Hur man väljer ett substrat för jordfri odling

Hur man väljer ett substrat för jordfri odling

Det finns många substrat för jordfri odling, som alla är utgrävda och valda efter förhållandena på olika platser. De typer av substrat som nämns här hänvisar till vanliga substrat och är endast för referens.

1. typ

Klassificeringen av substrat baseras på substratens morfologi, sammansättning, form etc.. Följande är ett klassificeringssystem för smutsfria substrat, modifierat från Mr. Teruo Ikedas klassificeringssystem.

I detta system benämns den oorganiska matrisen och den organiska matrisen tillsammans som en enda matris för att motsvara den blandade matrisen.

2. Egenskaper hos olika jordfria kultursubstrat

Substratets egenskaper avser främst de fysikaliska och kemiska egenskaperna relaterade till de odlade växterna. Fysikaliska egenskaper inkluderar kapacitet, porositet, storlek-till-hålrum-förhållande, partikelstorlek, etc.;

Kemiska egenskaper inkluderar kemisk stabilitet, surhet och alkalinitet, katjonersättningskapacitet, buffertkapacitet, konduktivitet, etc. Ibland involverar det också några viktiga funktioner hos substratet, särskilt vatten, i växtlivsaktiviteter.

(1) vatten

①Vattnets roll Vatten är källan till liv. Vattnets viktiga roll i växtlivsaktiviteter inkluderar huvudsakligen följande aspekter:

För det första är vatten en viktig komponent i protoplasman;

För det andra är vatten råmaterialet för fotosyntes och hydrolys av organiskt material;

För det tredje är vatten lösningsmedlet och mediet för biokemiska reaktioner;

För det fjärde upprätthåller vatten växternas inneboende hållning: detta är en nödvändig förutsättning för att växter ska kunna utföra olika fysiologiska aktiviteter såsom celldelning, tillväxt och differentiering, gasutbyte och utnyttjande av ljusenergi;

För det femte passerar vatten genom lövens stomata, vilket minskar temperaturen inuti växten och upprätthåller en relativt konstant kroppstemperatur i varmt väder.

②Vattnets egenskaper som substrat för jordfri odling Vatten är en osynlig och smaklös genomskinlig vätska, och det är ett mycket bra lösningsmedel för många ämnen. På grund av detta har vatten som ett jordfritt odlingssubstrat följande egenskaper:

a. Tillräckligt med vatten och gödning men begränsat med syre De olika näringsämnen som behövs för växternas tillväxt kan lösas i vattnet och växterna kan lätt ta upp dem. Syrehalten i vattnet kan dock inte tillgodose behoven av växtrötternas andning. Därför är det nödvändigt att artificiellt blåsa upp eller få vattnet att strömma i kontakt med luften för att öka dess lösta syre.

b. Vätejonkoncentrationen (pH) i vatten är lätt att justera, men rotutsöndringarna är lätta att ackumulera. Vatten kan användas för att öka koncentrationen av vätejoner (syra) med saltsyra eller ättiksyra, och för att öka koncentrationen av hydroxidjoner (alkali) med natriumhydroxid eller kaliumhydroxid. Koncentrationen ökar.

Koncentrationen av syra eller alkali som vanligtvis används för att justera vätejonkoncentrationen i vatten är 0,1 mol/liter.

Rotsystemet i det hydroponiska mediet tar upp näring i vattnet å ena sidan och släpper ut en del organiskt material i vattnet å andra sidan och ackumuleras i vattnet. En betydande del av dessa organiska ämnen är de vanliga utsöndringsämnen som bildas av växter som växer i jorden under lång tid. Funktionen av denna typ av ämnen är främst att lösa upp eller komplexbinda de näringsämnen som inte lätt tas upp av rötterna i jorden; En del "avfall" av rotsystemet, såsom gifter, har en motsvarande rumslig fördelning i jorden och kommer inte att påverka rotsystemets normala absorptionsfunktion. I vattenmatrisen är det lätt att sugas in i kroppen igen av rotsystemet, så upprepad absorption, utsöndring och en ond cirkel av återupptag och återutsöndring bidrar inte till den normala tillväxten av rotsystemet och normal fysiologisk funktioner. Lösningen är att ofta byta ut näringslösningen eller cirkulera näringslösningen.

