第五章第五章 无土栽培的固体无土栽培的固体基质基质Chapter 5 Growth Media in Soilless Culture有固体基质的无土栽培类型具有以下特点：有固体基质的无土栽培类型具有以下特点：The characteristics of aggregate soilless cultures:1、植物根系生长的环境较为接近天然土壤1、Therootenvironmentissimilartonaturalsoil2、生产管理方便2、Easytohandle3、设备简单、一次性投资较少3、Thefacilityissimpleandlessinvestment4、性能相对较稳定4、Theperformanceisrelativestable5、经济效益较好5、goodeconomicbenefit广广东东省省2000年年无无土土栽栽培培总总面面积积达达3 000多多亩亩，其其中中水水培培大大约约为为1 000亩亩左左右右，其其它它各各种种基基质质栽栽培培的亩为的亩为2 000多亩左右多亩左右固固体体基基质质种种类类繁繁多多：河河沙沙、石石砾砾、蛭蛭石石、珍珍珠珠岩岩、岩岩棉棉、泥泥炭炭、锯锯木木屑屑、炭炭化化稻稻壳壳(砻糠灰砻糠灰)、多孔陶粒、泡沫塑料等几十种。
多孔陶粒、泡沫塑料等几十种本章主要讲述：本章主要讲述：固体基质的作用及其有关的性质固体基质的作用及其有关的性质在生产过程中应该注意的选用原则在生产过程中应该注意的选用原则常用固体基质的主要理化性能常用固体基质的主要理化性能基质的消毒方法等基质的消毒方法等第一节第一节固体基质的作用与选用原则固体基质的作用与选用原则SectionITherolesandchoiceprinciplesofgrowthmedia一、固体基质的作用一、固体基质的作用1、固定支撑植物的作用、固定支撑植物的作用固体基质最主要的一个作用固体基质最主要的一个作用使使得得植植物物能能够够保保持持直直立立而而不不致致于于倾倾倒倒，同同时给植物根系提供一个良好的生长环境时给植物根系提供一个良好的生长环境2、持水作用、持水作用固固体体基基质质都都有有保保持持水水分分的的能能力力不不同同基基质质的的持持水水能力有差异能力有差异例如：例如：石砾只能吸持相当于其体积石砾只能吸持相当于其体积10%15%的水分；的水分；泥炭可吸持相当于其本身重量泥炭可吸持相当于其本身重量10倍以上的水分倍以上的水分珍珠岩也可以吸持相当于本身重量珍珠岩也可以吸持相当于本身重量34倍的水分。
倍的水分不不同同吸吸水水能能力力的的基基质质可可以以适适应应不不同同种种植植设设施施和和不不同作物类别生长的要求同作物类别生长的要求一一般般要要求求固固体体基基质质所所吸吸持持的的水水分分要要能能够够维维持持在在2次次灌灌溉溉间间歇歇期期间间作作物物不不会会失失水水而而受受害害，否否则则将将需需要要缩缩短短两两次次灌灌溉溉的的间间歇歇时时间间，但但这这样样可可能能造造成成管管理理管理上的不便管理上的不便3 3、透气作用、透气作用植植物物根根系系的的生生长长过过程程需需要要有有充充足足的的氧氧气气供供应应，充充足足的的氧氧气气供供应应对对于于植植物物的的正正常常生生长长起起着着举举足足轻轻重重的影响基基质质过过于于紧紧实实、颗颗粒粒过过细细，可可能能造造成成基基质质透透气气不不良基基质质中中水水分分含含量量高高时时，空空气气含含量量就就低低，反反之之，空空气含量高时，水分含量就低气含量高时，水分含量就低良良好好的的固固体体基基质质必必须须较较好好地地协协调调空空气气和和水水分分两两者之间的关系者之间的关系4 4、缓冲作用、缓冲作用/BufferingEffect缓缓冲冲作作用用是是指指固固体体基基质质能能够够给给植植物物根根系系的的生生长长提提供供一一个个较较为为稳稳定定环环境境的的能能力力，即即当当根根系系生生长长过过程程中中产产生生的的一一些些有有害害物物质质或或外外加加物物质质可可能能会会危危害害到到植植物物正正常常生生长长时时，固固体体基基质质会会通通过过其其本本身身的的一一些些理理化化性性质质将将这这些危害些危害减轻甚至化解减轻甚至化解的能力。
的能力有相当一部分固体基质是有相当一部分固体基质是不具备不具备缓冲作用缓冲作用无土栽培并不要求固体基质具有缓冲作用无土栽培并不要求固体基质具有缓冲作用具具有有物物理理化化学学吸吸收收能能力力的的固固体体基基质质都都有有缓缓冲冲作作用用如泥炭、蛭石等如泥炭、蛭石等一般把具有物理化学吸收能力、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的固体基质称为活性基质活性基质没有物理化学吸收能力的固体基质就不具有没有物理化学吸收能力的固体基质就不具有缓冲能力的基质称为缓冲能力的基质称为惰性基质惰性基质产生根系生长环境恶劣的产生根系生长环境恶劣的2种可能：种可能：1）根根系系生生长长过过程程不不断断分分泌泌有有机机酸酸，根根表表细细胞胞的的脱脱落落和和死亡以及根系呼吸释放出的死亡以及根系呼吸释放出的CO2在基质中大量累积在基质中大量累积2)营营养养液液中中生生理理酸酸性性或或生生理理碱碱性性盐盐的的比比例例搭搭配配不不完完全全合合理理的的情情况况下下，由由于于植植物物根根系系的的选选择择吸吸收收而而产产生生较较强的生理酸性或生理碱性强的生理酸性或生理碱性 具有缓冲作用的基质可通过物理的或化学的吸收具有缓冲作用的基质可通过物理的或化学的吸收能力将危害植物生长的物质吸附起来。
