植物生長(zhǎng)對(duì)基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的要求

1、 一、固體基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)一、固體基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)1.1.化學(xué)組成及其穩(wěn)定性化學(xué)組成及其穩(wěn)定性2.2.酸堿度酸堿度3.3.鹽基交換量鹽基交換量4.4.緩沖能力緩沖能力5.5.電導(dǎo)率電導(dǎo)率 6.6.碳氮比碳氮比 1.1.基質(zhì)的化學(xué)組成及其穩(wěn)定性基質(zhì)的化學(xué)組成及其穩(wěn)定性基質(zhì)的化學(xué)組成通常指其本身所含有的通常指其本身所含有的化學(xué)物質(zhì)種類及其含量，既包括了作化學(xué)物質(zhì)種類及其含量，既包括了作物可以吸收利用的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)營(yíng)物可以吸收利用的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，又包括了對(duì)作物生長(zhǎng)有害的有毒養(yǎng)，又包括了對(duì)作物生長(zhǎng)有害的有毒物質(zhì)等。物質(zhì)等?；|(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性是指基質(zhì)發(fā)生化學(xué)變是指基質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的難易程度，與化學(xué)組成

2、密切相關(guān)，化的難易程度，與化學(xué)組成密切相關(guān)，對(duì)營(yíng)養(yǎng)液和栽培作物生長(zhǎng)具有影響。對(duì)營(yíng)養(yǎng)液和栽培作物生長(zhǎng)具有影響。 2.2.基質(zhì)的酸堿性基質(zhì)的酸堿性基質(zhì)的酸堿度是指基質(zhì)中H+與HO-的分布狀態(tài)，它對(duì)基質(zhì)理化性質(zhì)、基質(zhì)肥力以及植物生長(zhǎng)都起著重要作用。盡管多數(shù)觀賞植物比較適應(yīng)5.5-6.5的pH值范圍，但基質(zhì)的 pH值以6.5-7.0為宜，并且最好容易人為調(diào)節(jié)，又不會(huì)供液后影響營(yíng)養(yǎng)液某些成分的有效性，導(dǎo)致植物出現(xiàn)生理障礙。 3.3.鹽基交換量鹽基交換量鹽基交換量是指基質(zhì)的陽(yáng)離子代換量，即在一定酸堿條件下，基質(zhì)含有可代換性陽(yáng)離子的數(shù)量?；|(zhì)的鹽基交換量（CEC）以1000g基質(zhì)代換吸收陽(yáng)離子的厘摩爾數(shù)（c

3、mol/kg）來(lái)表示。 有的基質(zhì)幾乎沒(méi)有鹽基交換量（如大部分的無(wú)機(jī)基質(zhì)），有些卻很高，它會(huì)對(duì)基質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)液組成產(chǎn)生很大影響。基質(zhì)的鹽基交換量有不利的一面，即影響營(yíng)養(yǎng)液的平衡，使人們難以按需控制營(yíng)養(yǎng)液的組分；但也有有利的一面，即保存養(yǎng)分、減少損失和對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的酸堿反應(yīng)有緩沖作用。應(yīng)對(duì)每種基質(zhì)的鹽基交換能力有所了解，以便權(quán)衡利弊而做出使用的選擇。 注意：注意： 4.4.基質(zhì)的電導(dǎo)率基質(zhì)的電導(dǎo)率基質(zhì)的電導(dǎo)率也叫電導(dǎo)度，是指基質(zhì)未加入營(yíng)養(yǎng)液之前，本身具有的電導(dǎo)率，用以表示各種離子的總量（含鹽量），一般用毫西門子/厘米（mS/cm）表示。電導(dǎo)率是基質(zhì)分析的一項(xiàng)指標(biāo)，它表明基質(zhì)內(nèi)部已電離鹽類的溶液濃度。它反

