固体基质
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固体发酵法简介固体发酵法是一种利用微生物在固体基质中生长代谢产生有用产物的生物技术方法。
通过在适宜的温度、湿度和通气条件下,将有机物质与微生物接种于固体基质中,经过一定时间的发酵,可获得所需的发酵产物。
这种方法广泛应用于食品加工、农业废弃物处理和生物能源生产等领域。
发酵原理固体发酵的原理是将含有碳源和生长因子的固体基质与微生物接种物混合,通过微生物的代谢作用,利用基质中的有机物质进行生长、产生酶和代谢产物。
微生物在发酵过程中,通过分泌的酶降解基质中的碳水化合物、蛋白质和脂肪等,转化为能量、有机酸、酶和其他有用产物。
这种方法与液体发酵相比,具有较高的微生物密度和产物浓度。
固体发酵的主要过程包括微生物的生长、代谢产物的生成和基质的转化。
微生物的生长需要适宜的温度、湿度和通气条件。
基质中的有机物质被微生物降解和转化,产生的代谢产物可以直接从基质中收集和提取。
发酵基质固体发酵法中常用的发酵基质包括谷物、豆类、木屑和废弃农作物等。
这些基质具有较高的碳源含量和适宜的结构特性,可以提供微生物生长所需的营养和支持。
不同的基质适合不同类型的微生物和发酵产物的生产。
谷物基质谷物基质如玉米、小麦和大豆等,含有较高的碳水化合物、蛋白质和维生素等营养物质。
这些谷物基质在发酵过程中可以被微生物降解,产生乳酸、酒精和酶等有用产物。
谷物基质的结构较为均匀,易于控制发酵过程中的温度和湿度。
豆类基质豆类基质如豆饼、大豆渣等,含有丰富的蛋白质、纤维素和抗氧化物质。
这些基质在发酵过程中可以被微生物降解,产生氨基酸、酶和其他发酵产物。
豆类基质的结构较为复杂,需要在发酵过程中加入适量的水分和调节pH值。
木屑基质木屑基质如锯末、稻壳等,含有丰富的纤维素和木质素。
这些基质在发酵过程中可以被微生物降解,产生纤维素酶、木质素降解酶和其他有机酸。
木屑基质的结构较为松散,需要较高的通气条件和适量的水分来保证微生物的生长活性。
废弃农作物基质废弃农作物基质如秸秆、麸皮等,含有丰富的纤维素和半纤维素。
固液结合发酵法的原理
固液结合发酵法是一种常用的发酵方法,通常用于生产食品、饲料和发酵制品等。
它的原理基于以下几个方面:
1. 发酵微生物:在固液结合发酵中,微生物是关键的组成部分。
通常使用的微生物包括细菌、酵母菌和真菌等。
这些微生物能够利用基质中的碳源、氮源和其他必需营养物质,通过代谢过程将有机物转化为所需的产物。
2. 固体基质:固液结合发酵法中,发酵基质通常是由固体和液体组成的混合物。
固体基质可以是各种有机物,如麦麸、玉米渣、豆渣等。
液体基质则提供了水分和其他必需的营养物质。
3. 营养物质:发酵微生物需要适当的营养物质来生长和繁殖。
这些营养物质包括碳源、氮源、矿物质、维生素等。
固液结合发酵中,这些营养物质通常通过固体基质和液体基质提供。
4. 发酵条件:为了使发酵过程顺利进行,需要适宜的发酵条件。
这包括适当的温度、pH值、氧气供应和搅拌等。
不同的微生物对这些条件有不同的要求,因此需要根据具体的发酵过程进行调控。
在固液结合发酵过程中,微生物通过代谢作用将固体基质中的有机物转化为所需的产物。
这些产物可以是发酵食品、饲料添加剂、酒精等。
这种发酵方法具有简
单、经济、易于操作等优点,因此在食品和生物工艺行业得到广泛应用。
无土栽培基质凡是不用天然土壤,用基质栽培作物的方法统称为无土栽培;无土栽培目前已成为设施农业的重要内容,也是农业作物工厂化生产的重要形式,是发展高效农业的新途径。
无土栽培分为基质栽培和无基质栽培,基质栽培又分为有机基质和无机基质栽培。
无土栽培基质是能为植物提供稳定协调的水、气、肥结构的生长介质。
它除了支持、固定植株外,更重要的充当养分和水分的载体,使来自营养液的养分、水分得以中转,植物根系从中按需选择吸收。
基质栽培的关键是基质种类的选择,基质是无土栽培的基础与核心,因此,基质的的研究也反映了无土栽培的水平,对实际生产具有重要作用。
1.无土栽培基质研究历史无土栽培的历史虽然很古老,但真正开始于1860 J.Boussingault和Salm-Horstmar对无土栽培基质的研究;发展始于1965年英国温室作物研究所的NFT技术和1968年丹麦Grodan公司开发的岩棉(Rockwool)栽培技术。
