第二章 營養(yǎng)液

學習目標：掌握營養(yǎng)液的含義、組成原則、種類、濃度及測定和表示方法；掌握其配制和管理技術、廢液處理技術等。第二章營養(yǎng)液第一節(jié)營養(yǎng)液的原料及其要求第二節(jié)營養(yǎng)液的組成第三節(jié)營養(yǎng)液配方選集第四節(jié)營養(yǎng)液的配制技術第五節(jié)營養(yǎng)液的管理第六節(jié)廢液處理和利用

本章內容一、營養(yǎng)液的含義二、對水的要求三、對原料化合物的要求四、輔助材料——絡合劑第一節(jié)營養(yǎng)液的原料及其要求

植物必需元素的化合物+少量輔助材料→按一定比例溶于水中所配制成的溶液→能滿足植物生長發(fā)育→營養(yǎng)液一、營養(yǎng)液的含義二、對水的要求（一）無土栽培的水源選擇

常用：井水和自來水還有：收集的雨水、水庫水和河水（二）對水質的要求1、硬度≤15°2、pH值5.5～8.53、懸浮物≤l0mg/L4、溶存氧≥3～5mg/L5、氯化鈉≤200mg/L6、余氯≤0.01%7、EC值優(yōu)質水：＜0.2ms/cm；允許用水：0.2～0.4ms/cm；不允許用水：≥0.5ms/cm名稱標準（mg/L）名稱標準（mg/L）汞砷氟化物硒≦0.001≦0.05≦3.0≦0.02六六六鎘鉛鉻≦0.02≦0.005≦0.05≦0.058、水中重金屬及有毒物質含量（三）無土栽培的水量無土栽培的用水量是相當大的！例如，番茄在生長旺盛期，據測定每株每天耗水1-1.5L。一般而言，如果當地的年降雨量超過1000mm以上，則通過收集雨水可以完全滿足無土栽培生產的需要。在實際無土栽培生產中，如果單一水源水量不足時，可以把自來水和井水、雨水、河水等混合使用，又可降低生產成本。三、對原料化合物的要求（一）配制營養(yǎng)液常用的化合物

１．含氮化合物

硝酸鈣、硝酸鉀、硝酸銨硫酸銨、磷酸二氫銨、磷酸一氫銨

２．含磷化合物

磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸氫二鉀

３．含鉀化合物

硝酸鉀、硫酸鉀、磷酸氫二鉀、氯化鉀

４．含鎂、鈣化合物

硫酸鎂、硝酸鈣、硫酸鈣

５．含鐵化合物

螯合鐵、硫酸亞鐵、三氯化鐵、乙二胺四乙酸（EDTA），分子式為(CH2N)2(CH2COOH)4，外觀為白色粉末，在水中的溶解度很小。

常用的是：乙二胺四乙酸二鈉鹽，外觀為白色粉末狀。它與硫酸亞鐵作用可形成乙二胺四乙酸二鈉鐵（EDTA-2NaFe），由于其價格相對較便宜，因此它是目前無土栽培中最常用的鐵絡合劑。６．輔助物質——螯合劑，又叫絡合劑硼砂[Na2B4O7?10H2O]硫酸錳[MnSO4?4H2O或MnSO4?H2O]硫酸鋅[ZnSO4?7H2O]硫酸銅[CuSO4?5H2O]鉬酸銨[(NH4)6MO24.4H2O]７．微量元素化合物

1.根據目的，選擇合適的化合物2.優(yōu)先選擇元素含量高的化合物3.根據生理酸堿性選擇肥料4.選擇溶解度大的化合物5.肥料的純度要較高6.有毒物質不超標7.取材易，價格低。（二）對原料化合物的要求一、營養(yǎng)液組成原則二、確定營養(yǎng)液組成的方法

