第四章 无土栽培营养液.ppt
第四章第四章 无土栽培营养液无土栽培营养液n主主要要内内容容:营营养养液液的的概概念念;营营养养液液组组配配原原则则;营营养养液液原原料料及及要要求求;营营养养液液主主要要肥肥源源及及其其特特性性;营营养养液液浓浓度度表表示示方方法法及及配配方方组组配配换换算算办办法法;营营养养液液酸酸碱碱度度及及其其检检测测;微微量量元元素素配配方方;营养液配制;营养液调节和管理;配方示例。营养液配制;营养液调节和管理;配方示例。n重重点点难难点点:重重点点包包括括营营养养液液组组配配原原则则、水水源源与与肥肥源源要要求求、营养液配方、营养液配制与管理等;营养液配方、营养液配制与管理等;难点在于营养液浓度表示方法和营养液配方组配换算办法。难点在于营养液浓度表示方法和营养液配方组配换算办法。1.1.营养液的概念营养液的概念-将含有植物生育所需营养元素的化合物溶解于水而形成的将含有植物生育所需营养元素的化合物溶解于水而形成的溶液。营养液是无土栽培的核心,营养液配制与管理是无土溶液。营养液是无土栽培的核心,营养液配制与管理是无土栽培的关键技术环节。栽培的关键技术环节。水水大量元素大量元素营养液的原料营养液的原料含有营养元素的化合物含有营养元素的化合物微量元素微量元素调节渗透压或调节渗透压或pH的辅助化合物的辅助化合物 第一节第一节 概概 述述2.2.营养液配方营养液配方在一定体积的营养液中,规定含有各种营养在一定体积的营养液中,规定含有各种营养元素元素或者其或者其盐类盐类(化合物)的数量。(化合物)的数量。n在在1L1L营养液中:营养液中:Ca(NO3)2.4H2O-950mgKNO3810mgNH4H2PO4155mgMgSO4.7H2O500mg配方与剂量配方与剂量FeNaEDTA20mg作物种类作物种类H3BO33mg生育阶段生育阶段MnSO4.4H2O2mg季节天气条件季节天气条件ZnSO4.7H2O0.22mgCuSO4.5H2O0.05mg3.营养液组配原则和要求营养液组配原则和要求营养液组成方面:营养液组成方面:科学合理科学合理n含有植物生长所必需的全部营养元素(全面)含有植物生长所必需的全部营养元素(全面)n各种营养元素数量和比例符合植物生长要求,达到生理平各种营养元素数量和比例符合植物生长要求,达到生理平衡(合理)衡(合理)n各种化合物以植物可吸收的形态存在,并在较长时间内保各种化合物以植物可吸收的形态存在,并在较长时间内保持有效性(有效)持有效性(有效)n总盐分浓度及其酸碱度符合植物正常生长要求,生理酸碱总盐分浓度及其酸碱度符合植物正常生长要求,生理酸碱反应相对平稳(适宜)反应相对平稳(适宜)营养液配制方面:营养液配制方面:安全可靠安全可靠n合理选择肥源合理选择肥源 1.1.化学矿质肥料为主;化学矿质肥料为主;2.2.溶解性好,均匀分布,长期有效溶解性好,均匀分布,长期有效 3.3.质地纯正,含量稳定,不含有害物质质地纯正,含量稳定,不含有害物质 4.4.符合配方前提下,尽量减少种类符合配方前提下,尽量减少种类n考虑水质和基质特性考虑水质和基质特性 1.1.无污染,不含杂质和有害物质无污染,不含杂质和有害物质 2.2.软水为宜,硬水要预处理软水为宜,硬水要预处理 3.3.适当考虑水和基质中的养分适当考虑水和基质中的养分n正确组配正确组配 1.1.严格组配步骤严格组配步骤 2.2.正确调节正确调节4.营养液配方确定方法营养液配方确定方法营养液总盐分浓度的确定营养液总盐分浓度的确定-根据不同作物、生育期、季节天根据不同作物、生育期、季节天气条件下对营养液的含盐量要求大体确定,一般气条件下对营养液的含盐量要求大体确定,一般0.4%0.5%以以下,不同作物的耐盐性不同。下,不同作物的耐盐性不同。番茄、甘蓝、康乃馨番茄、甘蓝、康乃馨0.2%0.2%0.3%0.3%,荠菜、草莓、郁金香,荠菜、草莓、郁金香0.15%0.15%0.2%0.2%。(适中:盐分含量(适中:盐分含量0.25%,正负离子数,正负离子数37mmol/L,EC2.5ms/cm)各营养元素用量和比例的确定各营养元素用量和比例的确定-依据是生理平衡(植物)和依据是生理平衡(植物)和化学平衡(营养液)。化学平衡(营养液)。方法方法1.通过分析正常生长的植物体内各种营养元素的通过分析正常生长的植物体内各种营养元素的含量及其比例来确定含量及其比例来确定,这就是植物对供应的外界营,这就是植物对供应的外界营养元素数量和比例的要求。