最早的栽培基质是砂子Salm Horstmar(1871)用石英、河沙、水晶、碎瓷、纯碳酸钙、硅酸以及活性炭作为燕麦的生根基质。
随后Hall(1914)用不同级别的沙、粉粒、高岭土栽培羽扇豆和大麦。
及后来,蛭石被Woodcock)(1946)用来作为兰花的栽培基质等等。
作为无土栽培的基质范围很快扩展。
美国、以色列、日本等国家的无土栽培走在世界的前列。
我国无土栽培起步较晚,20世纪70年代主要用于水稻无土育秧,80年代仅在蔬菜工厂化育苗和园林苗木育苗上有所发展。
就目前国内设施农业的生产实践看,栽培方式和技术是限制其发展的因素;我国土培存在连作障碍和土壤次生盐渍化的问题,另外,流动水培设施成本高、管理难度大。
因而,进行无土基质栽培将是设施农业的主要方向之一。
2.无土栽培基质的主要作用无土栽培基质的作用包括,固定支持作物、持水作用、透气作用、缓冲作用和提供营养的作用。
固体基质是最主要的一个作用,使植物能够保持直立而不致于倾倒的同时给植物根系提供一个良好的生长环境;固体基质都有保持水分的能力,不同基质的持水能力有差异。
各种培养基琼脂原理培养基是用于微生物培养的营养物质的混合物。
琼脂是常用的固态培养基的凝胶基质,由糖类和蛋白质组成。
琼脂的主要原理是在移液过程中表现出固体状态,并提供微生物在其上生长所需的营养物质。
常见的琼脂凝胶培养基包括固体琼脂培养基、液体琼脂培养基和半固体琼脂培养基。
下面将介绍这些琼脂培养基的原理。
1.固体琼脂培养基固体琼脂培养基是将琼脂加入到液体培养基中,在加热和冷却过程中形成凝胶。
这种凝胶状培养基提供了一个固体基质来支持细菌的生长。
培养基中含有的碳源、氮源、无机盐和其他营养物质提供了微生物所需的营养条件。
通过将微生物接种在固体琼脂培养基上,可以观察到生长的菌落,并进行纯化和鉴定。
2.液体琼脂培养基液体琼脂培养基是将琼脂加入到液体培养基中,形成半固态的混合物。
在液体琼脂培养基中,微生物可以均匀分布并进行生长。
这种培养基常用于大规模微生物培养和发酵过程中,以获得大量的微生物产品。
3.半固体琼脂培养基半固体琼脂培养基是将琼脂加入到液体培养基中,并通过制备成斜面形式。
微生物在琼脂的固体表面上生长,形成菌落。
这种培养基适用于培养需氧菌和厌氧菌。
通过对半固体琼脂培养基进行划线,可以得到单个菌落的纯培养。
琼脂的主要原理是通过加热和冷却过程中形成的凝胶状态提供了一个支持微生物生长的基质。
琼脂本身是一种天然产物,它具有高胶凝性和稳定性。
同时,琼脂凝胶对微生物的生长没有明显的影响。
此外,琼脂凝胶也能够有效地保持培养基中的营养物质。
总之,琼脂凝胶培养基的原理是通过加热和冷却过程中形成的凝胶状态提供支持微生物生长的基质,并提供微生物所需的营养物质。
不同类型的琼脂培养基适用于不同的应用场景,例如固体琼脂培养基适用于菌落计数和纯化,液体琼脂培养基适用于大规模微生物培养和发酵,半固体琼脂培养基适用于氧气需求不同的微生物。
以上介绍的是琼脂培养基的常见原理,不同的培养基配方和制备方法也可能会有一些细微的差异。
固体发酵半固体发酵固体发酵和半固体发酵是不同类型的微生物发酵工艺。
这两种发酵工艺在微生物培养、食品加工和生物质转化等领域都有广泛的应用。
本文将介绍固体发酵和半固体发酵的定义、优缺点、应用及发展趋势。
一、固体发酵固体发酵是指在固态基质中进行的微生物发酵过程。
基质可以是各种废弃物、植物原料和食品添加剂等,如豆腐渣、糠秕、木屑、稻壳、玉米芯等。
这些基质有时被称为“营养基底”或“基质源”。
固体发酵是自然界中常见的一种微生物生长方式,如土壤中的细菌和发酵过的食物。
它在厌氧条件下进行,微生物通过分解有机物质产生能量和新生物质。
固体发酵通常需要更长的反应时间和更高的温度,因此需要更多的手动控制。
固体发酵的优点:1. 便于操作:固定的基质可以使固体发酵更易于操作,减少剪切应力和机械性损伤对微生物的影响。
2. 生产的微生物和产品可以集中在基质中,便于提取和干燥。
3. 可以减少废物和环境污染。
4. 可以用废料和农业副产品为基质,降低成本。
固体发酵的缺点:1. 基质中水分含量的变化可能会影响微生物酵素活性和生长速度。
同时,基质不易搅拌,不便于控制反应环境。
因此,固体发酵需要更多的手动操作和更长的生长时间。
2. 固体发酵不能适用于所有菌株。
