水培蔬菜營養(yǎng)液

1、 第一節(jié)第一節(jié) 原料及其性質(zhì)原料及其性質(zhì)一一. .水的性質(zhì)要求水的性質(zhì)要求 1. 水水 自來水自來水 的的 井水井水 來來 雨水雨水 源源 潔凈的水庫水潔凈的水庫水 2. 水水 硬度硬度:45mg/LO2 求求 NaCl含量含量:2mmol/L 余氯余氯:Cl0.3mg/L 重金屬及其它有害元素重金屬及其它有害元素 水分水分軟水軟水和和硬水硬水(指含有較多鈣、鎂鹽的水指含有較多鈣、鎂鹽的水)； 鈣鹽鈣鹽主要是重碳酸鈣主要是重碳酸鈣Ca(HCO3)2、硫酸鈣、硫酸鈣(CaSO4)、氯化鈣氯化鈣(CaCl2)和碳酸鈣和碳酸鈣(CaCO3)； 鎂鹽鎂鹽主要為氯化鎂主要為氯化鎂(MgCl2)、硫酸鎂、

2、硫酸鎂(MgSO4)、重碳、重碳酸鎂酸鎂Mg(HCO3)2和碳酸鎂和碳酸鎂(MgCO3) 表表3-2 重金屬及有害健康的元素容許限重金屬及有害健康的元素容許限 元素元素 容許限容許限元素元素 容許限容許限 汞汞(Hg) 0.005mg/L 鎘鎘(Cd) 0.01mg/L 硒硒(Se) 0.01mg/L 砷砷(As) 0.01mg/L 鉻鉻(Cr) 0.05mg/L 鉛鉛(Pb) 0.05mg/L 銅銅(Cu) 0.10mg/L 鋅鋅(Zn) 0.20mg/L 鐵鐵(Fe) 0.50mg/L 氟氟(F) 1.00mg/L二二.營養(yǎng)元素化合物及輔助原料的性質(zhì)及要求營養(yǎng)元素化合物及輔助原料的性質(zhì)及要

3、求 分分 級級 用用 途途 說說 明明 備注備注 化學試劑化學試劑 嚴格試驗嚴格試驗 雜質(zhì)極少雜質(zhì)極少 (分分GR,AR 時使用時使用 和和CP) 醫(yī)藥用試劑醫(yī)藥用試劑 必要時用必要時用 雜質(zhì)較少雜質(zhì)較少 工業(yè)用化合物工業(yè)用化合物 生產(chǎn)常用生產(chǎn)常用農(nóng)用化合物農(nóng)用化合物 生產(chǎn)首選生產(chǎn)首選常含雜質(zhì)常含雜質(zhì), ,使用時應(yīng)折使用時應(yīng)折算為純品算為純品每次購買每次購買均需分析均需分析有效含量有效含量 表表3 33 3 化合物的分級及選用化合物的分級及選用不同作物對營養(yǎng)液的總濃度要求有較大差異，如：不同作物對營養(yǎng)液的總濃度要求有較大差異，如： 表表 3- 8 不同植物對營養(yǎng)液總濃度的要求不同植物對營養(yǎng)液總

4、濃度的要求 總濃度總濃度 ( ) 1 1.5 2 2 2 3 3 適適 杜杜 鵑鵑 花花 鳶鳶 尾尾 曇曇 花花 甜甜 瓜瓜 番番 茄茄 宜宜 仙仙 人人 掌掌 水水 仙仙 蔥蔥 頭頭 黃黃 瓜瓜 芹芹 菜菜 種種 蕨類植物蕨類植物 仙客來仙客來 胡蘿卜胡蘿卜 一品紅一品紅 甘甘 藍藍 植植 胡胡 椒椒 百百 合合 草草 莓莓 康乃罄康乃罄 的的 非洲菊非洲菊 花葉芋花葉芋 文文 竹竹 植植 郁金香郁金香 唐菖蒲唐菖蒲 物物 芥芥 菜菜 如果營養(yǎng)液的總鹽分濃度超過如果營養(yǎng)液的總鹽分濃度超過0.40.5%， 有些植物有些植物就會表現(xiàn)出不同程度的鹽害癥狀。就會表現(xiàn)出不同程度的鹽害癥狀。因此，因此，