c. Näringsämnen är i nära kontakt med rotsystemet och tas lätt upp av rotsystemet, men det finns två huvudsakliga förutsättningar för att rotsystemet inte ska förankra plantan för att ta upp näring. En är att rotsystemet aktivt sträcker sig till näringsämnets position och kommer i kontakt med näringsämnet; Under rotsystemets verkan rör den sig runt rotsystemet och rör vid rotsystemet. Rotsystemet är suspenderat i näringslösningen, och näringsämnen kan lätt nå rotsystemet under frekventa fysiska rörelser. Därför, även om näringsämneskoncentrationen i lösningen är mycket låg, om koncentrationen av makroelement når den mikromolära nivån, absorberas den lätt av rotsystemet, även växter växer snabbast i denna näringslösning. Men näringslösningen kan inte stödja växtens enorma kropp. Så länge växtens vikt överstiger vattnets flytförmåga i näringslösningen kommer växten oundvikligen att sjunka. För att förankra plantorna använder någon en spaljé för att stödja plantorna, vilket låter rötterna passera genom spaljéns nät och komma in i näringslösningen. Efter att växten har vuxit upp är rotsystemet förlängt, och lämpligt förhållande mellan vatten och luft kan inte erhållas i näringslösningen. För att lösa detta problem kan vissa stöd placeras mellan spaljén som stöder växten och tråget som innehåller näringslösningen och gradvis öka höjden. Gör spetsen till rotsystemet alltid i näringslösningen och resten mellan vätskeytan och gallret. Vattenångan i denna del av utrymmet är relativt stor, vilket kan möta förhållandekraven för rotsystemets vatten och gas.

(2) dimma

Ett stort problem med vattensubstrat är dålig luftning.

Det bästa sättet att lösa detta problem är att spraya en vattenlösning av näringsämnen i en dimma, och rotsystemet suspenderas i utrymmet med detta näringsämne. Tillräcklig vattenånga och näringsämnen kan nås runt rotsystemet och samtidigt kan luftningsförhållandena runt rotsystemet tillgodoses fullt ut. Man kan säga att denna metod för näringsdimma är den bästa metoden för att möta förhållandet mellan vatten, näringsämnen och gas i rotsystemet, och den har inte använts officiellt i mitt land för närvarande.

(3) sand

Sand är ett vanligt förekommande substrat i jordfri kultur. Särskilt ökenområdet är det enda substratet som inte har något val.

Sand som ett jordfritt odlingssubstrat har följande egenskaper:

①Konstant vattenhalt Oavsett hur mycket vatten du häller i sanden, så länge den omgivande dräneringen är bra, kommer den att tillåta överskottsvattnet att sippra ut snabbt och bibehålla sin motsvarande vattenhalt; oavsett om du vattnar eller inte, så länge det finns tillräckligt med vatten i botten av sanden, kan det få vattnet att nå en relativt hög del genom sifonverkan och bibehålla en lämplig vattenhalt.

Vattenhalten i sand beror på dess partikelstorlek, och sandens partikeldiameter är 0.06-2 mm. Ju finare partiklar desto högre vattenhalt, men i allmänhet rinner sanden lätt av.

②Ingen kvarhållning av vatten och gödningsmedel, bra luftgenomsläpplighet Sand är mineral, kompakt struktur, nästan inga porer, vatten hålls på ytan av sandkorn, så vattnets flytande är stor och näringsämnena lösta i vatten går lätt förlorade med förlusten av vatten . Efter att vattnet och näringen i sanden har förlorats fylls porerna mellan partiklarna med luft. Jämfört med lermineraler har sand god luftgenomsläpplighet.