例如,对于革兰氏阳性菌,其膜结构可使得其在固态基质上无法自由运动,这就限制了它们在这种条件下的繁殖。
3. 固体发酵中的基质和生长因素的差异,可导致在不同部位形成不均一的菌落结构,限制了生产的增长效率。
固体发酵的应用:1. 食品工业:如豆腐、泡菜、酸奶等。
2. 医药工业:如抗生素、酶和生物活性物质的生产。
3. 饲料工业:如菌草和菌球生产。
4. 建筑材料:如真菌建材等二、半固态发酵:半固体发酵是指在含水性基质中进行的微生物发酵过程。
基质通常是含有高浓度碳水化合物和少量微量元素的产物,如水稻秸秆、玉米秸秆、麸皮、木屑等。
微生物通过分解有机物质和吸收水分和养分来生长和分裂。
半固体发酵常常被用在微生物培养和食品加工领域,其生产流程一般为“种苗培养—发酵—固液分离—后处理”。
固体发酵工艺流程
《固体发酵工艺流程》
固体发酵是一种在固体基质中进行的发酵过程,常用于食品加工、饲料生产和生物能源生产等领域。
固体发酵工艺流程通常包括以下几个主要步骤:
1. 选择合适的基质和微生物种类。
固体发酵的基质通常是一些富含碳水化合物和氮源的物质,如玉米粉、豆粕、木屑等。
而微生物种类的选择要根据最终产品的要求来确定,比如发酵食品时常用的乳酸菌和酵母菌等。
2. 基质预处理。
在固体发酵之前,基质通常需要进行一些预处理工序,比如研磨、清洗、消毒等,以保证基质的质量和卫生安全。
3. 接种微生物。
将选择好的微生物种类接种到基质中,让其在适宜的环境条件下开始发酵作用。
4. 发酵过程控制。
发酵过程中需要控制一些参数,如温度、湿度、通气量等,以促进微生物的生长和代谢活动。
5. 产物处理。
发酵结束后,需要进行产物的处理和提取,如分离、干燥、包装等。
固体发酵工艺流程具有较高的生产效率和产品质量,同时也更
容易控制和操作。
随着生物技术的不断发展和进步,固体发酵工艺将在更多的领域得到应用和推广。
固体发酵法固体发酵法是一种利用微生物在固体基质(如豆饼、麦麸、稻壳等)中进行发酵的方法。
这种方法具有操作简单、成本低廉、产品品质好等优点,在食品、医药、化工等领域得到了广泛应用。
下面将从原理、操作流程、影响因素和应用领域四个方面详细介绍固体发酵法。
一. 原理固体发酵法的原理是将微生物接种到含有营养物质的固体基质中,通过微生物代谢产生的各种代谢产物改变基质性质,从而达到产品的制备目的。
微生物在这种环境下可以自由地吸收氧气和营养物质,同时排放出二氧化碳和水分,这些代谢产物可以促进基质中其他微生物的繁殖和代谢。
此外,由于基质为固态,可以有效地控制发酵过程中产生的热量和水分。
二. 操作流程1. 培养基选择:选择适合所需菌株生长和代谢的基质作为培养基。
2. 培养基消毒:对培养基进行高温高压消毒,杀死其中的微生物。
3. 接种菌株:将所需菌株接种到消毒后的培养基中。
4. 发酵过程控制:控制发酵过程中的温度、湿度、通气量等参数,以保证微生物在最适宜的条件下生长和代谢。
5. 收获产品:在发酵结束后,取出固体基质并进行干燥或其他处理,得到所需产品。
三. 影响因素1. 基质选择:不同的基质对微生物的生长和代谢有着不同的影响,需要根据所需产品和菌株特性选择合适的基质。
2. 接种量:接种量越多,微生物在固体基质中繁殖越快,但过多的接种量会导致竞争关系加剧而影响发酵效果。
3. 温度、湿度、通气量等参数:这些参数对微生物在固体基质中的繁殖和代谢有着重要影响,需要合理调节以保证最佳发酵效果。
4. 发酵时间:不同的微生物需要不同的发酵时间,需要根据所选菌株和基质特性进行调节。
四. 应用领域1. 食品:固体发酵法可以制备出各种食品,如豆腐、酱油、米饭酒等。
2. 医药:固体发酵法可以制备出多种药物原料,如青霉素、链霉素等。
3. 化工:固体发酵法可以制备出多种有机化合物,如有机酸、氨基酸等。
总之,固体发酵法是一种简单有效的微生物培养和产品制备方法,在食品、医药、化工等领域具有广泛应用前景。
镶嵌细胞名词解释
细胞是构成生物体的基本结构和功能单位,也是生物学研究的核心内容之一。
镶嵌细胞指的是一种在固体基质中充分浸渍
细胞组织样本的方法,使细胞组织与基质相结合,形成一种充分的物理结构,既可以固定细胞组织的空间位置,又可以保持细胞组织的形态结构和功能。
在镶嵌细胞的过程中,可以使用不同的技术和方法,如组织学染色、组织切片、免疫组织化学等,来观察和研究细胞组织的形态特征、结构和功能。
