營(yíng)養(yǎng)液處方制作基礎(chǔ)精

1、營(yíng)養(yǎng)液處方制作基礎(chǔ)劉和風(fēng)段春玲張瑞英一、在培養(yǎng)液栽培中營(yíng)養(yǎng)液的重要性培養(yǎng)液栽培法是由各種系統(tǒng)組成的，在不同的系統(tǒng)中，獨(dú)自專一的營(yíng)養(yǎng)液是培養(yǎng)液栽培的重點(diǎn)。營(yíng)養(yǎng)液的適合性、專一性包括營(yíng)養(yǎng)液的組成、合成分的比例、營(yíng)養(yǎng)液的濃度以及管理方法等。除此 以外，還要受栽培環(huán)境、植物種類和發(fā)育階段的影響。從這個(gè)意義上來(lái)看。無(wú)論哪個(gè)系統(tǒng)都有一個(gè) 共同的問題，那就是都會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的管理產(chǎn)生影響，而且還不僅僅只是單純地對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的管理產(chǎn)生 影響，在這其中，對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的測(cè)定、控制都會(huì)造成很大的困難。營(yíng)養(yǎng)液的組成和濃度的管理，也就 是所謂的肥料管理，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、商品化、規(guī)?；a(chǎn)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成 部分。我

2、國(guó)在營(yíng)養(yǎng)液栽培方面起步較晚，目前還沒有自己獨(dú)立的理論體系。日本在營(yíng)養(yǎng)液的配方研 究、開發(fā)方面起步較早，開發(fā)了多種配方，并在實(shí)際生產(chǎn)中得到大量的應(yīng)用。為了促進(jìn)我國(guó)營(yíng)養(yǎng)液 栽培方面的發(fā)展，現(xiàn)以日本山崎處方為例，介紹一下營(yíng)養(yǎng)液處方制作的基礎(chǔ)知識(shí)。二、營(yíng)養(yǎng)液制作的條件植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的無(wú)機(jī)養(yǎng)分，主要元素有氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、硫（S）；微量元素有鐵（Fe）、硼（B）、錳（Mn）、銅（Cu）、鋅（Zn）、鋁（Mo）;還有作為副成分岀現(xiàn)的硅（Si）、氫（CI）、鋁（AI）、鈉（Na）等。水培使用的培養(yǎng)液，除了需要這些元素（成分）的適當(dāng)比例的同時(shí)，還必須包含適當(dāng)?shù)臐舛?。另外?/p>

3、營(yíng)養(yǎng)液的配制時(shí)，一定不要忘記原木的水質(zhì)情況，原水通常指地下水、自 來(lái)水、河水等。在原水所含的各種成分中，可以作為肥料岀現(xiàn)的有Ca、Mg、Na等離子。在使用這些水配制營(yíng)養(yǎng)液時(shí)。要相應(yīng)地減少這些離子的含量。由于植物不能完全吸收，就會(huì)在植物的栽培 基質(zhì)中積累下來(lái)，久而久之，就會(huì)變成有害的物質(zhì)，岀現(xiàn)一些危害植物生長(zhǎng)的現(xiàn)象。表一大量元素的原子量、吸收形態(tài)、離子價(jià)數(shù)、當(dāng)量重元素元素符號(hào)原子量離子形態(tài)價(jià)數(shù)當(dāng)量重氮N14nO-、nh4114/1 = 14磷P31po4-331/3=10.3鉀K39K+139/ 仁39鈣Ca40Ca2+240/2=20鎂Mg24m&224/2=12三、營(yíng)養(yǎng)液制作的理論知識(shí)在營(yíng)養(yǎng)

