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        幾種可替代草炭/巖棉的無土栽培基質的性能和應用!

        日期:2020/7/5 17:15:46 標簽:無土栽培技術


        采用無土栽培技術進行種植,可以明顯提高產量,增進品質,并且可以減少病害,節省土地,節省水肥,凈化栽培環境,不受地域空間的限制,擴大應用范圍,因此具有廣闊的發展前景。無土栽培過程中,基質的使用是重要的環節,是必要的基礎。目前世界上廣泛應用的無土栽培基質是泥炭和巖棉等,這些基質具有較為理想的理化性質,但是成本昂貴,尤其泥炭是不可再生的自然資源,長期開采勢必造成資源的枯竭,而巖棉不可降解,長期應用會造成嚴重的環境污染?,F在各國科研人員都在研究草炭和巖棉的替代物,選材的原則主要體現為豐富、廉價、可再生及環保等方面。中國在研究可替代草炭和巖棉的基質方面取得了重大的進步,研制出的可替代基質主要涉及以下幾方面:

        一、農、林業副產有機物及廢棄物

        1.椰衣纖維

        椰子加工業的副產品。具有長纖維,松泡多孔,保水和通氣性能良好的特性,被認為是最好的草炭替代品。pH值4.5~5.5,偏酸。與草炭相比,椰衣纖維含有更多的木質素和纖維素,半纖維素含量卻很低,因此生物穩定性較好;可供植物利用的礦質元素,尤其是N、Ca、Mg含量低,但P和K的含量較高,持水性能要好于泥炭。椰衣纖維與有機肥料混合進行栽培時,可以緩解養分釋放的速度,為植株生長提供一個有利的環境。中國海南等地擁有豐富的椰衣纖維資源,價格低廉,是南方花卉生產中使用價值很高的栽培基質。

        2.蘆葦末

        中國現有葦漿類造紙企業40余家,每年排出蘆葦末總量在約1萬~15萬噸。長期以來,蘆葦末一直作為垃圾處理,成為造紙工業的有機廢棄物。研究表明,蘆葦末也可作為無土栽培基質。利用造紙廠廢棄料蘆葦末,添加一定比例的雞糞等輔料,在發酵微生物的作用下,堆制發酵合成優質環保型無土栽培有機基質(郭世榮,2003)。蘆葦末已廣泛應用于無土栽培和育苗之中,pH值7~8,具有較強的酸堿緩沖能力。蘆葦末中礦質營養豐富,可與天然泥炭相比擬,尤其是各種營養元素含量豐富,微量元素的含量能基本滿足作物生長發育的要求。但研究也發現,蘆葦末基質單一使用,尤其是作為盆栽基質和容器育苗基質時,由于通氣孔隙度過大,吸水、保水性能不佳,初次使用的干基質難以濕透,要花費大量精力在澆水上。要達到基質吸水性、保水性和通氣性的平衡,彌補單一基質的上述物理性狀的不足,生產上常選擇2~3 種不同類型基質進行復配使用。

        3.蔗渣

        蔗渣是來源于制糖業的副產品,100 噸甘蔗可產糖12 噸、甘蔗渣23 噸(含水)。中國南方蔗渣來源廣泛,除少量用于造紙和制造衣纖維醛外,大部分作為燃料燒掉。經處理后,蔗渣可用做無土栽培基質。甘蔗渣C/N高達169,不能直接作為基質使用,但是經過添加氮肥并堆漚處理后,可成為與泥炭種植效果相當的良好無土栽培基質,這為盛產甘蔗的南方地區發展無土栽培創造良好的物質條件。

        4.菇渣

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        無土栽培基質菇渣

        中國是食用菌栽培大國,菇渣是種植食用菌后廢棄的培養基質,可用做無土栽培基質。由于菇渣中全N、P、K含量較高,不宜直接作為基質使用,應與珍珠巖、蛭石等無機基質混合使用。

        5.樹皮

        樹皮是大花蕙蘭、卡特蘭、石斛蘭等蘭科植物及鶴望蘭、火鶴等最常用的無土栽培基質。樹皮是木材加工過程的下腳料,不同的樹種差異很大,無土栽培基質最常用的是松樹皮和杉樹皮。但樹皮保水性能差,又含有較多的樹脂、單寧、酚類等抑制物質,這些有害物質必須經充分堆制發酵使之降解(梁月花,2005)。與其他基質混合使用即可解決保水性、保肥性差的問題,樹皮經濟環保,南北方應用前景較為廣泛。

        6.鋸末屑

        質輕透氣、有較強的吸濕保水性、緩沖性好,來源廣泛,稍加處理便可作為良好的花卉無土栽培基質。各種樹木的鋸末屑成分差別很大,一般鋸末屑碳素含量較高。作為栽培基質的鋸末屑顆粒不宜太細,應有80%在3~7 mm之間,使用過程中消耗速度慢,結構良好,一般可連續使用2~6 茬。鋸末屑復合基質栽培切花菊效果良好,對切花菊的生長發育、養分和生理特性有一定的影響。

        7.稻殼

        稻殼是水稻加工時的副產物,含有豐富的營養元素,價格低廉,并且通氣、透水、抗分解,又不影響營養液灌溉時pH值的變動,養分有效性和可溶性鹽含量高,在產稻區是一種比較好的基質,但是持水能力較差,可與其他基質材料配合使用,用于育苗或作為土壤改良劑(董梅,2004)。稻殼經高溫炭化,徹底消毒,通透性好,持水空隙小,持水能力差,使用的時候要經常澆水。另外,稻殼不能炭化過度,否則受壓時極易破碎。