能力将危害植物生长的物质吸附起来二、固体基质的理化性质二、固体基质的理化性质Thephysicalandchemicalcharacteristicsofgrowthmedia(一一)基基 质质 的的 物物 理理 性性 质质/Physicalcharacteristics包包括括容容重重、比比重重、总总孔孔隙隙度度、持持水水量量、大大小小孔隙比以及颗粒粒径大小等孔隙比以及颗粒粒径大小等1、容容重重：指指单单位位体体积积固固体体基基质质的的重重量量以以g/L、g/cm3或或kg/m3来表示测定某一种固体基质的容重时可用一个已测定某一种固体基质的容重时可用一个已知体积的容器知体积的容器(如量筒或带刻度的烧杯等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，其容重粒粒径大小、紧实程度等的影响，其容重也有一定的差别。
也有一定的差别几种常用固体基质的容重和比重The bulk densities and specific weights of some growth media in common use 基质种类基质种类容重容重(g/cm3)比重比重(g/cm3)土壤土壤/soil1.101.702.54沙沙/sand1.301.502.62蛭石蛭石/vermiculite0.080.132.61珍珠岩珍珠岩/perlite0.030.162.37岩棉岩棉/rockwool0.040.11-泥炭泥炭/peat0.050.201.55蔗渣蔗渣/sugarcane bagasse0.120.28-容重可反映基质的疏松程度容重可反映基质的疏松程度容重过大，则过于紧实，通气透水性能较差，易产容重过大，则过于紧实，通气透水性能较差，易产生渍水；而容重过小，则过于疏松，通气透水性能生渍水；而容重过小，则过于疏松，通气透水性能较好，有利于作物根系伸展，但不易固定植物，易较好，有利于作物根系伸展，但不易固定植物，易倾倒，在管理上增加困难倾倒，在管理上增加困难但如果基质的物理性能较好，如岩棉的纤维较牢固，但如果基质的物理性能较好，如岩棉的纤维较牢固，不易折断，而且高大的植株采用引绳缠蔓的方式使不易折断，而且高大的植株采用引绳缠蔓的方式使植株向上生长，则容重可小一些植株向上生长，则容重可小一些 一一般般地地，基基质质的的容容重重在在0.10.8 g/cm3范围内，作物的范围内，作物的生长效果较好。
生长效果较好2 2、比重、比重/specificweight 单位体积固体基质的质量以单位体积固体基质的质量以g/L、g/cm3或或kg/m3来表示比重与容重的区别在于容重所指的单位体积比重与容重的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，基质中包括孔隙所占有的体积也计算在内，而比重的单位体积就是基质本身的体积，而而比重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不包括空气或水分所占有的体积可采用比重瓶法来测定可采用比重瓶法来测定3 3、总孔隙度、总孔隙度/Totalporosity 总总孔孔隙隙度度是是指指基基质质中中包包括括通通气气孔孔隙隙和和持持水水孔孔隙隙在在内内的所有孔隙的总和的所有孔隙的总和以占有基质体积的百分数以占有基质体积的百分数(%)来表示来表示.总总孔孔隙隙度度大大的的基基质质，其其水水和和空空气气的的容容纳纳空空间间就就大大，反之则小反之则小计算公式：计算公式：容重容重总孔隙度总孔隙度(%)=(1)100比重比重测定方法：取一已知体积测定方法：取一已知体积(V)的容器，称其重量的容器，称其重量(W1)，在此容器中加满待测的基质，再称重在此容器中加满待测的基质，再称重(W2),然后将装有然后将装有基质的容器放在水中浸泡一昼夜，基质的容器放在水中浸泡一昼夜，(加水浸泡时要让水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块纱布包扎好，称重时把包扎的纱布取掉)，称重，称重(W3)，然后通过下式来计算这种基质的总孔隙度，然后通过下式来计算这种基质的总孔隙度(重量以重量以g为单位，体积以为单位，体积以cm3为单位为单位)。
W3W1)(W2W1)总孔隙度总孔隙度(%)=100V总孔隙度大的基质较轻，基质疏松，较为总孔隙度大的基质较轻，基质疏松，较为有利于作物根系生长，但固定和支撑作物有利于作物根系生长，但固定和支撑作物的效果较差，容易造成植物倒伏的效果较差，容易造成植物倒伏例如，岩棉、蛭石、蔗渣等的总孔隙例如，岩棉、蛭石、蔗渣等的总孔隙度在度在90%90%95%95%以上；以上；总孔隙度小的基质较重，水、气的总容量总孔隙度小的基质较重，水、气的总容量较少如沙的总孔隙度约为较少如沙的总孔隙度约为30%30%左右为了克服某一种单一基质总孔隙度过大为了克服某一种单一基质总孔隙度过大或过小所产生的弊病，在实际应或过小所产生的弊病，在实际应用时常将用时常将2 2、3 3种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质来种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质来使用4 4、大小孔隙比、大小孔隙比/ratioofbigporestosmallpores 大大孔孔隙隙是是指指基基质质中中空空气气所所能能够够占占据据的的空空间间，也也称称通通气气孔孔隙隙；而而小小孔孔隙隙是是指指基基质质中中水水分分所所能能够够占占据据的的空空间间，也也称称持持水水孔孔隙隙。