4、液的成分中，必須清楚的是作為肥料的五大元素，氮、磷、鉀、鈣、鎂。這五個(gè)元素的 原子量和價(jià)數(shù)必須熟記（見表一）。這些元素和元素組成的化合物（鹽肥料），在水中分別溶解為陽(yáng)離子或陰離子。被植物吸收，肥料就是由這些陽(yáng)離子和陰離子以等同的當(dāng)量數(shù)結(jié)合起來(lái)，這一點(diǎn)很重要。舉例說(shuō)明，如果把101克KNO3（硝酸鉀）溶解在1升的水中，就可以得到 1摩爾的KNO3溶液。此時(shí)，溶液中就含有1當(dāng)量的K（39克/升）和1當(dāng)量的NO3（62克/升）。再把它稀釋1000 倍,它的千分之一就是毫克當(dāng)量。 通常使用的濃度就是毫克當(dāng)量。對(duì)于KNO3來(lái)說(shuō)，把101毫克溶解在1升的水中，它就變成1毫克為什么不使用百分?jǐn)?shù)（%）或百萬(wàn)分

5、之一 （ppm）來(lái)表示溶液的濃度呢 ？這是因?yàn)?，肥料的成分是?溶解的離子狀態(tài)發(fā)揮作用的，即陰離子和陽(yáng)離子兩種形式，因此必須考慮到雙方能否以離子狀態(tài)（不結(jié)合成易揮發(fā)、沉淀的物質(zhì) ）存在。如果使用摩爾濃度和當(dāng)量濃度的話，處理的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)整數(shù) 化和單純化，關(guān)于肥料的計(jì)算也比較容易。作為不用考慮以陰、陽(yáng)離子狀態(tài)存在的微量元素來(lái)說(shuō)， 完全可以只用 ppm濃度來(lái)表示。A主愛配殍H的村了成.瞥分含肖r,含丨e磴分書【噸1 inm硝101101Ml .KIHM.Uf5松：宀QlieHl 3N14ra20髓二碾115N! rPlNIVIOJ】茁HgilHJ1W16加HN14hHW.12MlMKSI&51Hl

6、 XUNidxmff 帕心0HlIHld過(guò)啊3*0 J -KjO噸F門CM占P10.1JC*30KiSO.】靭B7Kl.SlKC1jMMg盧砂MadwS3A74.ttWXffM3JSB腐SKq/IOOq)2M黔鼻S9.S?Q1如HKM4PU*MMPOh出云出132jK】74.1Bi1417SPt SflOOg )i131154o.a?a皓PO.MgXWLl巴皿NMJWJ11049&沖1143.9$L43.1aoaa0華4Aco*KXO,CMXkVCKHtaI14.U13141tooM.n106.WSPClOOg)?51島冒Ojtni0_01表二是主要肥料鹽的分子式、當(dāng)量重和成分含量，如果以此為

7、基礎(chǔ)，可以計(jì)算肥料中有效成分 的含量。表三列岀了作為肥料使用的一些鹽的成分（陰離子、陽(yáng)離子），以它們?yōu)榛A(chǔ)進(jìn)行肥料設(shè)計(jì)時(shí)使用的基本數(shù)據(jù)，特別是溶解度在營(yíng)養(yǎng)液配制過(guò)程中很重要，在不考慮溶解方法的條件下，盡量使用 容易溶解的肥料鹽。目的是在濃縮的肥料桶內(nèi)不要形成沉淀，濃縮的A液和B液中必須考慮到是否會(huì)有兩種離子結(jié)合成沉淀物，如Ca2+和C032-就不能同處在一個(gè)肥料桶里，否則就會(huì)形成碳酸鈣沉淀。四、營(yíng)養(yǎng)液的基本性質(zhì)以國(guó)試處方均衡培養(yǎng)液 （貝表四）為例，來(lái)看一下營(yíng)養(yǎng)液的基本性質(zhì)。國(guó)試處方是日本最普遍使 用的水培養(yǎng)液處方。表的內(nèi)容可以從以下幾個(gè)方面分別敘述。表四園試處方均衡營(yíng)養(yǎng)液肥料鹽陽(yáng)離子濃度（me

