無土栽培營養(yǎng)液技術(shù)培訓講義-4-3無土栽培中營養(yǎng)液的管理技術(shù)

1、無土栽培中營養(yǎng)液的管理技術(shù)這里闡述的營養(yǎng)液管理主要是指循環(huán)式水培的營養(yǎng)液管理，開放式基質(zhì)栽培的營養(yǎng)液管理在以后有關(guān)的栽培設(shè)施和管理中會詳細討論。作物生長過程中，由于作物根系生長在營養(yǎng)液中，通過吸收養(yǎng)分、水分和氧氣來維持其生長的需要，吸收的過程也改變了營養(yǎng)液中各種化合物或離子的數(shù)量和比例，濃度、酸堿度和溶解氧含量等也隨著改變。同時，由于根系的代謝過程會分泌出一些有機物以及根系表皮細胞的脫落、死亡甚至部分根系的衰老、死亡而殘存于營養(yǎng)液之中，并誘使微生物在營養(yǎng)液中繁殖，從而或多或少地改變了營養(yǎng)液的性質(zhì)。環(huán)境溫度的改變也影響到營養(yǎng)液的液溫的變化。因此，要對營養(yǎng)液這些性質(zhì)有所了解，才能夠有針對性地對影響

2、營養(yǎng)液性質(zhì)的諸多因素進行監(jiān)測和有效地控制，以使其處于作物生長所需的最適范圍之內(nèi)。一、營養(yǎng)液的更換經(jīng)過一段較長時間種植作物的營養(yǎng)液，要將它排掉，重新更換新配制的營養(yǎng)液。因為長時間種植作物的營養(yǎng)液會由于各種原因而造成營養(yǎng)液中積累過多有礙于作物生長的物質(zhì)，當這些物質(zhì)積累到一定程度時就會妨礙作物的生長，嚴重時可能會影響到營養(yǎng)液中養(yǎng)分的平衡、病害的繁衍和累積、根系的生長甚至植株的死亡。而且這些物質(zhì)在營養(yǎng)液中的累積也會影響到用電導率儀測定營養(yǎng)液濃度的準確性，因此，在一定種植時間之后需重新更換。究竟營養(yǎng)液使用時間多長之后需要更換呢？這可以通過測定營養(yǎng)液的總鹽分濃度或主要營養(yǎng)元素的含量來判斷，也可以根據(jù)經(jīng)驗來

3、判斷。當用電導率儀測定營養(yǎng)液的濃度時，不僅植物必需的營養(yǎng)元素濃度反映到電導率值的變化上，而且其它的具有導電性非營養(yǎng)的物質(zhì)也反映出來，因此，長時間使用了的營養(yǎng)液用電導率儀來測定其濃度就變得不夠準確了。在連續(xù)測定營養(yǎng)液一段時間之后，如果發(fā)現(xiàn)在補充營養(yǎng)幾次之后，雖然植物仍可正常生長，但營養(yǎng)液的電導率值一直處于一個較高的水平而不降低，這說明此時營養(yǎng)液中非營養(yǎng)成分的物質(zhì)可能積累得較多了。當然，要更加準確地了解營養(yǎng)液中的養(yǎng)分含量情況，用化學分析測定營養(yǎng)液中大量營養(yǎng)元素N、P、K的含量是最準確的。如果這些大量營養(yǎng)元素含量很低，而營養(yǎng)液的電導率又很高，這說明此時營養(yǎng)液中含有非營養(yǎng)成分的鹽類較多，營養(yǎng)液需要更換

4、。如果在營養(yǎng)液中積累了大量的病菌而致使種植的作物已經(jīng)開始發(fā)病，而此時的病害已難以用農(nóng)藥來進行控制時，就需要馬上更換營養(yǎng)液，更換時要對整個種植系統(tǒng)進行徹底的清洗和消毒。如果沒有進行大量營養(yǎng)元素分析的儀器設(shè)備等條件，可以根據(jù)經(jīng)驗的方法來確定營養(yǎng)液的更換時間。種植作物的營養(yǎng)液要盡可能選用較為平衡的營養(yǎng)液配方，這樣在種植過程中就不需要經(jīng)常性地用稀酸或堿來中和。一般地，在軟水地區(qū)，生長期較長的作物(每茬36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(yǎng)液，水分和養(yǎng)分消耗之后只要補充即可；當然，如果病菌大量累積而引起作物發(fā)病且難以用農(nóng)藥控制的情況除外。而生長期較短的作物(每茬12個

5、月左右，如許多的葉菜類)，一般不需要每茬都更換，可連續(xù)種植34茬才更換一次營養(yǎng)液，在種茬前茬作物收獲后將種植系統(tǒng)中的殘根及其它雜物消理掉之后再補充養(yǎng)分和水分即可種植下一茬作物了。這樣可以節(jié)約養(yǎng)分和水分的用量。二、營養(yǎng)液濃度的管理由于在作物生長過程不斷地吸收養(yǎng)分和水分，加上營養(yǎng)液裸露于空氣中水分的蒸發(fā)，會引起其濃度、組成的不斷變化，因此需要對營養(yǎng)液的養(yǎng)分含量和水分的存有量進行監(jiān)測和補充。水分的補充視作物蒸騰耗水的多少來確定。植株較大、天氣炎熱、干燥的氣候條件下，耗水量多，這時補充的水分也較多。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(yǎng)液全部流至貯液池之后，如發(fā)