通通气气孔孔隙隙和和持持水水孔孔隙隙所所占占基基质质体体积积比比例例(%)的比值称为大小孔隙比的比值称为大小孔隙比通气孔隙所占比例通气孔隙所占比例(%)大小孔隙比大小孔隙比=持水孔隙所占比例持水孔隙所占比例(%)测测定定方方法法：取取一一已已知知体体积积(V)的的容容器器，装装入入基基质质经经测测定定其其总总孔孔隙隙度度后后，将将容容器器上上口口用用一一已已知知重重量量的的湿湿润润纱纱布布(W4)包包住住，把把容容器器倒倒置置，让让水水流流出出，放放置置2小小时时左左右右，直直至至容容器器中中没没有有水水分分渗渗出出为为止止，称称其其重重量量(W5)，通通过过下下式式计计算算通通气气孔孔隙隙和和持持水水孔孔隙隙所占的比例所占的比例(重量以重量以g为单位，体积以为单位，体积以cm3为单位为单位)W3W4W5通气孔隙通气孔隙(%)=100VW5W2W4持水孔隙持水孔隙(%)=100V通气孔隙通气孔隙是指孔隙直径在是指孔隙直径在0.1mm以上，灌溉以上，灌溉后的水分不能被基质的毛细管吸持在这些孔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隙中而在重力的作用下流出基质的那部分空间；间；持水孔隙持水孔隙是指孔隙直径在是指孔隙直径在0.0010.1mm范围范围内的孔隙，水分在这些孔隙中会由于毛细管内的孔隙，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，也称作用而被吸持在基质中，因此，也称毛管孔毛管孔隙隙；存在于这些孔隙中的水分称为毛管水。
存在于这些孔隙中的水分称为毛管水大小孔隙比能反映基质的水、气状况：大小孔隙比能反映基质的水、气状况：如果大小孔隙比大，则说明基质中空气容积大而如果大小孔隙比大，则说明基质中空气容积大而持水容积较小持水容积较小如果大小孔隙比小，则空气容积小而持水容积大如果大小孔隙比小，则空气容积小而持水容积大若若大大小小孔孔隙隙比比过过大大，则则说说明明通通气气过过盛盛而而持持水水不不足足，基基质质过过于于疏疏松松，种种植植作作物物时时每每天天的的淋淋水水次次数数要要增增加，这给管理上带来不便加，这给管理上带来不便若若大大小小孔孔隙隙比比过过小小，则则持持水水过过多多而而通通气气不不足足，易易造造成成基基质质内内潴潴水水，作作物物根根系系生生长长不不良良，严严重重时时根根系系腐腐烂烂死死亡亡，而而有有机机基基质质中中的的氧氧化化还还原原电电位位(Eh)下降，更加剧了对根系生长的不良影响下降，更加剧了对根系生长的不良影响一一般般来来说说，固固体体基基质质的的大大小小孔孔隙隙比比在在1 1:1 1.5 54 4的的 范范 围围 内内 作作 物物 均均 能能 较较 好好 的的 生生 长长5 5、颗粒大小、颗粒大小/particlesize 颗粒的大小颗粒的大小(即粗细程度即粗细程度)是以颗粒直径是以颗粒直径(mm)表示。
表示它直接影响到其容重、总孔隙度、大小孔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它物理性状隙度及大小孔隙比等其它物理性状同一种固体基质其颗粒越细，则容重越小，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；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，大小孔隙比越大越小，大小孔隙比越大几种常用固体基质的物理性状The physic characters of some growth media in common use 基质种类基质种类容重容重(g/cm3)总孔隙度总孔隙度(%)大孔隙大孔隙(透透气孔隙气孔隙)(%)小孔隙小孔隙(持持水孔隙水孔隙)(%)大小孔隙比大小孔隙比菜园土菜园土1.1066.021.045.00.47河河 沙沙1.4930.529.51.029.50煤煤 渣渣0.7054.721.733.00.64蛭蛭 石石0.1395.030.065.00.46珍珠岩珍珠岩0.1693.253.040.01.33岩岩 棉棉0.1196.02.094.00.02泥泥 炭炭0.2184.47.177.30.09锯木屑锯木屑0.1978.334.543.80.79炭化稻壳炭化稻壳0.1582.557.525.02.30蔗渣蔗渣(堆沤堆沤6个月个月)0.1290.844.546.30.96(二二)固体基质的化学性质固体基质的化学性质Thechemicalcharacteristics 主要包括：主要包括：/including:化学组成化学组成/chemicalconstituent化学稳定性化学稳定性/chemicalstability酸碱度酸碱度/acidityoralkalinity物理化学吸附能力物理化学吸附能力(阳离子交换量阳离子交换量)Physicochemicalabsorbingability(Cationexchangecapacity)缓冲能力缓冲能力/bufferingability电导率等电导率等/Electronicconductivity,etal.由无机矿物构成的基质，如果其组分由由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，则化学长石、云母、石英等矿物组成，则化学稳定性较强；而如果是由角闪石、辉绿稳定性较强；而如果是由角闪石、辉绿石等矿物组成的，则次之；而以白云石、石等矿物组成的，则次之；而以白云石、石灰石等碳酸盐矿物组成的，则化学稳石灰石等碳酸盐矿物组成的，则化学稳定性最差。
