无土栽培营养液3

1、第三章第三章 无土栽培的营养液无土栽培的营养液(三)第四节第四节 营养液的管理营养液的管理 主要是指对主要是指对循环式水培循环式水培的营养液的的营养液的浓度浓度、酸碱酸碱度度(pH)、溶解氧溶解氧和和营养液温营养液温等四个方面的管理。等四个方面的管理。一一. 营养液的浓度营养液的浓度（包括对养分含量和水分包括对养分含量和水分的存有量进行监测和补充）的存有量进行监测和补充）1. 水分的补充水分的补充 补充水分时，可在贮液池中划好刻度，将水泵停补充水分时，可在贮液池中划好刻度，将水泵停止供液一段时间，让种植槽中过多的营养液全部流止供液一段时间，让种植槽中过多的营养液全部流至贮液池之后，如发现液位降

2、低到一定的程度就必至贮液池之后，如发现液位降低到一定的程度就必须须补充水分至原来的液位水平补充水分至原来的液位水平。水水2. 养分的补充养分的补充补充依据：补充依据：营养液养分的补充与否以及营养液养分的补充与否以及补充数量的多少，要根据在种植系统中补充了补充数量的多少，要根据在种植系统中补充了水分之后所测得的营养液浓度来确定。营养液水分之后所测得的营养液浓度来确定。营养液的浓度以其总盐分浓度即的浓度以其总盐分浓度即电导率电导率来表示。补充来表示。补充养分时要根据所用的营养液配方作养分时要根据所用的营养液配方作全面补充全面补充。适宜浓度范围：适宜浓度范围： 绝大多数作物为绝大多数作物为 0.53

3、.0ms/cm最高不超过最高不超过 4.0ms/cm。高浓度营养液配方的补充高浓度营养液配方的补充 (总盐分浓度总盐分浓度1.5左右左右) ： 以总盐分浓度降低至原来配方浓度的以总盐分浓度降低至原来配方浓度的1/31/2的范围为下限。通过定期测定营养液的范围为下限。通过定期测定营养液的电导率，如果发现营养液的总盐浓度下降的电导率，如果发现营养液的总盐浓度下降到到1/31/2剂量时就剂量时就补充养分至原来的初始浓补充养分至原来的初始浓度度。低浓度营养液配方的补充低浓度营养液配方的补充(总盐分浓度总盐分浓度1.5左右左右) ： 方法方法(1)：经常监测营养液的浓度，每隔较短的时间经常监测营养液的浓

4、度，每隔较短的时间(34天左右天左右) 补充一次养分至原来的水平；补充一次养分至原来的水平；方法方法(3)：是一种更为简便的方法：是一种更为简便的方法：当营养液浓度下当营养液浓度下降到规定的补充下限降到规定的补充下限(如为初始营养液剂量的如为初始营养液剂量的40%) 或或以下时，就补充初始浓度以下时，就补充初始浓度(1个个)剂量的养分，此时种剂量的养分，此时种植系统的营养液浓度要比初始的营养液浓度高，但植系统的营养液浓度要比初始的营养液浓度高，但一般对作物的正常生长不会产生不良影响。一般对作物的正常生长不会产生不良影响。方法方法(2)：当营养液浓度下降到配方浓度的当营养液浓度下降到配方浓度的1

5、/2时，时，补充至原来的水平；补充至原来的水平；二二. 营养液酸碱度的调节营养液酸碱度的调节最根本的控制办法：最根本的控制办法：是选用一些生理酸碱性变化较是选用一些生理酸碱性变化较平稳的营养液配方，以减少调节平稳的营养液配方，以减少调节pH的次数。的次数。营养液营养液pH值的调节：值的调节：种植作物过程中，如果营养液种植作物过程中，如果营养液的的pH值上升或下降到作物最适的值上升或下降到作物最适的pH范围之外，就要范围之外，就要用用稀酸或稀碱溶液稀酸或稀碱溶液来中和调节。来中和调节。pH上升时：上升时：可用稀硫酸可用稀硫酸(H2SO4)或稀硝酸或稀硝酸(HNO3)溶液溶液来中和。实际生产中较多

