第三章

無土栽培的營養液問題:營養液配方保密嗎？每種植物都必須有一個專用的營養液配方嗎？配制營養液難不難？4.怎樣配制營養液？5.在植物生長過程中，營養液會發生變化嗎？怎樣控制營養液的變化？6.在植物生長過程中怎樣有效地對營養液進行管理？內容：1.營養液配制的水質要求2.營養液配制的原料及其性質3.營養液濃度的表示方法和計算4.營養液的配方組成5.營養液的配制技術6.營養液的管理7.營養液配方選集要求：了解了解掌握了解掌握掌握了解

第一節原料及其性質一.水的性質要求

1.水自來水的井水來雨水源潔凈的水庫水

2.水硬度:<150較好

質酸堿度:pH=5.5~8.5

要溶解氧:>4~5mg/LO2

求

NaCl含量:<2mmol/L

余氯:Cl<0.3mg/L

重金屬及其它有害元素水分軟水和硬水(指含有較多鈣、鎂鹽的水)；鈣鹽主要是重碳酸鈣[Ca(HCO3)2]、硫酸鈣(CaSO4)、氯化鈣(CaCl2)和碳酸鈣(CaCO3)；鎂鹽主要為氯化鎂(MgCl2)、硫酸鎂(MgSO4)、重碳酸鎂[Mg(HCO3)2]和碳酸鎂(MgCO3)水的硬度表示法：10＝CaO10mg/L表3-2重金屬及有害健康的元素容許限元素 容許限 元素 容許限汞(Hg)0.005mg/L 鎘(Cd)0.01mg/L硒(Se)0.01mg/L 砷(As)0.01mg/L鉻(Cr)0.05mg/L 鉛(Pb)0.05mg/L銅(Cu)0.10mg/L 鋅(Zn)0.20mg/L鐵(Fe)0.50mg/L 氟(F)1.00mg/L

二.營養元素化合物及輔助原料的性質及要求

分級用途說明備注化學試劑嚴格試驗雜質極少(分GR,AR時使用和CP)醫藥用試劑必要時用雜質較少

工業用化合物生產常用農用化合物生產首選常含雜質,使用時應折算為純品每次購買均需分析有效含量表3－3化合物的分級及選用第二節營養液的組成

一.組成原則與配方實例(一)組成原則1.營養液必須含有植物所需的全部營養元素；2.各種化合物必須是植物根部可以吸收的形態；3.各種化合物的數量及比例應符合植物生長的要求；4.營養液中無機鹽類構成的總鹽分濃度及酸堿反應是符合植物生長要求的；5.組成營養液的各種化合物，在栽培過程中應在較長的時期內保持其有效性；6.營養液中化合物的總體，在被吸收過程中造成的生理酸堿反應是較平穩的。(二)配方實例營養液配方：在一定體積溶液中規定含有某些化合物種類和數量稱為營養液配方配方實例：華南農業大學番茄配方配方劑量：1個劑量：按照配方規定用量而配制出來的營養液濃度稱為1個劑量1/2劑量：將配方中規定的各種化合物用量減少一半所配制出來的營養液濃度稱為1/2劑量或0.5劑量或半個劑量1/4劑量……如此類推二.營養液濃度的表示方法(一)直接表示法：在一定重量或一定體積的營養液中，所含有的營養元素或化合物的量來表示營養液濃度的方法。1.化合物重量/升(g/L，mg/L)例如：華農番茄方營養液中含有：硝酸鈣590mg/L，硝酸鉀404mg/L，磷酸二氫鉀136mg/L，硫酸鎂246mg/L，硫酸亞鐵13.9mg/L，乙二胺四乙酸二鈉18.6mg/L，硼酸2.86mg/L，硫酸錳2.13mg/L，硫酸鋅0.22mg/L，硫酸銅0.08mg/L，鉬酸銨0.02mg/L工作濃度或操作濃度2.元素重量/升(g/L，mg/L)可以作為不同的營養液配方之間元素濃度的比較例如：一個配方中營養元素N、P、K的含量分別為150、80和170mg/L，即表示這一配方中每升含有營養元素氮150毫克、磷80毫克和鉀170毫克。

實際使用時要換算成為某種營養化合物重量才能稱量。3.摩爾/升(mol/L)和毫摩爾/升(mmol/L)

一摩爾某種物質的數量相當于這種物質的分子量、離子量或原子量，其質量單位為克(g)。

在配制營養液的操作過程中，不能夠以毫摩爾/升來稱量，需要經過換算成重量/升后才能稱量配制。

(二)間接表示法1.電導率(ElectricConductivity，EC)含義：電導率是指單位距離的溶液其導電能力的大小。它通常以毫西門子/厘米(ms/cm)或微西門子/厘米(μs/cm)來表示。

營養液具有導電作用。其導電能力的大小用電導率來表示；在一定的濃度范圍之內，營養液的電導率隨著濃度的提高而增加；反之，營養液濃度較低時，其電導率也降低。因此，通過測定營養液中的電導率可以反映其鹽類含量，也即可以反映營養液的濃度。用電導率對營養液濃度進行管理：