③Ge en viss mängd kaliumgödsel, och koncentrationen av vätejoner påverkas av sandkvaliteten. Vanligt förekommande sand innehåller några kaliumhaltiga oorganiska ämnen, som långsamt kan lösas upp och ge en liten mängd kaliumgödsel. Även rötter från vissa växter kan utsöndra en del organiskt material, som löser upp eller kelerar kalium i sanden så att det kan absorberas av rötterna. Växter som kan växa i sand har vanligtvis inte brist på kalium.

En del sand är sammansatt av kalkhaltiga mineraler. Vätejonkoncentrationen i denna sand är mindre än 100 nmol/liter (pH större än 7). Om den inte modifieras är den inte lämplig för allmänna växter. Den modifierade metoden kan lösas genom att justera vätejonkoncentrationen i näringslösningen. Det är bäst att använda sanden från flodstrandens alluviala land eller sanden från det eoliska landet.

④ Tung sand är inte lämplig för jordfri odling på höghus. Men det är fortfarande ett idealiskt jordfritt odlingssubstrat på grund av dess rikliga källor, låga kostnader och ekonomiska fördelar för gräsrotsplantering.

⑤Säker och hygienisk Sand sprider sällan sjukdomar och skadeinsekter, särskilt flodsand, som inte behöver desinficeras när den används första gången.

(4) Grus

Grus är detsamma som sand, men partikeldiametern är tjockare än sand, större än 2 mm. Substratytan är mer eller mindre rundad.

Dess förmåga att hålla kvar vatten och gödsel är inte lika bra som sandens, men dess luftgenomsläpplighet är starkare än sandens. En del grus innehåller kalkhaltigt material och sådant grus kan inte användas som jordfria odlingssubstrat.

(5) Ceramsite

Ceramsite är ett skiffermaterial som bränns i ca 800 grader och har en relativt enhetlig ballaststorlek, rosa eller röd. Den inre strukturen hos keramsit är lös, med många porer, liknande bikakestruktur, med en bulkdensitet på 500 kg/m3, lätt konsistens och kan flyta på vattenytan i vatten. Det är ett bra jordfritt odlingssubstrat.

Som ett jordfritt odlingssubstrat har keramsit följande egenskaper.

① Bra vattenretention, dränering och luftgenomsläpplighet. De inre porerna i keramsit fylls med luft när det inte finns något vatten. När det finns tillräckligt med vatten absorberas en del av vattnet och en del av gasutrymmet bibehålls fortfarande. När vattnet runt rotsystemet är otillräckligt diffunderar vattnet i porerna genom keramsitens yta in i porerna mellan keramsiten för att rotsystemet ska absorbera och bibehålla luftfuktigheten runt rotsystemet.

Storleken på keramsitaggregat är relaterad till dess vattenabsorption och luftpermeabilitet, och även relaterad till rotsystemets fysiologiska krav. När keramsit med större aggregat används som det jordfria odlingssubstratet är porerna mellan aggregaten i allmänhet stora. Jämfört med keramsiten med små aggregat är luftfuktigheten och fukthalten mindre. Genom att välja storlek på keramsiten kan man få de goda vattenförhållanden och luftningsförhållanden som växterna kräver.

② Måttlig retentionskapacitet för gödselmedel Många näringsämnen kan inte bara fästa vid ytan av keramsit, utan också komma in i porerna inuti keramsit för tillfällig lagring. När näringskoncentrationen på keramsitytan minskar, rör sig näringsämnena i porerna utåt för att möta rotsystemets behov för att absorbera näringsbehovet. Precis som keramsits vattenretentionsförmåga är gödselretentionskapaciteten hos ceramsite i ett måttligt intervall jämfört med andra substrat.

③Vätejonkoncentration av kemiskt stabil keramsit

Den är 1~12590 nanomol/liter (pH9~4,9) och har en viss mängd katjonisk substitution (60~210 mmol/kg). Olika källor till keramsit har skillnader i sin kemiska sammansättning och fysikaliska egenskaper (Tabell 4-1, Tabell 4-2), men de är alla lämpliga som jordfria odlingssubstrat.

④ Säker och hygienisk Ceramsite föder sällan insektsägg och patogener. Den har ingen speciell lukt och släpper inte ut skadliga ämnen. Den är lämplig för jordfri odling av blommor dekorerade i byggnader som hem och restauranger.

