栽培营养液讲稿

第三章营养液营养液是无土栽培的核心，只有掌握了营养液配制的原理、配制技术和变化规律，才能使无土栽培获得成功营养液是将含有园艺作物生长发育所需要的各种营养元素的化合物，溶解于水中配制而成第一节营养液的原料及其性质一、营养液对水的要求自来水、井水、河水和雨水，是配制营养液的主要水源水源自来水和井水使用前对水质应作化验，无土栽培对水质要求一般和饮用水相当收集雨水要考虑当地空气污染程度，污染严重不可使用。一般年降雨量达到1000mm以上，方可做为水源雨水收集装置水质有软水和硬水之分，硬水是水中各种钙、镁的总离子浓度较高，硬度统一以每升水中CaO的重量表示，1o(度)=10mgCaO/L用做营养液的水，硬度不能太高，一般以不超过15o为宜

水质0-4o很软水4－8o软水8－16o中硬水16－30o硬水30o以上极硬水水的pH：6.5-8.5溶解氧：使用前应接近饱和NaCL含量：<2mmol/L重金属及有害元素含量：不超过饮用水标准

二、对肥料的要求大量元素通常使用价格便宜的农用化肥，但要求纯度高；微量元素一般使用化学试剂

注意的几个问题＆营养液配方中标出的用量是以纯品表示的＆商品标示不明、技术参数不清的原料严禁使用＆原料中本物以外的营养元素都作杂质处理，使用时要注意这些杂质的量是否达到干扰营养液平衡的程度第二节营养液的组成※营养全面—营养液必须含有植物生长所必需的全部营养元素一、营养液组成的原则

※可用状态—含各种营养元素的化合物必须是根部可以吸收的状态,就是可以溶于水的呈离子状态的化合物※营养均衡—营养液中各营养元素的数量比例应符合植物生长发育的要求、而且是均衡的※满足需要—营养液中各营养元素的无机盐类构成的总盐分浓度及其酸碱反应应是适合植物生长要求※长期有效—组成营养液的各种化合物，在栽培植物的过程中，应在较长时间内保持其有效状态※pH平稳—组成营养液的各种化合物的总体，在被根系吸收过程中造成的生理酸碱反应应是比较平稳的二、营养液浓度表示法直接表示法化合物重量/升（g/L或mg/L）元素重量/升摩尔/升（mol/L)间接表示法渗透压(atm)电导率EC(mS/cm)用测定营营养液的的电导率率值来表表示其总总盐分浓浓度的高高低十分分可靠电导率与与渗透压压之间的的经验式式:P(atm)=0.36EC电导率与与含盐量量之间的的经验公公式:盐分(g/L)=1.0×EC三、对营营养液浓浓度的要要求★总盐盐分浓度度根据Hewitt对许多无无土栽培培研究结结果的总总结，以以渗透压压表示的的营养液液的浓度度，其范范围一般般在0.3~1.5atm之间，适适中浓度度为0.9atm,经浓度转转换，不不同表示示方法之之间的范范围如表表最低适中最高渗透压离子浓度(mmol/l)电导率(mS/cm)总盐分浓度(g/l)0.3120.830.830.9372.52.51.5624.24.2不同营养养元素比比例与浓浓度的要要求营养液中中总浓度度按植物物生理要要求确定定后,还还要考虑虑各营养养元素在在其中的的比例与与浓度,这两个个指标的的确定要要考虑生生理平衡衡与化学学平衡的的适宜性性生理平衡衡就是植植物能在在营养液液中按其其生理要要求吸收收到所需需的一切切营养元元素，且且要吸收收到符合合比例的的数量。。