根據所選用的營養液配方為1個劑量，并以此為基礎濃度(S)，然后以一定的濃度梯度差(如每相距0.1或0.2個劑量)來配制一系列濃度梯度差的營養液，并用電導率儀測定每一個級差濃度的電導率值。由于營養液濃度(S)與電導率值(EC)之間存在著正相關的關系，這種正相關的關系可用線性回歸方程來表示：

EC=a+bS(a、b為直線回歸系數)例如：注意：1.各地要根據當地選定配方和水質的情況，實際配制不同濃度梯度水平的營養液來測定其電導率值，以建立能夠真實反映情況、較為準確的營養液濃度和電導率值之間的線性回歸關系。2.某種作物適宜的電導率水平，應根據當地的情況經試驗后才能夠確定,同作物、不同栽培季節甚至同一作物不同的生育期也不盡相同,沒有一個統一的標準。經驗公式：營養液總鹽分濃度(g/L)=1.0×EC(ms/cm)營養液滲透壓(P,atm)=0.36×EC(ms/cm)2.滲透壓(Osmosis)含義：是指半透性膜(水等分子較小的物質可自由通過而溶質等分子較大的物質不能透過的膜)阻隔的兩種濃度不同的溶液，當水從濃度低的溶液經過半透性膜而進入濃度高的溶液時所產生的壓力。 濃度越高，滲透壓 越大。因此，可以利用滲 透壓來反映溶液的濃度。反映營養液濃度是否適宜作物生長的重要指標

一般可用下列的范特荷甫(Van’tHoff)稀溶液的滲透壓定律的溶液滲透壓計算公式來進行理論計算：

273+t

P=C×0.0224×273式中：P溶液的滲透壓，以大氣壓(atm)為單位；

C溶液的濃度，以溶液中所有的正負離子的 總濃度來表示，以每升毫摩爾(mmol/L)為 單位；

t溶液的液溫(℃)例如：

表3-6

華南農業大學番茄配方1個劑量的化合物及離子濃度

(華南農業大學無土栽培技術研究室，1994)化合物化合物濃度(mg/L)離子濃度(mmol/L)小計(mmol/L)Ca(NO3)2.4H2O594Ca2+:2.5,NO3-:5.07.5KNO3404K+:4.0,NO3-:4.08.0KH2PO4136K+:1.0,H2PO4-:1.02.0MgSO4.7H2O246Mg2+:1.0,SO42-:1.02.0合計：19.5mmol/L

假設在25℃時使用該營養液，代入上式計算得到其滲透壓值：273+25 P=19.5×0.0224×=0.4768(atm) 273三.對營養液濃度的要求(一)總鹽濃度的要求

表3－7營養液總濃度范圍

表述單位最低適中最高滲透壓(atm)0.30.91.5正負離子合計數123762(mmol/L)電導率(ms/cm)0.832.54.2總鹽分含量(g/L)0.832.54.2

一般地，控制營養液的總鹽分濃度在0.4%~0.5%以下，對大多數作物來說都可以較正常地生長。(二)配方中營養元素的比例和濃度要求1.營養液配方的生理平衡性生理平衡：指植物能從營養液中吸收到符合其生理要求所需的一切營養元素，且吸收的數量比例要符合其生理要求。(g/KgDW)(mg/KgDW)植物體內礦質元素的含量

影響因素：主要是營養元素之間的拮抗作用，它會使植物對某一種營養元素的吸收量減少以致出現生理失調的癥狀。

例如，陽離子中Ca2+對Mg2+吸收的拮抗作用；NH4+、H+、K+會抑制植物對Ca2+、Mg2+、Fe2+等的吸收，特別是H+對Ca2+吸收的抑制作用尤其明顯，如在酸度較低時，常會由于Ca2+的吸收受阻而出現缺鈣的生理失調癥狀； 而陰離子如H2PO4-、NO3-和Cl-之間也存在著不同程度的拮抗作用。

營養液中的營養元素適宜的比例或濃度可以通過分析正常生長的植物體內各種營養元素的含量及其比例來確定制定生理平衡營養液配方的原則根據此原則制定配方時應注意：1.這樣確定的營養液配方不僅適用于某一種作物，而且可以適用于某一大類作物。因此要選擇其中有代表性的作物來進行營養元素含量和比例的化學分析，從而確定出適用于該類作物的營養液配方；2.以分析植物體內營養元素含量和比例所確定的營養液配方中的大量營養元素的含量可以在一定范圍內變動，變幅大約在±30%左右植物仍可保持其生理平衡；3.同時了解整個植物生命周期中吸收消耗了的水分數量，也可以確定出營養液的總鹽分濃度和營養液配方。2.營養液配方的化學平衡性化學平衡：主要是指營養液配方中，含有營養元素的化合物當其離子濃度達到一定水平時會相互作用形成難溶性化合物從營養液中析出，從而使得營養液中某些營養元素的有效性降低以致影響到 營養液中各種營養元 素之間的相互平衡。