镶嵌细胞的方法是组织学研究中常用的一种技术手段,可以使细胞组织保存长期且不变形,并能提供高质量的组织切片,便于观察和确定细胞组织的结构和功能。
此外,镶嵌细胞还可以用于细胞培养、细胞悬液制备、组织修复以及疾病诊断等方面。
镶嵌细胞的过程需要先将细胞组织处理成固定状态,可以使用醛类、醇酚、甲酸等物质进行处理,然后将处理后的细胞组织浸渍于固体基质中,使其充分吸附和固定。
一般常用的固体基质有琼脂、明胶、蜡等。
在浸渍完毕后,将固定的细胞组织进行切割、染色等处理,最后进行显微观察和分析。
为了提高细胞组织的镶嵌效果,还需要注意细胞组织的选择和处理,确保细胞组织的完整性和活性。
此外,在镶嵌细胞的过程中,还需要注意温度、时间和浓度等因素的控制,以确保镶嵌细胞的质量和效果。
总之,镶嵌细胞是一种常用的技术手段,可以使细胞组织在固体基质中形成稳定的物理结构,便于观察和研究。
它在细胞学、组织学、病理学等领域有着广泛的应用,对于研究细胞组织的形态特征和功能具有重要意义。
新农业2020年/第02期/下半月刊/总第913期农技基质栽培的特点及要求张春苗1 ,王晶2(1.鞍山市农业农村发展中心,辽宁 鞍山 114000)( 2.武汉珞格普润生态技术有限公司,湖北 武汉 430000)基质栽培法是将蔬菜栽种在固体基质上,用基质固定蔬菜并从基质中吸收营养和氧气。
基质栽培法的植株不易发生倒伏;根系生长于基质内,基质的通气性好,有利于根系生长;栽培过程中,营养液浇灌到基质内,并由基质保持,流失少,利用率高;基质本身对营养液的变化具有一定的缓冲作用,营养液浓度、酸碱度等的轻微改变一般不会对蔬菜造成明显的不良影响。
1 基质栽培的特点在基质无土栽培系统中,固体基质的主要作用是支持作物根系及提供作物一定的水分及营养元素。
基质栽培的方式有槽培、袋培、岩棉培等,通过滴灌系统供液。
供液系统分为开路系统和闭路系统,开路系统的营养液不循环利用,闭路系统中营养液可以循环利用,由于闭路系统的设施投资较高,而且营养液管理复杂,因而在我国目前的条件下,基质栽培主要采用开路系统。
与水培相比较,基质培缓冲性强,栽培技术比较易掌握,栽培设备易建造,成本也低,因此在世界各国的基质培面积均大于水培,我国更是如此。
2 对基质的要求用于无土栽培的基质种类很多,主要分为有机物和无机物两大类,可根据当地的基质来源,因地制宜加以选择。
尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料作为无土栽培的基质。
无土栽培对基质物理化学性状的要求是:1.具有一定大小的粒径,它会影响容重、孔隙度、空气和水的含量。
按照粒径大小可分为0.5~1 m m、1~ 5 mm、10~20 mm、20~50 mm。
可以根据栽培作物种类、根系生长特点、当地资源状况加以选择。
2.具有良好的物理性状。
基质必须疏松,保水、保肥且透气。
有研究认为,对蔬菜作物比较理想的基质,其粒径最好在0.5~10 mm,总孔隙度>55%,容重为0.1~0.8 g/cm3,空气容积为25%~30%,基质的水气比为1∶2~4。
固体培养基上的菌落特征固体培养基是一种广泛应用于微生物学研究中的实验工具。
它为菌落的生长提供了一个固体基质,使研究者能够更方便地观察和评估菌落的特征。
固体培养基上的菌落特征主要包括颜色、形态、大小、纹理等方面。
下面我将详细介绍这些特征。
颜色是固体培养基上菌落特征的一项重要指标。
菌落的颜色可以根据生长的微生物种类和代谢产物而有所不同。
例如,一些细菌形成的菌落可能呈现白色、灰色、黄色、褐色、红色、绿色或黑色等颜色。
这些色素通常是由细菌代谢产生的,可以用来鉴定和区分不同的细菌种类。
形态是菌落特征中的另一个重要指标。
菌落的形态通常可以分为圆形、不规则、环状等。
不同细菌种类形成的菌落也具有不同的形态特征。
例如,一些细菌形成的菌落呈水滴状、分枝状或弯曲状,而其他细菌则形成孢子状或麻点状的菌落。
这些形态特征有助于鉴定和分类细菌。
菌落的大小也是固体培养基上的菌落特征之一。
细菌菌落的大小可以根据菌落中细菌的数量来评估。
通常情况下,菌落越大,其中的细菌数量越多。
菌落大小可以用来评估菌株的生长状况和增殖能力。
此外,菌落大小还可以作为鉴定和区分不同菌株的参考指标。
纹理是菌落特征中的另一个重要指标。
菌落的纹理可以分为光滑、粗糙、凝胶状等。