三、營養(yǎng)液濃度表示方法第二節(jié)營養(yǎng)液的組成

營養(yǎng)液組成包括各種營養(yǎng)元素的離子濃度、各離子間的比例、總鹽量、pH值和滲透壓等理化性質。

1.營養(yǎng)液中必須含有植物生長所必需的全部營養(yǎng)元素（齊全）2.營養(yǎng)液中的各種元素都必須以植物可以吸收的形態(tài)存在（可利用）3.營養(yǎng)液中的各種營養(yǎng)元素的數量和比例應符合植物正常生長的要求（合理）一、營養(yǎng)液組成原則4.營養(yǎng)液中的各種化合物在種植過程中，能在營養(yǎng)液中較長時間地保持其有效性（長期有效）5.營養(yǎng)液中各種化合物組成的總鹽分濃度及其酸堿度應是適宜植物正常生長要求的（適宜）。6.營養(yǎng)液中的所有化合物在植物生長過程中由于根系的選擇吸收而表現(xiàn)出來的營養(yǎng)液總體生理酸堿反應是較為平穩(wěn)的（總體穩(wěn)定）首先：營養(yǎng)液總濃度的確定

根據不同作物種類、不同品種、不同生育時期在不同氣候條件下對營養(yǎng)液含鹽量的要求，來大體確定營養(yǎng)液的總鹽分濃度。

其次：各元素比例和用量的確定

根據植物的生理平衡和營養(yǎng)元素的化學平衡來確定營養(yǎng)液中各種營養(yǎng)元素的適宜用量和比例。

二、確定營養(yǎng)液組成的方法

營養(yǎng)液總濃度范圍(參考值)濃度表示方法范圍最低適中最高滲透壓（atm）0.30.91.5正負離子合計數（mmol/L）在200C時的理論值123762電導率（mS/cm）0.832.54.2總鹽分含量（g/L）0.832.54.2首先：營養(yǎng)液總濃度的確定

（一）生理平衡

能夠滿足植物按其生長發(fā)育要求吸收到一切所需的營養(yǎng)元素，又不會影響到其正常生長發(fā)育的營養(yǎng)液，它是生理平衡的營養(yǎng)液。

影響營養(yǎng)液生理平衡的因素主要是營養(yǎng)元素之間的相互作用。一是協(xié)助作用，二是拮抗作用。如何才能確定生理平衡營養(yǎng)液呢？其次：各元素比例和用量的確定1、通過分析正常生長的植物體內各種營養(yǎng)元素的含量及其比例來確定

美國的霍格蘭(Hoagland)和阿農(Arnon)在20世紀30年代時就利用這種方法確定了許多營養(yǎng)液配方，這些配方經數十年的應用證明是行之有效的生理平衡配方。Arnon和Hoagland(1940)番茄配方四水硝酸鈣708mg/L硝酸鉀1011mg/L磷酸二氫銨230mg/L七水硫酸鎂493mg/L對正常生長的番茄植株進行化學分析，依此確定正常生長的番茄植株一生中吸收各種營養(yǎng)元素的數量。微量元素的吸收量較少，因此，這里只考慮大量營養(yǎng)元素N、P、K、Ca、Mg、S的吸收量。分析得到番茄一生中N、P、K、Ca、Mg、S的吸收量分別為14.79、3.68、23.06、7.10、2.84、1.80g/株，共計53.27g/株。步驟1將分析所得的植株體內各種營養(yǎng)元素的量(g/株)換算成毫摩爾數(mmol)，以便確定配方時進行計算。N、P、K、Ca、Mg、S的吸收量分別為1069.3、118.7、591.3、177.5、118.3、56.3mmol，共計2131.4mmol。

步驟2

用毫摩爾數計算出每一種營養(yǎng)元素吸收的量占植株吸收的所有營養(yǎng)元素總量的百分比。N、P、K、Ca、Mg、S分別為50.17、5.57、27.74、8.33、5.55、2.64%。