养元素数量和比例的要求。Hoagland&Arnon注意几点:注意几点:1.1.根据化学分析结果确定配方是否符合生理平衡要求,可以适根据化学分析结果确定配方是否符合生理平衡要求,可以适用于一大类作物,但不同大类的配方可能不同,需分别选择用于一大类作物,但不同大类的配方可能不同,需分别选择其中的代表作物确定;其中的代表作物确定;2.2.分析结果可能受种植季节、植物本身特性、以及供给作物的分析结果可能受种植季节、植物本身特性、以及供给作物的营养元素的数量和形态影响,有时不能得到真实的反映;营养元素的数量和形态影响,有时不能得到真实的反映;3.3.通过化学分析确定的元素含量和比例并非固定不变的,由于通过化学分析确定的元素含量和比例并非固定不变的,由于吸收的选择特性,在一定范围内变动(吸收的选择特性,在一定范围内变动(30%30%)不致于影响植)不致于影响植物的生长。物的生长。如何确定营养液中各营养元素的比例和浓度?如何确定营养液中各营养元素的比例和浓度?Hoagland&Arnon步骤:步骤:分析确定元素吸收总量:分析确定元素吸收总量:g/g/株株换算成毫摩尔数:换算成毫摩尔数:mmolmmol以毫摩尔计算每种元素占总量以毫摩尔计算每种元素占总量%:根据作物等因素确定营养液总盐分浓度:根据作物等因素确定营养液总盐分浓度:mmol/lmmol/l按照百分比分配元素毫摩尔数:按照百分比分配元素毫摩尔数:mmol/lmmol/l选择肥源,按照元素计算肥料用量:选择肥源,按照元素计算肥料用量:mmol/lmmol/l肥料用量转化:肥料用量转化:mg/lmg/l方法方法2.确定植物体营养元素含量,并了解整个植物生命周期中吸确定植物体营养元素含量,并了解整个植物生命周期中吸收消耗的水分数量,依据植物吸收营养液中水分和养分的数收消耗的水分数量,依据植物吸收营养液中水分和养分的数量比值确定配方。量比值确定配方。山崎肯哉山崎肯哉分析水培植物的营养液,以差减法确定植物对各营养元素吸收量及比例,同时测定分析水培植物的营养液,以差减法确定植物对各营养元素吸收量及比例,同时测定吸水量,两者结合确定营养液适宜浓度。吸水量,两者结合确定营养液适宜浓度。园试配方步骤:园试配方步骤:通用配方种植作物,定期检测,得出一生中营养元素和水分的吸收量。通用配方种植作物,定期检测,得出一生中营养元素和水分的吸收量。n(营养元素吸收量,(营养元素吸收量,mmol)/w(吸水量,(吸水量,L)计算元素计算元素n/w值:值:mmol/l选择肥源,根据元素选择肥源,根据元素n/w计算用量:计算用量:mmol/l肥料用量换算:肥料用量换算:mg/l 第二节第二节 营养液的水源与肥源营养液的水源与肥源1.无土栽培水源无土栽培水源n关于水质关于水质 水水质质有有软软、硬硬之之分分。硬硬水水中中含含有有多多种种钙钙、镁镁盐盐类类,主主要要是是碳碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、氯化盐等。而酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、氯化盐等。而软水软水含量较低。含量较低。水质的软硬程度以每升水中含水质的软硬程度以每升水中含CaO的重量来表示:的重量来表示:1=10mgCaO/L按其划分:按其划分:04-很软水很软水48-软水软水816-中硬水中硬水1630-硬水硬水30 以上以上-极硬水极硬水山农大本部井水山农大本部井水:Ca2+120ppm(CaO约约169ppm)Mg2+28ppmK+210ppmNO33275ppmn营养液对水质的要求营养液对水质的要求(1 1)水硬度)水硬度1010 以下为宜,最高不超过以下为宜,最高不超过1515;(2 2)pH 5.5-8.5pH 5.5-8.5;(3 3)悬浮物不超过)悬浮物不超过10mg/L10mg/L;(4 4)NaClNaCl含量小于含量小于2mmol/L2mmol/L;(5 5)无有害微生物(病原菌);)无有害微生物(病原菌);(6 6)溶解氧()溶解氧(3mg/L3mg/L)、氯气()、氯气(0.3mg/L0.3mg/L););(7 7)重金属及有害元素不许超标。)重金属及有害元素不许超标。n营养液水源及处理营养液水源及处理(饮用水(饮用水无土用水无土用水农田灌溉水)农田灌溉水)(1 1)自自来来水水-一一般般是是经经消消毒毒和和处处理理的的饮饮用用水水,可可直直接接使使用用。