水培营养液配方选集.doc

营养液配方选集 在无土栽培的发展过程中，很多工作者根据种植的作物种类、水质、气候条件以及营养元素化合物来源的不同，组配了许许多多的营养液配方。这里选列的多为经实践证明为良好的营养液配方，我国近十多年来进行大面积无土栽培生产过程中筛选出的有代表性的配方也选列了一些，同时还选列了一些较为特殊的营养液配方，如酰胺态氮型的配方和全铵态氮型配方，供参考。 在选用这里所列的营养液配方时，要明确一点，只要一个营养液配方是生理平衡的，那么它具有一定程度上的通用性，也即不是每一种作物都需要一个相对应的营养液配方，一个生理平衡的营养液配方可能适用于一大类作物，也可能是适用于几类作物或几类作物中的几种作物品种。了解了这一点之后，就能根据读者掌握的理论知识，结合实践经验，对营养液配方进行灵活的运用了。 我们还列出了一种微量元素的通用配方。因微量元素的用量很少，作物的需要量也较少，而且多数作物都有一个很相近的、较窄的适宜浓度范围，因此，微量元素的供应不需要像大量元素那样分为多种营养液配方，只需在大量元素配方中加入数量基本相同的微量元素即可。表3-12 常用营养液配方选集营养物质用 量营养液配方名称及适用对象每升水中含有化合物的毫克数(mg/L)每升含有元素毫摩尔数(mmol/L)备 注四水硝酸钙硝酸钾硝酸铵磷酸二氢钾磷酸氢二钾磷酸氢二铵硫酸铵硫酸钾七水硫酸镁二水硫酸钙总盐含量(mg/L)NPKCaMgSNH4+-NNO3-NKnop(1865)古典水培配方1150200-200-200-1750-11.71.473.434.880.820.82现在仍可用Hoagland 和Arnon(1938)945607-115-493-21601.014.01.06.04.02.02.0通用配方，1/2剂量为宜Hoagland 和Snyder(1938)1180506-136-693-2315-15.01.06.05.02.02.0通用配方，1/2剂量为宜Arnon 和Hoagland(1952)7081011-230-493-24422.016.02.010.03.02.02.0番茄配方，通用，1/2剂量为宜Rothansted配方A (pH4.5)(1952)-1000-45067.5-5005002518-9.893.7014.02.92.032.03英国洛桑试验站配方，可通用Rothansted 配方B (pH5.5)(1952)-1000-400135-5005002535-9.893.732.03Rothansted 配方C (pH6.2)(1952)-1000-300270-5005002570-9.893.7532.03Copper(1975)推荐NFT上使用的配方1062505-140-738-2445-14.01.036.034.53.03.0可通用，1/2剂量为宜荷兰温室作物研究所岩棉培滴灌配方886303-204-33218247-18910.510.57.01.53.751.02.5以番茄为主，可通用荷兰花卉研究所，岩棉培滴灌配方66037864204-148-13940.88.90.60.6以非洲菊为主，可通用荷兰花卉研究所，岩棉培滴灌配方78634120204-185-15360.2573.330.750.75以玫瑰为主，可通用日本园试配方(堀,1966)945809-153-493-24001.3316.01.338.04.02.02.0通用配方，1/2剂量为宜山崎甜瓜配方(1978)826607-153-370-19561.3313.01.336.0山崎的这些配方是按照吸水吸肥同步的规律n/w值确定的配方，性质较为稳定山崎黄瓜配方(1978)826607-115-483-20411.013.01.06.03.52.02.0 营养物质 用 量 营养液配方名称及适用对象每升水中含有化合物的毫克数(mg/L)每升含有元素毫摩尔数(mmol/L)备 注四水硝酸钙硝酸钾硝酸铵磷酸二氢钾磷酸氢二钾磷酸氢二铵硫酸铵硫酸钾七水硫酸镁二水硫酸钙总 盐 含 量 (mg/L)NPKCaMgSNH4+-NNO3-N山崎番茄配方(1978)354404-77-246-10810.677.00.674.01.51.01.0吸水吸肥同步的规律n/w值确定的配方，性质较为稳定山崎甜椒配方(1978)354607-96-185-12420.839.00.836.01.50.750.75山崎莴苣配方(1978)236404-57-123-8200.56.00.54.01.00.50.5山崎茄子配方(19健康饮食8)354708-115-246-14231.010.01.07.01.51.01.0山崎茼蒿配方(1978)472809-153-493-19271.3312.01.338.02.02.02.0山崎小芜箐配方(1978)236