无土栽培的营养液

无土栽培的营养液第1页/共43页第三章

无土栽培的营养液第2页/共43页第二节营养液的组成一.组成原则与配方实例(一)组成原则1.营养液必须含有植物所需的全部营养元素；2.各种化合物必须是植物根部可以吸收的形态；3.各种化合物的数量及比例应符合植物生长的要求；4.营养液中无机盐类构成的总盐分浓度及酸碱反应是符合植物生长要求的；5.组成营养液的各种化合物，在栽培过程中应在较长的时期内保持其有效性；6.营养液中化合物的总体，在被吸收过程中造成的生理酸碱反应是较平稳的。第3页/共43页配方剂量：1个剂量：按照配方规定用量而配制出来的营养液浓度称为1个剂量1/2剂量：将配方中规定的各种化合物用量减少一半所配制出来的营养液浓度称为1/2剂量或0.5剂量或半个剂量1/4剂量……如此类推第4页/共43页第三节营养液的配制技术一.营养液配制的原则营养液配制的原则：避免沉淀的产生。即确保在配制和使用营养液时不会产生难溶性化合物的沉淀。

注意：任何营养液配方都有产生沉淀的可能性！

第5页/共43页二.营养液的配制技术(一)原料及水的纯度计算

1.原料

配制营养液的原料大多使用工业原料或农用肥料，常含有吸湿水和其它杂质，纯度较低，因此，在配制时要按实际含量来计算。

第6页/共43页2.水

在硬水地区，应根据硬水中所含Ca2+、Mg2+数量的多少，将它们从配方中扣除，减少了的氮可用硝酸(HNO3)来补充，加入的硝酸不仅起到补充氮源的作用，而且可以中和硬水的碱性。

另外，通过测定硬水中各种微量元素的含量，与营养液配方中的各种微量元素用量比较，如果水中的某种微量元素含量较高，在配制营养液时可不加入，而不足的则要补充。

在软水地区，水中的化合物含量较低，只要是符合水质要求，可直接使用；

第7页/共43页(二)营养液的配制方法

配制浓缩营养液(母液)工作营养液(栽培营养液)①②①第8页/共43页1.浓缩营养液(母液)稀释法

首先把相互之间不会产生沉淀的化合物分别配制成浓缩营养液，然后根据浓缩营养液的浓缩倍数稀释成工作营养液。(1)浓缩营养液的配制

浓缩倍数：根据配方中各种化合物的用量及其溶解度来确定。大量元素一般可配制成浓缩100、200、250或500倍液；微量元素由于其用量少，可配制成500或1000倍液。第9页/共43页化合物分类：把相互之间不会产生沉淀的化合物放在一起溶解。一般将一个配方的各种化合物分为不产生沉淀的3类，其中：浓缩A液——以钙盐为中心，凡不与钙盐产生沉淀的化合物均可放置在一起溶解； 浓缩B液——以磷酸盐为中心，凡不与磷酸盐产生沉淀的化合物可放置在一起溶解；浓缩C液——将微量元素以及起稳定微量元素有效性(特别是铁)的络合物放在一起溶解。

第10页/共43页C液－1000倍EDTAFeMoBCuZnMn第11页/共43页(2)稀释为工作营养液容

器不断循环或搅拌H2O（步骤1）

加入50％水

（步骤2）

量取A液加入

量取C液稍稀释缓慢加入（步骤4）

稍稀释量取B液

（步骤3）

缓慢加入

加水至配制体积（步骤5）第12页/共43页不断循环

H2O­­­­­­­­­­­­

2.直接称量配制法——大规模生产常用

加入总量60－70％水加水至配制体积,循环均匀（步骤5）

（步骤1）

称取钙盐及不与钙盐产生沉淀的盐类

容器1溶解并稍稀释（步骤2）

缓慢

加入容器2溶解并稍稀释称取磷酸盐及不与其产生沉淀的盐类

（步骤3）

缓慢

加入

缓慢加入

（步骤42）

分别称取微量元素分别溶解装有水的容器3称取铁盐溶解称取EDTA溶解容器4络合(步骤41)

