根据颗粒大小，某些生长介质成分的固相结构及其收缩特性

《Soil Science Society of America Journal》：Solid-phase organization and shrinkage properties of some growing media constituents according to particle size

颗粒大小分布影响基质孔隙结构及干燥收缩特性，采用XP模型分析发现颗粒间孔隙体积占比最大且随粒径减小显著收缩，颗粒内孔隙体积变化稳定。研究揭示了基质材料物理行为与颗粒排列、粒径分布的关联性，为基质制备提供理论依据。

　　

摘要

颗粒大小是决定生长介质保水性能、保气性能和排水能力的关键因素。因此，制造出的生长介质通常由经过筛选、破碎或筛分的原材料制成，其颗粒大小会根据种植需求进行调整。然而，生长介质成分的颗粒大小分布与其最终结构之间的关系尚不明确，这需要我们更好地理解颗粒的排列方式及其在水分作用下发生的变化。对结构进行适当的表征有助于指导生长介质的制造过程，而这一过程本身就非常复杂，因为所使用的材料由大小和形状各异的颗粒组成。为此，我们分析了白色和黑色泥炭、椰壳纤维、松树皮以及木材纤维的收缩特性，并通过筛分提取了相应的颗粒大小组分。我们使用连接到线性垂直位移传感器的Hyprop系统来测定这些材料的收缩曲线。同时，还应用了双孔隙收缩模型（XP模型）来分析不同生长介质成分的水力结构行为。基于该模型的双孔隙系统假设，我们讨论了颗粒间孔隙与颗粒内孔隙之间的区别：无论材料或颗粒大小如何，颗粒间孔隙的体积都占据了总孔隙量的主要部分。对于颗粒较小的材料组分，颗粒间孔隙的体积收缩更为显著；而颗粒内孔隙的体积收缩在所有颗粒大小组分中都表现出相似的程度。尽管在收缩曲线上没有观察到明显的残余区域，但使用XP模型研究生长介质仍然具有实用性。这项研究表明，材料在干燥过程中的颗粒排列方式及其物理行为不仅取决于其组成成分的性质，还与颗粒大小密切相关。这些结果为表征生长介质的孔隙功能特性提供了一种补充性的方法。

利益冲突声明

作者声明不存在任何利益冲突。