6、采用来中和。实际生产中较多采用H2SO4。pH下降时：下降时：可用稀碱溶液如氢氧化钠可用稀碱溶液如氢氧化钠(NaOH)或氢氧或氢氧化钾化钾(KOH)来中和。由于来中和。由于KOH的价格较昂贵，在生的价格较昂贵，在生产中常用的是产中常用的是NaOH。酸碱用量的确定：酸碱用量的确定：1) 理论计算法理论计算法 根据理论公式计算出中和酸根据理论公式计算出中和酸碱性所需的稀酸或稀碱的数量。但不能够以碱性所需的稀酸或稀碱的数量。但不能够以此作为实际中和所需的数量；此作为实际中和所需的数量；2) 实际滴定法实际滴定法 以实际营养液酸碱中和滴定以实际营养液酸碱中和滴定的方法来确定稀酸或稀碱的用量。的方法来确

7、定稀酸或稀碱的用量。具体方法：具体方法：1) 量取一定体积量取一定体积 (如如10升升) (V1) 的营养液于一个容器的营养液于一个容器中，逐滴加入已知浓度的稀酸或稀碱中，逐滴加入已知浓度的稀酸或稀碱 (一般为一般为13mol/L)，同时用酸度计监测中和过程中营养液的，同时用酸度计监测中和过程中营养液的pH值变化，当达到预定的值变化，当达到预定的pH值时，记录所用的稀值时，记录所用的稀酸或稀碱溶液的用量酸或稀碱溶液的用量 (v1) ；3) 将将稀酸或稀碱用水稀释后稀酸或稀碱用水稀释后加入种植系统的加入种植系统的贮液池，边加边搅拌或开启水泵进行循环。贮液池，边加边搅拌或开启水泵进行循环。要防止酸

8、或碱溶液加入过快、过浓要防止酸或碱溶液加入过快、过浓，否则可，否则可能会使局部营养液过酸或过碱，而产生能会使局部营养液过酸或过碱，而产生CaSO4，Fe(OH)3，Mn(OH)2等的沉淀，从而等的沉淀，从而产生养分的失效。产生养分的失效。2) 通过公式计算整个种植系统所有营养液通过公式计算整个种植系统所有营养液(V2)中和所需的稀酸或稀碱的总用量中和所需的稀酸或稀碱的总用量(v2)： v2 = v1V2V1三三. 营养液的溶解氧营养液的溶解氧供给是否充分和及时是作物生长的重要限制因子供给是否充分和及时是作物生长的重要限制因子植物根系氧的来源：植物根系氧的来源：1) 通过吸收溶解于营养液中的溶解

9、氧来获得通过吸收溶解于营养液中的溶解氧来获得 这是无土栽培植物所需氧的这是无土栽培植物所需氧的最主要的来源最主要的来源。如。如果营养液中的溶解氧不能达到作物正常生长所需的合果营养液中的溶解氧不能达到作物正常生长所需的合适的水平，植物根系就会表现出缺氧，从而影响到根适的水平，植物根系就会表现出缺氧，从而影响到根系对养分的吸收以及根系和地上部的生长。尤其是不系对养分的吸收以及根系和地上部的生长。尤其是不耐淹的旱生植物。耐淹的旱生植物。2) 通过植物体内的氧气输导组织由地上部向根系的输通过植物体内的氧气输导组织由地上部向根系的输送来获得。送来获得。但只有但只有沼泽性植物沼泽性植物和和耐淹的旱地植物耐

