綠屋頂介質
薄層式綠屋頂若以垂直組成來看,可以分為植物層、介質層、過濾層、排水層、防水層、隔熱層和屋頂承重層等。
介質就是市售所謂【培養土】,培養土 的成分並非真正的土壤,而是一些質地較土壤粗的物質,因此不稱為土壤,而稱為介質,這些物質包含蛭石、真珠石、泥炭土、樹皮、稻殼等。
介質的選擇最注重其通氣性和保水性。由於相同介質的含水體積比和容器高度成反比,所以一般容器栽培之介質高度愈低,每次澆水的有效水百分比要高於介質較高者。但是因為低容器介質的實際體積,換算成單株分配得介質的體積很少,所以在介質的選擇上,保水性也不能忽略,當然通氣性更要注意。粒子小的介質會表現出重力水所佔百分比少,造成通氣性不良。土壤就是微小粒子所組成,尤其黏土的顆粒最小,而比重又大,所以容器栽培大多使用容器介質(container mixes)而不使用土壤(soil)的稱呼。
但若以寶銳所開發設計的綠地墊產品,則無此問題。所設計的穴盤主要是用來儲水、防根、排水之用,植物的介質則被隔離在防根板上,可以大範圍施作,且植物根部的生長有足夠空間與水分儲備之用。
在介質中,容器容水量(container capacity,CC)和充氣孔隙度(air filled capacity,AFC)所佔整個介質體積百分比稱之為總孔隙度(total porosity, TP)。一般土壤的總孔隙度約在50%上下,而容器介質最好能選擇孔隙度在75%以上,尤其是愈矮的容器,孔隙度的要求要愈高,否則很容易在澆水後因為不通氣而使植物根部生長不良。
在保水性方面,除非有自動灌溉設備,否則也是希望介質能保有較多的水,並能兼顧合理的通氣為較佳。但是高的容器容水量,不見得代表植物有較多的可應用的有效水(available water, AW)。同樣組成份的混合介質,給予不同的充填擠壓使得有效水百分比有所不同。栽培過程中,由於表面灌水或介質解所造成的介質迫緊(compaction)現象會降低有效水百分比。因此,介質的粒子穩定性對於中、長期的容器栽培作物也是很重要。粒子崩解不只會改變容器介質的體積外觀,還會減少通氣性,可能會增加單位容積的含水量,但是不見得會增加實際有效水涵養能力。嚴格的說,沒有任何一種單一介質成分就可以營造一個好的容器栽培根圈生長環境。所以如何混合數種介質成分以構成一種適合特定作物的容器介質是介質研究的主要課題。以下分別介紹幾種常見的介質。
表 優良栽培介質之理化特性標準
項目特性需求
觀葉植物栽培介質
溫室植物栽培介質
屋頂栽培介質
總體密度(容積比重)
0.30~0.75g/cm3(乾重比);0.60~1.20 g/cm3(濕重比)
0.64~1.20g/cm3(濕重比)
0.10~0.8g/cm3(乾重比);最佳0.5g/cm3
保水力
體積含水百分率20~60%
體積含水百分率35~50%
體積含水百分率30~50%
空氣孔隙率
排水後孔隙佔體積之5~30%
排水後孔隙佔體積之10~20%
排水後孔隙佔體積之15~20%
PH值
5.5~6.5
5.4~6.0(無土介質)
6.2~6.8(含土介質)
5.5~7.0
陽離子交換能力
2~40meq/100g(乾重比)
10~100 meq/100cm3
6~15 meq/100cm3
應有較高的陽離子交換能力(CEC)和緩衝性,以利保肥
可溶性鹽類
400~1000ppm