(北方的地下水多为硬水,地质结构为碳酸岩)。(北方的地下水多为硬水,地质结构为碳酸岩)。(2 2)井水井水-分软水、硬水,经分析测定后使用。分软水、硬水,经分析测定后使用。(3 3)雨雨水水-考考虑虑当当地地的的空空气气污污染染情情况况,对对pHpH及及有有害害物物质质严严格格检检测测,可可进进行行澄澄清清、过过滤滤、沉沉淀淀、消消毒毒,一一般般为为软软水水。下下雨雨初始阶段的雨水最好不要收集使用。初始阶段的雨水最好不要收集使用。(4 4)河河水水-水水质质复复杂杂,应应慎慎重重。必必须须经经过过检检测测或或处处理理,达达标标后再使用。后再使用。(5 5)雪水雪水-一般为软水。应分析测定后使用。一般为软水。应分析测定后使用。(6 6)蒸馏水、去离子水蒸馏水、去离子水-多用于严格的科学试验。多用于严格的科学试验。2.营养液的肥源营养液的肥源n化工产品等级划分:化工产品等级划分:1.化学试剂化学试剂-保证(保证(GR)、分析纯()、分析纯(AR)、化学纯()、化学纯(CP)2.医药用医药用3.工业用工业用4.农业用农业用 n对肥源的要求:对肥源的要求:质地纯正,含量稳定,不含有害物质质地纯正,含量稳定,不含有害物质 1.注意结晶水数量、含水量注意结晶水数量、含水量2.注意纯度含量注意纯度含量3.注意杂质种类、含量注意杂质种类、含量4.注意溶解度、酸碱性注意溶解度、酸碱性*商品标示不清或技术参数不明者严禁使用,需化验确认。商品标示不清或技术参数不明者严禁使用,需化验确认。*本物符合,有害物质同时也不能超标。本物符合,有害物质同时也不能超标。KNO3-Pb:98%(0.008%)主要化学肥料种类及其特性主要化学肥料种类及其特性氮肥氮肥硝酸钙硝酸钙Ca(NO3)2.4H2O:目前无土栽培中用的最广泛的氮源目前无土栽培中用的最广泛的氮源和钙源肥料,含氮和钙源肥料,含氮11.9%,钙,钙17.0%,白色结晶,极易溶解于水,白色结晶,极易溶解于水,吸湿性极强,贮藏时需密闭并放于阴凉处。吸湿性极强,贮藏时需密闭并放于阴凉处。硝酸钾硝酸钾KNO3:含氮含氮13.9%,含钾,含钾38.7%,白色结晶,吸湿性较,白色结晶,吸湿性较小,但长期贮藏于潮湿环境下也会结块,水溶性较好,具有助小,但长期贮藏于潮湿环境下也会结块,水溶性较好,具有助燃性和爆炸性,贮运时忌猛烈撞击,勿与易燃易爆物混存。燃性和爆炸性,贮运时忌猛烈撞击,勿与易燃易爆物混存。硝酸铵硝酸铵NH4NO3:含氮含氮35%,各占一半,白色结晶,溶解度很,各占一半,白色结晶,溶解度很大,吸湿性很强,易板结,贮藏时需密闭并放于阴凉处,具大,吸湿性很强,易板结,贮藏时需密闭并放于阴凉处,具有助燃性和爆炸性,贮运时忌猛烈撞击,勿与易燃易爆物共有助燃性和爆炸性,贮运时忌猛烈撞击,勿与易燃易爆物共同存放。同存放。硫酸铵硫酸铵(NH4)2SO4:含氮含氮21.2%,白色结晶,易溶于水,不,白色结晶,易溶于水,不易吸湿,但当其中含有较多游离酸或空气湿度较大时,长期易吸湿,但当其中含有较多游离酸或空气湿度较大时,长期存放也会吸湿结块。存放也会吸湿结块。尿素尿素CO(NH2)2:含氮含氮46.6%,白色结晶,吸湿性很强,易,白色结晶,吸湿性很强,易溶解于水,少用。溶解于水,少用。NH4+-N和和NO3N:营养和生理上具有同等价值:营养和生理上具有同等价值n但由于离子及其盐的性质不同而引起差异但由于离子及其盐的性质不同而引起差异NO3-N:生理碱性,易造成:生理碱性,易造成Fe2+、Mg2+、Mn2+等有效性降低,但造成的生等有效性降低,但造成的生理碱性弱,变化缓慢,植物可以在短期内忍耐,人工调节控制容易,吸理碱性弱,变化缓慢,植物可以在短期内忍耐,人工调节控制容易,吸收较多收较多NO3-也不会造成伤害。也不会造成伤害。属于主动吸收,进入体内还原后利用,吸收还原过程易受低温弱光影响。属于主动吸收,进入体内还原后利用,吸收还原过程易受低温弱光影响。NH4+-N:生理酸性,生理酸性,H+和和NH4+对对Ca2+、Mg2+等发生拮抗,造成的生理酸性等发生拮抗,造成的生理酸性强,变化迅速,人工控制困难,根系难以适应。无土栽培条件下硝化作强,变化迅速,人工控制困难,根系难以适应。无土栽培条件下硝化作用慢,被动扩散,进入体内立即合成酰胺,过量积累则发生毒害。用慢,被动扩散,进入体内立即合成酰胺,过量积累则发生毒害。以上为营养液中常采用以上为营养液中常采用NO3N为主要氮源的原因。为主要氮源的原因。大多数草本园艺植物为喜硝态氮作物。