⑤ Ej lämplig för jordfri odling av växter med smala rötter

Diametern på matriskeramsitaggregat är större än hos sand, perlit etc. För växter med tjocka rotsystem är vatten- och luftmiljön runt rotsystemet mycket lämplig, men för växter med smala rotsystem som rhododendron är de stora porer mellan keramsiter är lätta för rötter att växa. Lufttorka bör därför inte användas för att odla denna typ av växt.

(6) Vermikulit

Vermikulit är hydratiserat magnesiumaluminiumsilikat, som bildas när glimmerliknande oorganiska ämnen värms upp till 800-1000 grad . Glimmerliknande oorganiska ämnen innehåller vattenmolekyler och vid upphettning expanderar vattenmolekylerna till vattenånga, som spränger det hårda oorganiska ämnesskiktet och bildar små, porösa, svampiga kärnor. Volymen vermikulit expanderad genom högtemperaturbehandling är 18-25 gånger originalet, volymdensiteten är mycket liten, 80 kg/m3, och porositeten är stor. Vermikulit som används som ett jordfritt odlingssubstrat har följande egenskaper:

① Stark vattenabsorption, stark förmåga att hålla kvar vatten och gödningsmedel Vermikulit kan absorbera 100-650 liter vatten per kubikmeter, vilket är 1,25-8 gånger mer än sin egen vikt. Bland de jordfria odlingssubstraten som introduceras i den här boken har vermikulit den största vattenupptagningsförmågan, katjonersättningskapacitet på 10 mmol/kg och stark vatten- och gödningsförmåga.

② Porositeten är stor (95 procent), och den andningsbara vermikuliten absorberar vatten för att minska gasutrymmet, och vermikuliten som når den mättade vattenhalten har dålig luftgenomsläpplighet. Eftersom vermikulit har ett stort gasutrymme och stark vattenupptagningsförmåga, kan vattenhalten i vermikulit justeras på konstgjord väg för att uppnå bästa vatten-luftförhållande lämpligt för vissa blommor och växter. Vermikulit är ett bra jordfritt substrat för de flesta blommande växter.

③Koncentrationen av vätejoner är 1-100 nanomol/liter (pH9-7), vilket kan ge en viss mängd kalium, en liten mängd kalcium, magnesium och andra näringsämnen. Dessa egenskaper bestäms av den kemiska sammansättningen av vermikulit.

Den kemiska sammansättningen av vermikulit är (Mg2 plus , Fe2 plus , Fe3 plus )3[(Si, Al)4O10](OH)2·4H2O. Även om vermikulit innehåller hydroxidjoner, så att koncentrationen av vätejoner är mindre än 100 nmol/L (större än pH7), på grund av matrisens starka permeabilitet, kan rötterna hos de flesta blomväxter justeras med koncentrationen av vätejoner i näringslösningen. Skaffa en bra boendemiljö.

④Säker och hygienisk Vermikulit bildas vid hög temperatur och har steriliserats. När ny vermikulit används kommer den inte att steriliseras och kommer inte att infektera patogena bakterier och insektsägg. Den använda vermikuliten kan steriliseras med hög temperatur eller steriliseras med 1,5 g/L kaliumpermanganat eller formalin (finns i kemiska reagensbutiker) och kan användas kontinuerligt.

Vermikulit i sig har ingen speciell lukt och avger inte skadliga gaser.

⑤ Det är inte lämpligt att använda vermikulit under lång tid, dess struktur kommer att brytas, porositeten kommer att minska och dräneringen och luftpermeabiliteten kommer att minska. Därför kan den inte stå under hårt tryck under transport och användning. Generellt sett, om vermikuliten används 1-2 gånger kan den inte längre användas för att plantera samma sorts blommor, men blomväxter med smala rotsystem bör planteras om.

