一、营养液
- 配制营养液的无机盐类
无土栽培一般均采用无机盐类配制成营养液。用来配制营养液的无机盐类,既可以是试剂,也可以是化肥。试剂与化肥的主要区别在于试剂的纯度较高,化肥的杂质较多。如果做比较精确的无土栽培实验,在配制营养液时要选用化学纯或分析纯的试剂,以便得出可靠的数据。在生产上或中学进行无土栽培,要用肥料,这样成本较低,但应选择纯度较高的肥料。
我国生产的肥料纯度很不一致,其它国家肥料也没有统一标准,现将北美一些国家使用的肥料纯度列出,见表 11-2。
对化学肥料纯度的计算,一般是根据标明的分子式。分子式中的结晶水被认为是杂质,如硝酸钙含有 4 分子结晶水[(Ca(NO3)2·4H2O],因此其纯度下降到 66%,硫酸镁含 7 分子的结晶水,则其纯度只有 45%。
- 营养液的配方
由本章第二节“无土栽培的生理基础”的内容可知,在无土栽培中,作物要维持其正常的生长与发育,必须含有 13 种必要元素,而它们都必须是呈植物可以吸收的状态即离子解离状态。此外,离子间的比例还必须适当。营养液只有具备以上条件,才有可能使作物发育良好,获得高产。
现在世界上发表的营养液配方有数百种,其中以霍格兰氏液(Hoagland Solution,1950)最为有名,被各国营养液试验和种表 11-2 商品肥料的百
分纯度
(郑光华,1990)
肥料名称 |
纯度(%) |
---|---|
磷酸二氢铵( NH4H2PO4 )(食品级) |
93 |
硫酸铵〔( NH4 ) 2SO4 ) |
94 |
硝酸铵( NH4NO3 ) |
98 |
硝酸钾( KNO3 ) |
95 |
硝酸钙〔 Ca ( NO3 ) 2 〕 |
90 |
磷酸一钙〔 Ca ( H2PO4 ) 2 〕(食品级) |
92 |
硫酸钾( K2SO4 ) |
90 |
氯化钾( KCl ) |
95 |
硫酸镁( MgSO4 · 7H2O ) |
45 |
氯化钙( CaCl2 ) |
75 |
硫酸钙( CaSO4 )(石膏) |
70 |
磷酸二氢钾( KH2PO4 ) |
98 |
植人员广泛使用。霍格兰氏液的配方如下:
克/升 克分子
硝酸钾 KNO3 |
0.51 |
0.005 |
---|---|---|
硝酸钙 Ca(NO3)2 |
0.82 |
0.005 |
硫酸镁 MgSO4·7H2O |
0.49 |
0.002 |
磷酸二氢钾 KH2PO4 |
0.136 |
0.001 |
硫酸铁FeSO4
酒石酸
0.5% 0.6毫克 / 升每周3次
硼酸 H3BO3 2.86 毫克/升
二氯化锰 MnCl2·4H2O 1.81 毫克/升
硫酸铜 CuSO4·5H2O 0.08 毫克/升
硫酸锌 ZnSO4·7H2O 0.22 毫克/升水合钼酸 H2MoO4·4H2O(85%MoO3) 0.09 毫克/升铁和微量元素营养系采用阿浓(Arnon)溶液所用量。3.营养液的电导度和酸碱度
- 电导度。在营养液的使用过程中,应该注意营养液总浓度的变化情况,以便及时补充营养液。
营养液的总浓度(总离子浓度)可以用溶液中盐类总溶解量来表示,也可以用渗透压(单位是大气压)和电导度来表示。由于电导度测定时只需少数溶液,而且可以迅速测出,所以现在一般都用电导度来表示营养液的总浓度。
电导度(Electrical Conductivity,简称 EC)是根据溶液中含盐量的多少,其导电能力不同进行测定的。因为无土栽培用的营养液浓度很低,因此常用其千分之一的浓度来表示,如毫西门子(ms/cm)或毫欧姆(mmho/cm), 现在各国均有轻便的电导仪,可以直接在温室中测定营养液的总浓度。
营养液在稀溶液全部离子解离的情况下,离子浓度与渗透压间存在以下关系:
OP=0.0224CT
式 中 OP: 渗 透 压C:离子浓度(mmol/L) T:绝对温度
溶液中的渗透压和电异度存在着以下关系: OP=0.28-0.36EC
EC=-(OP-0.28)/0.36
现在许多营养液的总浓度大多在 0.4~1.0 大气压(1mmHg=133.3Pa)范围内,而植物体的最适范围大体在 0.5~0.75 大气压,即 25-40mmol/L。
无土栽培中必须注意营养液电导度的变化。在循环营养液系统中,自动控制设备随时都在监测 EC 的变化,并能及时纠正。而在非循环营养液系统, 每周至少要测定 1 次 EC,以便及时纠正。
-
酸碱度。营养液的酸碱度通常用 pH 表示。大多数植物根系在 pH5.5~
- 的弱酸性范围内生长最好,因此无土栽培营养液 pH 值也应该在这一范围内。营养液的 pH 值非常重要,因为它关系到各种盐类的溶解度和作物细胞原生质膜对盐类的透过性。植物对 pH 值的适应范围比电异度要窄,pH 值不适宜时,作物根尖发黄和坏死,同时叶片失绿。所以在循环营养液系统中,每
天都要测定和调整 pH 值,在非循环系统中,每次配制营养液时,应注意调整pH 值。
测定 pH 值的最简单的方法是用 pH 试纸进行比色。但这只能测出大概的范围,我国已生产出多种手持 pH 仪,测定方法简单、快速,而且准确,是大面积无土栽培必备的仪器。