【0.57~1.42mS/cm】
(介質:水=2:1體積比)
0.51~1.25 mS/cm(含土介質)1.00~1.75 mS/cm(無土介質)
(介質:水=2:1體積比)
<3.5 mS/cm(飽和萃取液)
資料來源:台大園藝系張育森、賴允慧、侯炳丞,綠屋頂介質與植物之關係簡報
泥炭苔
泥炭苔
 泥炭苔為園藝栽培上經常使用之資材又稱介質或培養土,使用範圍非常廣泛,諸如穴盤育苗 (蔬菜、花卉等)、草花栽培(一、二年生草花)、盆栽(聖誕紅、百合、彩色海芋等)及介質栽培(番茄等果菜類)等經常使用。一般可略分為白泥炭(white peat)與黑泥炭(black peat)兩大類。前者主要由水苔屬(genus sphagnu)的苔蘚類(moss)沉積所形成,所以又稱水苔泥炭(sphagnum peat),後者是由一些水生植物在它們的生長地水體中分解沉降層積而成,主要是一些蘆葦(reed grass)及沼澤蘚苔(bog moss),所以又稱蘆葦泥炭(reed peat)。
通常利用泥炭苔的優良吸水性、高孔隙度及酸性特質來改善土壤的理化性。在苗圃也常用泥炭苔來包裝苗木,因為它不只有優秀的吸濕性,還可以吸收臭味,這對苗木的運輸貯存很有幫助。
由上述可知泥炭苔的通氣性及保水性都很好。目前台灣業者所使用的栽培袋就是從歐洲進口的泥碳苔。而市售泥炭苔調製介質則依其適用範圍不同而添加石英砂、真珠石等以調整其容積重量,供盆栽用的還會添加少許肥料,有的更添加界面活性劑以改善泥炭苔濕性不良的問題。
真珠石
真珠石
屬於天然石灰岩的一種,經高溫燒成的多孔隙白色粒狀物,清潔無菌,呈中性反應,通氣性良好,用來播種和改良土壤,又因白色反光不吸熱,可助喜低溫的種子順利發芽。
稻殼
稻殼
在臺灣是大宗的農業廢棄物,年產約四十萬公噸,而且在各地都有,取得非常方便。稻殼的的應用可以直接混用或經炭化後再使用,未經炭化的稻殼通氣性較佳,充氣孔隙度53%,容器容水量45%,總體密度0.09g/ml,但是炭化以後總體密度上升為0.1g/ml,而充氣孔隙度降為34%,容器容水量為64%。炭化的過程使稻殼粒子破裂,因此密度增加,降低通氣性。但是炭化後的稻殼其保肥力卻可提升一倍,陽離子交換能力由10me/100ml提高為22me/100ml。稻殼炭化時依灰化程度愈高PH值會上昇而偏鹼性,但如能控制適度炭化而不灰化,則PH值變化不大,應能維持與稻殼的6.8不相上下,導電度值的變化亦不大,約在0.34-0.38mS/cm之間。適度炭化的稻殼也可避免在物理性上的改變太大。
鋸木屑
鋸木屑
木屑不能直接用作介質材料,必須經過發酵處理。目前木屑來源主要來自於菇類栽培太空包堆肥淘汰後的廢棄物,以香菇和金針菇為大宗,每年合計約13萬公噸的棄置木屑。此類木屑由於已經菌類分解,所以果粒分佈較細,充氣孔隙度低,在8-9%之間,但吸水性強,約有70-80%的容器容水量。因為堆肥棄置時都還有大量N肥及未分解木質素,所以須經3-6個月堆置後才能使用。堆置可以使PH值趨向6~6.5,堆置也可以使原來在太空包木屑中含量達1115PPM的酚類化合物降到140PPM。酚類化合物在堆積時被微生物分解或轉化,使有毒抑制物減少。但是木屑調製介質因C/N比仍高達30以上,所以使用中仍有被微生物分解的情形發生,容重會變大,而通氣孔隙度會變小。
 稻稈
稻稈