506-57-123-9220.57.00.55.01.00.50.5山崎鸭儿芹配方(1978)236708-192-246-13801.679.01.677.01.01.01.0山崎草莓配方(1978)236303-57-123-7190.57.00.53.01.00.50.5华南农业大学果菜配方(1990)472404-100-246-1222-8.00.744.742.01.01.0可通用，pH6.4-7.2华南农业大学番茄配方(1990)590404-136-246-1376-9.01.05.02.51.01.0可通用，pH6.2-7.8华南农业大学叶菜A配方(1990)47226753100-116264-12540.677.330.744.742.01.01.67可通用，pH6.4-7.2华南农业大学叶菜B配方47220280100-174246-12741.07.00.744.742.01.02.0可通用，特别是适合易缺铁作物，pH6.1-6.3华南农业大学豆科配方(1990)-322-150-1507501372-4.320.614.97低含氮配方山东农业大学西瓜配方(1978)1000300-250-120250-1920-11.51.821.71 山东农业大学番茄、辣椒配方(1978)910238-185-500-1833-10.11.754.113.852.032.03 表3-13 通用微量元素配方化合物名称/分子式每升水中含有的化合物毫克数(mg/L)每升水含有元素毫克数(mg/L)乙二胺四乙酸二钠铁EDTA-2NaFe(含Fe14.0%)*20-402.8-5.6*硼酸/H3BO32.860.5硫酸锰/MnSO4.4H2O2.130.5硫酸锌/ZnSO4.7H2O0.220.05硫酸铜/CuSO4.5H2O0.080.02钼酸铵/(NH4)6Mo7O24.4H2O0.020.01*如无EDTA-2NaFe，可用EDTA-2Na和FeSO4.7H2O络合代替，详见附录。*易缺铁的作物如十字花科的芥菜、菜心、小白菜；旋花科的蕹菜等作物可用高用量 , D配方中肥料总量(mg /L) 2442 步骤1：用化学分析的方法来确定正常生长的番茄植株一生中吸收各种营养元素的数量(微量元素的吸收量较少，因此，这里只考虑大量营养元素N、P、K、Ca、Mg、S的数量)。 步骤2：将分析所得的植株体内各种营养元素的数量(g/株)换算成毫摩尔数(mmol)，以便确定配方的过程中进行计算。 步骤3：计算出每一种营养元素吸收的数量占植株吸收的所有营养元素的总量的百分比。 步骤4：通过番茄的吸收消耗的水量来确定出营养液适宜的总盐分浓度为37mmol，并根据每一种营养元素占所有营养元素吸收总量的百分比计算出每一种营养元素在此总盐分浓度下所占的数量(mmol/L)。 步骤5：选择合适的营养化合物作为肥源，按照每种营养元素所占的数量来计算出选定的每种营养化合物的用量，这是营养液配方确定最后，也是最关键的一步。前面我们已经讨论过，为了减少某些盐类伴随离子的影响以及总盐分浓度的控制，要使营养液配方选用的营养化合物的种类应尽可能地少。而且提供某种营养元素的化合物的形态可能有多种，例如含氮的化合物有NH4NO3、KNO3、Ca(NO3)2、NH4Cl、(NH4)2SO4、NaNO3、(NH2)2CO等许多种，含磷的化合物有KH2PO4，K2HPO4，NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、Ca(H2PO4)2等多种，含钾的化合物有KNO3、K2SO4、KCl、KH2PO4、KH2PO4等。究竟选用哪些化合物来作为配方中的肥源，这要考察到许多方面的问题：如硝态氮和铵态氮这两种氮源的生理酸碱性问题，某种营养元素的盐类本身的伴随离子是否为植物生长无用的或吸收量很少的，选用的盐类是否有缓冲性能等。在这个营养液配方确定的例子中，选用了Ca(NO3)2.4H2O、KNO3、NH4H2PO4和MgSO4.7H2O这四种盐类来提供大量营养元素，一方面是这四种盐类的每一种都能够提供两种植物必需的营养元素，没有多余的伴随离子，在保证提供足够的营养元素的同时，有利于降低营养液的总盐分浓度，这四种盐类中Ca(NO3)2和KNO3均为生理碱性盐，它们提供的Ca2+、K+、NO3-离子都能够被植物吸收利用，因此营养液的生理碱性表现得不会过于剧烈。而且作为喜硝作物番茄来说，选用以硝态氮为配方中的主要氮源也是较为合适的。NH4H2PO4是一种化学酸式盐，有一定的缓冲营养液酸碱变化的功能。它主要以提供磷源为主，而由NH4H2PO4中NH4+所提供的氮的数量较少，只起到调节供氮量的作用。MgSO4.7H2O是一种生理酸性盐，它能够同时提供Mg和S营养，但作物吸收的S的数量比Mg的少，这样会在营养液中累积一定量的S，但它的用量较少一般不会对作物生长产生危害。