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内行人怎么看基质

 

基质是种苗生产和无土栽培的必备资材。基质配方很多,市场上产品更多。但如何制备或采购一款针对特定作物和栽培条件的理想基质,却需要真正懂得基质的内行人才能办得到。

内行人怎么看基质?内行人把基质看作是水分的储库、气体的通道、酸盐的缓冲和植物的锚地。不同的基质产品,会有多类别的水储库,会有多样化的气通道,会有缓变化的微环境,会有适中化的锚固度。虽然自古以来植物就种植在土壤中,但基质这个采用现代科技制造出来的人造土,却替代了土壤登上了工厂化农业的高端舞台。

基质育苗

要制备出能满足客户需求的基质产品,基质制备企业需要从构建和提升基质的四大功能出发,根据种植植物需求和栽培技术,深入研究不同基质原料、调制工艺与基质功能关系后,才能制备出通气、透水、缓冲、锚固多种功能于一体的专业基质。

基质是一种低密度多孔隙物料,必须采用低密度多孔隙原料,否则就无法实现既能通气,又能存水,既能缓冲,又能锚固的专业基质。基质功能是由基质原料类型和调制工艺决定的。但是,原料性质不等于基质性质,基质性质不是原料性质的简单叠加。

所以,内行人看基质,看的基质原料的选择、基质结构的构建、基质性质的调制和生物菌剂或生物活性成分的添加。因为生物菌剂或生物活性成分不仅可以刺激植物生长,还可以避免或减轻病害的发生。添加了生物菌剂或活性成分的基质才是当今基质制备的最高段位。

1,基质原料的选择

可以用作基质原料的物料很多,但无一例外的都是低密度多孔隙物料,只是原料不同密度和孔隙不同而已。基质原料既有有机的,也有无机的,也有既不属于有机,也不属于无机的物料。

有机原料包括:藓类泥炭、草本泥炭、椰糠、椰块、木纤维、发酵木屑、发酵树皮、稻壳、泥炭藓等。

无机原料包括:珍珠岩、蛭石、浮石、火山岩、沙子、膨胀粘土等。

其他原料包括:花生壳、酒糟、醋糟、花生壳、可可壳、核桃壳、生物炭、酚醛泡沫、聚氨酯泡沫等。

虽然可以制备基质的原料很多,但是,不同基质原料的性状差异明显。有的通气好,有的吸水强。有的结构稳定,有的分解快速。有的缓冲容量大,有的结构作用强。虽然基质原料配合应该优势互补,尽量减少进口资源使用,积极扩大国产资源的利用。但是综合分析各种基质原料的优缺点,最优秀、最高效、最稳定、最安全的基质原料还非藓类泥炭和草本泥炭莫属。这是因为泥炭既有通气的大孔隙,也有存水的小孔隙,既有低pH、低电导、低营养的优势,也有低容重低密度的优势。加之泥炭富含腐植酸,具有强大的酸碱、养分的缓冲、存储和置换能力,可以保持基质长期稳定的pH、电导和营养微环境,目前世界上没有任何一种基质原料能全部超越泥炭的优势。

基质原料来源

2,基质孔隙的构建

基质的核心是合理的孔隙结构,因为孔隙结构决定了基质的储水、通气、缓冲和锚固功能的大小,而基质孔隙结构又决定于原料类型和原料特性。无机原料大多只靠原料表面活性保持水分,有机原料则既可以在原料表面保持水分,也可以在原料内部保持水分。还有的基质原料本身没有多少保水能力,但在基质中加入这个原料增加了基质通气性,所以,在基质制备中,选择什么原料,优先考虑的问题是原料对基质结构建造的作用。

为了建造良好的基质结构,除了要科学选择原料类型,更要关注原料的粒径频谱,因为不同粒径会构成不同孔隙。大粒径物料能构建大孔隙,从而扩大基质的空气孔隙。小粒径物料能构建小孔隙,虽然减少了基质气孔隙,但却能增加基质的水孔隙。在水孔隙中,又因为原料粒径不同,形成不同水吸力的小孔隙。孔隙对水的吸力在1-10千帕之间时,植物根系对水的吸力大于基质孔隙对水的吸力,这部分水分就能被植物根系吸收,这就是基质有效水。在基质孔隙对水的吸力大于10千帕时,基质对水的吸力大于植物根系对水的吸力,这部分孔隙中储存的水分就无法被植物利用,成为了无效水。基质中无效水量过高不仅不能被植物吸收利用,还会因为无效水过多阻碍空气进入,影响植物根系氧气吸收,抑制根系扩展。

基质原料对基质储水、通气、缓冲和锚固功能作用大小,还取决于基质原料的加工方式。发酵树皮的粒径分布会因为树皮加工、陈化、堆制和筛选方式不同而异;未经处理的藓类泥炭具有丰富的多孔结构,但加工成细颗粒状时,其空气孔隙比例和持水量会明显降低,这些都是原料加工方式不同对基质性质的直接影响。