大多数草本园艺植物为喜硝态氮作物。关于关于“NH4+-N”和和“NO3-N”许多试验表明:许多试验表明:多数作物无土栽培营养液以多数作物无土栽培营养液以NONO3 3-N-N为氮源生长较好:为氮源生长较好:以以NHNH4 4+-N-N为主要氮源时往往会抑制作物生育,降低产量。但在一为主要氮源时往往会抑制作物生育,降低产量。但在一定条件下使用或部分使用定条件下使用或部分使用NHNH4 4+-N-N反而比单纯使用反而比单纯使用NONO3 3-N-N更有利于更有利于作物生长发育,具体因作物种类、光强、基质、氮浓度而异。作物生长发育,具体因作物种类、光强、基质、氮浓度而异。以以NONO3 3-N-N为唯一氮源存在以下问题:为唯一氮源存在以下问题:(1 1)改变氮水平时钙钾也常随之变化;)改变氮水平时钙钾也常随之变化;(2 2)pHpH易升高,造成缺铁失绿;易升高,造成缺铁失绿;(3 3)叶片淡绿;)叶片淡绿;(4 4)需要较强的光照,弱光下抑制同化;)需要较强的光照,弱光下抑制同化;(5 5)存在)存在“奢侈吸收奢侈吸收”,产品硝酸盐含量高,尤其是叶菜类。,产品硝酸盐含量高,尤其是叶菜类。降低产品体内降低产品体内NONO3 3-措施:措施:1.1.增加光强,注重营养平衡,加强根际供氧,促进增加光强,注重营养平衡,加强根际供氧,促进NONO3 3-转化。转化。2.2.利用多种氮源(尿素、利用多种氮源(尿素、NHNH4 4+-N-N、氨基酸等)。、氨基酸等)。3.3.采收前采收前1 1周断氮。周断氮。4.4.用用SOSO4 42-2-替代部分替代部分NONO3 3-。无土栽培中的氮素调控:无土栽培中的氮素调控:如果以草炭、蛭石、炭化稻壳、锯末等为基质,可以适当如果以草炭、蛭石、炭化稻壳、锯末等为基质,可以适当增加营养液增加营养液NHNH4 4+-N-N比例,但在无固体基质的水培中,比例不比例,但在无固体基质的水培中,比例不宜超过宜超过25%25%。冬季无土栽培可适当增加冬季无土栽培可适当增加NHNH4 4+-N-N(黄瓜(黄瓜30%30%、番茄、番茄20%20%);夏);夏季强光高温应以季强光高温应以NONO3 3-N-N为主,尤其在无固体基质条件下。为主,尤其在无固体基质条件下。尿素低温不易分解,作物吸收过多不利;春夏季可部分使尿素低温不易分解,作物吸收过多不利;春夏季可部分使用作为氮源。用作为氮源。磷肥磷肥磷酸二氢钾磷酸二氢钾KH2PO4:白色结晶或粉末,含磷(白色结晶或粉末,含磷(P2O5)22.8%,含钾(含钾(K2O)28.6%,易溶解于水,吸湿性很小,不易潮解,易溶解于水,吸湿性很小,不易潮解,但贮藏在湿度大的地方也会吸湿结块,是无土栽培中的重要磷但贮藏在湿度大的地方也会吸湿结块,是无土栽培中的重要磷源。源。磷酸二氢铵磷酸二氢铵NH4H2PO4:磷酸一铵,纯品为白色结晶,肥料外磷酸一铵,纯品为白色结晶,肥料外观多为灰色,纯品含磷(观多为灰色,纯品含磷(P2O5)61.7%,含氮,含氮12.2%,易溶解,易溶解于水,溶解度大。于水,溶解度大。磷酸一氢铵磷酸一氢铵(NH4)2HPO4:磷酸二铵,纯品为白色结晶,肥磷酸二铵,纯品为白色结晶,肥料常含有一定的磷酸二氢铵,为粉状白色结晶,纯品含磷料常含有一定的磷酸二氢铵,为粉状白色结晶,纯品含磷(P2O5)53.7%,含氮,含氮21.2%,易溶解于水,有一定吸湿性,易溶解于水,有一定吸湿性,易结块。易结块。过磷酸钙过磷酸钙Ca(H2PO4)2.H2O+CaSO4.2H2O:灰白色或灰黑色灰白色或灰黑色颗粒或粉末,是一种水溶性磷肥,溶解度较小,吸湿后易降颗粒或粉末,是一种水溶性磷肥,溶解度较小,吸湿后易降低磷有效性,需干燥存放,一般不用作营养液肥源。低磷有效性,需干燥存放,一般不用作营养液肥源。重过磷酸钙重过磷酸钙Ca(H2PO4)2.H2O:灰白色或灰黑色颗粒或粉末,灰白色或灰黑色颗粒或粉末,易溶于水,含有易溶于水,含有4-8%游离磷酸,吸湿性和腐蚀性强于过磷游离磷酸,吸湿性和腐蚀性强于过磷酸钙,易结块,但不易发生磷酸退化现象,一般不用作配制酸钙,易结块,但不易发生磷酸退化现象,一般不用作配制营养液。营养液。n磷酸退化现象:磷酸退化现象:过磷酸钙等肥料在制作过程中,原来磷矿石中的过磷酸钙等肥料在制作过程中,原来磷矿石中的FeFe、AlAl等化合物也被硫酸溶解而同时存在于肥料中,当过磷酸钙吸湿后,磷酸等化合物也被硫酸溶解而同时存在于肥料中,当过磷酸钙吸湿后,磷酸一钙会与一钙会与FeFe、AlAl形成难溶性的磷酸铁或磷酸铝等化合物,导致磷酸的有形成难溶性的磷酸铁或磷酸铝等化合物,导致磷酸的有效性降低,这个过程称为磷酸的退化作用。