定性最差由有机的植物残体构成的基质，如泥炭、由有机的植物残体构成的基质，如泥炭、锯木屑、甘蔗渣、炭化稻壳等，由于其锯木屑、甘蔗渣、炭化稻壳等，由于其化学组分很复杂，往往会对营养液的组化学组分很复杂，往往会对营养液的组成有一定的影响，同时也会影响到植物成有一定的影响，同时也会影响到植物对营养液中某些元素的吸收对营养液中某些元素的吸收1 1、基质的化学稳定性、基质的化学稳定性/chemicalstability 指基质发生化学变化的难易程度指基质发生化学变化的难易程度化学变化会引起基质中的化学组成以及化学变化会引起基质中的化学组成以及原有的比例或浓度发生改变，从而影响原有的比例或浓度发生改变，从而影响到基质的物理性状和化学性状，同时也到基质的物理性状和化学性状，同时也有可能影响加入到基质中的营养液的组有可能影响加入到基质中的营养液的组成和浓度的变化，影响原先化学平衡的成和浓度的变化，影响原先化学平衡的营养液，进而影响作物的生长营养液，进而影响作物的生长从有机残体内存在的物质影响其从有机残体内存在的物质影响其化学稳定性来划分其化学组成的类型，化学稳定性来划分其化学组成的类型，大致可分为三大类：大致可分为三大类：一是易被微生物分解的物质，如碳水化合一是易被微生物分解的物质，如碳水化合物中的单糖、双糖、淀粉、半纤维素和纤物中的单糖、双糖、淀粉、半纤维素和纤维素以及有机酸等；维素以及有机酸等；二是对植物生长有毒害作用的物质，如酚二是对植物生长有毒害作用的物质，如酚类、单宁和某些有机酸等；类、单宁和某些有机酸等；三是难以被微生物分解的物质，如木质素、三是难以被微生物分解的物质，如木质素、腐植质等。
腐植质等2、基质的酸碱性(pH值)基质适宜的基质适宜的pH值为值为5.57.5基质过酸或过碱一方面可能直接影响到作物基质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根系的生长，另一方面可能会影响到营养元素的平衡性、稳定性和对作物的有效性素的平衡性、稳定性和对作物的有效性如发现其过酸如发现其过酸(pH5.5)(pH7.5)(pH7.5)时则时则需采取适当的措施来调节需采取适当的措施来调节3 3、阳离子代换量、阳离子代换量/CEC 基质的阳离子代换量基质的阳离子代换量(CationExchangeCapacity,CEC)是以每是以每100g基质能够代换吸收阳离子的毫摩基质能够代换吸收阳离子的毫摩尔数尔数(mmol/100g)来表示阳离子代换量大的基质：阳离子代换量大的基质：不利：不利：对阳离子产生较强烈的吸附，影响到营养液对阳离子产生较强烈的吸附，影响到营养液的平衡，难以了解基质中易被植物吸收的那部分养的平衡，难以了解基质中易被植物吸收的那部分养分的实际数量，也就较难对所需的养分浓度和组成分的实际数量，也就较难对所需的养分浓度和组成进行有效的控制进行有效的控制。
有利：有利：可在基质中保存较多的养分，缓冲基质的酸可在基质中保存较多的养分，缓冲基质的酸碱反应常用固体基质的阳离子代换量常用固体基质的阳离子代换量Thecationexchangecapacityofsomegrowthmediaincommonuse 基质种类基质种类阳离子代换量阳离子代换量(mmol/100g)高位泥炭高位泥炭140160中位泥炭中位泥炭7080蛭石蛭石100150树皮树皮7080河沙、石砾、岩棉河沙、石砾、岩棉等惰性基质等惰性基质0.114 4、基质的、基质的pHpH缓冲能力缓冲能力/pHbufferingcapacity 基基质质的的pH缓缓冲冲能能力力是是指指在在基基质质中中加加入入酸酸碱碱物物质质后后，基基质质所所具具有有缓缓和和酸酸碱碱(pH(pH值值)变变化化的的能力基基质质缓缓冲冲能能力力的的大大小小主主要要受受到到基基质质阳阳离离子子代代换量大小和基质中的化学组成换量大小和基质中的化学组成的影响基质的阳离子代换量大，其缓冲能力就较强，反基质的阳离子代换量大，其缓冲能力就较强，反之，则缓冲能力就较弱之，则缓冲能力就较弱如果基质含有较多的腐植质，则缓冲能力也较强，如果基质含有较多的腐植质，则缓冲能力也较强，而如果基质含有较多的有机酸，则对碱的缓冲能而如果基质含有较多的有机酸，则对碱的缓冲能力较强，对酸性没有缓冲能力。
如果基质含有较力较强，对酸性没有缓冲能力如果基质含有较多的钙盐和镁盐，则对酸的缓冲能力较大，但对多的钙盐和镁盐，则对酸的缓冲能力较大，但对碱没有缓冲能力碱没有缓冲能力植物性残体基质的都有一定的缓冲能力，如泥炭植物性残体基质的都有一定的缓冲能力，如泥炭的缓冲能力要比堆沤的蔗渣大；而矿物性基质有的缓冲能力要比堆沤的蔗渣大；而矿物性基质有些有很强的缓冲能力如蛭石，但大多数矿物性基些有很强的缓冲能力如蛭石，但大多数矿物性基质没有缓冲能力或缓冲能力很小质没有缓冲能力或缓冲能力很小以酸或碱用量与以酸或碱用量与pH值作滴定曲线值作滴定曲线(见右见右图图)，从而判断基质，从而判断基质的缓冲能力的缓冲能力5 5、基质的电导率、基质的电导率/Electronicconductivity 是是指指在在未未加加入入营营养养液液前前基基质质原原有有的的电电导导率率它它反反映映了了基基质质中中所所含含有有的的可可溶溶性性养养分分浓浓度度的的大大小小，它它直直接接影影响响到到营营养养液液的的组组成成和和浓浓度度，也也可可能能影影响到作物的生长响到作物的生长一般要求基质的电导率低于一般要求基质的电导率低于2.6ms/cm。