4、映基質(zhì)中原來(lái)帶有的可溶鹽分的多少，將直接影響到營(yíng)養(yǎng)液的平衡 基質(zhì)的電導(dǎo)率和硝態(tài)氮之間存在相關(guān)性，故可由電導(dǎo)率值推斷基質(zhì)中氮素含量，判斷是否需要施用氮肥。一般在花卉栽培時(shí)，當(dāng)電導(dǎo)率值小于0.37-0.5mS/cm時(shí)（相當(dāng)于自來(lái)水的電導(dǎo)率值），必須施肥；電導(dǎo)率值達(dá)1.3-2.75mS/cm時(shí)，一般不再施肥，并且最好淋洗鹽分；栽培蔬菜作物時(shí)的溶液電導(dǎo)率值應(yīng)大1mS/cm。 5.5.基質(zhì)的緩沖能力基質(zhì)的緩沖能力基質(zhì)的緩沖能力是指基質(zhì)在加入肥料后，基質(zhì)的緩沖能力是指基質(zhì)在加入肥料后，基質(zhì)本身所具有的緩和酸堿性（基質(zhì)本身所具有的緩和酸堿性（pHpH值）變值）變化的能力?；哪芰?。緩沖能力的大小，主要由鹽基

5、交換量以及緩沖能力的大小，主要由鹽基交換量以及存在于基質(zhì)中的弱酸及鹽類的多少而決定。存在于基質(zhì)中的弱酸及鹽類的多少而決定。一般鹽基交換量高的，其緩沖能力就強(qiáng)。一般鹽基交換量高的，其緩沖能力就強(qiáng)。含有較多的碳酸鈣、鎂鹽的基質(zhì)對(duì)酸的緩含有較多的碳酸鈣、鎂鹽的基質(zhì)對(duì)酸的緩沖能力大，但其緩沖作用是偏性的（只緩沖能力大，但其緩沖作用是偏性的（只緩沖酸性）；含有較多的腐殖質(zhì)的基質(zhì)對(duì)酸沖酸性）；含有較多的腐殖質(zhì)的基質(zhì)對(duì)酸堿兩性都有緩沖能力。堿兩性都有緩沖能力。 依基質(zhì)緩沖能力的大小排序，則為：依基質(zhì)緩沖能力的大小排序，則為：有機(jī)基質(zhì)有機(jī)基質(zhì) 無(wú)機(jī)基質(zhì)無(wú)機(jī)基質(zhì) 惰性基質(zhì)惰性基質(zhì) 營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)液。液。在常用基質(zhì)中，

6、有些礦物性基質(zhì)有在常用基質(zhì)中，有些礦物性基質(zhì)有很強(qiáng)的緩沖能力，如蛭石，但大多很強(qiáng)的緩沖能力，如蛭石，但大多數(shù)礦物性基質(zhì)緩沖能力都很弱。數(shù)礦物性基質(zhì)緩沖能力都很弱。因此，應(yīng)了解清楚基質(zhì)的緩沖能力，因此，應(yīng)了解清楚基質(zhì)的緩沖能力，以便利用其優(yōu)點(diǎn)，避免其缺點(diǎn)。以便利用其優(yōu)點(diǎn)，避免其缺點(diǎn)。 6.6.碳氮比碳氮比指基質(zhì)中碳和氮的相對(duì)比值。碳氮比高（高碳低氮）的基質(zhì)，由于微生物生命活動(dòng)對(duì)氮的爭(zhēng)奪，會(huì)導(dǎo)致植物缺氮。碳氮比達(dá)到1000：1的基質(zhì)，必須加入超過(guò)植物生長(zhǎng)所需的氮，以補(bǔ)償微生物對(duì)氮的需求。碳氮比很高的基質(zhì)，即使采用了良好的栽培技術(shù)，也不易使植物正常生長(zhǎng)發(fā)育。大顆粒的有機(jī)基質(zhì)由于其表面積小于其體積，分

7、解速度較慢，而且其有效碳氮比小于細(xì)顆粒的有機(jī)基質(zhì)（。所以，要盡可能使用粗顆粒的尤其是碳氮比低的基質(zhì)。一般規(guī)定，碳氮比200：1-500：1屬中等，小于200：1屬低，大于5001屬高。通常，碳氮比宜中宜低而不宜高。C/N=30左右較適合于作物生長(zhǎng)。 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)有毒物質(zhì) PH: 6.07.5 C/N: 無(wú)機(jī)基質(zhì)惰性基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)液固體基質(zhì)的分類固體基質(zhì)的分類來(lái)源來(lái)源性質(zhì)性質(zhì)組成組成使使用用時(shí)時(shí)組組分分沙子、石礫等沙子、石礫等巖棉、泡沫塑料等巖棉、泡沫塑料等 泡沫塑料等泡沫塑料等樹皮、草炭、稻殼等樹皮、草炭、稻殼等沙子、巖棉、蛭石等沙子、巖棉、蛭石等草炭、蛭石等草炭、蛭石等巖棉、泡沫塑料等巖棉、泡

