专利名称：一种无土栽培基质理化性状的测定方法
技术领域：
本发明涉及对无土栽培基质理化性状的测定，获取基质的容重、持水能力、孔隙度、PH值、电导率等技术参数，保障其无土基质栽培的技术效果。
背景技术：
“无土栽培”字面之意是不实用土 壤或用替代物作为土壤，以营养液的滴灌代替传统的“基肥-追肥-灌水”的养分水分供应方式，即为“无土栽培”。本发明选用的棉花秸杆、玉米秸杆、小麦秸杆、稻壳、锯沫、菌渣、细砂、蛭石、炉渣、珍珠岩等基质，代替土壤，使用清水直接灌溉代替传统营养液灌溉的一种无土基质栽培技术。采用这种方式生产的蔬菜能够真正达到无污染、安全、营养“绿色食品”标准；利用农业生产废弃物配制基质可以发展循环农业，无土栽培将设施农业生产技术标准化，提高了生产者的技术水平，可使日光温室生产再上一个新台阶，因此生态效益也十分显著。.检索文献披露(1)东北农业大学园艺学院潘凯；韩哲的《无土栽培基质物料资源的选择与利用》刊登在北方园艺2009年01期；综述了基质在无土栽培中的重要作用，在对一些常见的基质物料理化性质进行比较的基础上，初步确定了无土栽培基质的选用原则，最后对无土栽培基质的资源利用提出了初步的建议。(2)南京农业大学园艺学院；中国农业科学院蔬菜花卉研究所；南京农业大学园艺学院高新昊、张志斌、郭世荣的《玉米与小麦秸杆无土栽培基质的理化性状分析》刊登在南京农业大学学报，2006年04期；披露将1-5 cm的玉米与小麦秸杆，按质量添加15%鸡粪与1%尿素，堆制90 d后风干，测定其理化性状。结果表明两种秸杆单独作为栽培基质时存在物理性状的缺陷，体积质量偏�。笮】紫侗绕螅挥衩捉崭嘶蔖H值偏高，而小麦秸杆基质电导率(EC)偏大，两种秸杆混合后基质的PH值与EC在基质适宜指标的上限；秸杆基质的营养元素丰富，以全氮、钾和钙含量较高，两种秸杆基质间各种营养元素含量差异较�。旌虾蠡实娜⑷�、全钾及速效磷、速效钾含量均显著高于草炭；秸杆基质的砷、汞、铅与铜含量均在绿色食品生产要求范围内，镉的含量符合无公害蔬菜生产的要求。因此，合成无土栽培基质是农作物秸杆资源化利用的一条有效途径。(3)中国农业大学农学与生物技术学院；高丽红的《无土栽培固体基质的种类与理化特性》刊登在农村实用工程技术(温室园艺)2004年02期；披露无土栽培生产中，无论是有固体基质类型的无土栽培，还是无固体基质类型的无土栽培，均离不开固体基质；了解和掌握固体基质的种类、基质的理化性状、基质的适用性等，是获得无土栽培成功的前提条件。(4)西北农林科技大学园艺学院；西北农林科技大学园艺学院程智慧；周艳丽；孟焕文的《番茄有机基质理化特性和栽培效益分析》刊登在中国农学通报，2005年07期；披露从容重、空隙度、栽培过程中EC值和pH值的变化、基质养分释放量、番茄养分吸收量、产量、成本等方面对5种有机基质的理化性质及栽培效益进行了分析。结果表明，5种有机基质的理化性状基本都在适应范围，基质C中氮、磷、钾养分含量高，pH和EC值较稳定，番茄产量和效益最高，分别比CKl增加11. 64%和26. 12%，比CK2增加18. 34%和9. 55% ;基质A其次，产量和效益分别比CKl增加I. 38%和14. 87%，比CK2增加7. 47% 和 4. 86%o本发明针对无土栽培基质是用基质代替土壤，其理化指标的测定方法研究滞后的问题，选取了大量基质原料和各种生产上已应用的基质配方，在不同条件下测定其各项指标，通过对取得的试验数据统计分析，得出了较为精确的各项指标测定方法，期望为无土基质栽培技术提供理论依据和技术支撑。