6、現(xiàn)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。營養(yǎng)液濃度在作物吸收降低到一定的水平時，就要補充養(yǎng)分。而養(yǎng)分的補充與否以及補充數(shù)量的多少，要根據(jù)在種植系統(tǒng)中補充了水分之后所測得的營養(yǎng)液濃度來確定。營養(yǎng)液的濃度以其總鹽分濃度即電導率來表示。除了在嚴格的科學試驗之外，在生產(chǎn)中一般不進行營養(yǎng)液中單一營養(yǎng)元素含量的測定，而且在養(yǎng)分的補充上，也不是單獨補充某種營養(yǎng)元素，在補充養(yǎng)分時要根據(jù)所用的營養(yǎng)液配方全面補充。至于所用的營養(yǎng)液濃度降低至什么樣的水平才需要進行養(yǎng)分的補充，這要根據(jù)所選用的營養(yǎng)液配方不同和種植作物種類及栽培技術(shù)和不同來具體確定。不同作物對營養(yǎng)液的濃度要求不同，這與作物的耐肥性有關(guān)。一

7、般情況下，茄果類和瓜果類要求的營養(yǎng)液濃度要比葉菜的高。但每一種作物都有一個適宜的濃度范圍，絕大多數(shù)作物的適宜濃度范圍為0.53.0ms/cm，最高不超過4.0ms/cm。在不同的生育時期，作物對營養(yǎng)液濃度的要求也不一樣。一般而言，苗期植株小，濃度可較低，生育盛期植株大，吸收量多，濃度應(yīng)較高。以番茄為例，在開花之前的苗期，適宜的濃度為0.81.0ms/cm,開花至第一穗果實結(jié)果時期的適宜濃度1.01.5ms/cm,而在結(jié)果盛期的適宜濃度為1.52.2ms/cm。也有人認為,在結(jié)果期的濃度可調(diào)整到2.53.5ms/cm。對于高濃度的營養(yǎng)液配方(總鹽分濃度1.5左右)，在補充養(yǎng)分時可以確定當總鹽分濃

8、度降低至原來配方濃度的1/31/2的范圍為下限。通過定期測定營養(yǎng)液的電導率，如果發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)液的總鹽濃度下降到1/31/2劑量時就補充養(yǎng)分至原來的初始濃度。養(yǎng)分的補充應(yīng)根據(jù)對營養(yǎng)液電導率的實測值來確定。不同的作物以及同一作物的不同生育期由于對營養(yǎng)的消耗速率不同，而且選用的無土栽培技術(shù)不一樣，每株作物平均占有營養(yǎng)液量也不同，因此，補充營養(yǎng)的間隔時間也有差異。一般要求定期(間隔12天)測定營養(yǎng)液的濃度，以了解種植系統(tǒng)中濃度的變化情況。對于低濃度的營養(yǎng)液配方(總鹽分濃度1.5左右)，可以通過經(jīng)常監(jiān)測營養(yǎng)液的濃度，然后每隔較短的時間(34天左右)就補充一次養(yǎng)分，補充時將種植系統(tǒng)中的營養(yǎng)液濃度調(diào)節(jié)到原來的水

9、平；也可以采取另外一種方法來補充：即營養(yǎng)液濃度下降到配方濃度的1/2時，即補充至原來的水平。在補充養(yǎng)分時可根據(jù)所用配方不同濃度級差的電導率值與濃度級差的關(guān)系，計算出需要補充的營養(yǎng)相當于劑量的百分數(shù)，據(jù)此計算出各種化合物的用量。另外，還有一種更為簡便的養(yǎng)分補充方法：即確定了營養(yǎng)補充的下限之后，(例如原始營養(yǎng)液劑量的40%)，當營養(yǎng)液濃度下降到此濃度或以下時就補充原來初始濃度1個劑量的營養(yǎng)，也即種植系統(tǒng)中經(jīng)過補充養(yǎng)分后的營養(yǎng)液濃度要比初始的營養(yǎng)液濃度來得高。由于作物對養(yǎng)分濃度有一定的范圍要求，而且所用的營養(yǎng)液配方的濃度原來就較低，因此，對作物的正常生長不會產(chǎn)生什么不良影響，而且操作時較簡單、方便。

10、三、營養(yǎng)液溶解氧的調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的溶解氧：植物根系生長發(fā)育中，其呼吸過程要消耗氧氣，為使其能正常生長就需要有足夠的氧氣供應(yīng)。根系生長的環(huán)境與地上部生長的環(huán)境有很大的不同，地上部的生長一般不會出現(xiàn)氧氣供應(yīng)不足的問題，而無土栽培植物根系生長的環(huán)境可以是在類似土壤的生長基質(zhì)中，也可以是在與土壤環(huán)境截然不同的營養(yǎng)液中。因此，在無土栽培中根系氧的供給是否充分和及時往往會成為妨礙作物生長的限制因子。植物根系氧的來源有兩種：一是通過吸收溶解于營養(yǎng)液中的溶解氧來獲得；二是通過存在于植物體內(nèi)的氧氣的輸導組織由地上部向根系的輸送來獲得。通過吸收溶解于營養(yǎng)液的溶解氧來滿足生長的需要是無土栽培植物最主要的氧的來源，如果不