步驟3依據前面確定出的營養(yǎng)液適宜總鹽分濃度為37mmol，并根據步驟3的百分比計算出每種營養(yǎng)元素在此總鹽分濃度下所占的毫摩爾數。N、P、K、Ca、Mg、S分別為18.56、2.06、10.27、3.08、2.05、0.98mmol。步驟4選擇合適的化合物作為肥源，按照每種營養(yǎng)元素所占的數量來計算出選定的每種化合物的用量，這是營養(yǎng)液配方確定的最后一步，也是最關鍵的一步。選用原則：首先，為了減少某些鹽類伴隨離子的影響以及總鹽分濃度的控制，要使營養(yǎng)液配方選用的化合物的種類應盡可能地少；其次，氮源的生理酸堿性問題、某種營養(yǎng)元素的鹽類本身的伴隨離子是否為植物生長無用的或吸收量很少的、選用的鹽類是否有酸堿緩沖性能等。步驟5在這個營養(yǎng)液配方中，選用了Ca(NO3)2·4H2O、KNO3、NH4H2PO4、MgSO4·7H2O這四種鹽類來這四種鹽類中Ca(NO3)2和KNO3為生理堿性鹽；NH4H2PO4是一種化學酸性鹽，有一定的緩沖營養(yǎng)液酸堿變化的功能，它主要以提供磷源為主；MgSO4·7H2O是一種生理酸性鹽，它能夠同時提供Mg和S營養(yǎng)，但作物吸收S的數量比Mg少，這樣會在營養(yǎng)液中累積一定量的S，但MgSO4·7H2O的用量較少，一般不會對作物生長產生危害。Ca：由Ca(NO3)2·4H2O來提供的，用3mmol提供即可，同時帶入了6mmol的NO3-—NK：用10mmol/L的KNO3來提供，帶入10mmol的NO3-—N；P：用2mmol/L的NH4H2PO4來提供，帶入2mmol/L的NH4+－N以上三種鹽帶入的氮為18mmol，植物需要18.56mmol/L，相差不多，可不需另外補充氮。Mg：用2mmol/LMgSO4·7H2O來提供，帶入了2mmol/L的S，對植物生長并沒有太大的危害性。

將確定了的各種鹽類的用量從mmol/L轉換為用mg/L來表示，這就是一個標準營養(yǎng)液的組成。即Ca(NO3)2·4H2O：3mmol/L=708mg/L、KNO3：10mmol/L=1011mg/L、NH4H2PO4：2mmol/L=230mg/L、MgSO4·7H2O：2mmol/L=493mg/L。

步驟62、依據植物吸收營養(yǎng)液中水分和養(yǎng)分的比值來確定日本學者山崎肯哉，用此法已設計了多種營養(yǎng)液配方，其中目前用得較多的園試配方就是用這種方法設計出來。

日本園試配方和山崎黃瓜配方四水硝酸鈣945（826）mg/L硝酸鉀809（607）mg/L磷酸二氫銨153（115）mg/L七水硫酸鎂493（483）mg/L用一種較好的平衡營養(yǎng)液配方來種植黃瓜，在正常生長的情況下，每隔1-2周左右用化學分析方法測定營養(yǎng)液中各種大量營養(yǎng)元素的含量，同時測定植株的吸水量，直至種植結束。以此得出每株植物一生中營養(yǎng)元素的吸收量(n值，mmol表示)和吸水量(w值，L表示)的值。經測定，每株黃瓜一生的吸水量為173.36L，吸收的N、P、K、Ca、Mg的量分別為2253.8、173.4、1040.2、606.8、346.8mmol。步驟1計算各營養(yǎng)元素的n/w值。N的n/w=2253.8/173.36=13（mmol/L），以此方法可算得N、P、K、Ca、Mg的n/w值分別為13、1、6、3.5、2mmol/L(這些數值只取近似值即可，不必十分準確)。