8、沫塑料等草炭、蛭石、巖棉、泡沫塑料等草炭、蛭石、巖棉、泡沫塑料等草炭：蛭石草炭：蛭石1：1二、固體基質(zhì)的種類二、固體基質(zhì)的種類 三、常用無(wú)土栽培基質(zhì)常用無(wú)土栽培基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)對(duì)比分析對(duì)比分析蛭石、陶粒、珍珠巖、煤渣等大部分無(wú)機(jī)基質(zhì)和碳化稻殼和水稻秸稈等部分有機(jī)基質(zhì)，PH值均大于7.0，偏堿性，比較適合種植大蔥、洋蔥豇豆等喜堿性的作物；椰糠、鋸末屑、甘蔗渣、蘆葦末等少數(shù)有機(jī)基質(zhì)PH在6.0以下，比較適合種植甘藍(lán)、韭菜、大蔥、生菜、西瓜、西葫蘆、馬鈴薯等喜酸性的作物；巖棉、泥炭、棉籽殼、玉米秸稈等PH值介于6.07.3之間，適合絕大多數(shù)喜中性或偏酸性的作物生長(zhǎng)。 在常見基質(zhì)中，巖棉、蛭石、珍

9、珠巖以及膨脹陶粒等無(wú)機(jī)基質(zhì)PH值普遍大于7，顯中性或偏堿性，電導(dǎo)率普遍較低。泥炭、鋸末屑、蔗渣、椰子纖維等有機(jī)基質(zhì)的PH值均小于7，偏酸性，偏酸性的基質(zhì)有利于作物根系的活化，有助于根系分泌的有機(jī)酸、糖、酚類物質(zhì)以及其他黏膠物質(zhì)等與基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)液中的溶質(zhì)結(jié)合，增強(qiáng)根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的代換吸收。當(dāng)基質(zhì)的PH值低于5.5時(shí)，作物易受到鋁毒、錳毒等酸毒的侵害，極大的阻礙根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。 大多數(shù)有機(jī)栽培基質(zhì)具有較大的CEC值，天然無(wú)機(jī)基質(zhì)的CEC值相對(duì)較小。在無(wú)機(jī)基質(zhì)中，除煤渣的EC值和CEC值較高之外，巖棉、蛭石、膨脹陶粒等基質(zhì)的EC值和CEC值均很低。低電解度和陽(yáng)離子代換量的基質(zhì)對(duì)新加入的營(yíng)養(yǎng)液影響較

10、小，有利于對(duì)營(yíng)養(yǎng)液內(nèi)各組分元素的精確檢測(cè)和控制。 國(guó)外玻璃溫室水培和巖棉培的自動(dòng)化控制大多建立在對(duì)EC值控制的基礎(chǔ)上的，泥炭、碳化稻殼、棉籽殼稻草秸稈等有機(jī)基質(zhì)的EC值和ECE值則相對(duì)較高，有機(jī)質(zhì)中所有機(jī)質(zhì)中所含有的大量羥基、羧基以及醛基等活性基含有的大量羥基、羧基以及醛基等活性基團(tuán)能與大量的金屬陽(yáng)離子相結(jié)合，使基質(zhì)團(tuán)能與大量的金屬陽(yáng)離子相結(jié)合，使基質(zhì)具有很好的保肥能力，對(duì)營(yíng)養(yǎng)液變化有很具有很好的保肥能力，對(duì)營(yíng)養(yǎng)液變化有很好的緩沖性，以及有效減輕重金屬對(duì)植物好的緩沖性，以及有效減輕重金屬對(duì)植物的侵害等，有利于穩(wěn)定根系環(huán)境。的侵害等，有利于穩(wěn)定根系環(huán)境。 植物性殘?bào)w基質(zhì)都有一定的緩植物性殘?bào)w基質(zhì)