第13页/共43页配制方法的选择： 据生产上的操作方便与否来决定，有时可将两种方法配合使用。 例如，配制工作营养液的大量营养元素时采用①直接称量配制法，而微量营养元素的加入可采用②先配制浓缩营养液再稀释为工作营养液的方法。第14页/共43页三.营养液配制的注意事项营养液原料的计算过程和最后结果要反复核对,确保准确无误；称取各种原料时要反复核对称取数量的准确,并保证所称取的原料名实相符。特别是在称取外观上相似的化合物时更应注意；已经称量的各种原料在分别称好之后要进行最后一次复核，以确定配制营养液的各种原料没有错漏；建立严格的记录档案，将配制的各种原料用量、配制日期和配制人员详细记录下来，以备查验。

第15页/共43页第四节营养液的管理

主要是指对循环式水培的营养液的浓度、酸碱度(pH)、溶解氧和营养液温等四个方面的管理。第16页/共43页一.营养液的浓度（包括对养分含量和水分的存有量进行监测和补充）1.水分的补充

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至贮液池之后，如发现液位降低到一定的程度就必须补充水分至原来的液位水平。第17页/共43页2.养分的补充

补充依据：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电导率来表示。补充养分时要根据所用的营养液配方作全面补充。

适宜浓度范围：

绝大多数作物为0.5~3.0ms/cm 最高不超过4.0ms/cm。

第18页/共43页高浓度营养液配方的补充(总盐分浓度＞1.5‰左右)：

以总盐分浓度降低至原来配方浓度的1/3~1/2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到1/3~1/2剂量时就补充养分至原来的初始浓度。第19页/共43页低浓度营养液配方的补充(总盐分浓度＜1.5‰左右)：

方法(1)：经常监测营养液的浓度，每隔较短的时间(3~4天左右)补充一次养分至原来的水平；方法(3)：是一种更为简便的方法：当营养液浓度下降到规定的补充下限(如为初始营养液剂量的40%)或以下时，就补充初始浓度(1个)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，但一般对作物的正常生长不会产生不良影响。

方法(2)：当营养液浓度下降到配方浓度的1/2时，补充至原来的水平；

第20页/共43页二.营养液酸碱度的调节

最根本的控制办法：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pH的次数。营养液pH值的调节：种植作物过程中，如果营养液的pH值上升或下降到作物最适的pH范围之外，就要用稀酸或稀碱溶液来中和调节。

pH上升时：可用稀硫酸(H2SO4)或稀硝酸(HNO3)溶液来中和。实际生产中较多采用H2SO4。

pH下降时：可用稀碱溶液如氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)来中和。由于KOH的价格较昂贵，在生产中常用的是NaOH。

第21页/共43页三.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

植物根系氧的来源：

1)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最主要的来源。如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。2)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。但只有沼泽性植物和耐淹的旱地植物才具备这一功能。

第22页/共43页(一)营养液中的溶解氧浓度营养液中的溶解氧：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(O2)的数量，以O2mg/L来表示。

氧气饱和溶解度：指在一定温度和一定压力条件下单位营养液中溶解的氧气达到饱和时的溶解氧含量。影响因素：与温度和大气压力有关的。温度越高、大气压力越小，营养液的溶解氧含量越低；反之，温度越低、大气压力越大，其溶解氧的含量越高。第23页/共43页不同温度下溶液中氧的饱和溶解度温度

(oC)溶解氧(mg/L)温度

(oC)溶解氧(mg/L)温度

(oC)溶解氧(mg/L)014.621310.60268.22114.231410.37278.07213.841510.15287.92313.48169.95297.77413.13179.74307.63512.80189.54317.5612.48199.35327.4712.17209.17337.3811.87218.99347.2911.59228.83357.11011.33238.68367.01111.08248.53376.91210.83258.38386.8第24页/共43页(二)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。