步驟2選擇合適的化合物作為肥源，并按n/w值來確定其用量。肥料用量的確定與例一類似。步驟3將確定了的各種鹽類的用量從mmol/L表示的劑量轉換為mg/L來表示。即Ca(NO3)2·4H2O：3.5mmol/L=826mg/L、KNO3：6mmol/L=607mg/L、NH4H2PO4：1mmol/L=115mg/L、MgSO4·7H2O：2mmol/L=493mg/L。

步驟4由于植物對微量元素需求量都很低，且大多使用濃度范圍要求在每升營養(yǎng)液中含F(xiàn)e元素3-6mg、B元素0.2-0.5mg、Mn元素0.5-1.0mg、Zn元素0.02-0.2mg、Cu元素0.01-0.05mg、Mo元素0.01-0.05mg；Cl元素因水源中都含有足夠植物生長需要的量，且過多往往造成毒害，所以不用考慮添加。微量元素

現(xiàn)在除了一些作物對某些微量元素用量有特殊需要外，一般的微量元素用量可采用以下通用的配方來提供：化合物名稱每升營養(yǎng)液含化合物毫克數每升營養(yǎng)液含元素毫克數NaFe-EDTA(含F(xiàn)e14.0%)20-40*2.8-5.6H3BO32.860.5MnSO4·4H2O2.130.5ZnSO4·7H2O0.220.05CuSO4·5H2O0.080.02(NH4)6Mo7O24·4H2O0.020.01

*易缺Fe的植物選用高用量是指營養(yǎng)液配方中的有些營養(yǎng)元素的化合物當其離子濃度達到一定的水平時就會相互作用而形成難溶性化合物而從營養(yǎng)液中析出，從而使營養(yǎng)液中某些營養(yǎng)元素的有效性降低以致影響到營養(yǎng)液中這些營養(yǎng)元素之間的相互平衡。例難溶性化合物：CaSO4、Ca3(PO4)2、FePO4、Fe(OH)3、Mg(OH)2等。

（二）化學平衡營養(yǎng)液中沉淀是否會出現(xiàn)呢？在配制營養(yǎng)液時所使用水的水質與營養(yǎng)液的pH值有一定的關系，而營養(yǎng)液的pH值在栽培作物過程中會發(fā)生一系列的變化：

當pH上升時，可用稀硫酸(H2SO4)或稀硝酸(HNO3)溶液來中和。

（三）營養(yǎng)液的pH當營養(yǎng)液的pH下降時怎么辦？三、營養(yǎng)液濃度表示方法

營養(yǎng)液濃度是指在一定重量或一定體積的營養(yǎng)液中，所含有的營養(yǎng)元素或其化合物的量。在無土栽培中營養(yǎng)液的濃度指一定體積的溶液中含有多少營養(yǎng)元素或其化合物的量來表示。營養(yǎng)液濃度的表示方法很多，常用以下兩種方法表示：

直接表示法間接表示法化合物重量元素重量摩爾電導率（EC）滲透壓（P）g/Lmg/Lg/Lmg/Lmol/Lmmo1/LmS/cmdS/mμS/cm公式：P＝C×0.0224×【(273＋t)/273】

式中符號：P——溶液的滲透壓，以標準大氣壓(atm)為單位C——溶液的濃度，單位以毫摩爾數（mmol/L）表示t——使用時溶液的溫度（℃)第三節(jié)營養(yǎng)液配方選集第四節(jié)營養(yǎng)液的配制技術一、營養(yǎng)液配方的調整二、營養(yǎng)液配制的原則三、營養(yǎng)液的配制技術

根據以下幾個方面不同進行調整：1、水和原料的純度2、作物種類和生育時期3、栽培方式：水培和基質培。一、營養(yǎng)液配方的調整1.水的測定

根據實際的測定結果來進行調整

2.藥品實際用量的換算如某配方硝酸鉀：0.5g／L。原料硝酸鉀：95%。硝酸鉀：實際用量？水的測定與藥品實際用量的換算營養(yǎng)液配制總的原則：是確保在配制、存放和使用營養(yǎng)液過程中都不會產生難溶性化合物的沉淀。二、營養(yǎng)液配制的原則原液母液工作液標準配方營養(yǎng)液原液濃縮、貯備液