5、在確定營養(yǎng)液配方的總濃度時在確定營養(yǎng)液配方的總濃度時 要考慮植物的耐要考慮植物的耐鹽程度。鹽程度。(二二) 配方中營養(yǎng)元素的比例和濃度要求配方中營養(yǎng)元素的比例和濃度要求 1. 營養(yǎng)液配方的生理平衡性營養(yǎng)液配方的生理平衡性 生理平衡：生理平衡：指植物能從營養(yǎng)液中吸收到符合指植物能從營養(yǎng)液中吸收到符合其生理要求所需的一切營養(yǎng)元素，且吸收的其生理要求所需的一切營養(yǎng)元素，且吸收的數(shù)量比例要符合其生理要求。數(shù)量比例要符合其生理要求。 (g/Kg DW)(mg/Kg DW)植物體內(nèi)礦質(zhì)元素的含量植物體內(nèi)礦質(zhì)元素的含量 影響因素：影響因素：主要是營養(yǎng)元素之間的拮抗作用，主要是營養(yǎng)元素之間的拮抗作用，它會使植

6、物對某一種營養(yǎng)元素的吸收量減少以它會使植物對某一種營養(yǎng)元素的吸收量減少以致出現(xiàn)生理失調(diào)的癥狀。致出現(xiàn)生理失調(diào)的癥狀。 例如，例如，陽離子陽離子中中Ca2+對對Mg2+吸收的拮抗吸收的拮抗作用；作用；NH4+、H+、K+會抑制植物對會抑制植物對Ca2+、Mg2+、Fe2+等的吸收，特別是等的吸收，特別是H+對對Ca2+吸收的吸收的抑制作用尤其明顯，如在酸度較低時，常會由抑制作用尤其明顯，如在酸度較低時，常會由于于Ca2+的吸收受阻而出現(xiàn)缺鈣的生理失調(diào)癥狀；的吸收受阻而出現(xiàn)缺鈣的生理失調(diào)癥狀； 而而陰離子陰離子如如H2PO4-、NO3-和和Cl-之間也存之間也存在著不同程度的拮抗作用。在著不同程度

7、的拮抗作用。 營養(yǎng)液中的營養(yǎng)元素適宜的比例或濃度營養(yǎng)液中的營養(yǎng)元素適宜的比例或濃度可以通過可以通過分析正常生長的植物體內(nèi)各種營養(yǎng)分析正常生長的植物體內(nèi)各種營養(yǎng)元素的含量及其比例來確定元素的含量及其比例來確定 制定生理制定生理平衡營養(yǎng)液配方的原則平衡營養(yǎng)液配方的原則 制定營養(yǎng)液配方的實例：制定營養(yǎng)液配方的實例： 例例1：Arnon-Hoagland以植株分析確定番茄營養(yǎng)液配方的方法以植株分析確定番茄營養(yǎng)液配方的方法 表表 3- 9 Arnon-Hoagland 以植株分析確定以植株分析確定番茄番茄營養(yǎng)液配方的步驟和方法營養(yǎng)液配方的步驟和方法 營營 養(yǎng)養(yǎng) 元元 素素 步步 驟驟 內(nèi)內(nèi) 容容 N P

8、 K Ca Mg S 小計小計 1 正常生長的正常生長的番茄番茄每株一生吸收營每株一生吸收營 養(yǎng)元素的數(shù)量養(yǎng)元素的數(shù)量 (g/ 株株 ) 14.79 3.68 23.06 7.10 2.84 1.80 53.27 2 步驟一的吸收量換算成毫摩爾數(shù)步驟一的吸收量換算成毫摩爾數(shù) ( mmol) 1069.3 118.7 591.3 177.5 118.3 56.3 2131.4 3 以毫摩爾數(shù)計，每種元素占有吸以毫摩爾數(shù)計，每種元素占有吸 收總量的百分數(shù)收總量的百分數(shù) (%) 50.17 5.57 27.74 8.33 5.55 2.64 100.00 4 確定出配方的總濃度為確定出配方的總濃度為

9、 37mmol/L 時各營養(yǎng)元素的占有量時各營養(yǎng)元素的占有量 ( mmol) 18.56 2.06 10.27 3.08 2.05 0.98 37.00 確定各種配方中肥料的毫摩爾數(shù)確定各種配方中肥料的毫摩爾數(shù) (mg/L) Ca(NO 3 ) 2 .4H 2 O 3mmol NO 3 - : 6 3 708 KNO 3 10mmol NO 3 - : 10 10 1011 NH 4 H 2 PO 4 2mmol NH 4 + :2 2 230 5 MgSO 4 .7H 2 O 2mmol 2 2 493 營養(yǎng)元素毫摩爾數(shù)營養(yǎng)元素毫摩爾數(shù) ( mmol) 18 2 10 3 2 2 37 6