效性降低,这个过程称为磷酸的退化作用。钾肥钾肥磷酸二氢钾磷酸二氢钾KH2PO4:前述前述硫酸钾硫酸钾K2SO4:纯品外观为白色粉末或结晶,含钾纯品外观为白色粉末或结晶,含钾(K2O)52.9%,农用肥料多白色或浅黄色粉末,含钾,农用肥料多白色或浅黄色粉末,含钾(K2O)50-52%,较易溶于水,吸湿性小,不结块,是无土,较易溶于水,吸湿性小,不结块,是无土栽培中良好钾肥。栽培中良好钾肥。氯化钾氯化钾KCl:纯品外观为白色结晶,肥料多为紫红色或淡黄色纯品外观为白色结晶,肥料多为紫红色或淡黄色或白色粉末,含钾(或白色粉末,含钾(K2O)50-60%,易溶于水,吸湿性小,易溶于水,吸湿性小,不结块,由于含氯较高,对忌氯作物不宜,含杂质过多时应不结块,由于含氯较高,对忌氯作物不宜,含杂质过多时应慎用。慎用。钙、镁肥钙、镁肥硝酸钙硝酸钙CaCa(NONO3 3)2 2.4H.4H2 2OO:前述前述氯化钙氯化钙CaClCaCl2 2:外观为白色粉末或结晶,含钙外观为白色粉末或结晶,含钙36%,易溶于,易溶于水,吸湿性强,由于含氯较高,对忌氯作物不宜,不作主水,吸湿性强,由于含氯较高,对忌氯作物不宜,不作主要钙源。要钙源。硫酸镁硫酸镁MgSOMgSO4.7H.7H2OO:外观为白色结晶,呈粉末或颗粒状,外观为白色结晶,呈粉末或颗粒状,含镁含镁9.86%,易溶于水,稍有吸湿性,吸湿后易结块,是,易溶于水,稍有吸湿性,吸湿后易结块,是无土栽培良好镁源。无土栽培良好镁源。铁肥铁肥硫酸亚铁硫酸亚铁FeSO4.7H2O:黑矾、绿矾,外观为浅绿色或蓝绿色黑矾、绿矾,外观为浅绿色或蓝绿色结晶,含铁结晶,含铁20.1%,易溶于水,有一定吸湿性,易失水氧化成,易溶于水,有一定吸湿性,易失水氧化成棕色,尤其在高温强光下,因此应密闭,于阴凉处存放,易棕色,尤其在高温强光下,因此应密闭,于阴凉处存放,易沉淀(氧化、沉淀(氧化、pH)。)。三氯化铁三氯化铁FeCl3.6H2O:外观为棕黄色结晶,含铁外观为棕黄色结晶,含铁20.66%,易溶,易溶于水,吸湿性强,易结块,作物对于水,吸湿性强,易结块,作物对Fe3+利用率低,高利用率低,高pH下易下易沉淀。沉淀。螯合铁:螯合铁:铁与螯合剂合成,不易发生沉淀,有效性高,一般为铁与螯合剂合成,不易发生沉淀,有效性高,一般为浅棕色粉末,易溶于水,使用方便,常用浅棕色粉末,易溶于水,使用方便,常用NaFeEDTA(15.22%)和)和Na2FeEDTA(14.32%)。)。缺铁新叶缺铁新叶黄化!黄化!其它微量元素肥料其它微量元素肥料硫酸锰硫酸锰MnSO4.nH2O:粉红色结晶体,易溶于水。粉红色结晶体,易溶于水。硫酸锌硫酸锌ZnSO4.7H2O:无色斜方晶体,易溶于水,干燥下易失水,含锌无色斜方晶体,易溶于水,干燥下易失水,含锌22.74%。硫酸铜硫酸铜CuSO4.5H2O:兰色或浅兰色结晶,干燥条件下易风化,含铜兰色或浅兰色结晶,干燥条件下易风化,含铜25.45%,易溶于水。易溶于水。钼酸铵钼酸铵(NH4)6Mo7O24.4H2O:白色或淡黄结晶,含钼白色或淡黄结晶,含钼54.34%,易溶于水,易溶于水,因水和基质可以满足,有时不再添加。因水和基质可以满足,有时不再添加。硼酸硼酸H3BO3:白色结晶,含硼白色结晶,含硼17.5%,易溶于热水,是无土栽,易溶于热水,是无土栽培良好硼源,碱性下易失效。培良好硼源,碱性下易失效。硼砂硼砂Na2B4O7.10H2O:白色或无色粒状结晶,含硼白色或无色粒状结晶,含硼11.34%,干,干燥条件下易失水,易溶于水,是良好硼源。燥条件下易失水,易溶于水,是良好硼源。硼肥硼肥辅助性物质辅助性物质n酸:酸:磷酸、硫酸、硝酸磷酸、硫酸、硝酸n碱:碱:氢氧化钾、氢氧化钠氢氧化钾、氢氧化钠n螯合剂:螯合剂:EDTAEDTA、DTPA-DTPA-第三节 营养液浓度及其换算营养液浓度:营养液浓度:在一定量(重量或体积)营养液中所含元素及肥料的量(总量或各种数在一定量(重量或体积)营养液中所含元素及肥料的量(总量或各种数量)。量)。1.