營(yíng)養(yǎng)液的管理

1、營(yíng)養(yǎng)液的管理 這里闡述的營(yíng)養(yǎng)液管理主要是指循環(huán)式水培的營(yíng)養(yǎng)液管理，開(kāi)放式基 質(zhì)栽培的營(yíng)養(yǎng)液 管理在以后有關(guān)的栽培設(shè)施和管理中會(huì)詳細(xì)討論。 作物生長(zhǎng)過(guò)程中， 由 于作物根系生長(zhǎng)在營(yíng) 養(yǎng)液中，通過(guò)吸收養(yǎng)分、水分和氧氣來(lái)維持其生長(zhǎng)的需要，吸收的 過(guò)程也改變了營(yíng)養(yǎng)液中各 種化合物或離子的數(shù)量和比例，濃度、酸堿度和溶解氧含量等 也隨著改變。 同時(shí)，由于根系 的代謝過(guò)程會(huì)分泌出一些有機(jī)物以及根系表皮細(xì)胞的脫落、 死亡甚至局部根系的衰老、 死亡 而殘存于營(yíng)養(yǎng)液之中， 并誘使微生物在營(yíng)養(yǎng)液中繁殖， 從而或多或少地改變了營(yíng)養(yǎng)液的性質(zhì)。 環(huán)境溫度的改變也影響到營(yíng)養(yǎng)液的液溫的變化。 因此，要對(duì)營(yíng)養(yǎng)液這些性質(zhì)有所了解

2、，才能 夠有針對(duì)性地對(duì)影響營(yíng)養(yǎng)液性質(zhì)的諸多因素 進(jìn)行監(jiān)測(cè)和有效地控制， 以使其處于作物生長(zhǎng)所 需的最適范圍之內(nèi)。這里所述的營(yíng)養(yǎng)液 管理主要是指營(yíng)養(yǎng)液的濃度、酸堿度 (pH) 、溶解氧和 營(yíng)養(yǎng)液溫的管理這四個(gè)方面。一、營(yíng)養(yǎng)液的濃度： 由于在作物生長(zhǎng)過(guò)程不斷地吸收養(yǎng)分和水分，加上營(yíng)養(yǎng)液裸露于空氣中水分的蒸發(fā)， 會(huì)引起其濃度、 組成的不斷變化， 因此需要對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的養(yǎng)分含量和水分的存有量進(jìn)行監(jiān) 測(cè)和 補(bǔ)充。水分的補(bǔ)充視作物蒸騰耗水的多少來(lái)確定。植株較大、天氣炎熱、枯燥的氣候條件 下， 耗水量多，這時(shí)補(bǔ)充的水分也較多。補(bǔ)充水分時(shí)，可在貯液池中劃好刻度，將水泵 停止供液 一段時(shí)間， 讓種植槽中過(guò)多的營(yíng)養(yǎng)液

3、全部流至貯液池之后， 如發(fā)現(xiàn)液位降低 到一定的程度就 必須補(bǔ)充水分至原來(lái)的液位水平。營(yíng)養(yǎng)液濃度在作物吸收降低到一定的水平時(shí)，就要補(bǔ)充養(yǎng)分。而養(yǎng)分的補(bǔ)充與否以 及 補(bǔ)充數(shù)量的多少， 要根據(jù)在種植系統(tǒng)中補(bǔ)充了水分之后所測(cè)得的營(yíng)養(yǎng)液濃度來(lái)確定。 營(yíng)養(yǎng)液 的濃度以其總鹽分濃度即電導(dǎo)率來(lái)表示。 除了在嚴(yán)格的科學(xué)試驗(yàn)之外， 在生產(chǎn) 中一般不進(jìn)行 營(yíng)養(yǎng)液中單一營(yíng)養(yǎng)元素含量的測(cè)定，而且在養(yǎng)分的補(bǔ)充上，也不是單獨(dú)補(bǔ) 充某種營(yíng)養(yǎng)元素， 在補(bǔ)充養(yǎng)分時(shí)要根據(jù)所用的營(yíng)養(yǎng)液配方全面補(bǔ)充。 至于所用的營(yíng)養(yǎng)液 濃度降低至什么樣的水 平才需要進(jìn)行養(yǎng)分的補(bǔ)充， 這要根據(jù)所選用的營(yíng)養(yǎng)液配方不同和 種植作物種類及栽培技術(shù)和 不同來(lái)具

4、體確定。不同作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的濃度要求不同，這與作物的耐肥性有關(guān)。一般情況下，茄果類 和 瓜果類要求的營(yíng)養(yǎng)液濃度要比葉菜的高。 但每一種作物都有一個(gè)適宜的濃度范圍， 絕 大多數(shù) 作物的適宜濃度范圍為 0.53.0ms/cm ，最高不超過(guò) 4.0ms/cm 。在不同的生育時(shí)期，作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)液濃度的要求也不一樣。一般而言，苗期植株小，濃 度可較低，生育盛期植株大，吸收量多，濃度應(yīng)較高。以西紅柿為例，在開(kāi)花之前的 苗期，適宜的濃度為 0.81.0ms/cm, 開(kāi)花至第一穗果實(shí)結(jié)果時(shí)期的適宜濃度為 1.01.5ms/cm, 而在結(jié) 果盛期的適宜濃度為 1.52.2ms/cm 。也有人認(rèn)為 ,在結(jié)果期的濃度可