10、淹的旱地植物才具才具备这一功能。备这一功能。表表317 植物根系对淹水的耐受程度的比较植物根系对淹水的耐受程度的比较据耐受程度分类据耐受程度分类 特特 点点 代表性植物代表性植物沼泽性植物沼泽性植物 长期生长在淹水的长期生长在淹水的 水稻、豆瓣菜水稻、豆瓣菜 沼泽地，体内存在沼泽地，体内存在 水芹、茭白水芹、茭白 氧气输导组织氧气输导组织 蕹菜等蕹菜等 耐淹的耐淹的 根系受水淹时会产根系受水淹时会产 田菁、合萌田菁、合萌旱地植物旱地植物 生结构性的改变而生结构性的改变而 芹菜、番茄芹菜、番茄 形成氧气输导组织或形成氧气输导组织或 节瓜等节瓜等 增大根系的吸收面积增大根系的吸收面积不耐淹的不耐淹

11、的 根系在淹水时对低根系在淹水时对低 大多数的十大多数的十旱生植物旱生植物 氧环境较为敏感氧环境较为敏感 字花科作物字花科作物(一一) 营养液中的溶解氧浓度营养液中的溶解氧浓度营养液中的溶解氧：营养液中的溶解氧：是指在一定温度、一定大气压是指在一定温度、一定大气压力条件下单位体积营养液中溶解的氧气力条件下单位体积营养液中溶解的氧气(O2)的数量，的数量，以以O2mg/L来表示。来表示。氧气饱和溶解度：氧气饱和溶解度：指在一定温度和一定压力条件下单指在一定温度和一定压力条件下单位营养液中溶解的位营养液中溶解的氧气达到饱和氧气达到饱和时的溶解氧含量。时的溶解氧含量。影响因素：影响因素：与与温度温度

12、和和大气压力大气压力有关的。温度越高、大有关的。温度越高、大气压力越小，营养液的溶解氧含量越低；反之，温度气压力越小，营养液的溶解氧含量越低；反之，温度越低、大气压力越大，其溶解氧的含量越高。越低、大气压力越大，其溶解氧的含量越高。不同温度下溶液中氧的饱和溶解度不同温度下溶液中氧的饱和溶解度温度温度 (oC) 溶解氧溶解氧(mg/L) 温度温度 (oC) 溶解氧溶解氧(mg/L) 温度温度 (oC) 溶解氧溶解氧(mg/L)014.621310.60268.22114.231410.37278.07213.841510.15287.92313.48169.95297.77413.13179.7

13、4307.63512.80189.54317.5612.48199.35327.4712.17209.17337.3811.87218.99347.2911.59228.83357.11011.33238.68367.01111.08248.53376.91210.83258.38386.8(二二) 植物对溶解氧浓度的要求植物对溶解氧浓度的要求 因植物的耐淹程度和温度等因素而异。因植物的耐淹程度和温度等因素而异。 在营养液栽培中，一般要求维持溶解氧的浓度在在营养液栽培中，一般要求维持溶解氧的浓度在45mg/L的水平的水平 (相当于在相当于在1527时营养液中溶解氧时营养液中溶解氧的浓度在的浓度

14、在饱和溶解度的饱和溶解度的50%左右左右)。此时，大多数的。此时，大多数的植物都能够正常生长。植物都能够正常生长。测定：测定：常用测氧仪测定，方法简便、快捷。常用测氧仪测定，方法简便、快捷。 具体做法：具体做法：用测氧仪测定溶液的空气饱和百分数用测氧仪测定溶液的空气饱和百分数(A)(%)，然后通过溶液的液温与氧气含量的关系表查，然后通过溶液的液温与氧气含量的关系表查出该液温下的饱和溶解氧含量出该液温下的饱和溶解氧含量(M,mg/L)，并用下列公，并用下列公式计算出此时营养液中实际的氧含量式计算出此时营养液中实际的氧含量(M0 ,mg/L)： M0=MA (三三) 营养液溶解氧的补充营养液溶解氧