影响营营养液生生理平衡衡的因素素主要是是营养元元素之间间的拮抗抗作用根据生理理平衡设设计营养养液配方方的实例例Arnon-Hoagland以植株化化学分析析确定番番茄营养养液配方方的方法法山崎肯哉哉根据植植物吸收收营养液液中养分分和水的的比值来来确定营营养液配配方的方方法步骤内容营养元素小计NPKCaMgS1正常生长番茄每株一生吸收营养元素的数量（g/株）14.793.6823.067.102.841.8053.272步骤1的吸收量换算成毫摩尔数（mmol）1069.3118.7591.3177.5118.356.32131.43以毫摩尔数计，每种元素占有吸收总量的百分数（%）50.175.5727.748.335.552.64100.004确定出配方的总浓度为37mmol/L时各营养元素的占有量（mmol）18.562.0610.273.082.050.9837.005确定配方中各种肥料的毫摩尔数（mmol/L）Ca(NO3)2.4H2O3mmol63708KNO310mmol10101011NH4H2PO42mmol22230MgSO4.7H2O2mmol224936营养元素毫摩尔数1821032237配方中肥料总量（mg/L）2442步骤内容NPKCaMgS吸肥量（g)与吸水量（L）比值1每株正常生长的黄瓜一生吸收营养元素的数量（n值，mmol/株）2253.8173.41040.2606.8346.8未测2每株黄瓜一生吸水量（w值）为173.36L时各营养元素的n/w值（mmol/L)13163.52---3确定各种肥料的用量Ca(NO3)2.4H2O3.5mmol73.50.826KNO36mmol660.606NH4H2PO41mmol110.114MgSO4.7H2O2mmol220.492合计营养元素毫摩尔数（mmol/L)14163.52228.6配方肥料用量（g/L)2.038化学平衡衡就是要考考虑营养养液中某某些营养养元素的的化合物物，当其其离子浓浓度达到到一定值值时，会会相互作作用形成成难溶性性沉淀而而从营养养液中析析出，使使营养液液中营养养元素的的比例失失去平衡衡。主要要要通过过调节浓浓度及营营养液pH来避免四、营养养液氮源源的选择择氮源的选选择主要要集中在在NO3-N和NH4-N何者为优优的问题题上土壤栽培培常用哪哪种氮源源？无土土栽培会会有什么么不同？？在无土栽栽培尤其其是水培培条件下下，要考考虑两种种氮源的的盐类所所伴随性性质的主主要区别别及其对对营养液液平衡带带来的影影响NO3-N和NH4-N对植物生生长具有有同等效效果，为为什么NH4-N难以真正正取代NO3-N硝酸盐所所造成的的生理碱碱性比较较弱而缓缓慢，植植物本身身具有一一定的抵抵抗能力力，人工工控制较较容易；；而铵盐盐所造成成的生理理酸性比比较强而而迅速，，植物本本身难以以抵抗，，人工控控制很难难五、营养养液的pH营养液的的pH对植物生生长的影影响★直接的影影响:营营养液pH的过高或或过低,都会直直接伤害害植物的的根系,其伤害害范围在在pH=4-9之外★间接的影影响:使使营养液液中营养养元素的的有效性性降低以以致失效效.pH＞7时,P、Ca、Mg、Fe、B、、Zn有效性会会降低，，尤其会会影响Fe的吸收；；pH＜5时，，H+浓度过高高对Ca2+的吸收会会产生拮拮抗营养液pH变化营养液pH的变化受受以下三三方面因因素影响响＊营养养液中生生理酸性性盐和生生理碱性性盐的用用量和比比例,其其中又以以氮源和和钾源的的盐类起起最大作作用＊每株株植物占占有的营营养液体体积的大大小＊营养液液的更换换速率Ca(NO3)2KNO3和NaNO3作氮源,pH会如何变变化?使用NH4Cl、、(NH4)2SO4、NH4NO3作氮源，，pH会如何变变化?K2SO4、、KCl作钾源，，pH会如何变变化?