表示方法n直接表示方法:直接表示方法:重量百分比浓度:重量百分比浓度:%=w1/(w1+w2)*100%0.4%(0.2%)ppm(10-6)浓度:)浓度:1ppm=1mg/kg=1mg/L 元素元素 肥料肥料 W=CM/A*100/PW=CM/A*100/P 当量浓度和毫克当量浓度:当量浓度和毫克当量浓度:N=W/E/V1N=1000mN(me)摩尔浓度与毫摩尔浓度:摩尔浓度与毫摩尔浓度:M=W/M/Vn间接表示方法间接表示方法 电导率(电导率(EC):):ms/cm渗透压:浓度不同的两种溶液以半透膜阻隔时所产生的水压。渗透压:浓度不同的两种溶液以半透膜阻隔时所产生的水压。溶液浓度越高,渗透压越大。(溶液浓度越高,渗透压越大。(Pa)2.浓度间换算公式n元素或肥料元素或肥料ppm浓度浓度=毫克当量数毫克当量数*克当量克当量=毫摩尔数毫摩尔数*摩尔质摩尔质量量n当量浓度当量浓度N=摩尔浓度摩尔浓度M*化合价化合价nP=C*0.0224*(273+t)/273*1.01325*105P-Pa,C-mmol/L,t-0CnCaCa N N P P、K MgK Mg、S Sn微量元素单独计算微量元素单独计算3.配方组配顺序第四节 营养液配方与配制1.微量元素配方微量元素配方元素元素元素用量元素用量(mg/l)肥料用量肥料用量(mg/l)Fe3FeSO4.7H2O15.0FeCl3.6H2O14.5螯合铁螯合铁24.0B0.5H3BO33.0Na2B4O7.10H2O4.5Mn0.5MnSO4.4H2O2.0Zn0.05ZnSO4.7H2O0.22Cu0.02CuSO4.5H2O0.05作物作物硝酸钙硝酸钙硝酸钾硝酸钾磷酸二磷酸二氢钾氢钾磷酸二磷酸二氢铵氢铵硫酸镁硫酸镁硫酸钾硫酸钾备注备注番茄番茄35440477246日本日本甜瓜甜瓜826607153370日本日本黄瓜黄瓜826607115493日本日本西瓜西瓜1000300250250120山农山农甜椒甜椒35460796185日本日本生菜生菜23640457123日本日本番茄番茄910238185500山农山农果菜果菜472404100246华农华农叶菜叶菜472267100硝铵硝铵53264116华农华农H-A945607115493通用通用1/2园试园试945809153493通用通用1/2茄子茄子354708115246日本日本草莓草莓23630357123日本日本2.几种主要作物大量元素配方几种主要作物大量元素配方3.营养液的制备营养液的制备浓缩原液(母液)浓缩原液(母液)-栽培营养液栽培营养液计算计算称量称量-溶解溶解-定容定容-调整调整(1 1)浓缩原液:)浓缩原液:总的原则是避免难溶性物质产生,因此不能将所有盐离子都总的原则是避免难溶性物质产生,因此不能将所有盐离子都溶解在一起,常分别制备。长期贮存需酸化(溶解在一起,常分别制备。长期贮存需酸化(pH=3-4pH=3-4),),并置于阴凉避光处,最好用深色容器。并置于阴凉避光处,最好用深色容器。nA液以液以Ca为中心:硝酸钙、硝酸钾等,浓缩为中心:硝酸钙、硝酸钾等,浓缩100200倍倍nB液以液以P为中心:为中心:NH4H2PO4、KH2PO4、硫酸镁等,浓缩、硫酸镁等,浓缩100200倍倍nC液为微量元素:液为微量元素:EDTA-Fe及各种微量元素,浓缩及各种微量元素,浓缩10003000倍倍*准确称量,分别溶解准确称量,分别溶解(2 2)栽培用营养液)栽培用营养液根据栽培规模,制备栽培用营养液:根据栽培规模,制备栽培用营养液:n先将先将A原液稀释:栽培用贮液池中放入配制营养液体积原液稀释:栽培用贮液池中放入配制营养液体积1/2-2/3的的水(预调水(预调pH),取),取A液倒入稀释,开启水泵循环流动或搅拌器液倒入稀释,开启水泵循环流动或搅拌器使其扩散均匀。使其扩散均匀。n量取量取B液,随水冲入,水泵循环或搅拌均匀,总量达配制体积的液,随水冲入,水泵循环或搅拌均匀,总量达配制体积的80%。n称取称取C液加入,方法同上。液加入,方法同上。n加水至配制体积。加水至配制体积。n准确调整准确调整pH值。值。第五节第五节 营养液浓度与酸碱度营养液浓度与酸碱度n浓度及其监测调整办法浓度及其监测调整办法n酸碱度及其监测调整办法酸碱度及其监测调整办法 养分有效性:养分有效性:pi-微酸性微酸性pH7-P、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、B、CupH5-H+与与Ca2+拮抗;拮抗;Cu、Mn中毒;腐蚀容器中毒;腐蚀容器影响作物代谢(原生质膜透性、酶活性等):影响作物代谢(原生质膜透性、酶活性等):根系发黄坏死;作物根系发黄坏死;作物4-9(5.5-6.5)营养液营养液pH变化影响因素:变化影响因素:1.