溶液中是否會形成難溶性化合物(或稱難溶性電解質)是根據溶度積法則來確定的。溶度積法則：是指存在于溶液中的兩種能夠相互作用形成難溶性化合物的陰陽離子，當其濃度(以mmol為單位)的乘積大于這種難溶性化合物的溶度積常數(Sp)時，就會產生沉淀，否則，就沒有沉淀的產生。溶度積常數的可表示為：

Sp-AxBy=[Am+]x×[Bn-]y

以A-H番茄營養液配方為例說明產生難溶性化合物的可能性：

表3－11Arnon-Hoagland番茄營養液配方化合物鹽濃度(g/L)離子濃度(mol/L)Ca(NO3)2.4H2O0.708Ca2+

3×10-3

；NO3-6×10-3

KNO31.011K+10×10-3

；NO3-6×10-3

NH4H2PO40.230NH4+2×10-3

；H2PO4-

2×10-3

MgSO4.7H2O0.493Mg2+

2×10-3

；SO42-2×10-3FeSO4.7H2O0.0139Fe2+

5×10-5

；SO42-5×10-5(1)Ca2+與SO42-產生CaSO4沉淀的可能性根據溶度積法則計算得：

[Ca2+]×[SO42-]=[3×10-3]×[2×10-3]=6×10-6；查CaSO4的溶度積常數為：Sp-CaSO4=9.1×10-6，將營養液配方中Ca2+與SO42-的溶度積與CaSO4的溶度積常數比較可知：

[Ca2+]×[SO42-]=6×10-6<Sp-CaSO4=9.1×10-6即說明A-H配方中不會產生CaSO4沉淀。(2)Ca2+與磷酸根離子(HPO42-、PO43-)產生磷酸鈣沉淀的可能性

A-H配方配制的營養液在pH=6.0時會產生CaHPO4沉淀!防止沉淀產生的方法：①通過降低溶液pH值來防止磷酸鈣沉淀的方法

只有控制溶液的pH值<5.43才能夠保證A-H配方配制的營養液不會產生CaHPO4沉淀。②通過降低Ca、P濃度來防止沉淀產生的方法

在pH6.0時，A-H配方的用量要降低至0.5劑量水平下才不會產生磷酸鈣沉淀。實際生產也證明，用1/2劑量A-H配方所配制的營養液種植的植物，生長正常。

(3)Fe3+與磷酸鹽產生FePO4沉淀的可能性

計算表明，A-H配方在pH6.0時，

[Fe3+][PO43-]=5.0×10-5×5.3×10-11=2.65×10-15>Sp-FePO4=1.3×10-22，可見肯定會造成FePO4的沉淀而致使作物出現缺鐵癥狀。

但事實上，在pH6.0時A-H配方配制的營養液不會出現FePO4的沉淀。這主要是由于采用了有機螯合物來螯合鐵離子，使得Fe2+不易被氧化，而且不易與PO43-起化學反應而沉淀，從而使得Fe在營養液中可以保持較高的有效性。(4)Ca、Mg形成氫氧化物沉淀的可能性

Ca、Mg形成氫氧化物沉淀的可能性主要是在營養液呈較強的堿性時才會發生。通過計算得知：形成Ca(OH)2沉淀的條件是：pH≥12.63；形成Mg(OH)2沉淀的條件是：pH≥9.98。

產生的可能性：一般情況下，配方中的化合物所產生的生理堿性極少會達到這么高的pH值；只有在用堿液中和營養液的生理酸性時，若操作不當就有可能出現營養液中局部堿性很強、pH值過高而產生沉淀的可能。 解決方法：在加堿液中和酸性時，要用濃度較稀的堿液，而且在加入堿液時要及時進行攪拌。四.營養液氮源的選擇(一)植物吸收的氮素形態

主要是銨態氮和硝態氮。植物對銨態氮和硝態氮的吸收速率都很快，而且在體內都可以迅速地被同化為氨基酸和蛋白質，因此說銨態氮和硝態氮具有同樣的生理功效。Arnon(1937)的研究結論：無論給植物提供銨態氮還是硝態氮都可作為其良好生長的氮源。普良尼斯尼科夫的結論：假如為每一種氮源提供最適的條件，那么在原則上它們具有同樣的營養價值，而如果在某一條件下比較這兩種氮源對植物的優越性，則需視提供的條件是什么，有時銨態氮要好一些，而有時硝態氮要好一些。直葉生菜硝態氮配方 銨態氮配方

硝態氮配方 銨態氮配方

包心生菜硝態氮配方芥菜生菜

目前世界上大多數營養液配方，都是采用硝態氮作為氮源的。原因：主要是硝態氮所引起的生理堿性較為緩慢且易于控制，植物對于NO3--N的過量吸收也不會對植物本身造成傷害；而銨態氮引起的生理酸性較為迅速且難以控制，植物吸收NH4+-N過多則易出現中毒的癥狀。

因此，利用硝態氮作為氮源對植物是較為安全的。(二)營養液配方常用的氮源表

3-13不同氮源營養液的pH值變化氮

源試

驗

日

期Ca(NO3)2NH4NO3(NH4)2SO411月5日(定植6.56.57.411月6日6.46.36.511月7日6.56.15.411月8日6.75.83.111月9日6.75.52.911月10日6.93.72.8)

