几种无土栽培基质理化性质比较

2.1.2. 几种基质容重比较. 容重是指单位体积基质的重量, 用mg• m l- 1或g• L- 1来表示, 它反映基质的疏松或紧实程度[4] 。基质应有足够的重量, 以防止作物过重而倒伏。一般基质浇水后的容重以670g /L – 1260g /L较适宜。由表2可知, 石英砂容重最大, 其次为炉灰渣。珍珠石最轻。在选用基质时可以以石英砂或炉灰渣作为配合基质使用。
2.2. 基质的化学性质. 基质的化学性质主要反映了基质本身对养分的供应能力及对外加养分的缓冲能力, 几种基质及土壤的化学性质见表2。

2.2.1. 几种基质氮磷钾养分含量比较. 氮、磷、钾是植物生长所必需的营养元素, N、P、K 的供应状况直接影响到作物的产量和品质, 是作物生产中的主要限制因子。供试几种基质中全氮以蛭石最高( 表3), 为0.49 g•kg- 1。1: 1混合物次之, 为0.35 g• kg- 1。珍珠岩名列第三, 而炉灰渣和石英砂最低, 分别为0.14 g• kg- 1、0.04 g• kg- 1。基质的化学组分, 有机质含量和氮素转化决定了基质中全氮含量的多少。蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物。蛭石晶体由三个基本结构层组成的结构单元层堆置而成。每个结构单元层中, 上下两基本层均为硅氧四面体, 彼此尖端相对, 中间为硅氢氧镁铝层。在结构单元层中由于部分S i被铝取代, 因此具有多余的负电荷, 由结构单元层间的阳离子来补偿。蛭石的这种结构特点, 使其具有灼热时体积膨胀的性质和强的阳离子交换能力; 珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩, 主要成分为块状、多孔状、浮石状珍珠岩。正因为这种组成和结构, 使得蛭石的全氮含量最高, 珍珠岩次之; 石英砂因组分基本为S iO2, 抗风化能力又很强, 其全氮含量很低, 仅为0.04g• kg- 1; 所以在用炉灰渣和石英砂做栽培基质时, 一定要注意氮肥的补充。按植物营养有效性划分, 基质中的钾素可分为无效钾、缓效钾和速效钾, 其中速效钾是可被当季作物直接吸收利用的钾, 对作物生长起至关重要的作用。了解基质中K 素含量是合理有效施用钾肥的前提。珍珠岩的速效钾含量最高为1066.2 mg• kg- 1, 蛭石及1: 1 混合物含量其次, 分别为523.6 mg• kg- 1、772.3mg• kg- 1, 而石英砂最低甚至不含速效钾。基质中钾素含量主要取决于矿物化学组成及风化难易程度。蛭石和珍珠岩中K2O 含量分别为2% – 3% 和5.97%。珍珠岩较易风化故其速效钾含量较高, 而石英砂因本身矿物组成, 且不易分解, 故其速效钾含量极低甚至为零。炉灰渣因高温灼烧过程, 其钾素挥发损失较大, 速效钾含量也不高; 从而用炉灰渣和石英砂做栽培基质时, 也得及时施用钾肥以满足作物需要, 而其它几种基质和土壤相比都能满足作物生长之需。
基质的矿物组成及易风化分解程度决定了基质中有效磷含量。几种常见基质在有效磷方面, 珍珠岩、1: 1混合物、蛭石含量分列前三位, 分别为6.2 mg• kg- 1、5.0 mg• kg- 1、2.3 mg• kg- 1。而石英砂有效磷含量又是最低,为0.6mg• kg- 1。且与土壤相比, 它们有效磷含量均显不足, 在实际应用时应及时合理的补充磷肥。由以上分析可知, 选用蛭石, 珍珠岩和1: 1混合物作为基质, 可最大程度上满足作物生长时对N, P, K 元素的需求, 但在总体上与土壤相比, 用栽培基质, 特别是无机基质, 无法满足作物对养料的需求, 在应用方面要注意肥料的及时合理施用。
2.2.2. 几种基质交换性盐基含量比较. 土壤胶体吸附的碱金属和碱土金属离子(K+ , N a+ , Ga2+ , Mg2+ ), 各个离子的总合为交换性盐基总量。它与交换量之比即土壤盐基饱和度。盐基饱和度是土壤的特性, 也可为基质改良利用和基质分类提供重要依据。蛭石的交换性盐基含量最高,这主要与蛭石的化学组分有关, 蛭石是化学成分复杂的含水铝硅酸盐矿物, 一般含M gO 14% – 18%, Fe2O3 5% -17% , K2O 5% – 7%, Na2O 1% – 3% , GaO 0.5% – 2% 等。在风化分解后, 蛭石交换性盐基明显高于其他基质。炉灰渣和1: 1混合物交换性盐基含量也较高, 炉灰渣因其高温灼烧后钙、镁、钠、钾等盐基离子均以氧化物和碳酸盐形式保存下来。石英砂因除含S iO2 外其他化学组分含量极少又不易分解, 所以其交换性盐基含量最少。CEC 值过小,基质吸附能力差, 营养离子易流失。所以在利用石英砂作为基质时, 要注意采取措施防止养分流失, 更要注意养分的补充。