不同细菌种类形成的菌落具有不同的纹理特征,这些特征通常与菌落表面的微观结构和细菌产生的胞外物质有关。
菌落的纹理特征有助于区分不同细菌种类和评估它们的生物学特性。
除了以上几个主要的菌落特征,还有一些次要的特征也可以用来鉴定和区分细菌。
例如,一些菌落可能产生气泡、胞外物质、颗粒物等特征。
这些特征通常需要在显微镜下对菌落进行观察,以获取更准确的特征信息。
总结起来,固体培养基上的菌落特征主要包括颜色、形态、大小、纹理等方面。
这些特征可以帮助研究者鉴定和区分不同的细菌种类,并评估细菌的生长状况和生物学特性。
通过对固体培养基上菌落特征的观察和分析,研究者可以进一步了解微生物的多样性和功能,为微生物学研究提供有力的支持。
中国瓜菜2021,34(3):126-127基质栽培是用固体基质进行作物栽培的一种无土栽培方式,具有土传病害少,水分、肥料利用率高,生长周期短,产量、品质好的优势[1]。
近几年,随着我国蔬菜基质栽培面积的迅速发展,对基质的需求量越来越大,市场上也出现了各种蔬菜栽培基质产品。
但由于缺乏规范的蔬菜栽培基质标准,目前基质市场产品种类过于繁多且质量良莠不齐[2],导致农户在选择时存在极大的盲目性,频繁出现种植效果差、产量低等问题,严重阻碍了蔬菜基质栽培的健康发展。
河北农业大学相关科研人员在积累多年试验示范经验的基础上,制定了蔬菜栽培基质通用技术要求(DB13/T2880—2018),为蔬菜栽培基质的混配、质控和生产提供了科学依据和技术保障,对提升蔬菜基质栽培的产量、品质和效益,推动蔬菜产业健康快速发展具有重要作用。
1范围本标准规定了蔬菜栽培基质的术语和定义、指标要求、检验规则、标志、包装和贮运。
本标准适用于以草炭、椰糠、木屑、树皮、秸秆、菇渣、稻壳等废弃物发酵而成的单一有机基质为主要成分并与农用珍珠岩、蛭石等无机基质混配形成的用于叶菜类、果菜类或根茎类蔬菜栽培的商品化基质。
2指标要求2.1外观要求各种组分混合均匀,质地松软,无结块、无异臭味、无明显杂物、无霉变。
2.2理化指标2.2.1叶菜类蔬菜基质的理化指标应符合表1要求,适用于生菜、韭菜、小白菜、油麦菜等叶菜类蔬菜栽培。
表1叶菜类蔬菜栽培基质理化指标项目气水比容重/(g·cm-3)通气孔隙/%持水孔隙/%总孔隙度/%粒度(2~4mm)/%w(水分)/%酸碱度(pH值)电导率(体积比1∶5)/(μS·cm-1)阳离子交换量CEC(氯化钡缓冲液法)/(cmol·kg-1)w(有机质)/%w(速效养分)(以干基计)/%指标1∶4~1∶20.30~0.6015~20≥6075~90≥80≤305.5~7.0500~80030~10010~358~202.2.2果菜类蔬菜基质的理化指标应符合表2的要求,适用于番茄、辣椒、茄子等茄果类蔬菜和西瓜、甜瓜、黄瓜等瓜类蔬菜栽培以及马铃薯、萝卜等块茎及根菜类蔬菜的栽培。
滴丸基质与冷凝液的选择原则滴丸是一种常用的给药形式,广泛应用于中药制剂中。
滴丸的制备过程中,滴丸基质和冷凝液的选择是非常重要的,能够直接影响滴丸的质量和稳定性。
本文将就滴丸基质和冷凝液的选择原则进行讨论。
一、滴丸基质的选择原则滴丸基质是指将药物成分与辅料混合后形成的固体基质,其主要作用是为药物提供适宜的滴丸制备条件和保护药物。
滴丸基质的选择主要考虑以下几个原则:1. 药学适宜性:滴丸基质应具备良好的药物相容性和药学性质,不与药物发生相互作用或分解,不影响药物的溶解度和稳定性。
2. 稳定性:滴丸基质应具备较好的物理和化学稳定性,能够保护药物免受光、热、湿等外界环境的影响,延长药物的保质期。
3. 适宜的流变性:滴丸基质应具备适宜的流变性,能够使药物成分均匀分布在基质中,并保持滴丸的均匀性和稳定性。
4. 可压制性:滴丸基质应具备一定的可压制性,便于制备滴丸。
目前常用的滴丸基质有淀粉、羧甲基纤维素钠等。
淀粉是一种常用的滴丸基质,具有良好的药学适宜性和稳定性,适用于大多数药物;而羧甲基纤维素钠则具有较好的流变性和可压制性,适用于一些特殊药物。
二、冷凝液的选择原则冷凝液是指滴丸制备过程中,用于冷凝滴丸基质的液体。
冷凝液的选择原则主要考虑以下几个方面:1. 温度适宜性:冷凝液应具备适宜的冷却温度,能够使滴丸基质迅速冷凝固化,保持滴丸的形状和稳定性。
2. 无毒无害性:冷凝液应无毒无害,不与药物发生相互作用或污染滴丸。