兩者比較：一般情況下，銨態氮源所產生的生理酸性較強，而且變化幅度也較大；而硝態氮源所產生的生理堿性較弱且變化較緩慢，也容易控制。NO3-NH4+植物根系吸收不同形態氮源對根際pH值的影響直葉生菜硝態氮配方 銨態氮配方

銨態氮源都是生理酸性鹽，例如NH4Cl、(NH4)2SO4，甚至NH4NO3，特別是NH4Cl和(NH4)2SO4的生理酸性更強，這是由于多數植物優先選擇吸收NH4+，而伴隨離子的Cl-、SO42-、NO3-的吸收速率較慢，同時植物在吸收NH4+之后根系大量分泌出H+，使得介質的pH下降。

介質中高濃度的H+對植物吸收Ca2+有很強的拮抗作用，易使植物出現缺鈣的癥狀；甚至還會對植物根系造成直接的傷害，產生根系腐爛等現象。

硝態氮源均為生理堿性鹽，例如Ca(NO3)2、KNO3

、NaNO3

等。植物優先選擇吸收NO3-，而對其伴隨的陽離子的吸收速率較慢，同時植物在選擇吸收硝酸鹽時根系會分泌出OH-，使得介質的pH值上升，其結果是可能造成某些營養元素在高pH值下產生沉淀而使其有效性降低，如Fe、Mn、Mg等元素。芥菜生菜使用硝態氮作為氮源對人類也是安全的嗎?

研究發現：硝酸鹽是一種對人和動物有害的物質，對成人的致命劑量為15～70mg/kg(體重)。硝酸鹽在硝化系統和泌尿系統里通過大腸桿菌還原為亞硝酸鹽。食用蔬菜后，在口腔即可形成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽破壞血液吸收氧的能力，致使哺乳動物患正血紅蛋白癥，嚴重者致死，亞硝酸鹽對成人的致命劑量約為20mg/kg(體重)。

植株硝酸鹽和亞硝酸鹽限量指標： 世界衛生組織和聯合國糧農組織(WHO/FAO)規定：蔬菜硝酸鹽含量的允許上限為432mg/kg(鮮重)

蔬菜亞硝酸鹽含量的允許上限為4mg/kg(鮮重)蔬菜NO3--NNO2--N蔬菜NO3--NNO2--N菜心1354.252.666蕹菜540.003.520小白菜1150.201.530生菜421.000.757大白菜1220.001.209油麥菜346.501.159芥藍1130.502.063西洋菜220.330.941青花菜

729.502.013莙荙菜469.001.309芥蘭頭

480.000.104荷蘭豆616.330.238芥菜

996.751.611豆苗663.001.008芹菜1290.000.757蘿卜427.000.506落葵

784.000.305番茄189.000.305茼蒿

583.004.525云南小瓜246.000.707菠菜

673.501.410木瓜268.000.204表流溪河流域蔬菜硝態氮和亞硝態氮含量

(mg/kg)據廣州市農業局（2003）(三)降低產品硝酸鹽和亞硝酸鹽含量措施1.以銨代硝或以脲代硝

通過在營養液中以銨態氮或酰胺態氮來全部或部分代替原有配方中的硝酸鹽，并控制營養液的pH值變化和適當增加Ca2+、K+等的供應量，使作物生長正常，產量不降低而產品的硝酸鹽含量降低。2.收獲前斷氮的方法

在收獲之前中斷或減少氮素的供應數量，可以達到降低產品中硝酸鹽含量的目的。

例如：華南農業大學無土栽培技術研究室近年來的試驗表明，通過在收獲前1周中斷氮素的供應，可把生菜和菜心等葉菜類的硝酸鹽含量降低到規定標準以下，而此時的蔬菜產量并沒有明顯的降低。3.有機生態型無土栽培

中國農科院花卉蔬菜研究所試用“有機生態型無土栽培”，即用有機肥源而代替化學肥料來種植作物，發現可以在一定程度上降低產品的硝酸鹽含量。

存在問題：利用有機肥作為作物生長全部營養的來源常常會出現營養元素與不同生長時期的供應不平衡，而且有機肥中養分的釋放過程難以調控，特別是生長期長的作物，在生長的中后期常出現脫肥的現象。而且有機肥最終都必須分解為無機的形態才易被作物吸收，作物直接利用有機態養分的數量很少。

因此，有機肥作為肥源在無土栽培中只能作為一定量的補充，而不能完全代替化學肥料。五.營養液的酸堿度(一)酸堿度的概念溶液的酸堿度：是指溶液中氫離子(H+)或氫氧根離子(OH-)濃度(以mol/L表示)的多少。表示方法：一般采用索侖生(Sorensen)提出的H+濃度的負對數來表示。這個負對數值稱為氫離子指數或pH值，這里的p是指負對數的意思，即pH=－lg[H+]。