栽培營養(yǎng)液三、營養(yǎng)液的配制技術（一）原液配制技術鈣鹽磷酸鹽鐵鹽和微量元素A母液B母液C母液100～200倍100～200倍1000～3000倍（二）母液配制技術A母液：B母液：C母液：Ca（NO3）2

＋KNO3NH4H2PO4＋MgSO4·7H2OFe鹽＋微量化合物配制步驟：計算→稱取→核對→加清水→溶解→定容

先量取2/3體積的清水，分為兩份，分別加入FeSO4·7H2O和EDTA-2Na，攪拌溶解后，將溶有FeSO4·7H2O的溶液緩慢倒入EDTA-2Na溶液中，邊加邊攪拌；然后稱取C母液所需的其他各種微量元素化合物，分別放在小的容器中溶解，再分別緩慢地倒入上面的溶液中，邊加邊攪拌，最后定容攪拌均勻即可。

C母液配制技術1.濃縮倍數不能太高；

2.肥料一種一種加入，必須充分攪拌，且要等前一種肥料充分溶解后才能加入第二種肥料；3.母液置于陰涼避光處保存，C母液最好用深色容器貯存。母液配制過程的注意事項長時間貯存母液易產生沉淀，怎么辦？記錄表母液配制記錄表配方名稱使用對象A母液濃縮倍數配制日期體積計算人B母液濃縮倍數核查人體積配制人C母液濃縮倍數備注體積原料名稱及稱取量貯液池A母液B母液C母液進水管40%水80%水定容（二）工作液配制技術在直接稱量配制工作營養(yǎng)液時，在貯液池中加入鈣鹽后不要立即加入磷酸鹽等化合物，而應在水泵循環(huán)大約30分或更長時間之后再加入；微量元素化合物加入時也一樣。

工作液配制過程的注意事項產生局部濃度過高而出現(xiàn)大量沉淀時，怎么辦？工作液配制記錄表配方名稱使用對象備注工作液體積配制日期水pH值計算人工作液pH值核查人EC值配制人原料名稱及稱（移）取量記錄表一、溶存氧的補充二、EC值的調整三、液溫的控制四、pH值的調節(jié)五、營養(yǎng)液的更換第五節(jié)營養(yǎng)液的管理一、溶存氧的補充（一）含義與濃度1.含義：2.適宜濃度：≥4～5mg／L營養(yǎng)液中的溶存氧濃度（DissolvedO2，簡稱DO）是指在一定溫度、一定大氣壓條件下單位體積營養(yǎng)液中溶解的氧氣(O2)的數量，以mg/L來表示。（二）增氧措施

1.自然擴散2.人工增氧落差噴霧攪拌壓縮空氣給營養(yǎng)液中增氧給根系環(huán)境增氧循環(huán)流動、反應氧、增氧器；間歇供液、滴灌、間混作——給根系增氧（一）含義與測定方法1.含義表示？反映？2.公式營養(yǎng)液的總鹽分(g/L)=1.0×EC（mS/cm）營養(yǎng)液的滲透壓P(atm)=0.36×EC(mS/cm)3.測定方法電導率儀測定二、EC值的調整

電導率是指單位距離的溶液其導電能力的大小。電導率能反映溶液中鹽分含量的高低，也能反映溶液的滲透壓。

如何調節(jié)？1.水分的補充2.養(yǎng)分的補充補水后，測定EC值，進行全面補充。液位刻度液位恢復液位下降（二）水分和養(yǎng)分的補充（三）EC值調整依據1.不同作物2.同一作物不同生育期4.不同栽培方式5.不同營養(yǎng)液配方3.同一作物不同栽培季節(jié)1.適宜范圍冬季：不低于13℃；夏季：不高于25℃。2.穩(wěn)定措施（