3. 可溶性:冷凝液应具有良好的可溶性,能够与滴丸基质充分混合,使滴丸基质均匀凝固。
目前常用的冷凝液有乙醇、丙酮等。
乙醇是一种常用的冷凝液,具有适宜的冷却温度和良好的可溶性,适用于大多数滴丸制备;而丙酮则具有较低的冷却温度和更好的可溶性,适用于一些特殊滴丸。
滴丸基质和冷凝液的选择原则是基于药物的特性和制剂要求。
在滴丸制备过程中,应根据药物的药学性质、稳定性和制剂要求,选择适宜的滴丸基质和冷凝液,以提高滴丸的质量和稳定性。
无土栽培基质的消毒处理和更换用作无土栽培生产的基质在经过一段时间的使用之后,由于空气、灌溉水、前作种植过程滋生以及基质本身带有等各种来源所带入基质中的病菌会逐渐增多而使后作作物产生病害,严重时会影响后作作物的生长,甚至造成大面积的传播以至整个种植过程的失败,因此,固体基质在使用一段时间之后要进行基质的消毒处理或更换。
一、基质的消毒处理对固体基质的消毒处理的方法主要采用蒸汽消毒和化学药剂消毒两大类方法来进行。
(一) 蒸汽消毒利用高温的蒸汽(80~95℃)通入基质中以达到杀灭病原菌的方法。
在有蒸汽加温的温室栽培的条件可利用锅炉产生的蒸汽来进行基质消毒。
消毒时将基质放在专门的消毒厨中,通过高温的蒸汽管道通入蒸汽,密闭约20~40分钟,即可杀灭大多数病原菌和虫卵。
在进行蒸汽消毒时要注意每次进行消毒的基质体积不可过多,否则可能造成基质内部有部分基质在消毒过程中温度未能达到杀灭病虫害所要求的高温而降低消毒的效果。
另外还要注意的是,进行蒸汽消毒时基质不可过于潮湿,也不可太干燥,一般在基质含水量为35%~45%左右为宜。
过湿或过干都可能降低消毒的效果。
蒸汽消毒的方法简便,但在大规模生产中的消毒过程较麻烦。
(二) 化学药剂消毒利用一些对病原菌和虫卵有杀灭作用的化学药剂来进行基质消毒的方法。
一般而言,化学药剂消毒的效果不及蒸汽消毒的效果好,而且对操作人员有一定的副作用,但由于化学药剂消毒方法较为简便,特别是大规模生产上使用较方便,因此使用得很广泛。
现介绍几种常用的化学药剂消毒方法:1、甲醛消毒甲醛俗称福尔马林。
进行基质消毒时将浓度为40%左右的甲醛溶液稀释50~100倍,把待消毒的基质在干净的、垫有一层塑料薄膜的地面上平铺一层约10cm厚,然后用花洒或喷雾器将已稀释的甲醛溶液将这层基质喷湿,接着再铺上第二层,再用甲醛溶液喷湿,直至所有要消毒的基质均喷湿甲醛溶液为止,最后用塑料薄膜覆盖封闭1~2昼夜后,将消毒的基质摊开,暴晒至少2天以上,直至基质中没有甲醛气味方可使用。
<!--[if !supportLists]-->一、<!--[endif]-->固体基质的种类按基质的组分来分类可分为:<!--[if !vml]--><!--[endif]-->无机基质砂子、砾石、珍珠岩、蛭石、岩棉、矿棉、陶粒、聚乙烯、聚丙烯、酚类树脂、尿醛泡沫塑料、炉渣<!--[if !vml]--><!--[endif]-->有机基质草炭、泥炭、木屑、秸秆、稻壳、树皮、棉籽壳、蔗渣、椰糠二、固体基质的作用1.支持固定植物2.保持水分3.保持和提供营养4.提供氧气5.缓冲作用三、对固体基质的要求植物的根系直接与基质接触,因此基质的理化性质对根系的吸水、吸肥,呼吸等生理活动影响很大。
(一)理想基质应具备的条件1.适于种植多种植物,适于植物各个生长阶段的生育。
2.容重轻,便于搬运。
3.总孔隙度大,达到饱和吸水量后,尚能保持大量通气孔隙,有利于植物根系的贯通和扩展。
4.吸水率大,持水力强,减少浇水次数;同时,多余的水分容易排除,不易发生湿害。
5.具有一定的弹性和伸长性,对根系的固定性好又不妨碍根系生长。
6.浇水少时不易断裂而伤根,浇水多时不粘妨碍根系呼吸。
7.绝热性好,基质温度稳定不伤根8.基质不带病、虫、草害9.不会因高温、冷冻、化学药剂处理而发生变形变质,便于重复使用时基质消毒。
10.基质具有一定的肥力,对养分的供给和pH值有一定缓冲能力,又不会对营养液和pH有干扰。
11.pH值易调节。
12.不污染环境。
(二)基质的物理特性1.容重是以基质干重/基质体积来表示(g/cm3)容重主要受基质密度(质地)和颗粒大小的影响,反映了基质的疏松程度。
容重过大,总孔隙度小,基质紧实。
这种基质透水、透气性差,影响根系生长,栽培效果差,操作管理难。
容重过小,总孔隙度大,基质疏松,通气性好,但是基质易干,需经常浇水,管理麻烦,基质易漂浮,根系固定不好。
