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基质的化学性质

基质的化学性质        是指影响基质PH值和养分含量的因子,主要有基质的化学组成及稳定性, 酸碱性, 阳离子交换量…

基质的化学性质
       是指影响基质PH值和养分含量的因子,主要有基质的化学组成及稳定性, 酸碱性, 阳离子交换量, 缓冲能力, 含盐量等。它们相互作用、共同影响基质的化学性质。 但是,这些因子的影响效应并不是同时或同等的。近年来, 基质化学性质的研究主要集中于微量元素的固定、 渗透势、 基质盐分、N 的移动性等。对有机化合物的微量元素的养分固定研究促成了泥炭珍珠岩肥料的成功研制, 丰富了微量元素的供应。在北欧,许多研究涉及岩棉或玻璃棉的性质, 如PH、 盐分淋洗效应等, 主栽作物西红柿、黄瓜、月季已实现了矿质棉栽培的精确管理。

1.化学稳定性
基质的化学稳定性是指发生化学变化的难易程度,主要由无机矿物组成的基质,如沙、石砾,如其成分由石英、长石、云母等矿物组成,则其化学稳定性最强;由角闪石、辉石等组成的次之;而以石灰石、白云石等碳酸盐矿物组成的最不稳定。前二者在无土栽培生产中,不会产生影响营养液平衡的物质;后者则会产生钙、镁离子而严重影响营养液的化学平衡,这是无土栽培中要经常注意的问题。

由植物残体构成的有机基质,如泥炭、木屑、稻壳、甘蔗渣等,其化学组成比较复杂,对营养液的影响较大。从影响基质的化学稳定性的角度来划分其化学成分类型,大致可分为3类:第一类是易被微生物分解的物质,如碳水化合物中的糖、淀粉、半纤维素、纤维素、有机酸等;第二类是有毒物质,如某些有机酸、酚类、丹宁等;第三类是难被微生物分解的物质,如木质素、腐殖质等。含第一类物质多的基质(新鲜稻草、甘蔗渣等),使用初期会由于微生物活动而引起强烈的生物化学变化,严重影响营养液的平衡,最明显的是引起氮素的严重缺乏。含有第二类物质比较多的基质会直接毒害根系。所以第一、二类物质较多的基质不经处理是不能直接使用的。含第三类物质为主的基质最稳定,使用时也最安全,如泥炭、经过堆沤处理后腐熟了的木屑、树皮、甘蔗渣等。堆沤是为了消除基质中易分解物质和有毒物质,使其转变成以难分解的物质为主体的基质。

2.无土栽培基质的酸碱性应保持相对稳定
 pH值表示基质的酸碱度。pH=7为中性,PH<7为酸性,pH>7为碱性。pH变化一个单位,酸碱度就增加或减少10倍。例如pH5较pH6酸度增加10倍,较pH7酸度增加100倍。 基质的酸碱性各不相同,既有酸性的,也有碱性的和中性的。无土栽培基质的酸、碱性应保持相对稳定,且最好呈中性或微酸性状态。过酸、过碱都会影响营养液的平衡和稳定。
 多数观赏植物比较适应5.5~6.5的pH值范围,但基质的 pH值以6.5(微酸性)~7.0(中性)为宜,并且最好容易人为调节,又不会供液后影响营养液某些成分的有效性,导致植物出现生理障碍。

3.盐基交换量
盐基交换量是指基质的阳离子代换量,即在一定酸碱条件下,基质含有可代换性阳离子的数量。盐基交换量可表示基质对肥料养分的吸附保存能力,并能反映保持肥料离子免遭水分淋洗并能缓缓释放出来供植物吸收利用的能力,对营养液的酸碱反应也有缓冲作用。
通常情况下, 盆栽时,基质的盐基交换量(CEC)在10一100me/100m3比较适宜, 小于偏低, 大于 偏高。若较低, NH3等元素容易被淋洗, 需要补充氮素以维持植物健康生长
me:—离子毫克当量(每毫升溶液中所含溶质的毫克当量数)

4.基质的电导率
 基质的电导率也叫电导度,是指基质未加入营养液之前,本身具有的电导率,用以表示各种离子的总量(含盐量),一般用毫西门子/厘米(mS/cm)表示。电导率是基质分析的一项指标,它表明基质内部已电离盐类的溶液浓度。它反映基质中原来带有的可溶盐分的多少,将直接影响到营养液的平衡。基质中可溶性盐含量不宜超过1000mg/kg,最好≤500mg/kg。
 受海水影响的沙,常含有较多的海盐成分;煤渣含代换钙高达9247.5mg/kg;某些植物性基质含有较高的盐分,如树皮、炭化稻壳等。使用基质前应对其电导率了解清楚,以便用淡水淋洗或作其它适当处理。
基质的电导率和硝态氮之间存在相关性,故可由电导率值推断基质中氮素含量,判断是否需要施用氮肥。一般在花卉栽培时,当电导率值小于0.37~0.5mS/cm时(相当于自来水的电导率值),必须施肥;电导率值达1.3~2.75mS/cm时,一般不再施肥,并且最好淋洗盐分;栽培蔬菜作物时的溶液电导率值应大1mS/cm。

5.基质的生物性质
 有机基质中的纤维素、半纤维素、木质素等物质占基质的比例表示,当无土介质的C/N超过30, 便会造成植物与微生物夺氮而导致早期缺氮。碳氮比很高的基质,即使采用了良好的栽培技术,也不易使植物正常生长发育。因此,木屑和蔗渣等有机基质,在配制混合基质时,用量不要超过20%,或者每立方米加 8kg氮肥,堆积2~3个月,然后再使用。另外,大颗粒的有机基质由于其表面积小于其体积,分解速度较慢,而且其有效碳氮比小于细颗粒的有机基质(细锯末的碳氮比为1000:1,而直径0.5cm的粗锯末的碳氮比则为500:1)。所以,要尽可能使用粗颗粒的尤其是碳氮比低的基质。
一般规定,碳氮比200:1~500:1属中等,小于200:1属低,大于500∶1属高。通常,碳氮比宜中宜低而不宜高。C/N=30左右较适合于作物生长。

6.基质的缓冲能力
 基质的缓冲能力是指基质在加入肥料后,基质本身所具有的缓和酸碱性(pH值)变化的能力。缓冲能力的大小,主要由盐基交换量以及存在于基质中的弱酸及盐类的多少而决定。
 含有较多的腐殖质的基质对酸碱两性都有缓冲能力。依基质缓冲能力的大小排序,则为:有机基质>无机基质>惰性基质>营养液。在常用基质中,有些矿物性基质有很强的缓冲能力,如蛭石,但大多数矿物性基质缓冲能力都很弱。因此,应了解清楚基质的缓冲能力,以便利用其优点,避免其缺点。

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