11、能夠使營養(yǎng)液中的溶解氧提高到作物正常生長所需的合適的水平，則植物根系就會表現(xiàn)出缺氧而影響到根系對養(yǎng)分的吸收以及根系和地上部的生長。植物從地上部向根系輸送氧氣以滿足根呼吸所需的氧氣供應(yīng)途徑并非所有植物都具備這一功能。一般可將植物根系對淹水的耐受程度的不同分為三類：一是沼澤性植物，這些植物長期生長在淹水的沼澤地，體內(nèi)存在著氧氣的輸導組織，例如水稻、豆瓣菜、水芹、茭白、蕹菜等；二是耐淹的旱地植物，這些植物主要是生長在旱地，但當它們根系受水淹時根的結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一些結(jié)構(gòu)性的改變而形成氧氣的輸導組織或增大根系的吸收面積以增加對水中溶解氧的吸收。例如豆科綠肥的田菁、合萌、芹菜等。現(xiàn)在對這些植物還研究得較少，曾

12、有人研究發(fā)現(xiàn)，當番茄處于低營養(yǎng)液含氧量栽培時，可以形成氧氣的輸導組織。華南農(nóng)業(yè)大學無土栽培技術(shù)研究用節(jié)瓜的水培和土壤栽培比較，在水培中根系的結(jié)構(gòu)會變得比土壤栽培的疏松，細胞變大，這可能對增加根系氧的吸收及根內(nèi)氧的擴散有好處(劉士哲等，2000，未發(fā)表材料)；三是不耐淹的旱生植物，這類植物體內(nèi)不具有氧氣的輸導組織，在淹水的條件下也難以發(fā)生根系結(jié)構(gòu)向著有利于氧氣的吸收的方向改變，也不會由于淹水而誘導出輸送氧的組織。例如大多數(shù)的十字花科作物，它們對營養(yǎng)液栽培中低氧環(huán)境較為敏感，解決好營養(yǎng)液中溶解氧的供應(yīng)就顯得非常重要了，有時甚至是無土栽培是否取得成功的關(guān)鍵。（一）、營養(yǎng)液中的溶解氧濃度營養(yǎng)液中的溶解

13、氧是指在一定溫度、一定大氣壓力條件下單位體積營養(yǎng)液中溶解的氧氣(O2)的數(shù)量，以O(shè)2mg/L來表示。而在一定溫度和一定壓力條件下單位營養(yǎng)液中能夠溶解了的氧氣達到飽和時的溶解氧含量稱為飽和溶解度。由于在一定溫度和壓力條件下溶解于溶液中的空氣，其氧氣占空氣的比例是一定的，因此也可以用空氣飽和百分數(shù)（%）來表示此時溶液中的氧氣含量相當于飽和溶解度的百分比。營養(yǎng)液中溶解氧的多少是與溫度和大氣壓力有關(guān)的，溫度越高、大氣壓力越小，營養(yǎng)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。這就是為什么在夏季高溫季節(jié)水培植物根系容易產(chǎn)生缺氧的一個原因。營養(yǎng)液的溶解氧可以用測氧儀來測得，也可以用

14、化學滴定的方法來測得。用測氧儀來測定的方法簡便、快捷，而用化學滴定的方法測定手續(xù)很繁瑣。測氧儀來測定溶液的溶解氧時一般測定溶液的空氣飽和百分數(shù)(Air Saturated，%)，然后通過溶液的液溫與氧氣含量的關(guān)系表查出該溶液液溫下的氧含量并用下列公式計算出此時營養(yǎng)液中實際的氧含量。M0=M×A 其中：M0 在一定溫度和大氣壓力下營養(yǎng)液的實際溶解氧含量(O2mg/L)M 在一定溫度和大氣壓力下營養(yǎng)液中的飽和溶解氧含量(O2mg/L)A 在一定溫度和大氣壓力下營養(yǎng)液中的空氣飽和百分數(shù)。（二）、植物對溶解氧濃度的要求不同的作物種類對營養(yǎng)液中溶解氧濃度的要求不一樣，耐淹水的或沼澤性的植物，對

15、營養(yǎng)液中的溶解氧含量要求較低；而不耐淹的旱地作物，對于營養(yǎng)液中的溶解氧含量的要求較高。而且同一植物的一天中，在白天和夜間對營養(yǎng)液中的溶解氧的消耗量也不盡相同，晴天時，溫度越高，日照強度越大，植物對營養(yǎng)液中溶解氧的消耗越多；反之，在陰天，溫度低或日照強度小時，植物對營養(yǎng)液中的溶解氧的消耗越少。一般地，在營養(yǎng)液栽培中維持溶解氧的濃度在45mgO2/L的水平以上(相當于在1527時營養(yǎng)液中溶解氧的濃度維持在飽和溶解度的50%左右)，大多數(shù)的植物都能夠正常生長。（三）、營養(yǎng)液溶解氧的補充1植物對氧的消耗量和消耗速率植物根系對營養(yǎng)液中溶解氧的消耗量及消耗速率的大小取決于植物種類、生育時期以及每株植物平均

