它的磷酸鹽)水溶液來(lái)處理，但成本較高。

問(wèn)題：用磷酸鹽處理石灰質(zhì)

沙子的原理是什么？

用沙作為基質(zhì)的主要優(yōu)點(diǎn)在于其來(lái)源容易，價(jià)格低廉，作物生長(zhǎng)良好，但由于沙的容重大，給搬運(yùn)、消毒和更換等管理措施上帶來(lái)了很大的不便。

(二)石礫/gravel

石礫的粒徑應(yīng)選在1.6~20mm的范圍內(nèi)，其中總體積的一半的石礫直徑為13mm左右。

石礫的容重大(1.5~1.8g/cm3)，搬運(yùn)、清理和消毒等很麻煩，且需建一個(gè)堅(jiān)固的水槽來(lái)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)。因此，石礫栽培在現(xiàn)代無(wú)土栽培中用得越來(lái)越少。(三)蛭石/vermiculite

為云母類硅質(zhì)礦物，顆粒的片層中含有少量的水分，當(dāng)在1000℃的爐中加熱時(shí)，片層中的水分變成水蒸汽，把片層爆裂開來(lái)，形成小的、多孔的海綿狀的核。經(jīng)高溫膨脹后的蛭石其體積為原礦物的16倍左右，容重很小(0.09～0.16g/cm3)，孔隙度大(達(dá)95%)。

陽(yáng)離子代換量(CEC)很高，達(dá)100mmol/100g，并且含有較多的鉀、鈣、鎂等營(yíng)養(yǎng)元素，這些養(yǎng)分是作物可以吸收利用的，屬于速效養(yǎng)分。吸水能力很強(qiáng)，每m3可吸收100～650kg水。

(四)珍珠巖/perlite

由一種灰色火山巖(鋁硅酸鹽)加熱至1000℃左右時(shí)顆粒膨脹而形成的。它是一種封閉的輕質(zhì)團(tuán)聚體，容重小(0.03~0.16g/cm3)，孔隙度約為93%，其中空氣容積約為53%，持水容積約為40%。吸收性能差，陽(yáng)離子代換量<1.5mmol/100g，pH值為7.0~7.5。珍珠巖中的養(yǎng)分一般不能被植物吸收利用。珍珠巖極易破碎，在使用時(shí)主要有兩個(gè)問(wèn)題值得注意：

一是粉塵污染較大，使用前最好先用水噴濕，以免粉塵紛飛；

二是在種植槽或與其它基質(zhì)組成混合基質(zhì)時(shí)，在淋水較多時(shí)會(huì)浮在水面上，這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有辦法解決。

(五)片巖/schist

在1400℃的高溫爐中加熱膨脹而制成。容重為0.45~0.85g/cm3，孔隙度為50%~70%，持水容積為4%~30%。

片巖的結(jié)構(gòu)性良好，不易破碎。

(六)火山熔巖/fulgurite

是火山噴發(fā)出的熔巖經(jīng)冷卻凝固而成。外表為灰褐色或黑色，多為多孔蜂窩狀的塊狀物，經(jīng)打碎之后即可使用。其容重為0.7-1.0g/cm3，粒徑為3-15mm時(shí)，其孔隙度為27%，持水容積為19%。

火山熔巖結(jié)構(gòu)良好、不易破碎，但持水能力較差。

(七)巖棉

用于無(wú)土栽培始于1969年的丹麥的HornumResearchStation。

由60%輝綠石、20%石灰石和20%焦炭混合，然后在1500-2000℃的高溫爐中熔化，噴成直徑為0.005mm的細(xì)絲，再將其壓成容重為80-100kg/m3的片，然后再冷卻至200℃左右時(shí)，加入酚醛樹脂以減少絲狀體的表面張力，使之能較好地吸水。

巖棉的化學(xué)組成成

分含量(%)成分含量(%)二氧化硅(SiO2)47氧化鈉(Na2O)2氧化鈣(CaO)16氧化鉀(K2O)1氧化鋁(Al2O3)14氧化錳(MnO)1氧化鎂(MgO)10氧化鈦(TiO)1氧化鐵(Fe2O3)8

巖棉吸水后，會(huì)依厚度的不同，含水量從下至上而遞減巖棉孔隙容積和不同吸水力下的持水容積項(xiàng)目相當(dāng)于基質(zhì)容積的百分?jǐn)?shù)(%)孔隙容積97.8pF0.57時(shí)的持水容積90.8pF1.05時(shí)的持水容積38.6pF1.52時(shí)的持水容積2.2自下而上的高度(cm)孔隙容積(%)持水容積(%)空氣容積(%)1.0969245.09685117.596781810.096742215.0967442巖棉塊中水分和空氣的垂直分布狀況

巖棉在無(wú)土栽培中的用途：一是用于育苗二是用在循環(huán)營(yíng)養(yǎng)液栽培[如營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)(NFT)]中植株的固定三是用在巖棉基質(zhì)袋培滴灌技術(shù)中