营养液pH的控制治标不治治本的方方法治本的方方法六、营养养液的铁铁源最初使用用无机盐盐，在pH升高时很很容易变变成FePO4、Fe(OH)3沉淀而失失效，常常造成植植物缺铁铁以后改用用有机酸酸铁，但但本身很很不稳定定，故其其效果也也不理想想近代明确确螯合铁铁用于无无土栽培培营养液液中作铁铁源，效效果很好好常用螯合合剂有：：EDTA乙二胺四四乙酸;DTPA二乙三胺胺五乙酸酸;CDTA环已烷－－1.2二胺四四乙酸；；EDDHA乙二胺双双（邻羟羟苯基乙乙酸）EDTA-Fe在pH6.5以上不稳稳定,易易被Ca2+所置换；；Fe-DTPA，Fe-CDTA在pH7.2以上不稳稳定；而而Fe-EDDHA在整个pH范围都是是稳定的的营养液微微量元素素的供给给微量元素素是指在在植物体体内含量量低于千千分之一一以下,植物所所必须的的7种微微量元素素,除Fe外,其他他微量元元素在一一般水源源及使用用的非纯纯品肥料料中都附附带有植植物所需需要的量量营养液的的有机营营养问题题二、营养养液配制制的原则则容易与其其他化合合物起作作用而产产生沉淀淀的盐类类，在浓浓溶液时时不能混混合在一一起，即即避免难难溶性物物质产生生沉淀生产上配配制的营营养液分分为浓缩缩储备液液和栽培培营养液液两种第三节营营养液的的配制技技术一、水和原料纯度的计算水营养元素浓缩贮备备液为避免在在浓缩液液的情况况下产生生沉淀，，一般将将浓缩贮贮备液分分成A、B两种母液液A母液以钙钙盐为中中心,凡凡不与钙钙作用而而产生沉沉淀的盐盐都可溶溶在一起起;如Ca(NO3)2和KNO3，浓缩100~200倍倍B母液以磷磷酸盐为为中心,凡不会会与磷酸酸根形成成沉淀的的盐都可可溶在一一起，如如NH4H2PO4MgSO4和EDTA-Fe，浓缩100~200倍倍栽培营养养液一般用浓浓缩贮备备液配制制，在加加入各种种母液过过程中也也要防止止沉淀产产生，配配制步骤骤为1、在大大贮液池池中先放放入相当当于要配配制的营营养液体体积的40%水水量，将将A母液应加加入量倒倒入其中中，开动动水泵使使其扩散散均匀2、再将将应加入入B母液慢慢慢从注水水口加入入,让水水源冲稀稀B母液后带带入贮液液池中参参与扩散散3、最后后将水补补足,用用pH计测其pH值，用电电导率仪仪测EC值，看是是否与预预配的值值相符4、若需需调pH，则应先取取配制营营养液用用稀磷酸酸调试，，然后按按比例将将所需酸酸量边搅搅拌边加加入贮液液池中三、营养养液配制制的操作作规程●用量量的准确确计算，，并做记记录●各原料料的名实实是否相相符与用用量称取取是否准准确●A、B浓缩液的的倍数要要详细标标记第四节营营养养液的管管理营养液管管理是蔬蔬菜无土土栽培与与土壤栽栽培根本本不同的的管理技技术，技技术性强强，是无无土栽培培、尤其其是水培培成败的的技术关关键。营营养液配配成后到到给与作作物的流流程如图图，全过过程每一一步都要要精心管管理用水营养液液源稀释混合给液栽培床排液排液处理杀菌循环供液方式非循环供液方式营养液供应流程示意图一、营养养液配方方的管理理作物的种种类不同同，营养养液配方方也不同同即使同一一种作物物，不同同生育期期、不同同栽培季季节，营营养液配配方也应应略有不不同要根据作作物的种种类、品品种、生生育阶段段、栽培培季节进进行配方方管理二、营养养液浓度度管理不同作物物营养液管管理指标标不同同一作物物的不同生生育期营营养液浓浓度管理理也不相相同不同季节节营养液浓浓度管理理也不同同营养液浓浓度的管管理不仅仅影响作作物的产产量，还还会影响响作物的的品质。。