16、占有的營養(yǎng)液量的多少。生長過程耗氧量大的植物、處于生長旺盛時期以及每株植物平均占有的營養(yǎng)液液量少的，則營養(yǎng)液中的溶解氧的消耗速率就大；反之，就小。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，而蕹菜、生菜、菜心、白菜等葉菜類的耗氧量較小。據(jù)山崎肯哉測定，網(wǎng)紋甜瓜在夏季種植時，在始花期白天每株每小時的耗氧量為12.6mg，而在果實膨大、網(wǎng)紋形成期為40mg。如果在種植系統(tǒng)中每株甜瓜平均占有的營養(yǎng)液量為15升，而在25時營養(yǎng)液的飽和溶解氧含量為8.38mgO2/L,即此時每株甜瓜占有的營養(yǎng)液飽和溶解氧總量8.38mgO2/L×15L=125.7mg，如果這時營養(yǎng)液中

17、的氧含量只達空氣飽和百分數(shù)的80%，也即此時每株甜瓜的實際占有的營養(yǎng)液溶解氧的量125.7mg×80%=100.6mg，如果不考慮在甜瓜在吸收氧過程中空氣中的氧向營養(yǎng)液中補充的數(shù)量，這時始花期消耗到溶解氧含量低于飽和溶解氧含量的50%所用的時間(100.6mg/株×50%)÷12.6mg/株.小時=3小時，也即經(jīng)過大約3小時之后，就可將原來營養(yǎng)液中相當于飽和溶解氧含量80%的溶解氧降低至飽溶解氧含量50%以下。相同的計算，在果實膨大，網(wǎng)紋形成時期大約為1小時即可降低至飽和溶解氧含量的50%以下。華南農(nóng)業(yè)大學無土栽培技術(shù)研究室的資料表明：秋植番茄白天每株每小時的耗氧

18、量在始花期為3.4mg，在盛果期則為15.8mg。如果在深液流水培中，每株番茄占有的營養(yǎng)液量為15L，則在20時營養(yǎng)液的飽和溶解氧含量為9.17mgO2/L，此時每株番茄占有的營養(yǎng)液飽和溶解氧的總量=9.17mg/L×15L=137.6mg，如果這時營養(yǎng)液中的溶解氧含量只達飽溶解氧的80%，也即此時每株番茄實際占有的溶解氧的總量=137.6mg×80%=110.0mg。類似上例計算可知，在始花期和盛果期分別經(jīng)過12小時和2.6小時之后，營養(yǎng)液中的相當于飽和溶解氧含量的80%的溶解氧降低至飽和溶解氧含量的50%以下。從上面的兩個例子可以看到，不同作物和同一作物的不同生育時期的

19、耗氧量和耗氧速率是不一樣的，要根據(jù)具體的情況來確定補充營養(yǎng)液溶解氧含量的間隔。2補充營養(yǎng)液溶解氧的途徑營養(yǎng)液溶解氧的補充實質(zhì)上就是營養(yǎng)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(yǎng)液的過程。在一定的溫度和壓力條件下，液-氣界面被破壞得越劇烈，進入營養(yǎng)液的空氣數(shù)量就越多，溶于營養(yǎng)液的氧氣也越多。補充營養(yǎng)液溶解氧的途徑主要是來源于空氣向營養(yǎng)液的自然擴散和通過人工的方法來增氧這兩種。通過自然擴散而進入營養(yǎng)液的溶解氧的速度很慢，數(shù)量少。在20左右，液深在515cm范圍，依靠自然擴散進入營養(yǎng)液中的溶解氧只相當于飽和溶解氧含量的2左右。從上述的兩個作物消耗營養(yǎng)液溶解氧速率的例子我們可以知道，除了在作

20、物較小的苗期之外，靠自然擴散進入營養(yǎng)液的溶解氧遠遠達不到作物生長的要求。因此，要用人工增氧的方法來補充作物根系對氧的消耗，這是水培技術(shù)種植成功與否的一個重要環(huán)節(jié)。人工增氧的方法主要有以下幾種：一是進行營養(yǎng)液的攪拌：通過機械的方法來攪動營養(yǎng)液而打破營養(yǎng)液的氣液界面，讓空氣溶解于營養(yǎng)液之中，這種方法有一定的效果，但很難具體實施，因為種植了植物的營養(yǎng)液中有大量的根系存在，一經(jīng)攪拌極易傷根，會對植物的正常生長產(chǎn)生不良的影響；二是用壓縮空氣泵將空氣直接以小氣泡的形式在營養(yǎng)液中擴散以提高營養(yǎng)液溶解氧含量。這種方法的增氧效果很好，但在規(guī)模性生產(chǎn)上要在種植槽的許多地方安裝通氣管道及起泡器，其施工難度較大，成本