(八)膨脹陶粒

又稱多孔陶粒、輕質(zhì)陶?；蚝Ｊ系[石(Hydite)，它是陶土在1100℃的陶窯中加熱制成的，容重為1.0g/cm3。膨脹陶粒堅(jiān)硬，不易破碎。排水通氣性能良好，常與其它基質(zhì)混用，單獨(dú)使用時(shí)多用在循環(huán)營(yíng)養(yǎng)液的種植系統(tǒng)中，也有用來(lái)種植需要通氣較好的花卉，如蘭花等。膨脹陶粒在較為長(zhǎng)期的連續(xù)使用之后，顆粒內(nèi)部及表面吸收的鹽分會(huì)造成通氣和養(yǎng)分供應(yīng)上的困難，且難以用水洗滌干凈。膨脹陶粒的多孔性，長(zhǎng)期使用之后有可能造成病菌在顆粒內(nèi)部積累，而且在清洗和消毒上難以處理干凈。

(九)樹皮

有些樹皮含有有毒物質(zhì)，大多數(shù)樹皮中含有較多的酚類物質(zhì)，而且樹皮的C/N比值都較高。樹皮使用前要堆漚處理至少1個(gè)月以上，最好有2~3個(gè)月。(十)鋸木屑(木糠)

鋸木屑的許多性質(zhì)與樹皮相似，但通常鋸木屑的樹脂、單寧和松節(jié)油等有害物質(zhì)含量較高，而且C/N比值很高，因此鋸木屑在使用前一定要經(jīng)過(guò)堆漚處理，堆漚時(shí)可加入較多的速效氮混合到鋸木屑中共同堆漚，堆漚的時(shí)間需要較長(zhǎng)(至少需要2-3個(gè)月以上)。

(十一)甘蔗渣

甘蔗渣來(lái)源于甘蔗制糖業(yè)的副產(chǎn)品，來(lái)源豐富。新鮮蔗渣的C/N比值高達(dá)170左右，必須經(jīng)過(guò)堆漚處理后才能夠使用。

(十二)泥炭

泥炭被公認(rèn)為最好的一種無(wú)土栽培基質(zhì)。

根據(jù)泥炭的形成的地理?xiàng)l件、植物種類和分解程度的不同，可將泥炭分為低位泥炭、高位泥炭和中位泥炭三大類。(十三)礱糠灰(炭化稻殼、炭化礱糠)

礱糠灰是將稻殼進(jìn)行炭化之后形成的，也稱為炭化稻殼或炭化礱糠。

炭化稻殼因經(jīng)過(guò)高溫炭化，不帶病菌。營(yíng)養(yǎng)含量豐富（特別是鉀），價(jià)格低廉，通透性良好，但持水孔隙度小，持水能力差，使用時(shí)需經(jīng)常淋水。礱糠灰制作過(guò)程中炭化不能過(guò)度，否則受壓時(shí)極易破碎。(十四)菇渣

菇渣是種植草菇、香菇、蘑菇等食用菌后廢棄的培養(yǎng)基質(zhì)。剛種植過(guò)食用菌的菇渣一般不能夠直接使用，要將菇渣加水至其最大持水量的70%-80%左右并堆漚3-4個(gè)月之后，篩去菇渣中的粗大的植物殘?bào)w、石塊和棉花等才可使用了。(十五)煤渣

煤渣為工礦企業(yè)的鍋爐、食堂以及北方地區(qū)居民的取暖等的殘?jiān)?，其?lái)源豐富。透水性強(qiáng)，并富含微量元素。(十六)泡沫塑料

現(xiàn)在使用的泡沫塑料主要是聚苯乙烯、尿甲醛和聚甲基甲酸酯，尤以聚苯乙烯最多。

(十七)復(fù)合基質(zhì)

復(fù)合基質(zhì)是指兩種或兩種以上的單一基質(zhì)按一定的比例混合而成的基質(zhì)。

配制復(fù)合基質(zhì)時(shí)所用的單一基質(zhì)以2~3種為宜。制成的復(fù)合基質(zhì)應(yīng)達(dá)到容重適宜，增加了孔隙度，提高了水分和空氣含量的要求。第三節(jié)基質(zhì)的消毒處理和更換

為什么要消毒或更換？病原菌累積結(jié)構(gòu)變劣空氣、灌溉水、前作種植過(guò)程滋生

基質(zhì)本身

長(zhǎng)期使用一、基質(zhì)的消毒處理

(一)蒸汽消毒

利用高溫的蒸汽(80-95℃)通入基質(zhì)中以達(dá)到殺滅病原菌的方法。

高溫的蒸汽可殺滅大多數(shù)病原菌和蟲卵。消毒時(shí)要注意：1、每次的基質(zhì)體積不可過(guò)多。2、基質(zhì)不可過(guò)于潮濕，也不可太干燥，一般在基質(zhì)含水量為35%~45%左右為宜。(二)化學(xué)藥劑消毒

一般而言，化學(xué)藥劑消毒的效