无土栽栽培网纹纹甜瓜、、番茄收收获前的的浓度管管理与品品质密切切相关三、营养养液pH值的管理理营养液的的pH值一般般要维维持在在最适适pH范围，，尤其其水培培，对对于pH值的要要求更更为严严格。。这是是因为为各种种肥料料成分分均以以离子子状态态溶解解于营营养液液中，，pH值高低低会直直接影影响各各种肥肥料的的溶解解度，，从而而影响响作物物的吸吸收。。尤其其在碱碱性情情况下下，会会直接接影响响金属属离子子的吸吸收而而发生生缺素素的生生理病病害pH升高用用什么么调整整？pH下降呢呢？各各有何何利弊弊？四、营营养液液温度度的管管理营养液液温度度对植植物生生育影影响很很大，，液温温适宜宜可以以减小小气温温过低低或过过高对对作物物的影影响，，一般般来说说，夏夏季的的液温温保持持不超超过25℃，冬季季的液液温保保持不不低于于15℃，对适应应于该该季栽栽培的的大多多数作作物都都是适适合的的在非全全天候候温室室内，，可以以通过过以下下措施施使液液温相相对稳稳定★种种植槽槽采用用隔热热性能能高的的材料料建造造，如如泡沫沫塑料料板块块，水水泥砖砖块等等★加加大每每株的的用液液量，，设深深埋地地下的的贮液液池★装装置增增温和和降温温设施施。如如可在在地下下贮液液池中中安装装热水水装置置和冷冷却装装置以以提高高或降降低贮贮液池池中营营养液液的温温度五、供供液方方法与与供液液次数数的管管理基质栽栽培或或岩棉棉培通通常采采用间间歇供供液方方式。。每天天供液液1-3次次，每每次5-10分分钟，，供液液量一一般以以见到到20%-30%回回液量量为度度。供供液次次数多多少要要根据据季节节、天天气、、苗龄龄大小小、生生育期期来决决定无土栽栽培的的供液液方法法有连续供供液和间歇供供液两种水培有有间歇歇供液液的，，也有有连续续供液液的。。间歇歇供液液一般般每隔隔2小小时一一次，，每次次15-30分分钟钟。连连续供供液一一般是是白天天连续续供液液，夜夜晚停停止。。但无无论哪哪种供供液方方式，，其目目的都都在于于用强强制循循环方方法增增加营营养液液中的的溶氧氧量，，以满满足根根对氧氧气的的需要要六、营营养液液的补补充与与更新新对于非非循环环供液液的基基质栽栽培或或岩棉棉培由由于所所配营营养液液一次次性使使用，，所以以不存存在营营养液液的补补充与与更新新，而而循环环式供供液方方式就就存在在营养养液的的补充充与更更新问问题在循环环供液液过程程中，，每循循环一一次，，营养养液被被作物物吸收收、消消耗，，液量量会不不断减减少，，因此此必须须进行行水分分和养养分的的及时时补充充水分的的补充充需要要每天天进行行,每每天的的补水水次数数,要要根据据作物物长势势、每每株占占液量量和耗耗水快快慢而而定，，一般般以不不影响响营养养液正正常循循环流流动为为原则则养分的的补充充，一一般当当营养养液浓浓度降降到原原来浓浓度的的1/2或或70%，，需及及时补补充养养分营养液液更新新就是把把使用用一段段时间间以后后的营营养液液全部部排弃弃，重重新配配制。。虽然然说所所配营营养液液是均均衡营营养液液，但但只是是相对对而言言，使使用时时间长长了，，营养养液组组成浓浓度也也会发发生变变化，，阻碍碍作物物正常常生长长的物物质就就会在在营养养液中中积累累，为为了避避免植植株生生育缓缓慢或或发生生生理理病害害，一一般在在营养养液连连续使使用2个月月以后后进行行一次次全量量或半半量的的更新新妨碍营营养液液平衡衡的物物质主主要来来源于于以下下几个个方面面◆营养养液配配方所所带的的非营营养成成分◆中和和生理理酸碱碱性所所产生生的盐盐分◆使用用硬水水作水水源时时所带带的盐盐分◆植物物根系系的分分泌物物和脱脱落物物以及及由此此而引引起的的微生生物分分解产产物等等七、营营养液液的消消毒在国外外，营营养液液消毒毒最常常用的的方法法是高温热热处理理，处理理温度度为90℃℃，但需要要消毒毒设备备。