21、較高，一般很少采用。這種方法主要用在進行科學研究的小盆缽水培上；三是用化學增氧劑加入營養(yǎng)液中增氧的方法。在日本，有一種可控制雙氧水(H2O2)緩慢釋放氧氣的裝置，將這種裝置裝上雙氧水之后放在營養(yǎng)液中即可通過氧氣的釋放來提高營養(yǎng)液的溶解氧。這種方法雖然增氧的效果不錯，但價格昂貴，在生產(chǎn)上難以采用，現(xiàn)主要用于家用的小型裝置中；四是進行營養(yǎng)液的循環(huán)流動的方法：通過水泵將貯液池中的營養(yǎng)液抽到種植槽中，然后讓其在種植槽流動，最后流回貯液池中形成不斷的循環(huán)。在營養(yǎng)液循環(huán)過程中通過水流的沖擊和流動來提高溶解氧含量。不同的無土栽培技術(shù)，其設(shè)施的設(shè)計不同，因此，營養(yǎng)液循環(huán)的增氧效果也不一樣。可在循環(huán)管道中加上空

22、氣混入器、增大營養(yǎng)液循環(huán)流動時的落差和將營養(yǎng)液在種植槽中噴出時盡可能地分散以及適當增大水泵的壓力等方法來提高營養(yǎng)液中溶解氧含量。3 循環(huán)流動的增氧效果無土栽培設(shè)施的設(shè)計不同、水泵循環(huán)時間的不同以及營養(yǎng)液液層深度的不同，循環(huán)流動的增氧效果也不一樣，生產(chǎn)者要根據(jù)其設(shè)施的不同靈活掌握循環(huán)流動的時間。下面是兩個循環(huán)流動來增氧的例子，可給我們一些啟示。華南農(nóng)業(yè)大學無土栽培技術(shù)研究室用小型深液流水培裝置做的試驗結(jié)果：利用長×寬×高150cm×100cm×12cm的種植槽來種植株番茄，每個種植槽中可盛營養(yǎng)液100L，液深7cm，每株番茄實際占有營養(yǎng)液12.5L。8月2

23、7日定植，11月11日時開始收獲（種植槽中生長了75天），此時番茄根系已布滿全槽。營養(yǎng)液的循環(huán)流動采用15w小水泵來進行，水泵流量為6升小時，試驗前連續(xù)開啟水泵12小時到第二天（11月11日）上午8:00時，關(guān)閉水泵，此時營養(yǎng)液中的溶解氧含量達飽和溶解氧含量的92%，到下午14:00時水泵已關(guān)閉6小時，測得此時營養(yǎng)液中的溶解氧含量相當于飽和溶氧量的30%，平均每小時下降10.3%；而在下午14:00時開啟水泵恢復循環(huán)2.5小時之后（16:30)，營養(yǎng)液的溶解含量上升至飽溶解氧含量的91%，平均每小時增加24.4%。通過這樣的循環(huán)流動所增加的溶解氧的速率大大超過了番茄的耗氧速度，完全可以滿足其正

24、常生長的需要。日本板木利隆在一個總液量為1 400L液深12cm的深溶流水培系統(tǒng)中種植50株黃瓜，平均每株占有營養(yǎng)液28L，水泵流量為23升分鐘，每小時1 400L(即每小時可將種植系統(tǒng)的營養(yǎng)液循環(huán)一次)。9月1日播種，10月20日進入收獲期，此時種植槽中已長滿根系，在10月20日下午3時將水泵關(guān)閉停止循環(huán)48小時，一直到10月22日上午11時再恢復循環(huán)流動8小時，每隔4小時測定一次營養(yǎng)液的溶解含量。結(jié)果表明，在停止循環(huán)流動8小時之后，營養(yǎng)液中的溶解氧含量從飽和溶解氧含量的70%降至54%，即從6.3mgO2/L降為4.5mgO2/L，下降了1.8mgO2/L，即下降了28.6%；隨著停止循環(huán)

25、流動時間的延長，營養(yǎng)液的溶解含量繼續(xù)下降，在24小時以后至48小時為止，其下降速度有所減緩，在28小時以后，營養(yǎng)液中的溶解氧含量更低至飽和溶解氧含量的10%以下。而實際上，在停止循環(huán)流動8小時之后營養(yǎng)液中的溶解含量已降低到可能會影響黃瓜生長的水平。在48小時之后開啟水泵循環(huán)流動8小時，營養(yǎng)液中的溶解氧含量就從飽和溶解氧含量的2%上升到73%,即從0.18mgO2/L上升到6.45mgO2/L，上升了97.2%，這說明在這個試驗循環(huán)流動的情況下的增氧速度大大超過了黃瓜的耗氧量。 四、營養(yǎng)液酸堿度的調(diào)節(jié)營養(yǎng)液在未種植作物之前的酸堿度主要是由營養(yǎng)液配方中的各種化合物的化學酸堿性的影響，如果選用的配方