在25℃時，純水的離子積常數 Kw=[H+][OH-]=1×10-14，即[H+]=[OH-]=10-7mol/L，即有1×10-7mol/L的水解離為H+和OH-。純水的離子積常數Kw(H2O)會隨溫度的升高而升高。一般以

25℃時Kw(H2O)=1×10-14作為計算的標準。

溶液中的H+離子濃度和OH-離子濃度之間存在著嚴格的比例關系，一般用pH來表示溶液中H+和OH-離子之間的關系，這時稱為酸度；偶爾也有人用pOH來表示，這時稱為堿度。

[H+]、[OH-]、pH、pOH與溶液酸、堿性的關系：一般地，中性溶液：[H+]=10-7mol/L，即[H+]=[OH-]，pH＝7酸性溶液：[H+]＞10-7mol/L，即[H+]＞[OH-]，pH＜7堿性溶液：[H+]＜10-7mol/L，即[H+]＜[OH-]，pH＞7因為：[H+][OH-]=1×10-14所以：pH＋pOH＝14(二)營養液的pH值對植物生長的影響直接影響：

pH過高或過低(一般在 4－9外)都會傷害植物的根系；間接影響：使營養液中 的營養元素有效性 降低以至失效不同作物的最適pH值范圍有所不同。一般將營養液的pH控制在5.5～6.5范圍。表3－14 幾種作物的最適pH值范圍作物最適pH值作物最適pH值作物最適pH值苜蓿7.2~8.0大豆6.5~7.5燕麥5.0~7.5甜菜7.0~7.5豌豆6.0~7.0蕎麥4.7~7.5大麻6.7~7.4菜豆6.4~7.1蘿卜5.0~7.3白菜6.5~7.4三葉草6.0~7.0胡蘿卜5.6~7.0黃瓜6.4~7.5棉花6.5~7.3番茄5.0~8.0洋蔥6.4~7.5萵苣6.0~7.0亞麻5.5~6.5小麥6.3~7.5向日葵6.0~6.8馬鈴薯4.5~6.3大麥6.0~7.5粟5.5~7.5茶4.0~5.5玉米6.0~7.5黑麥5.0~7.7蕹菜3.0~6.6(三)營養液的酸堿度變化主要受以下因素的影響：營養液中生理酸性鹽和生理堿性鹽的用量和比例其中以氮源和鉀源的化合物所引起的生理酸堿性變化最大。每株植物所占有營養液體積的大小營養液的更換頻率通過營養液的更換可以減輕pH值變化的強度和延緩其變化的速度。但在生產中使用不經濟且費時費力。只有在進行嚴格的科學試驗時才會用到這種方法。配制營養液的水質如果使用硬水來配制營養液，其pH值在栽培過程中會升高，這可通過適當調整配方中的Ca2+、Mg2+用量以及用稀酸液中和的方法來進行控制。(四)營養液pH值的控制1.酸堿中和的方法(治標)

營養液管理的內容2.調整營養液配方的方法

(治本)

通過調整營養液配方中所使用的生理酸性鹽和生理堿性鹽的種類、用量和相互之間的比例，使營養液的pH值在種植作物的過程中可以穩定在一個適宜作物生長的范圍之內。

在前人配方的基礎上，利用已有的各種生理酸性和生理堿性鹽被植物根系選擇性吸收后的變化規律，通過一系列的植物吸收試驗來調整出一個有著較為穩定pH變化范圍的良好配方。

首先要熟悉各種鹽類的化學性質和生理反應性質，以把握其在溶液中以及被植物選擇性吸收之后的pH值變化趨勢；

然后在前人已有的配方的基礎上進行探索性的試驗。pH值穩定的營養液配方的設計：六.營養液的鐵源無機鐵鹽：最早使用，但易氧化，也易產生 沉淀；有機酸鐵：如檸檬酸鐵、酒石酸鐵，穩定性 較差；螯合鐵：效果很好，最常用的螯合劑是

EDTA。產品有NaFe-EDTA和

Na2Fe-EDTA。七.微量元素的供給

通常是指B、Mn、Zn、Cu、Mo五種，它們在營養液中供給的濃度范圍較狹小。八.營養液的有機營養

營養液中不需加入有機物質。有機螯合劑的作用是保護鐵的有效性。表3－15微量元素使用的濃度范圍及推薦用量微量元素使用范圍（元素mg/l）推薦用量（元素mg/l）鐵1.4～5.62.8～5.6硼0.1～1.00.5錳0.1～1.00.5鋅0.02～0.20.05銅0.01～0.10.02鉬0.01～0.10.01第三節營養液的配制技術一.營養液配制的原則營養液配制的原則：避免沉淀的產生。即確保在配制和使用營養液時不會產生難溶性化合物的沉淀。 注意：任何營養液配方都有產生沉淀的可能性！二.營養液的配制技術(一)原料及水的純度計算1.原料