也也有用用紫外线线照射射消毒的的，用用臭氧、、超声声波处理的的试验验也有有报道道无土栽栽培过过程中中地上上部一一些病病菌也也会通通过空空气、、水以以及使使用的的装置置、器器具等等传染染，尤尤其是是营养养液循循环使使用的的情况况下，，如果果栽培培床上上有一一棵病病株，，就会会有通通过营营养液液传染染整个个栽培培床的的危险险，所所以需需要对对使用用过的的营养养液进进行消消毒高温消消毒原理：：利用用高温温使病病原微微生物物机体体蛋白白质变变性,从而杀杀死营营养液液里的的致病病微生生物。。广泛使使用的的营养养液消消毒方方法高温消消毒温温度的的研究究：95℃℃10s；90℃2min;85℃3min；60℃保持持2min只能选选择性性地杀杀死真真菌、、细菌菌和线线虫，，优点点是降降低设设施投投入和和运行行成本本氧化剂剂消毒毒原理：：强氧氧化剂剂在营营养液液中发发生氧氧化还还原反反应,迅速分分解溶溶液中中的病病原微微生物物。用于营营养液液消毒毒的氧氧化剂剂主要要是臭臭氧(O3)。杀菌菌效果果与暴暴露时时间及及臭氧氧浓度度有关关。臭氧消消毒的的成本本较高高,营养液液需要要一些些预处处理及及防护护措施施,虽然研研究结结果表表明臭臭氧消消毒效效果较较好,但在生生产中中的应应用并并不普普遍。。紫外线线消毒毒紫外线线是电电磁辐辐射,其杀菌菌原理理是通通过紫紫外线线对微微生物物的照照射，，以破破坏其其机体体内核核蛋白白或DNA的结构构,使其立立即死死亡或或丧失失繁殖殖能力力。具有杀杀菌效效果的的紫外外线是是UV-C,波长在在200～280nm，254nm的杀菌菌效果果最好好,因为DNA对254nm的紫外外线吸吸收最最强。。紫外线线消毒毒的使使用剂剂量因因杀灭灭对象象的不不同而而不同同，还还受紫紫外线线在溶溶液中中透射射因子子的影影响。。过滤消消毒用于消消毒的的过滤滤分为为膜过过滤和和慢砂砂过滤滤两种种。膜过滤滤根据据所用用膜的的不同同,又分为为反渗渗透、、高、、极细细、超超和微微滤等等。反渗透透过滤滤可以以滤除除溶液液中的的所有有离子子,因此主主要用用作消消毒水水源,包括消消毒收收集的的雨水水。高滤或或微滤滤虽然然从原原理上上可以以滤除除病菌菌,但生产产上使使用成成本较较高,而且由由于堵堵塞或或破漏漏造成成性能能不稳稳定,也会滤滤掉部部分盐盐分积积累的的营养养液。。所以,膜过滤滤在生生产上上很少少使用用。1hm2无土栽栽培温温室营营养液液消毒毒成本本慢砂过过滤和和紫外外线消消毒的的成本本相对对较低低,是有望望在中中国逐逐步推推广的的技术术。消毒方法设备投资/欧元运行成本/欧元.m3高温191000.89紫外线（完全）103000.54紫外线（部分）80000.40臭氧275001.19H2O2+催化剂93000.42膜过滤22700-31800慢砂过滤47000.27各种消消毒方方法的的消毒毒效果果高温消消毒和和紫外外线消消毒是是目前前世界界上应应用最最广泛泛的营营养液液消毒毒方法法。消毒方法效果高温好紫外线好臭氧好H2O2+催化剂中等膜过滤不稳定慢砂过滤好慢砂过过滤-营养液液消毒毒的新新理念念最早的的慢砂砂过滤滤设备备出现现于1804年的苏苏格兰兰,由JohnGibb开发,用于生生产纯纯净水水。营养液液流入入滤皮营养液