26、，其中的各種化合物之間的化學酸堿性配合比例和數(shù)量較合適，一般不會過于偏離作物生長所要求的pH范圍。但當營養(yǎng)液用于種植作物時，由于作物根系對營養(yǎng)液中的各種離子進行吸收之后，營養(yǎng)液中的不同鹽類的生理酸堿性反應(yīng)的表現(xiàn)不一樣，勢必會影響到營養(yǎng)液的酸堿性變化。究竟營養(yǎng)液酸堿度的變化如何則應(yīng)視營養(yǎng)液配方的不同而定。如一個營養(yǎng)液配方中的硝酸鹽如KNO3、Ca(NO3)2的用量較多，則這個配方的營養(yǎng)液大多呈生理堿性；反之，如果配方中NH4NO3，(NH4)2SO4等銨態(tài)氮和尿素(NH2)2CO以及K2SO4為氮源和鉀源的用量較多，則這個配方的營養(yǎng)液大多呈生理酸性。一般地生理堿性來得慢且變化幅度來得小，沒有那么

27、劇烈，也較易控制。在實際生產(chǎn)過程中最好是先用一些生理酸堿性變化較平穩(wěn)的營養(yǎng)液配方，以減少調(diào)節(jié)pH的次數(shù)。這是進行營養(yǎng)液酸堿度控制最根本的辦法。種植作物過程中，如果營養(yǎng)液的pH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(diào)節(jié)它。pH上升時，可用稀硫酸(H2SO4)或稀硝酸(HNO3)溶液來中和。用稀HNO3中和時，HNO3中的NO3-會被植物吸收利用，但要注意當中和營養(yǎng)液pH的HNO3用量太多用可能會造成植物氮素過多的現(xiàn)象；用H2SO4中和時，盡管H2SO4中的SO42-也可作為植物的養(yǎng)分被吸收，但吸收量較少，如果中和營養(yǎng)液pH的H2SO4用量太大時可能會造成SO42-的累積。

28、在實際生產(chǎn)中大多采用H2SO4來進行中和，也可用HNO3，選用哪種酸液可根據(jù)實際情況而定。當營養(yǎng)液的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。用KOH時帶入營養(yǎng)液中的K+可被作物吸收利用，而且作物對K+有著較大量的奢侈吸收的現(xiàn)象，一般不會對作物生長有不良影響，也不會在溶液中產(chǎn)生大量累積的問題；而用NaOH來中和時，由于Na+對多數(shù)作物而言不是必需的營養(yǎng)元素，因此會在營養(yǎng)液中累積，如果量大的話，還可能對作物產(chǎn)生鹽害。由于KOH的價格較NaOH昂貴，在生產(chǎn)中仍常用NaOH來中和營養(yǎng)液酸性。在用稀酸或稀堿來進行營養(yǎng)液pH的調(diào)節(jié)時，可先用理論計算出稀酸或稀堿的用量，具體

29、計算方法可參見第二章的有關(guān)內(nèi)容。但是經(jīng)理論計算出的稀酸、稀堿的用量并不能夠作為實際營養(yǎng)液pH調(diào)節(jié)的操作用量，因為營養(yǎng)液中存在著高價弱酸強堿鹽，如KH2PO4，NH4H2PO4和Ca(HCO3)2等，這些鹽類在營養(yǎng)液中的解離是分步進行的，對酸有一定的緩沖作用，如：+OH- +OH-KH2PO4=K2HPO4=K3PO4+H+ +H+因此，不能夠以理論計算出的中和酸堿性所需的稀酸稀堿的數(shù)量作為實際中和所需的數(shù)量，應(yīng)以實際營養(yǎng)液酸堿中和滴定的方法來確定其用量。具體的方法為：量取一定體積（如10升）的營養(yǎng)液于一個容器中，用已知濃度的稀酸或稀堿來中和營養(yǎng)液，用酸度計監(jiān)測中和過程營養(yǎng)液的pH值變化，當營養(yǎng)

30、液的pH值達到預定的pH值時，記錄所用的稀酸或稀堿溶液的用量，并用下列公式計算所要進行pH調(diào)節(jié)的種植系統(tǒng)所有營養(yǎng)液中和所需的稀酸或稀堿的總用量。V1 V2 = v1 v2其中：V1 從種植系統(tǒng)中量取的營養(yǎng)液體積v1 中和從種植系統(tǒng)中量取的營養(yǎng)液體積所消耗的稀酸或稀堿的用量(mL)V2 整個種植系統(tǒng)中所有營養(yǎng)液的體積(L)v2 中和整個種植系統(tǒng)中所有營養(yǎng)液所消耗的稀酸或稀堿的用量(mL)在進行營養(yǎng)液酸堿度調(diào)節(jié)所用的酸或堿的濃度不能太高，一般可用13mol/L的濃度，加入時要用水稀釋后才加入種植系統(tǒng)的貯液池中，并且要邊加邊攪拌或開啟水泵進行循環(huán)。要防止酸或堿溶液加入過快、過濃，否則可能會使局部營養(yǎng)