现代基质制备过程,就是基质结构的建造过程。但是,由于大粒径原料会包容小粒径原料,所以,1升大粒径原料和一升小粒径原料混合在一起时的容积往往小于2升,说明基质结构建造过程远远不是1+1那么简单。如果再加上不同原料性质上的差异,基质结构建造难度还会进一步增加。以往基质结构建造研究采用的配方筛选方式有些过于少慢差费,未来方向是采用数字化技术破解基质结构建造难题,那时的基质结构建造将是一个数字化、智能化和自动化过程。

不同基质原料外观

我国基质制备还存在一个共性问题是忽视基质原料的稳定持续,有的企业随意更换基质原料和原料供应商。不同基质原料、甚至同一基质原料不同企业之间的加工处理方式不同,所得基质原料的技术指标都会存在肉眼可见或不可见的差异,采用不同来源的原料制备基质,即使依据完全相同的基质配方,其基质的技术指标和质量水平也会出现明显差异,造成不同批次间基质功能和质量的不均一和不稳定,大大降低了企业基质产品的可靠性和安全性,进而影响基质企业市场信誉。

3,基质性状的调制

基质结构建造完成后,接下来就进入到酸碱、电导、养分、润湿性的基质调制阶段。

基质原料类型不同,其基础pH和电导率值有明显不同。有的原料基础pH值和电导率很低,这就给调制基质性状留下较大施展空间,更容易根据植物需求不同,针对性地将基质pH值和电导率调整到植物适宜区间。而有的基质原料本底pH值和电导率值较高,留给基质调制空间太小,很难满足特定植物对pH值和电导率的要求,这样制备的基质性质和质量就不会很高。

pH是值表征基质酸碱强弱的指标。通用基质的理想pH范围在5.2–6.2之间,加水润湿后pH值应为5.8左右。播种育苗基质和插条生根育苗基质的理想pH值应为5.0 - 6.0之间,基质润湿后pH值应为5.6。虽然基质pH值略低,但基质使用过程中pH值既可能因施肥而有所升高,也可能因为灌溉水的水碱度大而升高,所以通常基质pH值5.6-5.8是合理的。

植物适宜pH值大多在5.6-5.8左右,藓类泥炭pH值大多在4.0-5.0之间,低于植物适宜空间,这就需要基质制备时进行合理调制。从pH值4.0-5.0调整到pH5.6-5.8,采用适量白云石、石灰石粉末混合均匀即可。如果选用pH5.0-5.5的草本泥炭制备基质,石灰用量就必然减少,因为草本泥炭的基础pH值已经接近5.6的目标值了。如果所选择的基质原料基础pH值大于植物需求5.6-5.8时,只能采用稀酸溶液去回调基质pH值。由于各种无机酸价格昂贵,稀释喷洒腐蚀设备,操作风险大,安全控制严,很难实现工业化。所以选择低pH值原料是基质调制的前提条件。作物秸秆发酵物的基础pH值大多超过7,所以秸秆、绿植发酵物是不能独立制备基质的。德国标准规定秸秆或绿植发酵物在基质中的添加量应在20%以下,最大不能超过40%。

基质原料对基质电导率调制的影响与对pH值调制的影响类似。通用基质的理想电导率介于1.0-2.0 mS/cm 之间,播种育苗基质和扦插育苗基质的理想EC值在0.5 - 1.1 mS/cm 之间。藓类泥炭的电导率在0.1-0.3 mS/cm之间,给了基质电导率调节留下较大空间,可以根据植物适应性不同,放心大胆地加入肥料、石灰、调理剂等添加剂。椰糠和椰块可能含有较高的可溶盐,如果不事先充分洗涤,可能会造成基质电导率超标,导致种植植物根系受害。堆制树皮会因为老化和堆制释放出可溶性物质,造成基质电导率超标,最好事先洗涤,避免基质电导率超标。秸秆和绿植发酵物的电导率大多超过1.5mS/cm,又无法洗涤,基质添加量过大就会导致基质电导率超标,一定要限制合理用量。

基质电导率现场检测

4,生物菌剂的添加

全球第四代基质标志是在定制基质之上添加了菌剂或生物活性组分。生物菌剂或微生物活性成分与基质配合使用,可以有效提高植物产量、品质和产值,防治作物病虫害。一些芽孢杆菌可抑制镰刀菌、腐霉菌和丝核菌引起的根部疾病,并通过抑制植物的食物来源来保护植物免受某些昆虫如蕈类和蓟马的危害,否则这些昆虫会化蛹到基质中传递给下一代。基质中的菌剂和生物活性成分可以代替化学杀菌剂来控制根部疾病,有的菌剂是有益真菌,可在天然真菌和植物之间形成共生关系,通过扩大根系生长,改善植物水分和养分吸收,减少移植冲击并提高植物抗逆性。添加生物菌剂是现代基质制备技术的最高阶段,也是我国未来基质制备技术的发展方向。

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