生理酸、碱肥料组成;生理酸、碱肥料组成;2.每株占有体积;每株占有体积;3.更换速率更换速率pH的控制:的控制:1.治标(调节);治标(调节);2.治本(配方)治本(配方)pHpH第六节 营养液的管理n作物吸收水分、养分、氧气作物吸收水分、养分、氧气浓度、浓度、pH、溶存氧溶存氧n根系分泌、脱落、死亡根系分泌、脱落、死亡浓度、浓度、pH、微生、微生物物n环境条件环境条件液温等液温等n作物不同生育阶段的要求不同作物不同生育阶段的要求不同一、营养液浓度(水分和养分)一、营养液浓度(水分和养分)1.1.管理原则管理原则管理原则管理原则不同作物、不同栽培形式:不同作物、不同栽培形式:多数作物的适宜范围多数作物的适宜范围0.5-3ms.cm-1番茄基质培番茄基质培2-3ms.cm-1;NFT2ms.cm-1(2-4ms.cm-1,叶菜,叶菜类类2ms.cm-1);岩棉培黄瓜);岩棉培黄瓜2-2.5ms.cm-1;岩棉培番茄;岩棉培番茄2.5-3ms.cm-1(基质中)。(基质中)。不同生育时期:不同生育时期:一般由低到高。一般由低到高。日本:番茄第一穗花开放前日本:番茄第一穗花开放前0.5-0.8ms.cm-1,第三花序开放前,第三花序开放前1.0-1.2ms.cm-1,果实膨大期,果实膨大期1.5-2.0ms.cm-1,果实采收期,果实采收期2.0-2.5ms.cm-1。北京:甜瓜定植到授粉北京:甜瓜定植到授粉2ms.cm-1,授粉到上网,授粉到上网2.5ms.cm-1,上,上网以后网以后3ms.cm-1。不同季节和天气条件:不同季节和天气条件:夏季浓度低,冬季浓度高;弱光下提高,强光下降夏季浓度低,冬季浓度高;弱光下提高,强光下降低。低。特殊目的和需要:特殊目的和需要:改善品质(糖度)、防止徒长。改善品质(糖度)、防止徒长。英国试验:番茄长季节栽培英国试验:番茄长季节栽培ECEC在在2 210ms/cm10ms/cm之间均可生长,之间均可生长,但但ECEC4 ms/cm4 ms/cm总产量降低,高总产量降低,高ECEC下(下(6ms/cm6ms/cm)可有效抑)可有效抑制旺长。制旺长。n水分的补充水分的补充每天补足到一定量,降至一定水平必须补充。每天补足到一定量,降至一定水平必须补充。n养分的补充养分的补充准确与粗放;单一补充与全面补充(准确与粗放;单一补充与全面补充(EC)低浓度配方:每天补充,始终维持剂量浓度低浓度配方:每天补充,始终维持剂量浓度 高浓度配方:浓度不低于高浓度配方:浓度不低于1/3-1/21/3-1/2个剂量水平,定期测定,个剂量水平,定期测定,及时补充。及时补充。2.营养液浓度调整办法营养液浓度调整办法(1 1)测定)测定NONO3 3-N N减少量推断其它元素的减少量减少量推断其它元素的减少量(2 2)根据水分消耗量、养分吸收量和母液消耗量间的关系)根据水分消耗量、养分吸收量和母液消耗量间的关系推算推算(3 3)测定标准液和系列不同浓度营养液的)测定标准液和系列不同浓度营养液的ECEC值,建立值,建立ECEC、浓度和母液追加量之间的关系浓度和母液追加量之间的关系养分补充量的确定养分补充量的确定二、营养液的温度二、营养液的温度1.管理原则管理原则n影响根的生长:影响根的生长:过低生长受阻,过高细长、根毛少过低生长受阻,过高细长、根毛少n影响根系吸收:影响根系吸收:膜透性、元素有效性、能量代谢膜透性、元素有效性、能量代谢n影响溶存氧含量:影响溶存氧含量:高温下溶解度降低高温下溶解度降低*喜温蔬菜喜温蔬菜20-250C,喜冷凉蔬菜,喜冷凉蔬菜15-220C,夏季不超过,夏季不超过280C,冬季,冬季不低于不低于150C,最低不能低于,最低不能低于120C。2.液温调节途径液温调节途径采用保温(冬天)、隔热(夏天)性能好的材料采用保温(冬天)、隔热(夏天)性能好的材料作为栽培槽的结构材料;作为栽培槽的结构材料;将贮液池建在地下,增加每株占有营养液的量;将贮液池建在地下,增加每株占有营养液的量;采用冷、热水管道,电器装置等加温或降温。采用冷、热水管道,电器装置等加温或降温。三、营养液中的溶存氧(三、营养液中的溶存氧(DO)n溶存氧:溶存氧:一定温度、一定大气压条件下单位体积营养液中溶一定温度、一定大气压条件下单位体积营养液中溶解氧气的数量,解氧气的数量,mg/L。浓度在浓度在4-5mg/L(15-270C,饱和溶解度的,饱和溶解度的50%)以上为宜。以上为宜。