选定了这四种盐类作为肥源之后，就要确定其各自的用量了。首先考虑的是提供一种营养元素的盐的数量，例如Ca只是由Ca(NO3)2./H2O来提供的，而需要的Ca为3.08mmol/L，这时用3mmol/LCa(NO3)2.4H2O来提供即可，同时带入了6mmol的NO3-N，这个用量虽然比植物所需的3.08mmol/LCa低了0.08mmol，但只要取其最接近植物生长所需的而且比较方便的整数倍值即可。K的需要量为10.27mmol/L，用10mmol/LKNO3来提供，同时也带入10mmol/L的NO3-N，这样由KNO3和Ca(NO3)2.4H2O两种盐类带入的氮为16mmol/L的NO3-N，与植物需要的氮量18.56mmol/L少了2.56mmol。用NH4H2PO4来提供P，植物需要的磷为2.06mmol，NH4H2PO4加入量为2mmol即可，此时可带入2mmol的NH4+-N，与KNO3和Ca(NO3)2.4H2O所带入的氮量的总和已达18mmol，与植物需要量18.56mmol相差不多，可不需另外补充。用2mmol/LMgSO4.7H2O来提供植物所需的Mg2.05mmol，这时也带入了2mmol的S，这要比植物需要的量（0.98mmol）多出将近一倍，但不能够降低整个MgSO4.7H2O的用量来将就S的用量，因为植物吸收的Mg的量要比S多，如果降低了硫的用量势必会造成Mg 的缺乏。而经过种植实践证明，这过多的S对植物生长并没有太大的危害性。步骤6：将确定了的各种盐类的用量从mmol/L转换为用mg/L来表示，即为工作营养液浓度。 经过上述步骤确定出来的营养液配方只是大量营养元素的用量，而微量元素的用量并不包括进去。现在除了一些作物对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较为通用的配方来提供，具体的微量元素的供应问题在后面的章节中还将另外论述。 例二：山崎肯哉根据植物吸收营养液中的养分和水的比值来确定营养液配方的方法： 山崎肯哉认为，栽培植物的环境条件的改变，会引起植物体内吸收各种营养元素的数量和比例的变化，因此依靠化学分析的结果往往会有很大的差异。它还认为，正常生长的植物其吸水和吸肥的过程中同步的，即吸收一定量的水的同时，也将这部分水中的营养元素同时吸收到体内。这样就可以通过测定植物生长过程中吸收水的数量以及利用水培来种植植物时营养液中养分的变化情况，利用原先加入、未种植作物前的营养液中营养元素的数量与种植一段时间之后营养液中剩余的营养元素的数量之间的差值来确定出植物对各种营养元素的吸收量。在日本用得较多的园试配方就是采用这种方法来设计的，实践证明这种方法是可行的。 我们以山崎确定黄瓜的营养液配方为例来说明这种确定营养液配方的方法和步骤(见表3-8)： 步骤1、2、3：首先用一种目前较为良好的平衡营养液配方(所谓的通用配方)来种植黄瓜，在正常生长的情况下，每隔一段时间(间隔12周左右)用化学分析方法测定营养液中各种大量营养元素的含量，同时测定植株的吸水量，直至种植结束时将植物吸收营养元素和水的数量累加，以此算出植物一生中营养元素的吸收量(n值，mmol表示)和吸水量(w值，L表示)的比值n/w值。在本例中，每株黄瓜一生的吸水量为173.36L，吸收的N、P、K、Ca、Mg的量分别为2253.8、173.4、1040.2、606.8和346.8mmol，这样可算得这几种营养元素的吸肥量与吸水量的比值(n/w)分别为13，1、6、3.5和2mmol/L(这些数值只取近似值即可，不必十分准确)。 n/w值反映的是植物吸水量和吸肥量之间的相互关系，即吸收1L水时也就同时吸收了这升水中含有的各种营养元素的量。如上所述，黄瓜吸收1L的水就吸收了13mmol的氮(N)、1mmol的磷(P)、6mmol的钾(K)、3.5mmol的钙(Ca)、2mmol的镁(Mg)。以n/w值来表示的植物吸收营养元素的量和吸水的关系实际上是一种浓度的意义，也即可以说n/w实际上就是反映植物生长过程需要的营养液的浓度。表3-8 山崎以植物吸水和吸肥的关系确定黄瓜营养液配方的步骤和方法步骤内 容NPKCaMgS吸肥量(g)与吸水量(L)的比值1每株正常生长的黄瓜一生吸收营养元素的数量(n值，mmol/株)2253.8173.41040.2606.8346.8未测 2每株黄瓜一生吸水量(w值)为173.36L时各营养元素的n/w值(mmol/L)13163.52- 3确定各种肥料的用量Ca(NO3)2.4H2O 15mmol/LKNO3 6mmol/LNH4H2PO4 1mmol/LMgSO4.7H2O 2mmol/L NO3-N:7NO3-N:6NH4+-N:1- -1- -6- 3.5- -2 -2 0.8260.6060.1140.49