8、q/l ）陰離子濃度（meq/l ）摩爾濃度（mM/l）分子量肥料鹽濃度（mg/l）NH4-NKMgCaH計(jì)NO3-NPO4-PSO計(jì)Ca(NO3)2-4H2O88884236.2944.6KNO388888101.1808.9NH4H2PO44/38/34444/3115.0153.4MgSO4 7H2O44442496.0496.0合計(jì)4/384 一88/324164424表五營(yíng)養(yǎng)液的設(shè)計(jì)表肥料鹽陽(yáng)離子濃度（meq/l ）陰離子濃度（meq/l ）摩爾濃度（mM/l）分子量肥料鹽濃度（mg/l）NH4-NKMgCaH計(jì)NO3-NPO4-PSO計(jì)Ca(NO3)2-4H2O236.2KNO31

9、01.1NH4H2PO4115.0MgSO4 7H2O496.6合計(jì)1. 無(wú)論什么鹽都用當(dāng)量單位表示，陽(yáng)離子和陰離子濃度的當(dāng)量數(shù)是相等的；2. 肥料中所有陽(yáng)離子和陰離子合計(jì)的當(dāng)量數(shù)也理所當(dāng)然的相等；3. 不同的鹽在水中分解成離子，陰、陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)是完全相等的。如果由不同的鹽提供的Ca2+和SO42-處在同一溶液中就會(huì)結(jié)合成沉淀物CaS04，為了避免岀現(xiàn)類似的情況，肥料濃縮液往往分為A液和B液，使它處在不同的容器。當(dāng)然。最后這些離子還是要處在同一容器內(nèi)或植物生長(zhǎng)的同一基質(zhì)內(nèi)的，只是離子的濃度很低，不至于形成沉淀物。在園試處方中，應(yīng)該記住的是氮16、鉀8、鈣8、磷4、鎂4這幾個(gè)數(shù)字，記住這幾個(gè)數(shù)字

10、對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的配制是很有必要的。這些數(shù)字全部是它們的毫克當(dāng)量數(shù)。簡(jiǎn)單的記法可以是 16、4、8、8、4（N、P、K、Ca、Mg），如果象這樣用當(dāng)量來(lái)表示營(yíng)養(yǎng)液濃度的話，就會(huì)使之簡(jiǎn)單并容易記住。讓我們?cè)倏匆幌卤硭模瑢⒎柿消}溶入水中，變成以陰、陽(yáng)兩種離子存在的可以用當(dāng)量來(lái)表示濃 度液。對(duì)Ca（NO3）2來(lái)說(shuō)，Ca和N03中的N其離子濃度都是 8毫克當(dāng)量。此時(shí)溶液中全部的陰 離子和陽(yáng)離子毫克當(dāng)量的合計(jì)數(shù)都是24（這時(shí)溶液的EC值大約是合計(jì)值的十分之一，即2.4ds /m）。在這個(gè)表里還有摩爾濃度這一項(xiàng)。1分子量（g）的元素或鹽溶解在 1升水中得到的溶液的濃度是1摩爾濃度。摩爾濃度很容易和當(dāng)量濃度混淆，1

11、摩爾的溶液里，如果某個(gè)陰離子的價(jià)數(shù)是2價(jià)的話，那么它就是 2個(gè)當(dāng)量，如果是 3價(jià)的話，它就是 3個(gè)當(dāng)量。從這里看，用當(dāng)量作基本單位， 要比摩爾更合適。構(gòu)成分子的元素，可以判斷岀在分子中離子的價(jià)數(shù)，以Ca（NO3）2為例，Ca的價(jià)數(shù)是2價(jià)，可以和1價(jià)的2個(gè)NO3進(jìn)行結(jié)合。所以，把 1毫摩爾的這種肥料溶解，就可以得到40毫克的Ca和28毫克的NO3，其當(dāng)量數(shù)都是 2毫克當(dāng)量，這一點(diǎn)也要很好的理解。五、營(yíng)養(yǎng)液的設(shè)計(jì)和處方1. 營(yíng)養(yǎng)液的設(shè)計(jì)營(yíng)養(yǎng)液的設(shè)計(jì)，使用表五的設(shè)計(jì)用紙比較好理解，以下是它的設(shè)計(jì)程序。 首先，在營(yíng)養(yǎng)液設(shè)計(jì)表酌供求欄里，寫上陰、陽(yáng)離子的目標(biāo)濃度； 設(shè)計(jì)主要元素時(shí)，要盡量高效率地使用肥料