配制營養液的原料大多使用工業原料或農用肥料，常含有吸濕水和其它雜質，純度較低，因此，在配制時要按實際含量來計算。2.水在硬水地區，應根據硬水中所含Ca2+、Mg2+數量的多少，將它們從配方中扣除，減少了的氮可用硝酸(HNO3)來補充，加入的硝酸不僅起到補充氮源的作用，而且可以中和硬水的堿性。另外，通過測定硬水中各種微量元素的含量，與營養液配方中的各種微量元素用量比較，如果水中的某種微量元素含量較高，在配制營養液時可不加入，而不足的則要補充。在軟水地區，水中的化合物含量較低，只要是符合前述的水質要求，可直接使用；(二)營養液的配制方法配制濃縮營養液(母液)工作營養液(栽培營養液)①②①1.濃縮營養液(母液)稀釋法

首先把相互之間不會產生沉淀的化合物分別配制成濃縮營養液，然后根據濃縮營養液的濃縮倍數稀釋成工作營養液。(1)濃縮營養液的配制濃縮倍數：根據配方中各種化合物的用量及其溶解度來確定。大量元素一般可配制成濃縮100、200、250或500倍液；微量元素由于其用量少，可配制成500或1000倍液。化合物分類：把相互之間不會產生沉淀的化合物放在一起溶解。一般將一個配方的各種化合物分為不產生沉淀的3類，其中：

濃縮A液——以鈣鹽為中心，凡不與鈣鹽產生沉淀的化合物均可放置在一起溶解； 濃縮B液——以磷酸鹽為中心，凡不與磷酸鹽產生沉淀的化合物可放置在一起溶解；

濃縮C液——將微量元素以及起穩定微量元素有效性(特別是鐵)的絡合物放在一起溶解。

以華南農業大學葉菜類配方為例：A液華農葉菜B方A液250倍B液華農葉菜B方B液250倍C液－1000倍EDTAFeMoBCuZnMn(2)稀釋為工作營養液容器不斷循環或攪拌H2O（步驟1）加入50％水（步驟2）量取A液加入量取C液稍稀釋緩慢加入（步驟4）稍稀釋量取B液

（步驟3）緩慢加入加水至配制體積（步驟5）不斷循環H2O------------

2.直接稱量配制法——大規模生產常用加入總量60－70％水加水至配制體積,循環均勻（步驟5）（步驟1）稱取鈣鹽及不與鈣鹽產生沉淀的鹽類容器1溶解并稍稀釋（步驟2）緩慢加入容器2溶解并稍稀釋稱取磷酸鹽及不與其產生沉淀的鹽類（步驟3）緩慢加入緩慢加入（步驟42）分別稱取微量元素分別溶解裝有水的容器3稱取鐵鹽溶解稱取EDTA溶解容器4絡合(步驟41)

2.直接稱量配制法——大規模生產常用（步驟2）（步驟3）（步驟4）配制方法的選擇：

據生產上的操作方便與否來決定，有時可將兩種方法配合使用。 例如，配制工作營養液的大量營養元素時采用①直接稱量配制法，而微量營養元素的加入可采用②先配制濃縮營養液再稀釋為工作營養液的方法。三.營養液配制的注意事項營養液原料的計算過程和最后結果要反復核對,確保準確無誤；稱取各種原料時要反復核對稱取數量的準確,并保證所稱取的原料名實相符。特別是在稱取外觀上相似的化合物時更應注意；已經稱量的各種原料在分別稱好之后要進行最后一次復核，以確定配制營養液的各種原料沒有錯漏；建立嚴格的記錄檔案，將配制的各種原料用量、配制日期和配制人員詳細記錄下來，以備查驗。第四節營養液的管理

主要是指對循環式水培的營養液的濃度、酸堿度(pH)、溶解氧和營養液溫等四個方面的管理。一.營養液的濃度（包括對養分含量和水分的存有量進行監測和補充）1.水分的補充

補充水分時，可在貯液池中劃好刻度，將水泵停止供液一段時間，讓種植槽中過多的營養液全部流至貯液池之后，如發現液位降低到一定的程度就必須補充水分至原來的液位水平。水2.養分的補充

補充依據：營養液養分的補充與否以及補充數量的多少，要根據在種植系統中補充了水分之后所測得的營養液濃度來確定。營養液的濃度以其總鹽分濃度即電導率來表示。補充養分時要根據所用的營養液配方作全面補充。適宜濃度范圍：

絕大多數作物為0.5~3.0ms/cm 最高不超過4.0ms/cm。高濃度營養液配方的補充(總鹽分濃度＞1.5‰左右)：

以總鹽分濃度降低至原來配方濃度的1/3~1/2的范圍為下限。通過定期測定營養液的電導率，如果發現營養液的總鹽濃度下降到1/3~1/2劑量時就補充養分至原來的初始濃度。低濃度營養液配方的補充(總鹽分濃度＜1.5‰左右)：