发明内容
本发明的目的在于提供基质理化性状的简捷实用、较精确的测定方法，为基质配方快速筛选和合理灌溉施肥提供技术参数。本发明的目的是这样实现的一种无土栽培基质理化性状的测定方法，确定了基质物理指标测定所需样品量、浸泡时长和倒置时间，将各值带入计算公式计算得出各物理指标值；对电导率和pH值的测定时所需样品量、水和样品体积比及浸泡时长等进行定量分 析；本方法的应用将为无土栽培基质配方的快速筛选及实现基质栽培的精准灌溉和精量施肥提供技术支撑；其方法
1)物理指标的测定取>4L将蒸馏水置于塑料杯中并标出3L线的刻度，并用小刀凿以出水口，称重得W1 ;将待测基质装填入烧杯中至3L线处，称重W2 ;然后用两层湿纱布封口，并将出水口用防水胶布密封，浸泡24小时后，将基质取出，除去出水口防水胶布，让3L线以上水分自由溢出，即在饱和水状态下称重W3,并将封口用的湿纱布称重W4 ;最后用湿纱布包住塑料杯后倒置，让烧杯内的重力水，自由浙干，称重W5 ；
2)电导率和pH值的测定把所采基质样与蒸馏水按体积比I:5混合，浸泡8-10小时，过滤、静置30 min,再用电导率仪和pH计测定其精确值。本发明所设计并测定的土壤的物理指标(容重、田间持水率、总孔隙度、重力孔隙度和非重力孔隙)和土壤化学指标的PH值、电导率，在评价土壤物理性能和土壤肥力等方面具有重要实践价值；土壤容重可以反映土壤松紧程度，直接影响着土壤蓄水和通气性，并间接影响着土壤肥力和植物生长状况；田间持水率视为作物有效水的上限，是灌溉制度指导以及评价旱涝的重要指标；土壤孔隙度表明土壤中空隙的体积，与含水量一起共同决定土壤中空气的含量，进而影响土壤中各种变化的进程和作物的生长；土壤pH对土壤元素转换、微生物区系、营养元素的有效性以及水土保持等方面有重要影响，并因此对植物生长产生一定影响；土壤电导率通常作为一个重要指标被应用，它可以直接反映出混合盐的含量，故常被用作土壤盐分测定方法之一；学者建议直接用电导率表示土壤含盐量，因此，基质各项理化指标的准确测定显得非常重要，
本发明构思所确定该方法的技术效果
(1)基质孔隙度大、容重�。∮�3L基质样品测其物理指标，浸泡时间24小时为宜，倒置自由浙干时间7-9小时，所测得物理指标能满足要求；
(2)无土栽培基质电导率测定基质样与蒸馏水本按体积比I:5混合，即基质为200ml，蒸懼水为IOOOml ;浸泡时间为8-10小时，电导率值最大，选定为最佳测定时间；
(3)无土栽培基质pH测定当基质浸泡时间4-14小时，pH值较稳定，当浸泡时间低于4小时或超过16小时后pH明显增大,选定无土栽培基质pH测定的最佳浸泡时间为4 14小时；(4)考虑电导率和pH最佳浸泡时间,在测定中基质浸泡时间选为8-10小时，以便同时快速测定两值。本方法将大大提高适宜栽培基质筛选进程，实现无土基质栽培的精准灌溉和精量施肥，彰显技术进步。
本发明对照附图作进一步说明。附图(表)为各基质物理指标测定结果表，不同浸泡时间基质电导率数值对比分析表和pH值适宜测定时间确定图。
具体的实施方式
本发明结合实施例作进一步的说明。 试验操作
(1)试验材料
原材料无机基质用河砂、蛭石、炉渣和烧过煤矸石等；有机基质用发酵棉杆、菇渣、发酵玉米秸杆和发酵玉米芯等；
选取较成熟的基质配方