一般基质容重以0.1~0.8g/cm3为好。
实际上对于容重小而吸水多的基质,湿容重更能说明问题。
2.总孔隙度指基质中持水空隙和通气空隙的总和占基质体积的百分数总孔隙度=(1-容重/比重)×100孔隙度大基质疏松,容纳的空气与水的量大,有利于根系生长,但对根系的固定和支撑差。
反之孔隙度小,基质紧实,气水容纳量较少,不利于根系伸展,需频繁供液。
大空隙占5%以下属低孔隙度,占5~30%属中等孔隙度,大于30%属高孔隙度。
高孔隙度的基质持水量低,容易干燥。
一般总孔隙度在54~96%较适宜。
3.气水比(大小空孔隙比)是指在一定时间内,基质中容纳气、水的相对比值,通常以基质的大孔隙和小孔隙之比来表示,并以大孔隙值作为1。
大空隙是指基质中空气占据的空间,即通气孔隙,孔隙直径0.1mm以上;小孔隙是指基质中水分占据的空间,即持水孔隙,孔隙直径在0.001~0.1mm范围内(毛管水)。
用下式表示:大小孔隙比=通气孔隙(%)/持水空隙(%)总孔隙度只能反映在基质中空气和水分能容纳的空间总和,不能反映基质中空气和水分各自能容纳的空间。
而大小孔隙比能够反映出基质中气与水之间的状况,是衡量基质优劣的重要指标,与总孔隙度一起可全面的表明基质中气和水的状态。
如果大小孔隙比大,说明空气容量大而持水容量小,即贮水力弱而空气容量大;反之,如果大小孔隙比小,则空气容量小而持水量大。
一般基质的气水比在1∶2~4范围内为宜,此时基质持水量大,通气性好。
如果用孔隙度衡量就是总孔隙度中同时能够提供20%的大孔隙和20~30%的小空隙。
4.颗粒大小(粒径)是指基质颗粒的直径大小,用毫米表示。
基质颗粒大小直接影响基质的容重、总孔隙度和大小孔隙比。
基质颗粒越小容重越大、总孔隙度越小,大小孔隙比越小;反之亦然。
一般基质颗粒可分五级:<1mm、1~5mm、5~10mm、10~20mm、20~50mm。
以0.5~5mm为好,小于0.5mm的颗粒最好不超过基质总量的5%。
当然不同基质适宜的粒径大小不同,砂粒粒径以0.5~2.0mm为宜,陶粒以10mm内为宜。
栽培基质应有较好的形状,不规则的颗粒表面,但不具棱角,有较大的表面积,能够保持较多水分,多孔结构颗粒内部保持水分。
此外基质应具有抗分解能力,以免栽培日久颗粒由大变小,基质孔隙度办校,容重改变。
由于多数基质的理化特性不够理想,因此生产中多采用混合基质,基质混合后的体积要小于原来材料的体积的总和。
表2 基质的物理性状基质种类容重(g/cm3)比重(g/cm3)总孔隙度(%)大孔隙(%)小空隙(%)气水比持水量(%)适宜粒径(mm)土 1.10 2.5466.021.045.01:2.14砂子 1.5~1.8 2.6230.529.5 1.01:0.03小0.5~3炉渣0.7854.721.733.01:1.511~5.0蛭石0.07~0.252.6195~133.525.0108.51:4.35大550.75~8珍珠岩0.03~0.162.3760.329.530.751:1.04大3~4岩棉0.06~0.1196~100.064.335.751:0.55大草炭0.2~0.6 1.5577~845~3072~54棉籽饼菇渣0.2474.973.326.691:0.36木屑0.1978.334.543.751:1.26炭化稻壳0.1582.557.525.01:0.43脲醛泡沫0.01-0.02829.8101.3726.01:7.13砾石 1.5~1.8小 1.6~20膨胀陶粒0.5~1.0小0.5~1.0蔗渣0.12~0.2890.844.546.31:1.04树皮0.1~0.3 2.00松树针叶0.1~0.25 1.90(三)基质的化学特性1.基质的酸碱度(pH值)主要影响根系环境的酸碱度,而且酸碱度过高及过低都会使某些元素沉淀,造成缺素症。
一般植物生长适宜的pH=5.6~7,因此基质的pH=6~7较好。
石灰质的砾石和砂子富含碳酸钙(CaCO3),供液后溶入营养液中,使pH升高,发生铁沉淀,造成植物缺铁,故不适合作基质使用。
酸性或碱性基质在使用前应用水洗、用酸碱调节。
基质酸碱度的测定方法:取1份基质加5份蒸馏水(体积比)混合、充分搅拌,1小时后采用酸度计测定。
2.基质的盐基交换量(CEC)是指基质的阳离子代换量,即在一定酸碱条件下,基质含有的可代换性阳离子的数量。