在营养液栽培中，一般要求维持溶解氧的浓度在4~5mg/L的水平(相当于在15~27℃时营养液中溶解氧的浓度在饱和溶解度的50%左右)。此时，大多数的植物都能够正常生长。测定：常用测氧仪测定，方法简便、快捷。

具体做法：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出该液温下的饱和溶解氧含量(M,mg/L)，并用下列公式计算出此时营养液中实际的氧含量(M0,mg/L)：M0=M×A

第25页/共43页(三)营养液溶解氧的补充

1.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物平均占有的营养液量。

一般地，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；而蕹菜、生菜、菜心、白菜等叶菜类的耗氧量较小。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。第26页/共43页2.补充营养液溶解氧的途径

营养液溶解氧的补充：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让空气进入营养液的过程。

补充途径：(1)空气向营养液的自然扩散：通过自然扩散进入营养液的溶解氧的数量很少。在20℃时，依靠自然扩散进入5~15cm液深范围营养液中的溶解氧只相当于饱和溶解氧含量的2％左右，远远达不到作物生长的要求。

第27页/共43页(2)人工增氧

水培技术种植成功与否的一个重要环节

A.营养液的搅拌：但搅拌极易伤根，会对植物的正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液中扩散：主要用在进行科学研究的小盆钵水培上；

第28页/共43页C.将化学增氧剂加入营养液中增氧：通过双氧水(H2O2)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；

D.

进行营养液的循环流动：通过水泵将贮液池中的营养液抽到种植槽中，然后让其在种植槽内流动，最后流回贮液池中形成不断的循环。大规模生产最常用。

第29页/共43页3.循环流动的增氧效果

与无土栽培设施的设计、水泵循环的时间、营养液液层的深度等因素有关例

①

无土栽培技术研究室用小型深液流水培装置做的试验结果：采用流量为6升/分钟的15w小水泵来进行营养液的循环流动，流动2小时，停止4小时，完全可以满足植物正常生长的需要；第30页/共43页小型深液流水培装置种植效果第31页/共43页

目前，华南地区的深液流水培系统多采用间歇流动供氧法，一般是：流动15分钟，停机30－45分钟。定时器第32页/共43页美人蕉四.营养液的更换1.更换的原因：长时间种植作物的营养液中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：

1)妨碍作物的生长，使根系受害甚至植株的死亡；

2)影响营养液中养分的平衡；

3)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。

因此，在一定种植时间 之后需重新更换营养液。

第33页/共43页2.更换的时间

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，也可以根据经验来判断。营养液的电导率很高，而N、P、K等大量营养元素的含量很低，说明此时营养液中含有非营养成分的盐类较多，需要更换。如果在营养液中积累了大量的病菌使作物发病，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的清洗和消毒。

第34页/共43页3)

根据经验方法来确定营养液的更换时间

在软水地区，生长期较长的作物(每茬3～6个月左右，如黄瓜、甜瓜、番茄、辣椒等)在整个生长期中可以不需要更换营养液，补充水分和养分即可，换茬时可更换；

生长期较短的作物(每茬1～2个月左右，如许多的叶菜类)，可连续种植3～4茬才更换一次营养液。在前茬作物收获后，将种植系统中的残根及其它杂物清除掉，再补充养分和水分即可种植下一茬作物。这样可以节约养分和水分。

第35页/共43页五.营养液温度的控制全天候温室可自动控制气温和液温。现状：我国进行无土栽培生产常采用的较为简易的设施，一般没有温度调控设备，难以人为地控制营养液的温度。措施：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温度。第36页/共43页1)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：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度不至于过高；

第37页/共43页2)铺设地下贮液池以增大每株植物平均占有的营养液量：利用热容量较大的水，阻止液温的急剧变化。

地上供液池地下贮液池第3