11、都有一定的緩沖能力，如泥炭的緩沖能力要沖能力，如泥炭的緩沖能力要比堆漚的蔗渣大；比堆漚的蔗渣大；礦物性基質(zhì)有些有很強(qiáng)的緩沖礦物性基質(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基質(zhì)沒(méi)有緩沖能力或緩沖能力很小。很小。 花卉對(duì)不同基質(zhì)花卉對(duì)不同基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)要求的化學(xué)性質(zhì)要求 泥炭土泥炭土 在低溫、由濕地植物遺體經(jīng)數(shù)千年堆在低溫、由濕地植物遺體經(jīng)數(shù)千年堆積而成積而成。 （1 1）高品位）高品位：富有機(jī)質(zhì)，礦化度低，富有機(jī)質(zhì)，礦化度低，pH低，氮、灰分含量低；低，氮、灰分含量低； 低品位低品位： 礦化度高，灰分含量高，礦化度高，灰分含量高，pH高。高

12、。（2 2）調(diào)配措施：）調(diào)配措施：為優(yōu)質(zhì)盆栽用土，選為優(yōu)質(zhì)盆栽用土，選用時(shí)應(yīng)加入足夠肥料，也可用作混合用時(shí)應(yīng)加入足夠肥料，也可用作混合基質(zhì)的主要成分，所占比例為基質(zhì)的主要成分，所占比例為2575。蛭石蛭石 為水合鎂鋁硅酸鹽，是云母類無(wú)機(jī)物加為水合鎂鋁硅酸鹽，是云母類無(wú)機(jī)物加熱至熱至800800100010000 0C C形成的一種無(wú)菌材料形成的一種無(wú)菌材料。（1 1）化學(xué)特性：）化學(xué)特性：pH7pH79 9，能提供一定量能提供一定量的的K K、CaCa、MgMg離子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)離子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（2 2）用途：）用途：優(yōu)質(zhì)扦插基質(zhì)，也可與其它優(yōu)質(zhì)扦插基質(zhì)，也可與其它基質(zhì)混用，不可長(zhǎng)期使用基質(zhì)混用，

13、不可長(zhǎng)期使用。長(zhǎng)期使用的。長(zhǎng)期使用的蛭石，結(jié)構(gòu)破碎、孔隙度降低、排水透蛭石，結(jié)構(gòu)破碎、孔隙度降低、排水透氣降低。氣降低。珍珠巖珍珠巖由硅質(zhì)火山巖粉碎加熱至由硅質(zhì)火山巖粉碎加熱至1000 1000 0 0C C膨脹而成膨脹而成的一種白色顆粒狀物質(zhì)。的一種白色顆粒狀物質(zhì)。 （1 1）化學(xué)特性）化學(xué)特性：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，陽(yáng)離子：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，陽(yáng)離子代換量?。ù鷵Q量小（CECCEC小于等于小于等于1.5mmol/kg1.5mmol/kg），），幾乎無(wú)養(yǎng)分吸收能力幾乎無(wú)養(yǎng)分吸收能力 。（2 2）用途）用途：與其它基質(zhì)配施，適用于：與其它基質(zhì)配施，適用于喜喜酸性纖維根類花酸性纖維根類花卉的栽培?；艿脑耘?。椰糠椰糠 又名椰榕，是椰子果實(shí)外皮又名椰榕，是椰子果實(shí)外皮經(jīng)粉碎加工而成的棕色纖維經(jīng)粉碎加工而成的棕色纖維粉狀物質(zhì)。粉狀物質(zhì)。n（1 1）化學(xué)特性）化學(xué)特性：呈酸性反應(yīng)。：呈酸性反應(yīng)。n（2 2）用途：）用途：是鳳梨、杜鵑等是鳳梨、杜鵑等酸性花木的良好基質(zhì)。酸性花木的良好基質(zhì)。四、無(wú)土基質(zhì)的展望四、無(wú)土基質(zhì)的展望目前世界上應(yīng)用最廣泛的基質(zhì)是草炭和巖棉，但草炭是不可再生的自然資源，巖棉廢棄物降解困難，均不符合長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的要求。其他基質(zhì)因運(yùn)輸成