(7) perlit

Perlit är ett mineral bildat av kiselhaltiga vulkaniska bergarter, uppkallad efter sina pärlformade sfäriska sprickor. Vattenhalten i kiselhaltigt vulkaniskt berg är cirka 2 procent till 5 procent. När den krossas och värms upp till cirka 1000 grader expanderar den för att bilda expanderad perlit för jordfri odling, och dess bulkdensitet är liten, 80 till 180 kg/m3. Detta mineral har en sluten cellstruktur.

① Karakteristika för perlit

a. God luftgenomsläpplighet och måttlig vattenhalt Perlitens porositet är cirka 93 procent, varav luftvolymen är cirka 53 procent och vattenhållningsförmågan är 40 procent. Vid vattning stannar det mesta av vattnet på ytan och flyter lätt på grund av den lilla vattenspänningen. Därför är perlit lätt att dränera och lätt att lufta.

Även om vattenabsorptionen av perlit (4 gånger sin egen vikt) inte är lika bra som för vermikulit, kan perlit överföra vattnet i det nedre lagret när det finns vatten i det nedre lagret (som i en blomkruka som inte läcker ut) genom vattenledningen mellan partiklarna. Drar in perliten genom hela krukan och bibehåller korrekt permeabilitet. Dess vatteninnehåll har till fullo uppfyllt behoven av växtrotliv. Därför är det bättre att välja perlit än vermikulit när man odlar några blommor som har strikta krav på förhållandet mellan vatten och luft. Speciellt när man odlar några syraälskande sydblommor kan perlit bättre återspegla dess fördelar.

b. Vätejonkoncentrationen för kemiskt stabil perlit är 31,63-100 nmol/liter (pH7.5-7.0).

Katjonersättningsmängden av perlit är mindre än 1,5 mmol/kg, och den har nästan ingen näringsupptagskapacitet. De flesta av näringsämnena i perlit kan inte absorberas och utnyttjas av växter. Dess vätejonkoncentration är högre än för vermikulit, vilket är en av anledningarna till att den är mer lämpad för att plantera syraälskande blommor i söder.

c. Det kan användas ensamt som ett jordfritt odlingssubstrat, eller det kan blandas med torv, vermikulit etc. De relaterade blandade substraten kommer att introduceras i följande kapitel.

② Problem som bör uppmärksammas vid användning av perlit

Först, efter att perliten hällts i näringslösningen, är det lätt att odla grönalger på ytan som utsätts för ljus. För att kontrollera tillväxten av grönalger kan du byta ut perliten på ytan, eller vända den ofta, eller undvika ljus.

För det andra är perlitdamm mycket irriterande för halsen (halsen), så försiktighet måste iakttas. Det är bäst att spraya den med vatten före användning för att förhindra att damm flyger.

För det tredje är perlitens specifika vikt lättare än vatten, och den kommer att flyta på vattenytan när det regnar mycket. Som ett resultat är kontakten mellan perlit och rotsystemet inte tillförlitlig, det är lätt att skada rötterna och växterna är benägna att stanna. Planer för översvämningskontroll och vattenloggning bör ordnas i förväg.

Alla växtrötter är lämpliga att odla i perlit, speciellt syraälskande smala fibrösa rotblommor,

Den är inte lätt att odla i andra substrat men växer robust i perlit.

(8) stenull

Stenull är ett fibröst mineral tillverkat av en blandning av 60 procent diabas, 20 procent kalksten och 20 procent koks. till filament med en diameter på 0,005 mm och tryck sedan in det i ett ark med en bulkdensitet på 80-100kg/m3, och tillsätt sedan ett fenolharts för att minska ytspänningen vid kylning till cirka 200 grader. Gör det vattenhållande.

Stenull användes först i jordfri odling av Hornum i Danmark 1969. Den väckte snart uppmärksamhet från Nederländerna, och nu använder 80 procent av den jordfria odlingen av grönsaker i Nederländerna stenull som substrat. I världens jordlösa odling rankas området som ockuperas av stenull först.