15、的补充1. 植物对氧的消耗量和消耗速率植物对氧的消耗量和消耗速率 取决于植物种类、生育时期以及每株植取决于植物种类、生育时期以及每株植物平均占有的营养液量。物平均占有的营养液量。 一般地，一般地，甜瓜、辣椒、黄瓜、番茄、茄甜瓜、辣椒、黄瓜、番茄、茄子等瓜菜或茄果类作物的耗氧量较大子等瓜菜或茄果类作物的耗氧量较大；而；而蕹蕹菜、生菜、菜心、白菜等叶菜类的耗氧量较菜、生菜、菜心、白菜等叶菜类的耗氧量较小小。应根据具体情况来确定补充营养液溶解。应根据具体情况来确定补充营养液溶解氧含量的时间间隔。氧含量的时间间隔。2. 补充营养液溶解氧的途径补充营养液溶解氧的途径营养液溶解氧的补充：营养液溶解氧的补充

16、：实质上是营养液液相的界面实质上是营养液液相的界面与空气气相界面之间的破坏而与空气气相界面之间的破坏而让空气进入营养液让空气进入营养液的的过程。过程。补充途径：补充途径：(1) 空气向营养液的自然扩散：空气向营养液的自然扩散：通过自然扩散通过自然扩散进入营养液的溶解氧的数量很少。在进入营养液的溶解氧的数量很少。在20时，依靠时，依靠自然扩散进入自然扩散进入515cm液深范围营养液中的溶解氧液深范围营养液中的溶解氧只相当于只相当于饱和溶解氧含量的饱和溶解氧含量的2左右，远远达不到左右，远远达不到作物生长的要求。作物生长的要求。(2) 人工增氧人工增氧 水培技术种植成功与否的一个重要环节水培技术种

17、植成功与否的一个重要环节 A. 营养液的搅拌营养液的搅拌：但搅拌极易伤根，会对植物的正但搅拌极易伤根，会对植物的正常生长产生不良的影响；常生长产生不良的影响；B. 用压缩空气泵将空气直接以小气泡的形式向营养用压缩空气泵将空气直接以小气泡的形式向营养液中扩散：液中扩散：主要用在进行科学研究的小盆钵水培上；主要用在进行科学研究的小盆钵水培上；C. 将化学增氧剂加入营养液中增氧：将化学增氧剂加入营养液中增氧：通过双氧水通过双氧水(H2O2)缓慢释放氧气的装置增氧，效果不错，但价格缓慢释放氧气的装置增氧，效果不错，但价格昂贵，现主要用于家用的小型装置中；昂贵，现主要用于家用的小型装置中；D. 进行营养

18、液的循环流动进行营养液的循环流动：通过水泵将贮液池中的营养通过水泵将贮液池中的营养液抽到种植槽中，然后让其液抽到种植槽中，然后让其在种植槽内流动，最后流回在种植槽内流动，最后流回贮液池中形成不断的循环。贮液池中形成不断的循环。大规模生产最常用。大规模生产最常用。深液流水培种植槽的循环系统深液流水培种植槽的循环系统 (示示供液管供液管和和回流管口回流管口)3. 循环流动的增氧效果循环流动的增氧效果 与无土栽培设施的设计、水泵循环的时与无土栽培设施的设计、水泵循环的时间、营养液液层的深度等因素有关间、营养液液层的深度等因素有关例例 华南农业大学无土栽培技术研究室用华南农业大学无土栽培技术研究室用小

19、型深液流水培装置小型深液流水培装置做的试验结果：采用流做的试验结果：采用流量为量为6升升/分钟的分钟的15w小水泵小水泵来进行营养液的来进行营养液的循环流动，流动循环流动，流动2小时，停止小时，停止4小时，完全可小时，完全可以满足植物正常生长的需要；以满足植物正常生长的需要；小型深液流水培装置小型深液流水培装置种植效果种植效果例例 日本板木利隆在日本板木利隆在一个总液量为一个总液量为1 400L、液深液深12cm的深液流水的深液流水培系统中种植培系统中种植50株黄株黄瓜，安排间歇流动的瓜，安排间歇流动的时间为：停时间为：停4小时，流小时，流动动1小时，增氧速度大小时，增氧速度大大超过了黄瓜的耗