方法(1)：經常監測營養液的濃度，每隔較短的時間(3~4天左右)補充一次養分至原來的水平；方法(3)：是一種更為簡便的方法：當營養液濃度下降到規定的補充下限(如為初始營養液劑量的40%)或以下時，就補充初始濃度(1個)劑量的養分，此時種植系統的營養液濃度要比初始的營養液濃度高，但一般對作物的正常生長不會產生不良影響。方法(2)：當營養液濃度下降到配方濃度的1/2時，補充至原來的水平；二.營養液酸堿度的調節最根本的控制辦法：是選用一些生理酸堿性變化較平穩的營養液配方，以減少調節pH的次數。營養液pH值的調節：種植作物過程中，如果營養液的pH值上升或下降到作物最適的pH范圍之外，就要用稀酸或稀堿溶液來中和調節。pH上升時：可用稀硫酸(H2SO4)或稀硝酸(HNO3)溶液來中和。實際生產中較多采用H2SO4。pH下降時：可用稀堿溶液如氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)來中和。由于KOH的價格較昂貴，在生產中常用的是NaOH。酸堿用量的確定：1)理論計算法根據理論公式計算出中和酸堿性所需的稀酸或稀堿的數量。但不能夠以此作為實際中和所需的數量；2)實際滴定法以實際營養液酸堿中和滴定的方法來確定稀酸或稀堿的用量。具體方法：1)量取一定體積(如10升)(V1)的營養液于一個容器中，逐滴加入已知濃度的稀酸或稀堿(一般為1~3mol/L)，同時用酸度計監測中和過程中營養液的pH值變化，當達到預定的pH值時，記錄所用的稀酸或稀堿溶液的用量(v1)；3)將稀酸或稀堿用水稀釋后加入種植系統的貯液池，邊加邊攪拌或開啟水泵進行循環。要防止酸或堿溶液加入過快、過濃，否則可能會使局部營養液過酸或過堿，而產生CaSO4，Fe(OH)3，Mn(OH)2等的沉淀，從而產生養分的失效。2)通過公式計算整個種植系統所有營養液(V2)中和所需的稀酸或稀堿的總用量(v2)：

v2

=

v1V2V1三.營養液的溶解氧供給是否充分和及時是作物生長的重要限制因子植物根系氧的來源：1)通過吸收溶解于營養液中的溶解氧來獲得

這是無土栽培植物所需氧的最主要的來源。如果營養液中的溶解氧不能達到作物正常生長所需的合適的水平，植物根系就會表現出缺氧，從而影響到根系對養分的吸收以及根系和地上部的生長。尤其是不耐淹的旱生植物。2)通過植物體內的氧氣輸導組織由地上部向根系的輸送來獲得。但只有沼澤性植物和耐淹的旱地植物才具備這一功能。表3－17植物根系對淹水的耐受程度的比較據耐受程度分類特點代表性植物沼澤性植物長期生長在淹水的水稻、豆瓣菜

沼澤地，體內存在水芹、茭白

氧氣輸導組織蕹菜等

耐淹的根系受水淹時會產田菁、合萌旱地植物生結構性的改變而芹菜、番茄

形成氧氣輸導組織或節瓜等

增大根系的吸收面積不耐淹的根系在淹水時對低大多數的十旱生植物氧環境較為敏感字花科作物(一)營養液中的溶解氧濃度營養液中的溶解氧：是指在一定溫度、一定大氣壓力條件下單位體積營養液中溶解的氧氣(O2)的數量，以O2mg/L來表示。氧氣飽和溶解度：指在一定溫度和一定壓力條件下單位營養液中溶解的氧氣達到飽和時的溶解氧含量。影響因素：與溫度和大氣壓力有關的。溫度越高、大氣壓力越小，營養液的溶解氧含量越低；反之，溫度越低、大氣壓力越大，其溶解氧的含量越高。不同溫度下溶液中氧的飽和溶解度溫度(oC)溶解氧(mg/L)溫度(oC)溶解氧(mg/L)溫度(oC)溶解氧(mg/L)014.621310.60268.22114.231410.37278.07213.841510.15287.92313.48169.95297.77413.13179.74307.63512.80189.54317.5612.48199.35327.4712.17209.17337.3811.87218.99347.2911.59228.83357.11011.33238.68367.01111.08248.53376.91210.83258.38386.8(二)植物對溶解氧濃度的要求

因植物的耐淹程度和溫度等因素而異。

在營養液栽培中，一般要求維持溶解氧的濃度在4~5mg/L的水平(相當于在15~27℃時營養液中溶解氧的濃度在飽和溶解度的50%左右)。此時，大多數的植物都能夠正常生長。測定：常用測氧儀測定，方法簡便、快捷。

具體做法：用測氧儀測定溶液的空氣飽和百分數(A)(%)，然后通過溶液的液溫與氧氣含量的關系表查出該液溫下的飽和溶解氧含量(M,mg/L)，并用下列公式計算出此時營養液中實際的氧含量(M0,mg/L)：M0=M×A(三)營養液溶解氧的補充1.植物對氧的消耗量和消耗速率

取決于植物種類、生育時期以及每株植物平均占有的營養液量。

一般地，甜瓜、辣椒、黃瓜、番茄、茄子等瓜菜或茄果類作物的耗氧量較大；而生菜、菜心、白菜等葉菜類的耗氧量較小。應根據具體情況來確定補充營養液溶解氧含量的時間間隔。2.補充營養液溶解氧的途徑營養液溶解氧的補充：實質上是營養液液相的界面與空氣氣相界面之間的破壞而讓空氣進入營養液的過程。補充途徑：(1)空氣向營養液的自然擴散：通過自然擴散進入營養液的溶解氧的數量很少。在20℃時，依靠自然擴散進入5~15cm液深范圍營養液中的溶解氧只相當于飽和溶解氧含量的2％左右，遠遠達不到作物生長的要求。(2)人工增氧