第二节第二节各种基质的性能各种基质的性能 一、无土栽培基质的分类一、无土栽培基质的分类 按按来来源源分分类类：分分为为天天然然基基质质和和人人工工合合成成基基质质两两类类如如沙沙、石石砾砾等等为为天天然然基基质质，而而岩岩棉棉、泡泡沫沫塑塑料料、多多孔孔陶陶粒粒等等则则为为人人工工合合成成基质按按组组成成来来分分类类：分分为为无无机机基基质质和和有有机机基基质质两两类类沙沙、泡泡沫沫塑塑料料、岩岩棉棉、蛭蛭石石和和珍珍珠珠岩岩等等都都是是以以无无机机物物组组成成的的，为为无无机机基基质质；而而泥泥炭炭、树树皮皮、蔗蔗渣渣、砻砻糠糠灰灰等等是是以以有有机机残体组成的，为有机基质残体组成的，为有机基质按性质来分类：按性质来分类：可以分为可以分为活性基质活性基质和和惰性基质惰性基质两类两类活活性性基基质质是是指指基基质质具具有有阳阳离离子子代代换换量量、可可吸吸附附阳阳离离子子的的或或基基质质本本身身能能够够供供应应养养分分的的基基质质如如泥泥炭炭、蛭蛭石石、蔗渣等；蔗渣等；惰惰性性基基质质是是指指基基质质本本身身不不起起供供应应养养分分的的作作用用或或不不具具有有阳阳离离子子代代换换量量、难难以以吸吸附附阳阳离离子子的的基基质质。
如如沙沙、石石砾砾、岩棉、泡沫塑料等岩棉、泡沫塑料等按组分的不同来分类按组分的不同来分类：以分为以分为单一基单一基质质和和复合基质复合基质两类两类单一基质单一基质是指使用的基质是以单是指使用的基质是以单一一种基质作为植物的生长介质的，一一种基质作为植物的生长介质的，如沙培、砾培、岩棉培使用的沙、石如沙培、砾培、岩棉培使用的沙、石砾和岩棉等；砾和岩棉等；复合基质复合基质是指由两种或两种以上是指由两种或两种以上的单一基质按一定的比例混合制成的的单一基质按一定的比例混合制成的基质如蔗渣基质如蔗渣-沙混合基质沙混合基质为了克服单一基质可能造成的容重过小、为了克服单一基质可能造成的容重过小、过大、通气不良或通气过盛等的弊端，常将过大、通气不良或通气过盛等的弊端，常将 几种单一基质混合制成复合基质几种单一基质混合制成复合基质来使用二、常用基质的性能二、常用基质的性能Thecharactersofgrowthmediaincommonuse(一一)沙沙/sand/sand 来源广泛，价格便宜来源广泛，价格便宜粒径大小应相互配合适当，如太粗粒径大小应相互配合适当，如太粗易产生基质中通气过盛、保水能力易产生基质中通气过盛、保水能力较低，植株易缺水，营养液的管理较低，植株易缺水，营养液的管理麻烦；而如果沙太细，则易在沙中麻烦；而如果沙太细，则易在沙中潴水，造成植株根际的涝害。
潴水，造成植株根际的涝害用作无土栽培的沙应确保不含有有毒物用作无土栽培的沙应确保不含有有毒物质海滨沙子含较多氯化钠，应用大量清水海滨沙子含较多氯化钠，应用大量清水冲洗干净后才可使用冲洗干净后才可使用沙的碳酸钙含量不应超过沙的碳酸钙含量不应超过20%如果碳酸钙含量高达如果碳酸钙含量高达50%以上，则需进以上，则需进行处理处理方法：将含有将含有45%50%P2O5的的重过重过磷酸钙磷酸钙CaH4(PO4)2H2O2kg溶解于溶解于1000L水中，然后用此溶液来浸泡所要处理水中，然后用此溶液来浸泡所要处理的沙子，如果溶液中的磷酸含量降低很快，的沙子，如果溶液中的磷酸含量降低很快，可再加入重过磷酸钙，一直加至溶液中的可再加入重过磷酸钙，一直加至溶液中的磷含量稳定在不低于磷含量稳定在不低于10mg/L时为止此时时为止此时将浸泡沙子的重过磷酸钙溶液排掉并用清将浸泡沙子的重过磷酸钙溶液排掉并用清水冲洗干净即可使用了水冲洗干净即可使用了如果没有重过磷酸钙，也可以用如果没有重过磷酸钙，也可以用4kg4kg的的过磷过磷酸钙酸钙溶解在溶解在1 000L1 000L水中，将沉淀部分去除，水中，将沉淀部分去除，取上清液来浸泡处理。
取上清液来浸泡处理还可用还可用0.1%-0.2%0.1%-0.2%的的磷酸二氢钾磷酸二氢钾(或其它的或其它的磷酸盐磷酸盐)水溶液来处理，但成本较高水溶液来处理，但成本较高问题：用磷酸盐处理石灰质问题：用磷酸盐处理石灰质沙子的原理是什么？沙子的原理是什么？用沙作为基质用沙作为基质的主要的主要优点优点在于其在于其来源容易来源容易，价格低价格低廉廉，作物生长良好作物生长良好，但由于沙的容重大，但由于沙的容重大，给搬运、消毒和更给搬运、消毒和更换等管理措施上带换等管理措施上带来了很大的不便来了很大的不便二二)石砾石砾/gravel/gravel 石石砾砾的的粒粒径径应应选选在在1.620mm的的范范围围内内，其其中中总总体体积积的的一一半半的的石石砾砾直直径径为为13mm左右石石砾砾的的容容重重大大(1.51.8g/cm3)，搬搬运运、清清理理和和消消毒毒等等很很麻麻烦烦，且且需需建建一一个个坚坚固固的的水水槽槽来来进进行行营营养养液液的的循循环环因因此此，石石砾砾栽栽培培在在现现代代无无土土栽栽培培中中用得越来越少用得越来越少三三)蛭石蛭石/vermiculite/vermiculite 为为云云母母类类硅硅质质矿矿物物，颗颗粒粒的的片片层层中中含含有有少少量量的的水水分分，当当在在1 1 000000的的炉炉中中加加热热时时，片片层层中中的的水水分分变变成成水水蒸蒸汽汽，把把片片层层爆爆裂裂开开来来，形形成成小小的的、多多孔孔的海绵状的核。
