[其他]无土栽培基质

说明书

不断地研究无土栽培或土外栽培的方法，业已引起对各种类型基质的利用，特别是那些来源于植物的纤维、诸如砾石和火山灰一类的矿物质以及经过处理的诸如多孔珍珠岩或褐块石棉。

基质的选择取决于以下两个方面：一是取决于便于栽培的特性、良好的溶液保持力、满意的通气性、几何学和化学的稳定性等。二是取决于经济因素：基质的成本、必要的更新投资次数。如我们将会发现的那样，投资次数因上述栽培方法而不同，它可与所使用的基质类型有联系。

在经处理的矿物材料中，褐块石棉具有便于利用的性质。它具有大约95%的非常高的孔隙度、良好的保水力和良好的通气性。而且这种材料因其质轻而容易搬运。另一方面，从这些基质的成本明显的经济考虑出发，他们要使用多次。但多次使用带来了消毒问题，因此带来处理操作问题，在连续栽培过程之后，其结构遭受破坏，而增加了材料的复杂性。与此相应的一种后果是，结构的破坏造成失去改变生长条件的多孔性和紧实度。

在褐块石棉基质有利的特点中，其保留的有效水量是特别令人感兴趣的。

这种固有的特点决定其用于保持满意湿度条件的安全系数。对一种相同体积的材料来说，有效水量越大，提供的安全性越大。如果该种材料含有大量的有效水分，则在栽培期间可以在较长的时间间隔对基质进行液体供应。更好的是，当每单位体积有效水量增加时，可减少栽培所需的基质体积。

后一个特点是有明显实际意义的。一种小体积的基质，更精确地说一种较小量的纤维产品意味着该种材料较便宜。如果这种成本能充分降低，那么可能随之产生其它优点，特别是其成本在一定的限度以下时，可设想该种基质只使用1次，这就有可能在连续栽培之间免除基质的消毒作业。

本发明打算对无土栽培提供新的矿物纤维基质。根据本发明，这种矿物材料具有固有的特点，这就是显著地增加有效水分。

发明者们业已证实了纤维基质中水分的有效性和该基质结构特点之间所存在的比例。特别是，在发明者们已成功地在保证良好的保水性方面，确定出容重和纤维细度的最满意条件。

根据本发明，该基质的容重为50公斤/立方米以下，最好是40公斤/立方米以下，其纤维的直径至少平均为8微米，最好小于6微米。

用褐块石棉作为基质，以容重作为一项指标，一般是比较高的，约70～80公斤/立方米或多于70～80公斤/立方米。因此，根据本发明，该基质明显比常规基质轻。

这样的轻度实际上并不改变其多孔性。的确，常规的基质甚至有大约95%的多孔性。换句话说，在该基质中，纤维只占其体积的5%，其余的部分为水所占据。因而，容重的减少实际上并不增加溶液可利用的空间，但是因纤维平均直径的缩小（和这些纤维的增加）而使容重减少，则增加溶液的可用空间，它似乎有利于毛细管作用的改善，这种毛细管作用可解释该基质中有效水量的增加。

必须强调，减少容重并不总是必定缩小有用纤维的直径，这里指的是在参与形成对水持留起作用的毛细管网中的那些纤维。特别是对褐块石棉来说，这种生产方法需要有比较高比例称之谓“非纤维”颗粒的存在。“非纤维”这个名称用于描述直径远比狭义纤维直径大得多的颗粒，例如，武断地将这种颗粒的直径确定为40微米以上。非纤维颗粒常为基质总量的30%或甚至更高。如上所述，从其质量方面考虑，这种大个颗粒在形成毛细管网中和以后的溶液保持中起的作用很小。因此，理想的办法是，在一切可能的地方使用不含或只含小比例的非纤维材料。

实际上，在制造期间，在一般能确定其形状的热处理时多少压挤一下纤维，就能改变纤维毡的容重。这样就能得到有同样大小纤维的基质，只是在容重上有差别（其总的多孔性影响不明显）。

对由最粗纤维形成的基质而言，即对其平均直径超过6微米的纤维来说，已注意到，随着有效水的增加，容重愈大。这就解释了为什么在使用褐块石棉的地方，在最现代技术中以及用于生产基质的技术中，其纤维的直径大约为6微米，趋向是利用重的产品。

根据本发明，考虑使用较细的纤维，也就是说利用4.5-3微米或更小的纤维，容重的影响很不明显。因此，除在下文中出现的有关在负载溶液的条件下基质损坏外，使用由细纤维制成的非常轻的毡很有好处。

以细纤维形成一种大得多的毛细管网络的事实，再一次完全可以解释这种在特性上的差别。

虽然缩小组成基质的纤维直径似乎是有利的，但往往由于各种原因难以达到低于某个限度。第一个原因是，生产非常细的纤维，例如1微米以下的纤维，需要技术，在生产栽培基质时，其成本是不能接受的。