31、液過酸或過堿，而產(chǎn)生CaSO4，F(xiàn)e(OH)3，Mn(OH)2等的沉淀，從而產(chǎn)生養(yǎng)分的失效。五、營養(yǎng)液液溫的控制除了在較現(xiàn)代化的溫室種植以及北方寒冷的冬天外，我國目前進行的無土栽培生產(chǎn)大多采用一些較為簡易的設(shè)施來進行，一般沒有溫度的調(diào)控設(shè)備，難以人為地控制營養(yǎng)液的溫度。但如果利用設(shè)施的結(jié)構(gòu)和材料以及增設(shè)一些輔助的設(shè)備，可在一定程度上來控制營養(yǎng)液的溫度。利用泡沫塑料或水泥磚砌等保溫隔熱性能較好的材料來建造種植槽，冬季溫度較低時可起到營養(yǎng)液的保溫作用，而在夏季高溫時可以隔絕太陽光的直射而使營養(yǎng)液溫度不至于過高。同時不設(shè)地上貯液池和增大每株植物平均占有的營養(yǎng)液量，利用水這種熱容量較大的物質(zhì)來阻止液溫

32、的急劇變化。華南農(nóng)業(yè)大學無土栽培技術(shù)研究在廣州地區(qū)夏季用塑料拱棚內(nèi)用深液流無土栽培設(shè)施種植芥菜的結(jié)果表明，當棚內(nèi)最高氣溫達到40時，營養(yǎng)液的液溫一般不會超過30。在有條件的地方也可以設(shè)增溫或降溫裝置?？稍诘叵沦A液池中安裝熱水管或冷水管道，利用鍋爐或廠礦的余熱來加溫，也可以通過電加熱裝置來增溫，但成本較高。降溫時可通過利用抽取溫度較低的地下水來進行。六、無土栽培時營養(yǎng)液的使用與清潔技術(shù)（資料）正確選擇、用好營養(yǎng)液，并根據(jù)不同季節(jié)的環(huán)境條件靈活掌握，是能否養(yǎng)好水培花卉的關(guān)鍵。為了便于配制時稱量及存放，自制營養(yǎng)液可釀成高倍濃縮液，使用時再按相同濃縮倍數(shù)進行稀釋即可。大量元素和微量元素應(yīng)該分別配制，然

33、后再相互混合。特別是微量元素不易稱量，可擴大倍數(shù)配制，然后按同樣倍數(shù)縮小抽取其量。 按標準要求配制好營養(yǎng)液以后，將其注入器皿內(nèi)，再把花卉的根系理順，浸沒的深度為根系的12至23 。如果營養(yǎng)液浸沒全部根莖，會影響根的氧呼吸，造成根系缺氧腐爛。 更換水培營養(yǎng)液時間的長短，可依據(jù)不同季節(jié)的溫度和花卉的長勢而定。春秋季節(jié)，溫度在15至28條件下，對枝葉健壯的水培花卉，每7天至10天更換一次營養(yǎng)液。先將水培花卉取出，使用過的營養(yǎng)液全部倒光（可用于澆灌盆栽花卉），清潔器皿，剔除花卉的枯根、爛根，沖洗根系，更換新的營養(yǎng)液，重新放入器皿里靜止水培。高溫季節(jié)及寒冷的冬天怎樣使用營養(yǎng)液呢？氣溫超過30以上，大多數(shù)

34、花卉處于休眠或半休眠狀態(tài)，生理代謝緩慢，此時可停止營養(yǎng)液水培，改用自來水蒔養(yǎng)。同樣需要7天至10天換一次新水，清潔器皿，剔除枯根、爛根，沖洗根系，重新水培。當溫度降到28以下，再用營養(yǎng)液培養(yǎng)。多數(shù)適用于水培的觀葉花卉，在10以下的環(huán)境，生長停止，也不需要用營養(yǎng)液水培。每15天至20天更換一次新的自來水，結(jié)合換水，清潔器皿，沖洗根系。因為冬季水溫較低，病菌不會大量繁殖，花卉根系也不易腐爛。但有些老化的根枯死，沖洗時要清除掉。較為耐寒的花卉，如花葉常春藤、蔓長春等，在5至7條件下仍生長正常，這一類花卉，仍然需要用營養(yǎng)液栽培，10天至20天更換一次營養(yǎng)液較為適宜。營養(yǎng)液突然變質(zhì)應(yīng)及時更換。水培花卉營

35、養(yǎng)液的更換時間，是綜合各類花卉在正常生長情況下提出的。有時會有意外的因素，使營養(yǎng)液突然變質(zhì)。發(fā)現(xiàn)之后，應(yīng)及時更換新的營養(yǎng)液。有的時候會有雜物或小昆蟲、飛蛾落入營養(yǎng)液里淹死，其尸體腐爛，造成營養(yǎng)液變質(zhì)，也應(yīng)及時更換新液。有時蚊蟲會在營養(yǎng)液里產(chǎn)卵，孵化成孑孓，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)立即取出水培花卉，加熱營養(yǎng)液殺滅孑孓，另換新液蒔養(yǎng)。 營養(yǎng)液里常有藻類滋生，特別是用透明度好的器皿，在光照較強的環(huán)境擺放的水培花卉，更容易滋生大量的藻類。生成的藻類與花卉的根系爭搶營養(yǎng)液中的氧，使水中溶解氧減少。藻類附著在花卉的根系上，也妨礙根的呼吸，使水質(zhì)變劣。若用化學藥物殺滅藻類，對花卉也會造成傷害。清除藻類比較穩(wěn)妥的方法是將