的海绵状的核经经高高温温膨膨胀胀后后的的蛭蛭石石其其体体积积为为原原矿矿物物的的1616倍倍左左右右，容重很小容重很小(0.09(0.090.16g/cm0.16g/cm3 3)，孔隙度大，孔隙度大(达达95%)95%)阳阳离离子子代代换换量量(CEC)(CEC)很很高高，达达100mmol/100g100mmol/100g，并并且且含含有有较较多多的的钾钾、钙钙、镁镁等等营营养养元元素素，这这些些养养分分是作物可以吸收利用的，属于速效养分是作物可以吸收利用的，属于速效养分吸水能力很强，每吸水能力很强，每m m3 3可吸收可吸收100100650kg650kg水四四)珍珠岩珍珠岩/perlite/perlite 由一种灰色火山岩由一种灰色火山岩(铝硅酸盐铝硅酸盐)加热至加热至 1 1 000000左左右右时时颗颗粒粒膨膨胀胀而而形形成成的的它它是是一一种种 封封 闭闭 的的 轻轻 质质 团团 聚聚 体体，容容 重重 小小(0.030.16g/cm(0.030.16g/cm3 3)，孔孔隙隙度度约约为为93%93%，其其中中空气容积约为空气容积约为53%53%，持水容积约为，持水容积约为40%40%。
吸吸收收性性能能差差，阳阳离离子子代代换换量量1.5mmol/100g1.5mmol/100g，pHpH值为值为7.07.57.07.5珍珍珠珠岩岩中中的的养养分分一一般般不不能能被被植植物物吸吸收收利利用珍珠岩极易破碎，在使用时主要有珍珠岩极易破碎，在使用时主要有两个问题值得注意：两个问题值得注意：一是粉尘污染较大，使用前一是粉尘污染较大，使用前最好先用水喷湿，以免粉尘纷飞；最好先用水喷湿，以免粉尘纷飞；二是在种植槽或与其它基质二是在种植槽或与其它基质组成混合基质时，在淋水较多时会组成混合基质时，在淋水较多时会浮在水面上，这个问题没有办法解浮在水面上，这个问题没有办法解决五五)片岩片岩/schist/schist 在在1400的的高高温温炉炉中中加加热热膨膨胀胀而而制制成成容容重重为为0.450.85g/cm3，孔孔隙隙度度为为50%70%，持持水水容容积积为为4%30%片岩的结构性良好，不易破碎片岩的结构性良好，不易破碎六六)火山熔岩火山熔岩/fulgurite/fulgurite 是是火火山山喷喷发发出出的的熔熔岩岩经经冷冷却却凝凝固固而而成成外外表表为为灰灰褐褐色色或或黑黑色色，多多为为多多孔孔蜂蜂窝窝状状的的块块状状物物，经经打打碎碎之之后后即即可可使使用用。
其其容容重重为为0.7-1.0g/cm0.7-1.0g/cm3 3，粒粒径径为为3-15mm3-15mm时时，其其孔孔隙隙度度为为27%27%，持持水容积为水容积为19%19%火火山山熔熔岩岩结结构构良良好好、不不易易破破碎碎，但但持水能力较差持水能力较差七七)岩棉岩棉 用于无土栽培始于用于无土栽培始于1969年的丹麦的年的丹麦的HornumResearchStation由由60%60%辉绿石、辉绿石、20%20%石灰石和石灰石和20%20%焦炭焦炭混合，然后在混合，然后在1 500-2 0001 500-2 000的高温的高温炉中熔化，喷成直径为炉中熔化，喷成直径为0.005mm0.005mm的细的细丝，再将其压成容重为丝，再将其压成容重为80-100kg/m80-100kg/m3 3的的片，然后再冷却至片，然后再冷却至200200左右时，加左右时，加入酚醛树脂以减少丝状体的表面张力，入酚醛树脂以减少丝状体的表面张力，使之能较好地吸水使之能较好地吸水岩棉的化学组成岩棉的化学组成成成分分含量含量(%)(%)成成分分含量含量(%)(%)二氧化硅二氧化硅(SiO(SiO2 2)47氧化钠氧化钠(Na(Na2 2O)O)2氧化钙氧化钙(CaO)(CaO)16氧化钾氧化钾(K(K2 2O)O)1氧化铝氧化铝(Al(Al2 2O O3 3)14氧化锰氧化锰(MnO)(MnO)1氧化镁氧化镁(MgO)(MgO)10氧化钛氧化钛(TiO)(TiO)1氧化铁氧化铁(Fe(Fe2 2O O3 3)8 岩棉吸水后，会依厚度的不同，含水量从下岩棉吸水后，会依厚度的不同，含水量从下至上而递减至上而递减岩棉孔隙容积和不同吸水力下的持水容积项项 目目相当于基质容积的相当于基质容积的百分数百分数(%)孔隙容积孔隙容积97.8pF0.57时的持水容积时的持水容积90.8pF1.05时的持水容积时的持水容积38.6pF1.52时的持水容积时的持水容积 2.2自下而上的高度自下而上的高度(cm)孔隙容积孔隙容积(%)持水容积持水容积(%)空气容积空气容积(%)1.0969245.09685117.596781810.096742215.0967442岩棉块中水分和空气的垂直分布状况岩棉在无土栽培中的用途岩棉在无土栽培中的用途：一是用于育苗一是用于育苗二二是是用用在在循循环环营营养养液液栽栽培培 如如营营养养液膜技术液膜技术(NFT)(NFT)中植株的固定中植株的固定三是用在岩棉基质袋培滴灌技术中三是用在岩棉基质袋培滴灌技术中(八八)膨胀陶粒膨胀陶粒 又又称称多多孔孔陶陶粒粒、轻轻质质陶陶粒粒或或海海氏氏砾砾石石(Hydite)，它它是是陶陶土土在在1100的的陶陶窑窑中中加加热热制制成成的的，容容重重为为1.0g/cm3。