n缺氧原因缺氧原因:温度与气压温度与气压;根系与微生物呼吸根系与微生物呼吸n营养液中氧气不足的影响营养液中氧气不足的影响:(1)呼吸不完全,酒精中毒;呼吸不完全,酒精中毒;(2)激素合成紊乱,生长异常;)激素合成紊乱,生长异常;(3)养分吸收受阻,影响生长)养分吸收受阻,影响生长1.管理原则管理原则不同作物种类、生育时期不同:不同作物种类、生育时期不同:n耐淹旱地植物或沼泽性植物要求较低,不耐淹旱生植物耐淹旱地植物或沼泽性植物要求较低,不耐淹旱生植物 要求较高。要求较高。n瓜类、茄果类耗氧量大,叶菜类耗氧量小。瓜类、茄果类耗氧量大,叶菜类耗氧量小。n华南农大秋栽番茄耗氧量:始花期华南农大秋栽番茄耗氧量:始花期3.4mg/L3.4mg/L,盛果期,盛果期15.8mg/L15.8mg/L天气、白天天气、白天/夜间消耗量不同:夜间消耗量不同:n高温强光消耗量大。试验表明,甜瓜白天耗氧量几乎是夜高温强光消耗量大。试验表明,甜瓜白天耗氧量几乎是夜间的间的2 2倍。倍。2.溶存氧的调节方法溶存氧的调节方法n栽培设置形式的设计与改进:栽培设置形式的设计与改进:毛管浮板法等毛管浮板法等n自然扩散不能满足需要,必须人工增氧自然扩散不能满足需要,必须人工增氧 搅拌:搅拌:效果好,但难以实施效果好,但难以实施 压缩空气:压缩空气:效果好,适于小规模水培效果好,适于小规模水培 化学反应:化学反应:增氧效果好,但价格昂贵增氧效果好,但价格昂贵 循环流动:循环流动:效果好,采用较多效果好,采用较多 落差:落差:效果好,采用较多效果好,采用较多 喷射(雾):喷射(雾):效果好,采用较多效果好,采用较多 增氧器:增氧器:进水口安装,先进水培设施多用进水口安装,先进水培设施多用 间歇供液间歇供液:番茄夏季供番茄夏季供1515分钟,停分钟,停4545分钟分钟,空气中吸氧空气中吸氧 滴灌法:滴灌法:袋栽等多用袋栽等多用 间混作:间混作:旱生与根系泌氧的水生作物混作旱生与根系泌氧的水生作物混作n其它方法其它方法 避免基质积水;避免基质积水;夏季降低液温(贮液池建于地下,管道降温);夏季降低液温(贮液池建于地下,管道降温);降低营养液浓度(降低营养液浓度(0.25ms/cm-0.1l/L););调节液面锻炼呼吸根,提高吸氧速率(在空气中比调节液面锻炼呼吸根,提高吸氧速率(在空气中比在水中快在水中快2倍以上)。倍以上)。四、营养液酸碱性四、营养液酸碱性n酸:硫酸、硝酸、磷酸酸:硫酸、硝酸、磷酸n碱:氢氧化钠、氢氧化钾碱:氢氧化钠、氢氧化钾1-3mmol/L作物作物最适最适pHpH作物作物最适最适pHpH白菜白菜7.0-7.4黄瓜黄瓜6.4-7.5豌豆豌豆6.0-7.0莴苣莴苣6.0-7.0萝卜萝卜5.0-7.3番茄番茄5.0-8.0马铃薯马铃薯4.5-6.3菜豆菜豆6.4-7.1胡萝卜胡萝卜5.6-7.0洋葱洋葱6.4-7.5甜菜甜菜7.0-7.5苜蓿苜蓿7.2-8.0表表 几种作物的最适几种作物的最适pHpH范围范围五、营养液的供应与更换五、营养液的供应与更换n供液次数和供液时间:满足需求,降低成本供液次数和供液时间:满足需求,降低成本基质培非循环供液:作物、时期、季节、天气等基质培非循环供液:作物、时期、季节、天气等循环供液:间歇供液(约循环供液:间歇供液(约15分钟)、连续供液分钟)、连续供液n营养液更换时间长短主要决定于有碍作物正常生育物质的营养液更换时间长短主要决定于有碍作物正常生育物质的积累程度积累程度 这些物质包括:这些物质包括:(1 1)配方中非营养成份(如)配方中非营养成份(如NaNONaNO3 3的的NaNa,CaClCaCl2 2的的ClCl或杂质);或杂质);(2 2)硬水中所带盐分;)硬水中所带盐分;(3 3)调节营养液)调节营养液pHpH带进的物质;带进的物质;(4 4)根系分泌、脱落物及微生物分解产物。)根系分泌、脱落物及微生物分解产物。当这些物质存在过多时,当这些物质存在过多时,EC不能准确反映营养液中的营养元素含量,不能准确反映营养液中的营养元素含量,最好通过测定主要元素(最好通过测定主要元素(N、P、K)含量确定。)含量确定。n营养液更换时间可根据作物种植时间长短确定(经验做法)营养液更换时间可根据作物种植时间长短确定(经验做法)平衡营养液、软水地区,生长期较长的作物(平衡营养液、软水地区,生长期较长的作物(3-6月),月),整个生长期不用更换整个生长期不用更换生长期短的作物(生长期短的作物(1-2月),不需每茬必换,可连续种植月),