①Karakteristika för stenull som ett träfritt odlingssubstrat

a. Lågt pris, lätt att använda, säkert och hygieniskt

Den främsta orsaken till blommor. Kostnaden för de anläggningar som används för stenullsodling är också låga. Stenullen har behandlats vid hög temperatur. Det är inte nödvändigt att sterilisera vid användning av ny stenull. När du byter kruka behöver du bara lägga det ursprungliga lilla stenullsblocket i det stora stenullsblocket, vilket är väldigt bekvämt.

b. Brett användningsområde Stenullssubstratet kan användas för jordfri odling av olika grönsaker och blommor. i näringsfilmsteknik

Stenull kan användas som substrat i teknologier som djupvätskeflödesteknik, droppbevattning och flerskikts tredimensionell odling; oavsett om det är ett tjockt rotsystem eller ett smalt rotsystem kan det växa bra i stenull. Speciellt för blommor som inte behöver byta underlag ofta är det mycket lämpligt.

c. Vatten-luft-förhållandet är rätt för många växter

Bomull har stora porer, upp till 96 procent, och stark vattenabsorption. I ett tillräckligt tjockt stenullsskikt ökar vattenhalten i stenull gradvis uppifrån och ner. Gasen minskar gradvis från topp till botten, så vatten-gasförhållandet i stenullsblocket bildar en gradientförändring från topp till botten. Rottillväxten hos växter planterade i stenullsblock tenderar att vara i den mest lämpliga rotmiljön (det vill säga förhållandet mellan vatten och luft är lämpligt). Se Tabell 4-3 för den vertikala fördelningen av fukt och luft i stenullsblocket.

② Problem som bör uppmärksammas vid användning av stenull

För det första är vätejonkoncentrationen i ny oanvänd stenull relativt låg. I allmänhet är vätejonkoncentrationen under 100 nmol/liter (högre än pH 7). Om en liten mängd syra tillsätts till bevattning före användning, kommer vätejonkoncentrationen att öka efter 1 till 2 dagar.

För det andra är stenull icke-nedbrytbar, och behandlingen efter användning har ännu inte lösts. Den vanliga metoden är att använda den använda stenullen som jordvårdsmedel, och en del återvinns som råvara för produktion av stenull. Men dessa metoder undersöks fortfarande.

I jordfri odling är stenull fortfarande mycket lämplig som underlag för takträdgårdar, speciellt för plantering av vintergröna fleråriga trädarter, såsom femnåls tall, podocarpus och cypress. I landskapsdesignen med droppbevattningssystem kan stenull användas under lång tid, men den är inte lämplig för plantering av snabbväxande eller tvååriga gräsblommor, eftersom den gamla stenullen efter byte är svår att kassera.

(9) Silikon

Det finns två typer av kiselgel som används som substrat för jordfri odling, den ena är kiselgel G och den andra är kiselgel B. Kiselgel G är en färgskiftande kiselgel, som är blågrön när den torkar och blir rosa eller färglös efter att ha absorberat vatten. Dess vattenabsorption och näringsadsorption är inte lika bra som kiselgel B. Kiselgel B expanderas under bränningsprocessen och har fler porer i strukturen, och dess förmåga att absorbera vatten och lagra näringsämnen är mer än dubbelt så stor som kiselgel G.

Dess egenskaper är bättre än sand.

Eftersom kiselgel är en kristallin partikel kan den rumsliga fördelningen av växtrötter ses tydligt, vilket bidrar till det roliga med jordfri odling.

Förutom växter med smala rötter som rhododendron, som inte lämpar sig för smutsfri odling av silikagel, är de flesta av de tjockare, synliga rotsystemen som vissa luft- eller köttiga rotblommor lämpliga.

(10) Jonbytarharts

Jonbytarharts kallas även jonjord. Det är ett slags jordfritt odlingssubstrat som erhålls genom att blanda de näringsämnen som växter kräver med katjoniska eller anjoniska adsorbenter som epoxiharts i olika proportioner. Detta substrat är detsamma som andra substrat, säkert och hygieniskt, giftfritt och smaklöst, och jonerna som adsorberas på hartset frigörs långsamt för växter att absorbera, även om koncentrationen av joner som adsorberas på hartset är hög, kommer det inte att skada växterna.

Nackdelen med jonbytarharts är att det är dyrt och behöver regenereras när det återanvänds.