现代基质制备的目标是高效、高产、健康、安全。为满足上述要求,专业基质制备原料必须具备安全清洁、质量可控、均质稳定和供应可靠的特点。但是仅仅满足上述四个目标,还不足以生产出满足客户需求的专业基质。现代农业正在走向社会化分工时代,客户需要正在成为基质生产企业首要目标。怎样才能生产出满足不同客户个性化需求的定制化、柔性化产品?怎样打造企业独一无二的差异化产品?如何有效控制基质产品质量?这是当今每一个专业基质制备企业面临的共同问题。只有掌握了基质制备的真谛和核心,你才能够实现基质的定制化生产,你才能有效控制产品质量,满足终端客户需求。欧美等西方国家近年研究结果证明,定制基质的专业特性和技术优势,完全可以通过不同原料、不同粒径、不同调配工艺予以实现,从而最大限度地满足不同客户的个性化需求。
1,不同应用对象对基质粒径的要求
种苗生产基质主要采用细碎泥炭。现代新型筛分技术是保证原料粒度均质化和正确粒度分布的重要手段。通过几种不同粒径不同组分的基质原料组合,可以调制成具备制定功能和技术特征的定制基质,满足不同育苗用户的个性化需求。
花卉种植都需要结构稳定时间更长、通气条件更好的基质。这样的基质必须具有良好的粗糙的外观和用手紧握必须有的手感。只有选择正确原料和正确的粒径及其辅料,基质的物理平衡、化学平衡才能实现。
目前国内盆菜种植很火,生产过程简单便利,效益显著。但盆菜生产所需要的基质与种苗生产、花卉生产的基质特征有所不同。盆菜基质必须同时具有良好均质性和通气性,而只有通过选择合适的原料和恰当的粒度分级,才能满足这种需求。
林业苗木基质与前述种苗基质、花卉基质、盆菜基质有共同特征,但林业苗木基质除了要求组分平衡和结构稳定外,还必须具备恰当的营养水平,必须调节恰当和稳定的PH值。当然,栽培容器的大小不同和植物种类不同,林业苗木基质也可以制备成有几种不同的基质产品。
2,原料粒径对基质水气平衡的作用
首先,基质原料颗粒粒径的大小决定着颗粒之间的间隙大小。基质颗粒粒径越小,形成的孔隙越细,对水的吸力越强,固定的水分越多,通气性变的越差。由于基质颗粒表面都会形成薄薄的水膜,如果基质颗粒粒径越小,颗粒总面积越大,基质表面固持的水越多,也会造成基质吸水过多而通气不好。当基质颗粒间隙的当年孔径小于0.毫米时,基质对水的吸力就能够达到帕,这样的水分状况不仅空气无法进入,植物根系水吸力不能大于基质颗粒对水的吸力,造成基质中即使水分很大,但却无法被植物利用的生理萎蔫状况。
基质颗粒粒径控制着基质的水/气对比关系。基质原料颗粒粒径决定着基质间隙大小,基质间隙大小控制着基质水气对比关系。在0-0.2毫米粒径的基质颗粒中,含水量可以达到84%,基质颗粒直径在1毫米时,基质水体积百分比降到70%;当基质颗粒直径增大到4毫米时,基质含水水量则降到50%。可见,随着基质粒径的增加,基质中的含水体积在迅速降低,而当基质颗粒直径超过6毫米后,基质含水量则趋于稳定,维持在47%左右。与此相反,基质颗粒越小,空气体积越少。在0-0.2毫米粒径时,泥炭空隙中的气体体积只有5%。随着粒径增加,空气体积迅速增加。在颗粒直径为1毫米时,空气容量可以达到23%,当颗粒直径达到2毫米时,空气体积则达到35%,粒径达到4毫米时,空气体积已经超过了45%。当泥炭颗粒直径超过6毫米时,空气体积则趋近于48%的稳定状态。
种苗培育和基质栽培因受容器大小限制,根系容积极小,外部环境的温度、水分和营养浓度的些许变化都会导致基质性状的相应变化。基质除了必须提供植物锚定功能、充足平衡的营养供应外,还必须为植物根系提供协调的水气关系。为达到这一目的,必须使用泥炭等多种基质原料,通过控制基质颗粒粒径,合理调配不同粒径所占比重,才能达到满足种苗培育和植物健康生长的要求。可见,粒径调配是现代定制基质的技术核心。
3,基质性状的粒度分选和基质调制
基质原料粒度分选的关键设备是齿轮筛。齿轮筛是通过一系列同向转动的滚轴上众多星形齿轮之间的间隙来控制基质原料颗粒粒径的。
不同间隙的齿轮筛筛分的物料具有不同的物料粒径组合,对应着不同的利用方向。由下表可以看到,采用40毫米齿轮筛,筛下物属于超粗颗粒,其中15-40mm占25%,10-15mm占10%,5-10mm占20%,1-5mm占20%,1mm占25%。采用20毫米齿轮筛,筛下物10-15mm占20%,5-10mm占15%,1-5mm占18%,1mm占40%。采用10毫米齿轮筛,筛下物中,5-10mm占20%,1-5mm占30%,1mm占50%。
不同齿轮筛的物料颗粒构成
编号
颗粒类型
齿轮筛规格
不同粒径的颗粒比例
A
粗颗粒
40mm
25%的15-40mm,10%的10-15mm,20%的5-10mm,20%的1-5mm,25%的1mm。
B
中颗粒
20mm
20%的10-15mm,18%的5-10mm,22%的1-5mm,40%的1mm。
C
细颗粒
10mm
20%的5-10mm,30%的1-5mm,50%的1mm。
由于单一齿轮筛筛分的包含不同粒度的颗粒总和,不能作为颗粒组配的基础原料,所以需要用不同间隙的齿轮筛进行梯度联合,组成基质颗粒筛分生产线,物料从齿轮筛上通过,就可以顺次筛分成不同粒径的物料,为组配调制不同基质奠定基础。专业基质是用不同粒径的不同物料组配而成,颗粒粗细不同,形成不同的孔隙结构,生产出满足不同客户需要的定制产品。
基质原料粒径组配必须满足植物生长和栽培环境需求,而严格的粒度分选和持续的质量控制可以确保基质产品的组分平衡和均质化。目前应用的基质原料中,不同分解度的藓类泥炭、草本泥炭、不同来源的珍珠岩、蛭石、木纤维、粘土颗粒、椰壳纤维和椰糠等都需要经过齿轮筛粒度分选,才能进入基质调配和生产。
蝴蝶兰的栽培需要粒径大于20毫米的特粗基质。大型盆钵容器植物栽培,同样需要特粗基质。一品红、仙客来等盆栽花卉则需要粒径在15-20毫米的粗基质,而家庭盆栽、盆菜种植和林业苗木培育,则需要相对中等的粒径组成。对于大孔径穴盘和直径大于10厘米的盆钵,一般需要中粗基质。用于蔬菜和花卉种苗生产,则需要小于粒径小于10毫米的细颗粒。
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