02无土栽培营养液2011-08上课.ppt

第二章无土栽培营养液,营养液-是把含有植物所需营养元素的化合物及辅助材料，按一定的数量和比例溶解于水中而配制成的溶液。,水大量元素营养液的原料营养元素的化合物微量元素调节渗透压或pH常用的辅助化合物,第一节营养液的原料及要求,一、水,（一）营养液对水质的要求（1）硬度：水质有软、硬之分。水质的软硬程度以每升水中含CaO的重量表示：1=10mgCaO/L。水的硬度10以下为宜，最高不超过15。04-很软水48-软水816-中硬水1630-硬水30以上-极硬水,（2）pH5.5-8.5；（3）悬浮物不超过10mg/L；（4）NaCl含量小于200mg/L；（5）无有害微生物（病原菌）；（6）溶解氧（3mg/L）、氯气（0.3mg/L）；（7）重金属及有害元素不许超标。,自来水-一般是经消毒和处理的饮用水，可直接使用。（北方的地下水多为硬水，地质结构为碳岩）。井水-分软水、硬水，经分析测定后使用。雨水-考虑当地的空气污染，对pH及有害物质严格检测，可进行澄清、过滤、沉淀、消毒，一般为软水。下雨开始几分钟的雨水最好不要使用。河水-水质复杂、多变，应慎重。必须经过检测、处理，达标后使用。雪水-一般为软水。亦应分析测定后使用。蒸馏水、去离子水-多用于严格的科学试验。生产中多用自来水和井水。,（二）无土栽培的水源选择,（三）无土栽培的水量,无论用何种水源，水量要足，尤其是夏天不能缺水。,二、各种营养元素化合物,化工产品等级1.化学试剂：保证（GR）、分析纯（AR）、化学纯（CP）2.医药用3.工业用4.农业用肥源要求：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2.注意纯度含量3.注意杂质种类、含量4.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，需化验后确认。*本物符合，有害物质同时也不能超标。,（一）含氮化合物硝酸钙Ca（NO3）2.4H2O：目前无土栽培中用的最广泛的氮源和钙源肥料，含氮11.9%，钙17.0%，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。硝酸钾KNO3：含氮13.9%，含钾38.7%，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NH4NO3：含氮35%，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。硫酸铵（NH4）2SO4：含氮21.2%，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，长期存放也会吸湿结块。尿素CO（NH2）2：含氮46.6%，白色结晶，吸湿性很强，易溶解于水，少用。,（二）含磷化合物,磷酸二氢钾KH2PO4：白色结晶或粉末，含磷（P2O5）22.8%，含钾（K2O）28.6%，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源。磷酸二氢铵NH4H2PO4：磷酸一铵，纯品为白色结晶，肥料外观多为灰色，纯品含磷（P2O5）61.7%，含氮12.2%，易溶解于水，溶解度大。磷酸一氢铵（NH4）2HPO4：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（P2O5）53.7%，含氮21.2%，易溶解于水，有一定吸湿性，易结块。过磷酸钙Ca（H2PO4）2.H2O+CaSO4.2H2O：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Ca（H2PO4）2.H2O：灰白色或灰黑色颗粒或粉末，易溶于水，含有4-8%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，一般不用作配制营养液肥源。,（三）含钾化合物,磷酸二氢钾KH2PO4：前述硫酸钾K2SO4：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（K2O）50-52%，较易溶于水，吸湿性小，不结块，是无土栽培中良好钾肥。氯化钾KCl：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（K2O）50-60%，易溶于水，吸湿性小，不结块，由于含氯较高，对忌氯作物不宜，含杂质过多时应慎用。,（四）含钙、镁化合物,硝酸钙Ca（NO3）2.4H2O：前述氯化钙CaCl2：外观为白色粉末或结晶，含钙36%，易溶于水，吸湿性强，由于含氯较高，对忌氯作物不宜，不作主要钙源。硫酸镁MgSO4.7H2O：外观为白色结晶，呈粉末或颗粒状，含镁9.86%，易溶于水，稍有吸湿性，吸湿后易结块，是无土栽培良好镁源。,（五）含铁化合物,硫酸亚铁FeSO4.7H2O：黑矾、绿矾，外观为浅绿色或蓝绿色结晶，含铁20.1%，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，易沉淀（氧化、pH）。三氯化铁FeCl3.6H2O：外观为棕黄色结晶，含铁20.66%，易溶于水，吸湿性强，易结块，作物对Fe3+利用率低，高pH下易沉淀。螯合铁：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NaFeEDTA（15.22%）和Na2FeEDTA（14.32%）。缺铁新叶黄化！,（六）微量元素化合物,硼酸H3BO3：白色结晶，含硼17.5%，易溶于热水，是无土栽培良好硼源，碱性下易失效。