5、調(diào)整到 2.53.5ms/cm 。對(duì)于高濃度的營(yíng)養(yǎng)液配方 總鹽分濃度1.5 %。左右，在補(bǔ)充養(yǎng)分時(shí)可以確定 當(dāng)總鹽分 濃度降低至原來(lái)配方濃度的 1/31/2 的范圍為下限。 通過(guò)定期測(cè)定營(yíng)養(yǎng)液的電 導(dǎo)率， 如果發(fā)現(xiàn) 營(yíng)養(yǎng)液的總鹽濃度下降到 1/31/2 劑量時(shí)就補(bǔ)充養(yǎng)分至原來(lái)的初始濃度。 養(yǎng)分的補(bǔ)充應(yīng)根據(jù)對(duì) 營(yíng)養(yǎng)液電導(dǎo)率的實(shí)測(cè)值來(lái)確定。 不同的作物以及同一作物的不同生 育期由于對(duì)營(yíng)養(yǎng)的消耗速 率不同，而且選用的無(wú)土栽培技術(shù)不一樣，每株作物平均占有 營(yíng)養(yǎng)液量也不同，因此，補(bǔ)充 營(yíng)養(yǎng)的間隔時(shí)間也有差異。一般要求定期間隔 12 天測(cè)定營(yíng)養(yǎng)液的濃度，以了解種植系統(tǒng) 中濃度的變化情況。對(duì)于低濃度的營(yíng)養(yǎng)液

6、配方 總鹽分濃度V 1.5%o左右，可以通過(guò)經(jīng)常監(jiān)測(cè)營(yíng)養(yǎng)液 的濃度， 然后每隔較短的時(shí)間 34 天左右 就補(bǔ)充一次養(yǎng)分，補(bǔ)充時(shí)將種植系統(tǒng)中的 營(yíng)養(yǎng)液濃度調(diào)節(jié) 到原來(lái)的水平；也可以采取另外一種方法來(lái)補(bǔ)充：即營(yíng)養(yǎng)液濃度下降到 配方濃度的1/2 時(shí)，即補(bǔ)充至原來(lái)的水平。 在補(bǔ)充養(yǎng)分時(shí)可根據(jù)所用配方不同濃度級(jí)差的電導(dǎo)率值與濃度級(jí) 差的 關(guān)系，計(jì)算出需要補(bǔ)充的營(yíng)養(yǎng)相當(dāng)于劑量的百分?jǐn)?shù)， 據(jù)此計(jì)算出各種化合物的用量。 另外， 還有一種更為簡(jiǎn)便的養(yǎng)分補(bǔ)充方法：即確定了營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充的下限之后，例如原始營(yíng)養(yǎng)液劑量的 40%，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液濃度下降到此濃度或以下時(shí)就補(bǔ)充原來(lái)初始濃度1 個(gè)劑量的營(yíng)養(yǎng)，也即種 植系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)補(bǔ)充養(yǎng)

7、分后的營(yíng)養(yǎng)液濃度要比初始的營(yíng)養(yǎng)液濃度來(lái)得高。 由于作物對(duì) 養(yǎng)分濃度 有一定的范圍要求，而且所用的營(yíng)養(yǎng)液配方的濃度原來(lái)就較低，因此，對(duì)作物 的正常生長(zhǎng)不 會(huì)產(chǎn)生什么不良影響，而且操作時(shí)較簡(jiǎn)單、方便。二、營(yíng)養(yǎng)液酸堿度的調(diào)節(jié)：營(yíng)養(yǎng)液在未種植作物之前的酸堿度主要是由營(yíng)養(yǎng)液配方中的各種化合物的化學(xué)酸堿 性 的影響，如果選用的配方，其中的各種化合物之間的化學(xué)酸堿性配合比例和數(shù)量較合 適， 一 般不會(huì)過(guò)于偏離作物生長(zhǎng)所要求的 pH 范圍。但當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液用于種植作物時(shí)，由于 作物根系對(duì) 營(yíng)養(yǎng)液中的各種離子進(jìn)行吸收之后，營(yíng)養(yǎng)液中的不同鹽類的生理酸堿性反響 的表現(xiàn)不一樣， 勢(shì)必會(huì)影響到營(yíng)養(yǎng)液的酸堿性變化。 究竟?fàn)I養(yǎng)液