─稻稈也是大宗農業廢棄物,應用於介質時須先切碎並經堆肥發酵後才能使用。稻稈堆置時須加氮肥才能加速其腐植化,所以稻稈堆肥的電導度較高,約有1.6~1.8mS/cm,但PH只有6.1,陽離子交換能力27me/100ml。值得一提的是其水份特性的曲線和泥炭苔類似,短期使用(3個月左右)其理化性甚佳,但是長期使用則會因為分解速度快,而有減少體積的情形。
蔗渣
蔗渣
所指的是糖廠的蔗渣,雖然數量正在銳減中,然而因來源集中於糖廠,取得不困難,所以在中南部使用於介質的數量很多。蔗渣如稻稈一樣須要堆積後才能使用,蔗渣堆肥的粒徑要小於稻稈堆肥,其理化性和金菇木屑極接近,但PH值及緩衝能力卻類似泥炭苔,缺點是使用中容易因分解而減量。
水苔
水苔
水苔是所有介質材料中最輕,容重只有0.02g/ml,但是吸水能力卻最強。水苔是高海拔之苔類植物,經採集曬乾後的產品,一般市面上所販賣的水苔,就是前在水族界相當流行的水草(某一種),經曬乾後所得之結果。水苔富含纖維素,吸水力強,可用於播種、高壓、扦插或接木,最適合蘭花類及高級觀葉植物栽培,出口苗木之包裝也多用之。因為其不定型的自然狀況,實在無法量測準確容器容水量,充氣孔隙度約在60%左右,PH值5.7。因為不定型,所以和其他介質成分混合時,往往無法發揮其原有之保水性和通氣性,使用上以單獨使用為多。
蛇木屑
蛇木屑
為蘭花栽培的最佳介質之一,具有良好的通氣性、排水性及保水性,依粗細不同,用途不同,粗的適合一般蘭花及觀葉植物,細的可混合其他介質供觀葉及吊盆植物栽培之用。
蛇木屑依其粗細分為1~3號,1號最粗,容重只有0.08g,最細的3號可達0.2g/ml。蛇木屑的通氣孔隙可達80%,通常用來增加混合介質的通氣性。因為不易分解,所以在介質中存留時間可以有好幾年,但攪拌中易折斷而使其密度加大。
 椰纖
椰纖
具有良好的通氣性與保水力。其pH值在5.0~5.5間,EC值在0.5ms/cm以下 ,因此椰子殼纖維被認為是最有可能被用來取代泥炭苔的一種優良介質材料。使用於介質的有塊狀椰殼碎片及短纖和細粉混合類似泥炭介質,經調製後有20%的通氣孔隙及50%容水量,PH值5.7,容重則有0.07g/ml。椰殼碎片由於粒徑大,使用法類似樹皮,須經腐熟或只用作覆蓋。
 蛭石
蛭石
為雲母經過高溫(760℃~1000℃)處理過之介質,結構為片狀,薄片間吸水能力極強,容水量37%,通氣孔隙43%,PH值6.4,卻不含礦物元素,陽離子交換能力可達2.7me/100ml,PH7.5,總體密度約0.1g/cc。蛭石可以增加內聚蓄水性及透氣性,是常見的介質,便宜又好用,它的缺點是時間久了會溶化,變像土一樣。蛭石的通氣、保水、保肥性質均極佳,但結構鬆散,容易破碎,所以不適合與土壤混合使用。可混合泥炭土或真珠石用於播種或扦插。
發泡煉石
發泡煉石
由粘土混合有機質的團粒經高溫燒結而成,具良好的保水性和通氣性,無菌、無臭,為優秀的介質,用於水耕及礫耕栽培。因有機質氧化而留下許多細微孔隙,粒子大小及形狀不規則,一般可製成8~45網目過篩分級,因此其容重、通氣、保水性也因大小分布而有不同。可是其穩定性高,可以和細粒徑材質拌合以增加通氣性。適合用於長期作物。
陶粒石
陶粒石
輕質、保水、透氣、乾淨性質穩定無毒、無菌、無蟲害、不腐爛、可重覆使用

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