膨膨胀胀陶陶粒粒坚硬，不易破碎坚硬，不易破碎排排水水通通气气性性能能良良好好，常常与与其其它它基基质质混混用用，单单独独使使用用时时多多用用在在循循环环营营养养液液的的种种植植系系统统中中，也也有有用用来来种种植植需需要通气较好的花卉，如要通气较好的花卉，如兰花兰花等膨胀陶粒在较为长期的连续使用之膨胀陶粒在较为长期的连续使用之后，颗粒内部及表面吸收的盐分会后，颗粒内部及表面吸收的盐分会造成通气和养分供应上的困难，且造成通气和养分供应上的困难，且难以用水洗涤干净难以用水洗涤干净膨胀陶粒的多孔性，长期使用之后膨胀陶粒的多孔性，长期使用之后有可能造成病菌在颗粒内部积累，有可能造成病菌在颗粒内部积累，而且在清洗和消毒上难以处理干净而且在清洗和消毒上难以处理干净九九)树皮树皮 有有些些树树皮皮含含有有有有毒毒物物质质，大大多多数数树树皮皮中中含含有有较较多多的的酚酚类类物物质质，而而且且树树皮的皮的C/NC/N比值都较高比值都较高树树皮皮使使用用前前要要堆堆沤沤处处理理至至少少1个个月以上，最好有月以上，最好有23个月十十)锯木屑锯木屑(木糠木糠)锯锯木木屑屑的的许许多多性性质质与与树树皮皮相相似似，但但通通常常锯锯木木屑屑的的树树脂脂、单单宁宁和和松松节节油油等等有有害害物物质质含含量量较较高高，而而且且C/NC/N比比值值很很高高，因因此此锯锯木木屑屑在在使使用用前前一一定定要要经经过过堆堆沤沤处处理理，堆堆沤沤时时可可加加入入较较多多的的速速效效氮氮混混合合到到锯锯木木屑屑中中共共同同堆堆沤沤，堆堆沤沤的的时时间间需需要要较较长长(至少需要至少需要2-32-3个月以上个月以上)。
十一十一)甘蔗渣甘蔗渣 甘蔗渣来源于甘蔗制糖业的副产甘蔗渣来源于甘蔗制糖业的副产品，来源丰富品，来源丰富新鲜蔗渣的新鲜蔗渣的C/NC/N比值高达比值高达170170左右，左右，必须经过必须经过堆沤处理堆沤处理后才能够使用后才能够使用十二十二)泥炭泥炭 泥炭被公认为最好的一种无土栽培基泥炭被公认为最好的一种无土栽培基质根据泥炭的形成的地理条件、植物种根据泥炭的形成的地理条件、植物种类和分解程度的不同，可将泥炭分为类和分解程度的不同，可将泥炭分为低位泥炭低位泥炭、高位泥炭高位泥炭和和中位泥炭中位泥炭三大三大类十三十三)砻糠灰砻糠灰(炭化稻壳、炭化砻糠炭化稻壳、炭化砻糠)砻砻糠糠灰灰是是将将稻稻壳壳进进行行炭炭化化之之后后形形成成的的，也称为炭化稻壳或炭化砻糠也称为炭化稻壳或炭化砻糠炭化稻壳因经过高温炭化，不带病菌炭化稻壳因经过高温炭化，不带病菌营营养养含含量量丰丰富富（特特别别是是钾钾），价价格格低低廉廉，通通透透性性良良好好，但但持持水水孔孔隙隙度度小小，持水能力差，使用时需经常淋水持水能力差，使用时需经常淋水砻砻糠糠灰灰制制作作过过程程中中炭炭化化不不能能过过度度，否否则受压时极易破碎。
则受压时极易破碎十四十四)菇渣菇渣 菇菇渣渣是是种种植植草草菇菇、香香菇菇、蘑蘑菇菇等等食食用用菌后废弃的培养基质菌后废弃的培养基质刚刚种种植植过过食食用用菌菌的的菇菇渣渣一一般般不不能能够够直直接接使使用用，要要将将菇菇渣渣加加水水至至其其最最大大持持水水量量的的70%-80%70%-80%左左右右并并堆堆沤沤3-43-4个个月月之之后后，筛筛去去菇菇渣渣中中的的粗粗大大的的植植物物残残体体、石石块块和棉花等才可使用了和棉花等才可使用了十五十五)煤渣煤渣 煤渣为工矿企业的锅炉、食堂煤渣为工矿企业的锅炉、食堂以及北方地区居民的取暖等的以及北方地区居民的取暖等的残渣，其来源丰富残渣，其来源丰富透水性强，并富含微量元素透水性强，并富含微量元素十六十六)泡沫塑料泡沫塑料 现现在在使使用用的的泡泡沫沫塑塑料料主主要要是是聚聚苯苯乙乙烯烯、尿尿甲甲醛醛和和聚聚甲甲基基甲甲酸酸酯，尤以酯，尤以聚苯乙烯聚苯乙烯最多十七十七)复合基质复合基质 复复合合基基质质是是指指两两种种或或两两种种以以上上的的单单一一基质按一定的比例混合而成的基质基质按一定的比例混合而成的基质配配制制复复合合基基质质时时所所用用的的单单一一基基质质以以23种种为为宜宜。
制制成成的的复复合合基基质质应应达达到到容容重重适适宜宜，增增加加了了孔孔隙隙度度，提提高高了了水水分和空气含量的要求分和空气含量的要求第三节第三节 基质的消毒处理和更换基质的消毒处理和更换 为什么要消毒或更换？为什么要消毒或更换？病原菌累积病原菌累积结构变劣结构变劣空气、灌空气、灌溉水、前溉水、前作种植过作种植过程滋生程滋生基质本身基质本身长期使用长期使用一、基质的消毒处理一、基质的消毒处理(一一)蒸汽消毒蒸汽消毒 利用高温的蒸汽利用高温的蒸汽(80-95)(80-95)通入基质通入基质中以达到杀灭病原菌的方法中以达到杀灭病原菌的方法高温的蒸汽可杀灭大多数病原菌和虫卵高温的蒸汽可杀灭大多数病原菌和虫卵消毒时要注意：消毒时要注意：1、每次的基质体积不可过多每次的基质体积不可过多2、基质不可过于潮湿，也不可太干燥，一、基质不可过于潮湿，也不可太干燥，一般在基质含水量为般在基质含水量为35%45%左右为宜左右为宜二二)化学药剂消毒化学药剂消毒 一般而言，化学药剂消毒的效果不及一般而言，化学药剂消毒的效果不及蒸汽消毒的效果好，而且对操作人员蒸汽消毒的效果好，而且对操作人员有一定的副作用有一定的副作用。