玉米秸杆蛭石河沙=5:3:2 棉杆蛭石河沙=5:3:2 棉杆蛭石河沙=6:2:2 玉米秸杆炉渣河沙=5:3:2 棉杆炉渣河沙=5:3:2
(2)物理指标的确定
取一已知体(容)积(V ^ 4L，标出3L线并用小刀凿以小缝隙)的塑料烧杯，称净重(W1);把自然风干的待测基质装填入塑料烧杯至3L线，称重(W2);然后将装有基质的塑料烧杯用两层湿纱布封口，并将所凿缝隙用防水胶布封�。菰谒�24小时后(水位线始终要没过容器(塑料烧杯)顶部至少2cm)，从水中取出，除去封口胶布，让3L线以上水分自由溢出，即为饱和水状态下称重(W3),并将封口用的湿纱布称重(W4);最后用湿纱布包住塑料烧杯后倒置，让烧杯内的水分(重力水)自由浙干，称重(W5)。按以下公式计算各物理指标
权利要求
1.一种无土栽培基质理化性状的测定方法，其特征在于确定了基质物理指标测定所需样品量、浸泡时长和倒置时间，将各值带入计算公式计算得出各物理指标值；对电导率和PH值的测定时所需样品量、水和样品体积比及浸泡时长等进行定量分析；本方法的应用将为无土栽培基质配方的快速筛选及实现基质栽培的精准灌溉和精量施肥提供技术支撑；其方法 1)物理指标的测定取>4L将蒸馏水置于塑料杯中并标出3L线的刻度，并用小刀凿以出水口，称重得W1 ;将待测基质装填入烧杯中至3L线处，称重W2 ;然后用两层湿纱布封口，并将出水口用防水胶布密封，浸泡24小时后，将基质取出，除去出水口防水胶布，让3L线以上水分自由溢出，即在饱和水状态下称重W3,并将封口用的湿纱布称重W4 ;最后用湿纱布包住塑料杯后倒置，让烧杯内的重力水，自由浙干，称重W5 ； 以公式计算 容重(g/cm3) 持水能力(％) 总孔隙度(％) 通气孔隙(％) 持水孔隙(％)=总孔隙度-通气孔隙 大小孔隙比=通气孔隙/持水孔隙 2)电导率和pH值的测定把所采基质样与蒸馏水按体积比I:5混合，浸泡8-10小时，过滤、静置30 min,再用电导率仪和pH计测定其精确值。
全文摘要
本发明提供的一种无土栽培基质理化性状的测定方法，确定了物理指标测定所需样品量、浸泡时长和倒置时间，利用计算公式的计算值，对电导率和pH值的测定时所需样品量、水和样品体积比和浸泡时长的进行了定量分析；其方法的操作1步，取≥4L将蒸馏水置于塑料杯中并标出3L线的刻度，并用小刀凿以出水口，称重得W1；将待测基质装填入烧杯中至3L线处，称重W2；然后用两层湿纱布封口，并将出水口用防水胶布密封，浸泡24小时后，将基质取出，除去出水口防水胶布，让3L线以上水分自由溢出，即在饱和水状态下称重W3，并将封口用的湿纱布称重W4；最后用湿纱布包住塑料杯后倒置，让烧杯内的重力水，自由沥干，称重W5；2步将所采基质样与蒸馏水按体积比15混合，浸泡8-10小时，过滤、静置30min；再用电导率仪和pH计测定其精确值。
文档编号G01N1/38GK102778535SQ201110247488
公开日2012年11月14日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者丁峰, 何继武, 冯广平, 刘国宏, 孙晓军, 崔元玗, 崔龙, 张升, 李磐, 杨华, 蒲胜海 申请人:新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所
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