20、氧大超过了黄瓜的耗氧量。量。 目前，华南地区的深液流水培系统多目前，华南地区的深液流水培系统多采用采用间歇流动供氧法，间歇流动供氧法，一般是：一般是：流动流动15分钟，停机分钟，停机3045分钟。分钟。定时器定时器间歇流动时间：流动间歇流动时间：流动15分钟，停机分钟，停机45分钟分钟美美 人人 蕉蕉四四. 营养液的更换营养液的更换1. 更换的原因更换的原因：长时间种植作物的营养液中长时间种植作物的营养液中有碍作物生长的物质的积累。有碍作物生长的物质的积累。 当这些物质积累到一定程度时就会：当这些物质积累到一定程度时就会： 1) 妨碍作物的生长，使根系受害甚至植株的死亡；妨碍作物的生长，使根系

21、受害甚至植株的死亡； 2) 影响营养液中养分的平衡；影响营养液中养分的平衡； 3) 使病害繁衍和累积；使病害繁衍和累积； 4) 影响用电导率仪测定营养液浓度的准确性。影响用电导率仪测定营养液浓度的准确性。 因此，在一定种植时间因此，在一定种植时间 之后需重新更换营养液。之后需重新更换营养液。2. 更换的时间更换的时间 通过测定营养液的总盐分浓度或主要营养元通过测定营养液的总盐分浓度或主要营养元素的含量来判断，素的含量来判断，也可以根据经验来判断。也可以根据经验来判断。 营养液的营养液的电导率电导率很高，而很高，而N、P、K等大量营等大量营养元素的含量很低，说明此时营养液中含有养元素的含量很低，

22、说明此时营养液中含有非营养成分的盐类较多非营养成分的盐类较多，需要更换需要更换。 1) 如果在营养液中如果在营养液中积累了大量的病菌积累了大量的病菌使作物发使作物发病，而农药也难以控制时，就需要马上更换病，而农药也难以控制时，就需要马上更换营养液，更换时要对整个种植系统进行彻底营养液，更换时要对整个种植系统进行彻底的的清洗和消毒清洗和消毒。2. 更换的时间更换的时间 通过测定营养液的总盐分浓度或主要营养元通过测定营养液的总盐分浓度或主要营养元素的含量来判断，素的含量来判断，也可以根据经验来判断。也可以根据经验来判断。 营养液的营养液的电导率电导率很高，而很高，而N、P、K等大量营等大量营养元素

23、的含量很低，说明此时营养液中含有养元素的含量很低，说明此时营养液中含有非营养成分的盐类较多非营养成分的盐类较多，需要更换需要更换。 1) 如果在营养液中如果在营养液中积累了大量的病菌积累了大量的病菌使作物发使作物发病，而农药也难以控制时，就需要马上更换病，而农药也难以控制时，就需要马上更换营养液，更换时要对整个种植系统进行彻底营养液，更换时要对整个种植系统进行彻底的的清洗和消毒清洗和消毒。五五. 营养液温度的控制营养液温度的控制全天候温室可全天候温室可自动控制自动控制气温和液温。气温和液温。现状：现状：我国进行无土栽培生产常采用的较为简我国进行无土栽培生产常采用的较为简易的设施，一般没有温度调

24、控设备，难以人为易的设施，一般没有温度调控设备，难以人为地控制营养液的温度。地控制营养液的温度。措施：措施：利用设施的结构和材料以及增设一些利用设施的结构和材料以及增设一些辅助的设备，可在一定程度上控制营养液的辅助的设备，可在一定程度上控制营养液的温度。温度。1) 利用泡沫塑料或水泥砖块等保温隔热性能较好的利用泡沫塑料或水泥砖块等保温隔热性能较好的材料建造种植槽：材料建造种植槽：冬季对营养液可起保温作用，冬季对营养液可起保温作用，夏季高温时则可隔绝太阳光的直射而使营养液温夏季高温时则可隔绝太阳光的直射而使营养液温度不至于过高；度不至于过高；2) 铺设地下贮液池以增大每株植物平均占有的营养液铺设