        二、工業廢棄物

        1.礦渣棉

        礦渣棉是工業巖棉的一種,以工業廢料礦渣為原料,熔化后用蒸汽噴射法或離心法制成的絮狀材料。也可用瀝青或酚醛樹脂制成各種規格的板氈和管殼等。礦渣棉幾乎囊括了非巖棉類無土栽培基質的優點,如具有很強的透水性、透氣性、保水性,物理性狀良好,化學性質穩定,隔熱性能好,使根際溫度保持穩定。經高溫消毒,無病蟲害,不腐爛,不破碎,使用壽命長等。此外它還可單獨做基質,不必與其他基質配制,就能給作物根際創造良好的水、氣供應環境。不易變型,物理結構穩定,不會板結,不用松土、換土??伤苄詮?,可人工將礦渣棉板、管割成各種形狀,再以不易腐爛變質的尼龍、塑料、玻璃制品做包裝,制成形色多樣的易養花器皿。而且由于質輕,可用于花卉的懸掛、壁掛,增加裝飾性。礦渣棉除具有以上和巖棉相同的優點外,還存在和巖棉一樣的缺點:首先,其體內所含元素大多為不可利用態,不能被作物吸收;其次,作物根部扎入礦渣棉中,移植時會造成傷根,必須在根系很小時移植或帶礦渣棉一同移植;另外,礦渣棉還有使皮膚刺癢的缺點,操作時最好先用水浸泡至飽和,并輕拿輕放。但由于其價格低廉,較為適合中國無土栽培。

        2.爐渣

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        無土栽培基質爐渣

        爐渣為煤燃燒后的殘渣,pH值6.8,如果未受污染,不帶病菌,不易產生病毒,含有較高的微量元素,種植時可不加微量元素。容重適中,種植花卉不易倒伏,但使用時必須粉碎,過5 mm篩,適宜的爐渣基質應有80%的顆粒在1~5 mm之間。爐渣的保水性差,不宜單獨使用,應與其他基質搭配使用。

        3.粉煤灰

        中國是世界上以煤為主要能源的國家之一,煤在能源構成中約占78%,全國燃煤消耗量達12 億噸/年,排放的粉煤灰渣高達1.8 億噸/年。在中國,粉煤灰取材較為容易,成本低,利用好粉煤灰具有重要的現實意義。從粉煤灰的理化性質看,粉煤灰具有容重小,比表面積大、通氣性、透水性好等特性,機械組成相當于砂質土。此外,粉煤灰還可改良土壤,可以降低土壤的黏粒含量、土壤容重;增加土壤的孔隙度,提高土壤的保水性。但是pH值偏高,使用時應進行調節。

        4.糠醛渣

        無土栽培基質糠醛渣

        糠醛渣是玉米芯經水解生產糠醛(呋喃甲醛)的副產品,目前中國共有200多個糠醛生產廠家,糠醛總產量約20×104 噸/年,而糠醛廢渣的產量就達約200×104 噸/年(王擎,2004)。目前大都采用堆積或挖坑傾倒的方法處理??啡┰缓袡C質,質地疏松,可以作為基質用于無土栽培,但是由于糠醛渣的酸性較強,在利用時應加入石灰調節pH值??啡┰鼘儆趶U棄資源,取材較為容易,而且使用成本會較低,合理利用后還可以降低對環境的污染,因此具有很好的經濟效益和社會效益。

        5.水晶泥

        水晶泥作為新型栽培基質,目前在市場上較為流行,受到大眾的喜愛。其是以輻射聚合方法生產的超強吸水材料為主要原料研制而成的,呈凝膠狀,是較為理想的基質。水晶泥質量輕,總孔隙度大,吸水率大,持水力強,具有一定的彈性和伸長性,熱容量大,絕熱性能好,對溫度反應穩定,適用于種植各種類型的花卉、蔬菜和糧棉等作物。水晶泥清潔衛生,無公害,降解后分解為水和CO2,能完全被植物吸收,沒有殘余,本身也不攜帶任何土傳性病蟲草害,外來病蟲害也不易在其中滋生。并且無毒、無味、不沾手、易清洗、干凈衛生,可配成不同的顏色,其本身具有較好的觀賞性??筛鶕煌参镏瞥刹煌瑺I養成分的配方,使其含有植物必需的各種營養元素和大量水分,日常管理簡單。

        6.模制基質

        模制基質是把基質模制成固定形狀,在上面預留栽培穴,種子或幼苗直接種在穴內,省去了栽培容器,便于消毒。農用巖棉就是模制基質。模制基質在花卉栽培上應用較多,澆水后基質的形狀隨容器的形狀而改變(毛羽,張無敵,2004)。

        7.吸水性聚氨酯泡沫

        在傳統的聚氨酯泡沫中,引入親水基團,以提高泡沫的吸水、保水功能。由于在聚氨酯泡沫的合成中,可以通過調整配方比例來控制泡沫的吸水量,控制泡沫在使用中的固、氣、水的組成比例,以滿足不同作物根系生長的要求。自身質量輕,還可根據不同作物要求進行調整并可制成各種形狀。

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        吸水性聚氨酯泡沫

        無土栽培已經在全國各地蓬勃發展起來,同時栽培基質的研制、開發和利用也有了大規模的發展,受到各地的重視,因地制宜,就地取材,變廢為寶將成為今后基質研發的主要方向。有機廢棄物的無害化處理,實現了資源的可循環重復利用,對緩解資源壓力,減輕環境污染也具有重要意義。


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