方法较为简便，特别是大规模生产方法较为简便，特别是大规模生产上使用较方便，因此使用得很广泛上使用较方便，因此使用得很广泛1 1、甲醛消毒、甲醛消毒 甲醛俗称福尔马林甲醛俗称福尔马林将浓度为将浓度为40%40%左右的甲醛溶液稀释左右的甲醛溶液稀释50-10050-100倍倍,把待消毒的基质在干净的、垫有一层塑料薄把待消毒的基质在干净的、垫有一层塑料薄膜的地面上平铺一层约膜的地面上平铺一层约10cm10cm厚，然后用花洒厚，然后用花洒或喷雾器将已稀释的甲醛溶液将这层基质喷或喷雾器将已稀释的甲醛溶液将这层基质喷湿，接着再铺上第二层，再用甲醛溶液喷湿，湿，接着再铺上第二层，再用甲醛溶液喷湿，直至所有要消毒的基质均喷湿甲醛溶液为止，直至所有要消毒的基质均喷湿甲醛溶液为止，最后用塑料薄膜覆盖封闭最后用塑料薄膜覆盖封闭1-21-2昼夜后，将消昼夜后，将消毒的基质摊开，暴晒至少毒的基质摊开，暴晒至少2 2天以上，直至基天以上，直至基质中没有甲醛气味方可使用质中没有甲醛气味方可使用2 2、溴甲烷消毒、溴甲烷消毒 溴甲烷在常温下为气态，作为消毒用的溴甲烷为贮溴甲烷在常温下为气态，作为消毒用的溴甲烷为贮藏在特制钢瓶中、经加压液化了的液体。
它对于病藏在特制钢瓶中、经加压液化了的液体它对于病原菌、线虫和许多虫卵具有很好的杀灭效果原菌、线虫和许多虫卵具有很好的杀灭效果方法：将种植槽中的基质稍加翻动，挑除植物残根，方法：将种植槽中的基质稍加翻动，挑除植物残根，然后在基质面上铺上一根管壁上开有小孔的塑料施然后在基质面上铺上一根管壁上开有小孔的塑料施药管道药管道(可利用基质培原有的滴灌管道可利用基质培原有的滴灌管道)，盖上塑料，盖上塑料薄膜，用黄泥或其它重物将薄膜四周密闭，用特别薄膜，用黄泥或其它重物将薄膜四周密闭，用特别的施入器将溴甲烷通过施药管道施入基质中，以每的施入器将溴甲烷通过施药管道施入基质中，以每m3基质用溴甲烷基质用溴甲烷100200g的用量施入，封闭塑料的用量施入，封闭塑料薄膜薄膜35天之后，打开塑料薄膜让基质暴露于空气天之后，打开塑料薄膜让基质暴露于空气中中45天，以使基质中残留的溴甲烷全部挥发后才天，以使基质中残留的溴甲烷全部挥发后才可使用3 3、氯化苦消毒、氯化苦消毒 氯化苦是一种对病虫有较好杀灭效果的药氯化苦是一种对病虫有较好杀灭效果的药物外观为液体外观为液体消毒时可将基质逐层堆放，然后加入氯化消毒时可将基质逐层堆放，然后加入氯化苦溶液，大约经过苦溶液，大约经过12周的熏蒸之后，揭去周的熏蒸之后，揭去塑料薄膜，把基质摊开凉晒大约塑料薄膜，把基质摊开凉晒大约45天后即天后即可使用。
可使用4 4、高锰酸钾消毒、高锰酸钾消毒 高锰酸钾是一种强氧化剂，只能用在石高锰酸钾是一种强氧化剂，只能用在石砾、粗沙等没有吸附能力且较容易用清砾、粗沙等没有吸附能力且较容易用清水清洗干净的惰性基质的消毒上，而不水清洗干净的惰性基质的消毒上，而不能用于泥炭、木屑、岩棉、蔗渣和陶粒能用于泥炭、木屑、岩棉、蔗渣和陶粒等有较大吸附能力的活性基质或者难以等有较大吸附能力的活性基质或者难以用清水冲洗干净的基质上用清水冲洗干净的基质上消毒时，先配制好浓度约为消毒时，先配制好浓度约为5 0005 000分之一分之一的溶液，将要消毒的基质浸泡在此溶液的溶液，将要消毒的基质浸泡在此溶液10-3010-30分钟后，将高锰酸钾溶液排掉，用分钟后，将高锰酸钾溶液排掉，用大量清水反复冲洗干净即可大量清水反复冲洗干净即可5 5、次氯酸钠或次氯酸钙消毒、次氯酸钠或次氯酸钙消毒 利用溶解在水中产生的利用溶解在水中产生的氯气氯气来杀灭病菌来杀灭病菌次次氯氯酸酸钙钙为为白白色色固固体体，俗俗称称漂漂白白粉粉次次氯氯酸酸钙钙在在使使用用时时用用含含有有有有效效氯氯0.07%0.07%的的溶溶液液浸浸泡泡需需消消毒毒的的物物品品(无无吸吸附附能能力力或或易易用用清清水水冲冲洗洗的的基基质质或或其其它它水水培培设设施施和和设设备备)4-5)4-5小小时时，浸浸泡泡消消毒毒后后要要用用清清水水冲冲洗洗干干净净。
但但不不可可用用于于具具有有较较强强吸吸附附能能力力或难以用清水冲洗干净的基质上或难以用清水冲洗干净的基质上次次氯氯酸酸钠钠的的性性质质不不稳稳定定，没没有有固固体体的的商商品品出出售售，一一般般可可利利用用大大电电流流电电解解饱饱和和氯氯化化钠钠(食食盐盐)的的次次氯氯酸酸钠钠发发生生器器来来制制得得次次氯氯酸酸钠钠溶溶液液，每每次次使使用用前现制现用使用方法与次氯酸钙消毒的相似前现制现用使用方法与次氯酸钙消毒的相似二、基质的更换二、基质的更换 病病菌菌大大量量累累积积、长长期期种种植植作作物物之之后后根根系系分分泌泌物物和和烂烂根根等等的的积积累累以以及及物物理理性性状状变变差差后后，要要进进行行基基质质的更换一般在使用一年或一年半至一般在使用一年或一年半至2 2年年左右的基质多数需要更换左右的基质多数需要更换本章小结本章小结基质的分类、选用原则基质的分类、选用原则基质的主要理化性状基质的主要理化性状常用基质的性质常用基质的性质基质的消毒和更换基质的消毒和更换思考题思考题(请花请花2 2分钟思考后回答分钟思考后回答)1、在你的家乡，你认为哪种材料作为、在你的家乡，你认为哪种材料作为无土栽培的基质较好？为什么？无土栽培的基质较好？为什么？2、如果要进行无土栽培基质的产业化、如果要进行无土栽培基质的产业化 开发，你认为要从哪些方面入手？开发，你认为要从哪些方面入手？。