25、地下贮液池以增大每株植物平均占有的营养液量：量：利用热容量较大的水，阻止液温的急剧变化。利用热容量较大的水，阻止液温的急剧变化。地上供液池地上供液池地地 下下 贮贮 液液 池池3) 增设加温或降温装置：增设加温或降温装置：可在地下贮液池中安装热可在地下贮液池中安装热水或冷水管道。加温时可利用锅炉或厂矿的余热，水或冷水管道。加温时可利用锅炉或厂矿的余热，也可通过电加热装置增温，但成本较高；降温时也可通过电加热装置增温，但成本较高；降温时可通过抽取温度较低的地下水来进行。可通过抽取温度较低的地下水来进行。通风降温通风降温管道增温管道增温第五节第五节 营养液配方选集营养液配方选集 大量元素营养液配方

26、的选用：大量元素营养液配方的选用： 首先，要明确一个生理平衡的营养液配首先，要明确一个生理平衡的营养液配方方具有一定程度的通用性具有一定程度的通用性，它可能适用于一，它可能适用于一大类作物，也可能适用于几类作物或几类作大类作物，也可能适用于几类作物或几类作物中的几种作物品种；物中的几种作物品种； 然后根据使用者掌握的理论知识，结合然后根据使用者掌握的理论知识，结合实践经验，对营养液配方进行实践经验，对营养液配方进行灵活的选择和灵活的选择和运用运用。 微量元素配方多选用通用配方：微量元素配方多选用通用配方： 因微量元素的用量很少，作物的需要量因微量元素的用量很少，作物的需要量也较少，而且多数作物

27、都有一个很相近的、也较少，而且多数作物都有一个很相近的、较窄的适宜浓度范围，因此，微量元素的供较窄的适宜浓度范围，因此，微量元素的供应不需要像大量元素那样分为多种营养液配应不需要像大量元素那样分为多种营养液配方，只需方，只需在大量元素配方中加入数量基本相在大量元素配方中加入数量基本相同的微量元素即可同的微量元素即可。营养液微量元素用量营养液微量元素用量( (各配方通用各配方通用) )化合物名称化合物名称化合物用量化合物用量(mg/L)元素用量元素用量(mg/L)Na2Fe-EDTA20-402.8-5.6FeSO47H2O-Na2EDTA13.9(27.8)- 18.6(37.2)2.8-5.

28、6H3BO32.860.5MnSO4H2O1.540.5ZnSO47H2O0.220.05CuSO45H2O0.080.02(NH4)6Mo7O244H2O0.020.01本章小结：本章小结： 营养液配制的水质要求营养液配制的水质要求 营养液配制的原料及其性质营养液配制的原料及其性质 营养液浓度的表示方法和计算营养液浓度的表示方法和计算 营养液的配方组成营养液的配方组成 营养液的配制技术营养液的配制技术 营养液的管理营养液的管理 营养液配方选集营养液配方选集第三章复习：第三章复习： 配制营养液用水的总要求是配制营养液用水的总要求是 。 生产上配制营养液所用的含营养元素的化合物多选生产上配制营养

29、液所用的含营养元素的化合物多选 用用 和和 。 营养液配方的组成原则是营养液配方的组成原则是 ； ； ； ； ； 。 4. 营养液配方是指在营养液配方是指在 中规定含中规定含有有 和和 。 5. 营养液浓度表示方法可分为：营养液浓度表示方法可分为：_表示法，如表示法，如_ ；_表示法，如表示法，如_。 6. 如果营养液的总盐分浓度超过如果营养液的总盐分浓度超过 ，有些植物就，有些植物就会表现出不同程度的会表现出不同程度的 症状。症状。 7. 营养液配方中营养元素的比例和浓度要符合营养液配方中营养元素的比例和浓度要符合 和和 的要求。的要求。 8. 一般情况下，一般情况下， 氮源所产生的生理酸性较强，而氮源所产生的生理酸性较强，而且变化幅度也较大；而且变化幅度也较大；而 氮源所产生的生理碱性氮源所产生的生理碱性较弱且变化较缓慢，也容易控制。因此，目前世界上大多数较弱且变化较缓慢，也容易控制。因此，目前世界上大多数营养液配方，都是采