8、酸堿度的變化如何那么應(yīng) 視營(yíng)養(yǎng)液配方的不同 而定。如一個(gè)營(yíng)養(yǎng)液配方中的硝酸鹽如 KNO 3、CaNO3 2的用量 較多，那么這個(gè)配方的營(yíng)養(yǎng)液 大多呈生理堿性；反之，如果配方中 NH4NO3，NH4 2SO4等銨態(tài)氮和尿素 NH 2 2CO以及K2SO4為氮源和鉀源的用量較多，那么這個(gè)配方的營(yíng)養(yǎng)液大多呈生理酸性。一般地生理堿性來(lái) 得慢且變化幅度來(lái)得小，沒(méi)有那么劇烈，也較 易控制。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中最好是先用一些生 理酸堿性變化較平穩(wěn)的營(yíng)養(yǎng)液配方，以減 少調(diào)節(jié) pH 的次數(shù)。這是進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液酸堿度控制最 根本的方法。種植作物過(guò)程中， 如果營(yíng)養(yǎng)液的 pH 上升或下降到作物最適的 pH 范圍之外， 就要

9、用稀酸或稀堿溶液來(lái)中和調(diào)節(jié)它。pH上升時(shí)，可用稀硫酸H2S04或稀硝酸HNO 3溶液來(lái)中和。 用稀HNO 3中和時(shí)，HNO 3中的NO3-會(huì)被植物吸收利用， 但要注意當(dāng)中和 營(yíng)養(yǎng)液pH的HNO3用量太多用可能會(huì)造成植物氮素過(guò)多的現(xiàn)象；用H2SO4中和時(shí)，盡管H2SO4中的SO42-也可 作為植物的養(yǎng)分被吸收，但吸收量較少，如果中和營(yíng)養(yǎng)液pH的H2SO4用量太大時(shí)可能會(huì)造 成SO42-的累積。在實(shí)際生產(chǎn)中大多采用 H2SO4來(lái)進(jìn)行中和， 也可用HNO 3,選用哪種 酸液可 根據(jù)實(shí)際情況而定。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液的pH下降時(shí)，可用稀堿溶液如氫氧化鈉NaOH或氫氧化鉀KOH來(lái)中和。 用KOH時(shí)帶入營(yíng)養(yǎng)液中的K+

10、可被作物吸收利用，而且作物對(duì) K+有著較大量的奢侈吸收 的 現(xiàn)象，一般不會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)有不良影響，也不會(huì)在溶液中產(chǎn)生大量累積的問(wèn)題；而用 NaOH來(lái)中和時(shí)，由于Na+對(duì)多數(shù)作物而言不是必需的營(yíng)養(yǎng)元素，因此會(huì)在營(yíng)養(yǎng)液中累積， 如果量 大的話，還可能對(duì)作物產(chǎn)生鹽害。由于 KOH 的價(jià)格較 NaOH 昂貴，在生產(chǎn)中仍 常用 NaOH 來(lái)中和營(yíng)養(yǎng)液酸性。在用稀酸或稀堿來(lái)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液 pH 的調(diào)節(jié)時(shí)， 可先用理論計(jì)算出稀酸或稀堿的用量， 具體計(jì)算方法可參見(jiàn)第二章的有關(guān)內(nèi)容。 但是經(jīng)理論計(jì)算出的稀酸、 稀堿的用量并不能 夠作 為實(shí)際營(yíng)養(yǎng)液 pH 調(diào)節(jié)的操作用量，因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)液中存在著高價(jià)弱酸強(qiáng)堿鹽，如KH 2PO

11、4， NH4H2PO4和CaHCO32等，這些鹽類在營(yíng)養(yǎng)液中的解離是分步進(jìn)行的，對(duì)酸有一定的緩 沖 作用，如：+OH -+OH-KH 2 P O 4=K 2 H P O 4= K 3PO4+H+H+因此，不能夠以理論計(jì)算出的中和酸堿性所需的稀酸稀堿的數(shù)量作為實(shí)際中和所需的數(shù)量， 應(yīng)以實(shí)際營(yíng)養(yǎng)液酸堿中和滴定的方法來(lái)確定其用量。具體的方法為：量取一定體積 如 10 升的營(yíng)養(yǎng)液于一個(gè)容器中，用濃度的稀酸或稀堿來(lái)中和營(yíng)養(yǎng)液，用酸度計(jì)監(jiān)測(cè)中和 過(guò) 程營(yíng)養(yǎng)液的 pH 值變化，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液的 pH 值到達(dá)預(yù)定的 pH 值時(shí)，記錄所用的稀酸或稀 堿溶液 的用量，并用以下公式計(jì)算所要進(jìn)行 pH 調(diào)節(jié)的種植系統(tǒng)所有營(yíng)養(yǎng)液中和所需的 稀酸或稀堿 的總用量。V1 V2其中： V1 從種植系統(tǒng)中量取的營(yíng)養(yǎng)液體積v1 中和從種植系統(tǒng)中量取的營(yíng)養(yǎng)液體積所消耗的稀酸或稀堿的用量 (mL)V2 整個(gè)種植系統(tǒng)中所有營(yíng)養(yǎng)液的體積 (L)v2 中和整個(gè)種植系統(tǒng)中所有營(yíng)養(yǎng)液所