36、已滋生藻類的營養(yǎng)液倒掉，清洗器皿，在100的沸水里浸泡5分鐘，晾干后使用。將附著在花卉根系上的藻類沖洗干凈，更換新的營養(yǎng)液栽培。 水培花卉營養(yǎng)液經(jīng)過離子交換，根系有選擇地吸收所需要的無機元素，剩余的元素仍游離于水中。根的代謝也會將廢棄物排泄到營養(yǎng)液里，時間過長不更換營養(yǎng)液，或是更換營養(yǎng)液時沒有把器皿洗干凈，根系也沒有沖洗凈，會形成無機鹽的積累，常在根莖部位附著一層白色泡沫，沿器皿內(nèi)壁的水際接觸面也會形成暗白色污垢。清除時可用清水沖洗，根莖部位使用軟毛刷子刷去附著物。器皿內(nèi)壁上不易洗掉的結(jié)塊，取棉球蘸一些食醋揩抹，反復幾次，然后用水沖洗即可以除掉。七、無土栽培營養(yǎng)液管理常見問題分析近年來，無土栽

37、培在國內(nèi)外花卉設(shè)施栽培中發(fā)展迅速，在克服連作障礙，拓展蔬菜種植領(lǐng)域，抵御不良環(huán)境，生產(chǎn)無公害花卉等方面，具有常規(guī)土壤栽培難以比擬的優(yōu)越性。但由于無土栽培的核心技術(shù)營養(yǎng)液的配制與管理，受栽培環(huán)境、作物種類、生產(chǎn)者技術(shù)水平等諸因子的制約，常出現(xiàn)一些問題，在一定程度上限制了無土栽培的推廣和應(yīng)用。為此，筆者結(jié)合近幾年來在日本千葉大學和北京農(nóng)學院從事無土栽培的工作實踐，就營養(yǎng)液管理中常出現(xiàn)的相關(guān)問題作一簡要分析。（一）、營養(yǎng)液用水自然雨水是最安全的水源，但從使用聚氯乙烯薄膜的棚室中接受的雨水則受可塑劑酞酸酯影響；從玻璃溫室接受的雨水易引起硼過剩癥。井水多含氯、鈣、鐵、鎂及微量元素鋅、銅、鉬等，須預先分析

38、水中元素含量，以決定營養(yǎng)液配制時的適宜增減量。利用自來水和河水時，常因殘留氯和混入除草劑引起生育障礙。特別是自來水未做去氯處理，殘留氯會引起花卉根腐病發(fā)生。當河水、井水及自來水等營養(yǎng)液用水含鹽過量時，可用蒸餾法、離子交換法、電滲析法等去除。用雨水代替則更為經(jīng)濟。（二）、營養(yǎng)液配制除無土栽培專用肥外，目前各地也使用單一肥料及與水質(zhì)相適應(yīng)的混配化肥，但肥料用量的計算、配制、調(diào)節(jié)等較為復雜，容易出現(xiàn)一些問題。1、肥料計量器具未校正或校正有誤，造成配制的母液濃度、組成與原設(shè)計不同；肥料溶解先后順序錯誤，未能全溶 ；忽略了肥料元素表示法和氧化物表示法的不同，造成營養(yǎng)液配制錯誤。2、采用普通肥料，純度過低

39、，原液配制時發(fā)生沉淀；從補水口附近取樣，造成分析結(jié)果偏低。由于從取樣到結(jié)果分析需要時間，難以及時調(diào)整肥料組成和濃度。3、漏加微量元素，引起全部植株發(fā)生微量元素缺乏癥，產(chǎn)生莖葉黃化現(xiàn)象。4、循環(huán)式營養(yǎng)液栽培中常用電導率（EC）變化來調(diào)控總離子濃度。但常因鈣、鎂等，特別是鈉積累過多，導致生育不良。即EC值變化不能反映營養(yǎng)液中單一元素濃度及各組分比例等變化，造成營養(yǎng)過剩或缺乏。有時發(fā)現(xiàn)循環(huán)營養(yǎng)液中磷濃度過低，則提高磷濃度，造成磷被過量吸收，發(fā)生葉片黃化現(xiàn)象。5.為提高營養(yǎng)液pH值，增施銨態(tài)氮，但因作物優(yōu)先吸收銨態(tài)氮，營養(yǎng)液中剩余較多的硝態(tài)氮，結(jié)果導致pH值更加降低。（三）、營養(yǎng)液供給營養(yǎng)液供給障礙以灌水管和滴管頭堵塞最為常見，尤其在巖棉及基質(zhì)栽培中發(fā)生較多。1、滴管噴嘴堵塞。使用后噴嘴未充分洗凈，肥料結(jié)晶，堵塞噴嘴，施工時不慎灰塵進入供液管，造成噴嘴堵塞。有時噴嘴雖暢通，但管內(nèi)大量