以100g基质代换吸收阳离子的毫克当量数(me/100g基质)来表示。
盐基代换量表示基质对养分的吸附能力,对养分和pH值的缓冲能力。
但是也会影响营养液的平衡,使人们难以控制营养液的组分。
基质的盐基代换量越大则缓冲能力越强。
基质缓冲能力大小顺序:有有机基质>无机基质>惰性基质>营养液。
高位草炭的盐基代换量为140~160me/100g、中位草炭的盐基代换量为70~80me/100g、蛭石的盐基代换量为100~150me/100g、树皮的盐基代换量为70~80me/100g,砂、砾、岩棉等惰性基质的盐基代换量为0.1~1.0me/100g。
盆栽时基质的盐基交换量在10~100me/100cm3比较适宜。
3.基质的电导率(EC)表示基质中已经电离盐类的溶液浓度。
一般用毫西门子/厘米(mS/cm)表示。
反映基质中原来带有的可溶性盐分的多少,直接影响营养液的平衡,一般不宜超过1000mg/kg,最好≤500mg/kg。
基质中含有一定的盐分可为植物提供一定的营养,但是电导率过高会影响营养液的平衡,且造成盐害。
一般花卉栽培基质的电导率小于0.37~0.5 mS/cm时(相当于自来水)必须施肥,电导率达到1.3~2.75 mS/cm时一般不用施肥,栽培蔬菜作物时基质的电导率应大于1 mS/cm。
4.基质的化学成分及稳定性基质的化学物质的种类、含量,及发生化学变化的难易程度,直接影响营养液的平衡,同时也为植物提供养分。
在无土栽培中要求基质有很强的化学稳定性,不含有毒物质,以减少营养液受干扰的机会,保持营养液的化学平衡。
表3 几种基质的营养元素含量基质种类全氮(%)全磷(%)速效磷mg/L速效钾mg/L代换钙mg/L代换鎂mg/L速效铜mg/L速效锌mg/L速效铁mg/L速效硼mg/L菜田土0.1060.07750.0120.5324.7330.0 5.7811.2328.220.425炉渣0.1830.03323.0203.99247.5200.0 4.0066.4214.4420.3蛭石0.0110.063 3.0501.62560.5474.0 1.95 4.009.65 1.063珍珠岩0.0050.082 2.5162.2694.565.0 3.5018.19 5.68岩棉0.0840.228 1.338*棉籽壳2.20 2.260.17*0.540.04966.06625884.5175.0 1.3631.30 4.58 1.29炭化稻壳1.890.1370.77* 5.37*0.528*玉米芯菇渣河砂0.0199.2307*727*318*0.84677 1.43*0.494*0.289*玉米秸麦秸0.44686 1.28*0.309*922*0.212260.27*0.689*666*杨树木屑注:*为百分数(%)5.基质的碳氮比碳氮比高的基质由于微生物的活动对氮的争夺,会导致植物缺氮。
C/N值在200:1~500:1属中等,小于200:1属低等,大于500:1属高等,一般基质栽培要求碳氮比宜低,不宜高,通常碳氮比在30:1左右较为适宜。
表4 基质的化学特性基质种类PH CEC(me/100g)EC(mS/cm)C/N砂子 6.5~7.8炉渣 6.8水洗蛭石 6.5`~9珍珠岩 6.0~6.3岩棉 6.3~8.3低草炭3~6.5棉籽饼菇渣 6.4木屑 6.2炭化稻壳 6.5泡沫塑料砾石膨胀陶粒 4.9~9蔗渣树皮 4.2~4.5松树针叶四、几种固体基质的特性(一)无机基质1.岩棉白色或浅绿色。
容重为0.06~0.11g/cm3,总孔隙度96~100%,大孔隙为64.3%,小空隙为35.7%,气水比1:0.55,吸水力强,pH值为6.0~8.3,碳氮比和盐基代换量低,属惰性基质。
因此,岩棉体轻,易般运;理化性状稳定;高温合成不带病菌;吸水力强,水分供给充足;水分张力小,容易沤根。
应控制供液量,同时通过控制岩棉高度了来控制岩棉的含水量,一般高度为10~15 为宜,使水分沉入下层。
新的岩棉pH值较高,一般在7~8,可用磷酸或硫酸冲洗使其pH值下降;不宜腐烂,育苗后定植到土壤中造成污染。
2.砂容重 1.5~1.8%g/cm3,总孔隙度30.5%,大孔隙29.5%,小空隙 1.0%,气水比1:0.03,pH6.5~7.8,碳氮比和持水量均低,没有盐基代换量,电导率0.46mS/cm,适宜粒径为0.5~3mm。