水培技術種植成功與否的一個重要環節

A.營養液的攪拌：但攪拌極易傷根，會對植物的正常生長產生不良的影響；B.用壓縮空氣泵將空氣直接以小氣泡的形式向營養液中擴散：主要用在進行科學研究的小盆缽水培上；C.將化學增氧劑加入營養液中增氧：通過雙氧水(H2O2)緩慢釋放氧氣的裝置增氧，效果不錯，但價格昂貴，現主要用于家用的小型裝置中；D.

進行營養液的循環流動：通過水泵將貯液池中的營養液抽到種植槽中，然后讓其在種植槽內流動，最后流回貯液池中形成不斷的循環。大規模生產最常用。深液流水培種植槽的循環系統(示供液管和回流管口)3.循環流動的增氧效果

與無土栽培設施的設計、水泵循環的時間、營養液液層的深度等因素有關例①華南農業大學無土栽培技術研究室用小型深液流水培裝置做的試驗結果：采用流量為6升/分鐘的15w小水泵來進行營養液的循環流動，流動2小時，停止4小時，完全可以滿足植物正常生長的需要；小型深液流水培裝置種植效果例②

日本板木利隆在一個總液量為1400L、液深12cm的深液流水培系統中種植50株黃瓜，安排間歇流動的時間為：停4小時，流動1小時，增氧速度大大超過了黃瓜的耗氧量。

目前，華南地區的深液流水培系統多采用間歇流動供氧法，一般是：流動15分鐘，停機30－45分鐘。定時器間歇流動時間：流動15分鐘，停機45分鐘美人蕉四.營養液的更換1.更換的原因：長時間種植作物的營養液中有礙作物生長的物質的積累。

當這些物質積累到一定程度時就會：

1)妨礙作物的生長，使根系受害甚至植株的死亡；

2)影響營養液中養分的平衡；

3)使病害繁衍和累積；

4)

影響用電導率儀測定營養液濃度的準確性。 因此，在一定種植時間 之后需重新更換營養液。2.更換的時間

通過測定營養液的總鹽分濃度或主要營養元素的含量來判斷，也可以根據經驗來判斷。營養液的電導率很高，而N、P、K等大量營養元素的含量很低，說明此時營養液中含有非營養成分的鹽類較多，需要更換。如果在營養液中積累了大量的病菌使作物發病，而農藥也難以控制時，就需要馬上更換營養液，更換時要對整個種植系統進行徹底的清洗和消毒。3)

根據經驗方法來確定營養液的更換時間

在軟水地區，生長期較長的作物(每茬3～6個月左右，如黃瓜、甜瓜、番茄、辣椒等)在整個生長期中可以不需要更換營養液，補充水分和養分即可；

生長期較短的作物(每茬1～2個月左右，如許多的葉菜類)，可連續種植3～4茬才更換一次營養液。在前茬作物收獲后，將種植系統中的殘根及其它雜物清除掉，再補充養分和水分即可種植下一茬作物。這樣可以節約養分和水分。

五.營養液溫度的控制全天候溫室可自動控制氣溫和液溫。現狀：我國進行無土栽培生產常采用的較為簡易的設施，一般沒有溫度調控設備，難以人為地控制營養液的溫度。措施：利用設施的結構和材料以及增設一些輔助的設備，可在一定程度上控制營養液的溫度。1)利用泡沫塑料或水泥磚塊等保溫隔熱性能較好的材料建造種植槽：冬季對營養液可起保溫作用，夏季高溫時則可隔絕太陽光的直射而使營養液溫度不至于過高；2)鋪設地下貯液池以增大每株植物平均占有的營養液量：利用熱容量較大的水，阻止液溫的急劇變化。地上供液池地下貯液池3)增設加溫或降溫裝置：可在地下貯液池中安裝熱水或冷水管道。加溫時可利用鍋爐或廠礦的余熱，也可通過電加熱裝置增溫，但成本較高；降溫時可通過抽取溫度較低的地下水來進行。通風降溫管道增溫第五節營養液配方選集

大量元素營養液配方的選用：

首先，要明確一個生理平衡的營養液配方具有一定程度的通用性，它可能適用于一大類作物，也可能適用于幾類作物或幾類作物中的幾種作物品種； 然后根據使用者掌握的理論知識，結合實踐經驗，對營養液配方進行靈活的選擇和運用。

微量元素配方多選用通用配方：

因微量元素的用量很少，作物的需要量也較少，而且多數作物都有一個很相近的、較窄的適宜濃度范圍，因此，微量元素的供應不需要像大量元素那樣分為多種營養液配方，只需在大量元素配方中加入數量基本相同的微量元素即可。營養液微量元素用量(各配方