12、鹽。在變換肥料鹽改變?cè)氐钠胶猓舛缺龋r(shí)。要盡量避免一些對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不利影響的如SO42-、C1-、Na+等離子的使用； 對(duì)各元素的陰、陽(yáng)離子的總量進(jìn)行平衡； 一定不能對(duì) SO42-、Cl、Na+等離子不加限制地使用，因?yàn)樗鼈儠?huì)對(duì)植物造成危害。所以一 定要把它們的濃度控制在使植物免遭危害的范圍內(nèi)； 當(dāng)離子的總量增加到一定程度時(shí)，培養(yǎng)液的溶解能力就會(huì)降低，對(duì)水的吸收就會(huì)受到抑制。一些不需要的離子就會(huì)結(jié)合成鹽而從培養(yǎng)液中沉淀，例如，Na+和SO42-要是過(guò)剩的話。就會(huì)結(jié)合成Na2SO4而變成沉淀； 在選擇肥料時(shí)，溶解度可能比較大，但是它們所分解后形成的陰、陽(yáng)離子再組合的，溶解度 可能會(huì)變

13、小，這種情況也一定要考慮進(jìn)去； 選擇使用肥料鹽，寫到左邊的一欄里，要盡量使用溶解度高的肥料鹽。另外，含鈣的鹽溶解 度一般都不高，在使用時(shí)，設(shè)計(jì)鈣的磷酸鹽和硝酸鹽可能比較好一些，再就是在選擇肥料鹽時(shí)，要 把價(jià)格的因素也考慮進(jìn)去； 最后，計(jì)算岀肥料鹽的摩爾濃度、當(dāng)量濃度以及濃度為1摩爾鹽溶液所需要肥料的鹽的量，并把它們記入相應(yīng)的欄內(nèi)。此時(shí)，要注意肥料鹽的結(jié)晶水的數(shù)量，因?yàn)橥环N肥料鹽含結(jié)晶水不一樣的情況很多。表六 幾種蔬菜葉中無(wú)機(jī)成分（主要元素）的含有率（干物質(zhì)重% ）種類全NPKCaMg黃瓜4.620.776.163.860.78西紅柿5.150.546.782.920.76菜椒5.910.51

14、7.021.830.82胡蘿卜5.331.084.663.120.51菠菜5.760.628.380.721.43表七培養(yǎng)液處方的計(jì)算方法（以表六中黃瓜為例）全NPKCaMg4.620.776.163.860.78含有率原子 量1431394024140.33940/2=2024/2=12me(mg)me比4.62/14=0.330.77/10.3=0.0756.16/39=0.163.86/20=0.190.78/12=0.065k;8/0.16=50,各數(shù)值乘以50,毫克當(dāng)量比可變成以下數(shù)值me(k=8)0.33x500.075x500.16x500.19x500.065x5016.53.

