搜索
第四章营养液定义：营养液时将含有植物生长发育所必需的各种营养元素的化合物和少量为使某些营养元素的有效性更为长久的辅助材料（如EDTA），按一定的数量和比例溶解于水中所配制而成的溶液。无论是固体基质栽培还是无固体基质培的无土栽培形式，都主要靠营养液来为作物生长发育提供所需的养分和水分。营养液是无土栽培的核心。第一节营养液的原料及其要求一、水（一）营养液的水质要求1.硬度:15o较好2.酸碱度:pH=5.5~8.5(6.5~8.5)3.溶存氧:4~5mg/LO2(≥3mg/L)4.NaCl含量:2mmol/L5.余氯:Cl20.3mg/L(≤0.1mg/L)6.悬浮物:≤10mg/L7.重金属及其它有害元素：应符合要求（二）无土栽培水源的选择自来水：水质好，成本高。井水、河水、水库水：需分析化验，不能使用流经农田的水。雨水：需澄清、过滤，必要时加入沉淀剂和消毒剂。温室屋面收集雨水，前10min弃去不用。空气污染严重的雨水不可用。月降雨量100mm，雨水可满足需要。（三）无土栽培的水量二、各种营养元素化合物在生产中，微量元素用化学纯试剂或医药用品，大量元素的供给多采用农业用品。配制营养液时，应按原料纯度折算用量。如KNO3用量为0.5g/L，纯度为95%，则应为?。原料中本物以外的营养元素都作杂质处理。第二节营养液的组成一、营养液浓度的表示方法(一)直接表示法：在一定重量或一定体积的营养液中，所含有的营养元素或化合物的量来表示营养液浓度的方法。1、化合物重量/升(g/L，mg/L)2、元素重量/升(g/L，mg/L)3、摩尔/升(mol/L)(二)间接表示法（1）渗透压(Osmosis)273+tP=C×0.0224×*1.0135*105273（2）电导率(EC)二、营养液的组成原则(一)营养液的组成原则1.营养液必须含有植物所需的全部营养元素（齐全）；2.各种化合物必须是植物根部可以吸收的形态（可利用）；3.各种化合物的数量及比例应符合植物生长的要求（合理）；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（适宜）；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（有效）；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（稳定）。（二）确定营养液组成的方法1、营养液的总盐分浓度的要求2、营养液中各种营养元素的用量和比例的确定（1）生理平衡(指植物能从营养液中吸收到符合其生理要求所需的一切营养元素，且吸收的数量比例要符合其生理要求。)（2)化学平衡3、营养液氮源的选择4、营养液的pH（1）酸碱度的概念(2)营养液的酸碱度变化KSp-AxBy=[Am+]x×[Bn-]y配制浓缩贮备液的步骤：①按照要配制的浓缩贮备液的体积和浓缩倍数计算出各种化合物的用量（A、B母液)。②在配制C母液时，要先配制螯合铁，以保证铁的有效性。2、工作营养液的配制：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浓缩液。②先配制浓缩营养液再稀释为工作营养液的方法。（二）营养液配制的注意事项①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；②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；③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；④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。（三）注意事项：注意开启水泵循环，使盐类充分溶解，防止沉淀的产生！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。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。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。营养液的EC如何确定：不同的作物对营养液浓度要求不同：绝大多数作物为EC范围是0.5~3.0ms/cm最高不超过4.0ms/cm。同一种作物营养液的管理，要求根据生育阶段和气候条件不同而改变。高浓度营养液配方的补充：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。低浓度营养液配方的补充：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(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；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。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。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。(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。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（二）营养液为什么会缺氧？（三）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。此时，大多数的植物都能够正常生长。(四)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。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。（五）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。(2)人工增氧水培技术种植成功与否的一个重要环节。方法：1、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；2、压缩空气：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；3、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；4、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。5、落差6、喷射（雾）7、增氧器8、间歇供液9、滴灌法10、间混作四.营养液温度的控制营养液的液温直接影响到植物根系的养分吸收、呼吸和微生物活动情况，从而影响到发育、产量和品质。一般，植物生长要求营养液的液温范围在13～25℃，最适液温为18～20℃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。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。3)增设加温或降温装置：五、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。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。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。本章小结：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浓度的表示方法和计算营养液的配方组成营养液的配制技术营养液的管理第六节废液的处理和利用一、废液处理1、杀菌和除菌(1)紫外线照射（2）加热（3）过滤（4）颉颃微生物（5）药剂2、除去有害物质3、调整离子组成二、废液的有效利用1、再循环利用2、作肥料利用3、收集浓缩液再利用