硼砂Na2B4O7.10H2O：白色或无色粒状结晶，含硼11.34%，干燥条件下易失水，易溶于水，是良好硼源。硫酸锰MnSO4.nH2O：粉红色结晶体，易溶于水。硫酸锌ZnSO4.7H2O：无色斜方晶体，易溶于水，干燥下易失水，含锌22.74%。硫酸铜CuSO4.5H2O：兰色或浅兰色结晶，干燥条件下易风化，含铜25.45%，易溶于水。钼酸铵（NH4）6Mo7O24.4H2O：白色或淡黄结晶，含钼54.34%，易溶于水，因水和基质可以满足，有时不添加。,三、辅助物质,酸：磷酸、硫酸、硝酸碱：氢氧化钾、氢氧化钠螯合剂：乙二胺四乙酸（EDTA）、二乙酸三胺五乙酸（DTPA）,第二节营养液组成,一、营养液浓度的表示方法,(一)直接表示法：在一定重量或一定体积的营养液中，所含有的营养元素或化合物的量来表示营养液浓度的方法。,1.化合物重量/升(g/L，mg/L)例如：华农番茄方营养液中含有硝酸钙590mg/L，硝酸钾404mg/L，磷酸二氢钾136mg/L，硫酸镁246mg/L，硫酸亚铁13.9mg/L，乙二胺四乙酸二钠18.6mg/L，硼酸2.86mg/L，硫酸锰2.13mg/L，硫酸锌0.22mg/L，硫酸铜0.08mg/L，钼酸铵0.02mg/L,2.元素重量/升(g/L，mg/L),例如：一个配方中营养元素N、P、K的含量分别为150、80和170mg/L，即表示这一配方中每升含有营养元素氮150毫克、磷80毫克和钾170毫克。实际使用时要换算成为某种营养化合物重量才能称量。,3.摩尔/升（mol/L),即每升营养液含有某物质的摩尔数。该物质可以是元素、分子或离子。,(二)间接表示法,电导率(ElectricConductivity，EC),含义：电导率是指单位距离的溶液其导电能力的大小。它通常以毫西门子/厘米(ms/cm)或微西门子/厘米(s/cm)来表示。营养液具有导电作用。其导电能力的大小用电导率来表示；在一定的浓度范围之内，营养液的电导率随着浓度的提高而增加；反之，营养液浓度较低时，其电导率也降低。因此，通过测定营养液中的电导率可以反映其盐类含量，也即可以反映营养液的浓度。,营养液配制方面：安全可靠合理选择肥源1.化学矿质肥料为主；2.溶解性好，均匀分布，长期有效3.质地纯正，含量稳定，不含有害物质4.符合配方前提下，尽量减少种类考虑水质和基质特性1.无污染，不含杂质和有害物质2.软水为宜，硬水要预处理3.适当考虑水和基质的成分正确组配1.合理组配步骤2.正确调节,二、营养液组配的原则和确定方法,（一）营养液的组成原则,营养液必须含有植物所需的全部营养元素；各种化合物必须是植物根部可以吸收的形态；各种化合物的数量及比例应符合植物生长的要求；营养液中无机盐类构成的总盐分浓度及酸碱反应是符合植物生长要求的；组成营养液的各种化合物，在栽培过程中应在较长的时期内保持其有效性；营养液中化合物的总体，在被吸收过程中造成的生理酸碱反应是较平稳的。,（二）确定营养液组成的方法,.营养液总盐分浓度的确定-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来确定，一般在0.4%0.5%以下，不同作物耐盐性不同。.各营养元素用量和比例确定-依据是生理平衡（植物）和化学平衡（营养液）。,营养液生理平衡-营养元素数量比例适当，不会因过量或缺乏而出现生理失调。影响营养液生理平衡的因素是营养元素之间的相互作用：“协助”“拮抗”。营养液化学平衡-营养液中某些营养元素的化合物当其离子浓度达到一定水平时，不会因相互作用形成难溶性化合物而从营养液中析出致使元素的有效性降低、比例失去平衡。影响营养液化学平衡的因素：“离子的溶度积”“溶液的pH值”,溶度积法则,指存在于溶液中的两种能够相互作用形成难溶性化合物的阴阳离子，当其浓度（mol)的乘积大于这种难溶性化合物的溶度积常数时Ksp，就会产生沉淀。为避免难溶性沉淀，一是降低溶液中阴阳离子浓度；二是降低溶液pH使得某些阴离子的浓度降低。,怎样来确定营养液中各营养元素的比例和浓度？-分析正常生长植物体内各营养元素的含量及其比例：Hoagland这些物质包括：（1）配方中非营养成份（如NaNO3的Na，CaCl2的Cl或杂质）；（2）硬水中所带盐分；（3）调节营养液pH带进的物质；（4）根系分泌、脱落物及微生物分解产物。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，最好通过测定主要元素（N、P、K）的含量确定。营养液更换时间也可用作物种植时间长短，根据经验确定（1）平衡营养液，软水地区，生长期较长的作物（3-6月），整个生长期不用更换（2）生长期短的作物（1-2月），不需每茬必换，可连续种植3-4茬（3）硬水地区，因为pH调节，最好每月一换。病原菌大量繁殖使作物发病，而用农药难以控制时马上更换，并彻底清洗和消毒。,营养液调控系统,第六节、废液处理和利用,一、废液处理1杀菌和除菌紫外线照射：日本“流水杀菌灯”紫外线杀菌灯波长253.7nm；杀灭不同微生物需照射能量不同，细菌需能较低，放线菌高；距离杀菌灯管壁越近，杀菌效果越好。对番茄青枯病、黄瓜蔓枯病效果好；NFT、岩棉等营养液流量少的系统效果好；需要持续照射，成本高。紫外线加臭氧杀菌：200nm以下的紫外线将氧变成臭氧，溶于营养液具有杀菌效果。营养液处理量0.8-1.6m3/h，臭氧浓度0.3-0.03mg/L，300C。杀灭黄瓜疫霉菌效果好。上述两种方法均存在降低营养液微量元素养分有效性问题。超声波：利用波频在16kHz以上的超声波杀灭营养液中的微生物。灭菌效果与处理时间和菌种有很大关系。,高温加热杀菌：番茄青枯病菌600C、10min；根腐病菌80-950C、10min完全有效。营养液量大时处理费用较高，适于岩棉滴灌供液排出液的处