15、789.53.32. 山峙法是從植物的無(wú)機(jī)成分的含有率或含有量來(lái)設(shè)計(jì)培養(yǎng)處方的園試處方是日本農(nóng)學(xué)家山崎先生，通過(guò)分析黃瓜（見表六）的五大元素的含量而制岀的。采用這種方法，能夠分析岀各元素的吸收比例，當(dāng)然也就可以根據(jù)這一結(jié)果制訂岀黃瓜的營(yíng)養(yǎng)液處方。表七就是以表六黃瓜欄為基礎(chǔ)，將營(yíng)養(yǎng)處方的制作方法表示出來(lái)。 首先根據(jù)各元素的含有率（）和1毫克當(dāng)量數(shù)計(jì)算岀毫克當(dāng)量比為0.827 ; 為了便于進(jìn)一步考慮培養(yǎng)液處方的制訂，把K元素的毫克當(dāng)量數(shù)變成 8，其他元素也變成相應(yīng)的值了。其結(jié)果在表七的最下面一欄。當(dāng)然它的值除了 K元素以外，其他值都和園試處方有所不同； 將表七的結(jié)果放入表四中，選擇合適的肥料鹽。山

16、崎先生用這個(gè)毫克當(dāng)量比為基礎(chǔ)，分別按1 /4、1 /2、1、2，四個(gè)單位進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)毫克當(dāng)量比為1時(shí)，蔬菜生長(zhǎng)最好，這個(gè)組成又是在均衡培養(yǎng)液的框架下配制岀來(lái)的。所以把它當(dāng)作后園試處方進(jìn)行推廣使用。3. 以植物離子吸收濃度為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)營(yíng)養(yǎng)液處方山崎先生研究的方法主要是將植物進(jìn)行水培，間隔一段時(shí)間測(cè)定營(yíng)養(yǎng)液以及植物體中各元素含量，將一定期間內(nèi)吸收的肥料作為n，同時(shí)吸收的水量作為 W，而形成不同的n/w比，這里的 W是葉面蒸騰量、液面蒸發(fā)量和生長(zhǎng)吸收量之和，而并非真正的吸水量，n / W盡管不是根的吸收濃度，但對(duì)營(yíng)養(yǎng)液管理中的濃度管理有一定參考意義，能顯示作物的特性。植物對(duì)吸收養(yǎng)分的吸收濃 度

17、稱為n/W。植物對(duì)培養(yǎng)液吸收的組成、濃度、循環(huán)方式在培養(yǎng)液中的變化很小。從保證植物生 長(zhǎng)發(fā)育良好的角度考慮，每種植物都要先測(cè)定其主要元素的含有率，然后使用山崎的計(jì)算方法，確 定其肥料處方，這也稱為山崎處方。在al的容器內(nèi)加入 m的肥料，使之溶解后，培養(yǎng)液的濃度就用m/a來(lái)表示，在一定的時(shí)間內(nèi)植物生長(zhǎng)發(fā)育消耗的水分為 wl，吸收的肥料為n ,培養(yǎng)液的濃度就用 m-n/a-W 表示。這種方法的 特點(diǎn)是在計(jì)算n/m的同時(shí)，培養(yǎng)液的組成和濃度也同時(shí)確定了。表八花卉的營(yíng)養(yǎng)液it方EC 梢CTIN0.-II 葉1NH7.51202.61.812.751.253.0ISHQ2.02.0u11.2%1.5552如2+&圖一由rvw.J泄計(jì)培弊曲滾廈-rwa吧竭血一怕 我 STFf- 十 * w - -1如晨那L jrpm-3yfA?jHj?i式趕曼戒屮才凹七*它建可d曼年*納 F廠n 兩邊用靜叔即刨y y |映的沓式。園此,外翼的毗取不盛|.可胡通道測(cè) a：會(huì)季川戊珈少：貝宇三時(shí)貸農(nóng)關(guān)定結(jié)草時(shí)第 電対集把詛擔(dān)槪債測(cè)上A .禍再嘉戦抵訂倉(cāng)了*曾t:埠界瞎I LC1 J.2tfen |經(jīng)說(shuō)一周后耳變成 札旳.001【的別7柑：月 U-1.0)-23,4* 聃了畐物住一周時(shí)詞宇城收了姦慮勺?.3tA當(dāng)?shù)能ソ缗?的？哮