10、合計合計 配方中肥料總量配方中肥料總量 (mg /L) 2442 例例2：山崎肯哉根據(jù)植物吸收營養(yǎng)液中的養(yǎng)分和水分的比值來：山崎肯哉根據(jù)植物吸收營養(yǎng)液中的養(yǎng)分和水分的比值來確定營養(yǎng)液配方的方法：確定營養(yǎng)液配方的方法： 表表 3-10 山崎以植物吸水和吸肥的關(guān)系確定山崎以植物吸水和吸肥的關(guān)系確定黃瓜黃瓜營養(yǎng)液配方的步驟和方法營養(yǎng)液配方的步驟和方法 步步 驟驟 內(nèi)內(nèi) 容容 N P K Ca Mg S 吸肥量吸肥量 (g) 與吸與吸 水量水量 (L) 的比值的比值 1 每株正常生長的每株正常生長的黃瓜黃瓜一生一生 吸收營養(yǎng)元素的數(shù)量吸收營養(yǎng)元素的數(shù)量 (n 值，值， mmol/ 株株 ) 2253.

11、8 173.4 1040.2 606.8 346.8 未測未測 2 每株黃瓜一生吸水量每株黃瓜一生吸水量 (w 值值 ) 為為 173.36L 時各營養(yǎng)時各營養(yǎng) 元素的元素的 n/w 值值 ( mmol/L) 13 1 6 3.5 2 - 3 確定各種肥料的用量確定各種肥料的用量 Ca(NO 3 ) 2 .4H 2 O 3.5mmol/L KNO 3 6mmol/L NH 4 H 2 PO 4 1mmol/L MgSO 4 .7H 2 O 2mmol/L NO 3 -N:7 NO 3 -N:6 NH 4 + -N:1 - - - 1 - - 6 - - 3.5 - - - - - - 2 -

12、- - 2 5. 換算值換算值 (g/L) 0.826 0.606 0.114 0.492 4 合計營養(yǎng)元素毫摩爾數(shù)合計營養(yǎng)元素毫摩爾數(shù) ( mmol/L) 14 1 6 3.5 2 2 28.6 5 換算為肥料用量換算為肥料用量 (g/L) 總鹽分總鹽分 2.038(g/L) 2. 營養(yǎng)液配方的化學平衡性營養(yǎng)液配方的化學平衡性 化學平衡：化學平衡：主要是指營養(yǎng)液配方中，含有營主要是指營養(yǎng)液配方中，含有營養(yǎng)元素的化合物當其養(yǎng)元素的化合物當其離子離子濃度達到一定水平濃度達到一定水平時會時會相互作用形成難溶性化合物從營養(yǎng)液中相互作用形成難溶性化合物從營養(yǎng)液中析出析出，從而使得營養(yǎng)液中某些營養(yǎng)元素的

13、有，從而使得營養(yǎng)液中某些營養(yǎng)元素的有效性降低以致影響到效性降低以致影響到 營養(yǎng)液中各種營養(yǎng)元營養(yǎng)液中各種營養(yǎng)元 素之間的相互平衡。素之間的相互平衡。 溶液中是否會形成難溶性化合物溶液中是否會形成難溶性化合物(或稱難或稱難溶性電解質(zhì)溶性電解質(zhì))是根據(jù)是根據(jù)溶度積法則溶度積法則來確定的。來確定的。 溶度積法則：溶度積法則：是指存在于溶液中的兩種能夠相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互作用形成難溶性化合物的陰陽離子陰陽離子，當其，當其濃濃度度(以以mmol為單位為單位)的乘積的乘積大于大于這種難溶性化這種難溶性化合物的溶度積常數(shù)合物的溶度積常數(shù)(Sp)時，就會產(chǎn)生沉淀，否時，就會

14、產(chǎn)生沉淀，否則，就沒有沉淀的產(chǎn)生。則，就沒有沉淀的產(chǎn)生。 溶度積常數(shù)的可表示為：溶度積常數(shù)的可表示為： Sp-AxBy=Am+xBn-y 以以A-H番茄營養(yǎng)液配方番茄營養(yǎng)液配方為例說明產(chǎn)生難溶性化為例說明產(chǎn)生難溶性化合物的可能性：合物的可能性： 表表311 Arnon-Hoagland番茄營養(yǎng)液配方番茄營養(yǎng)液配方 化合物化合物 鹽濃度鹽濃度(g/L) 離子濃度離子濃度(mol/L)Ca(NO3)2.4H2O 0.708 Ca2+ 310-3 ； NO3- 610-3 KNO3 1.011 K+ 10 10-3 ； NO3- 610-3 NH4H2PO4 0.230 NH4+ 210-3 ； H

15、2PO4- 210-3 MgSO4.7H2O 0.493 Mg2+ 210-3 ； SO42- 210-3FeSO4.7H2O 0.0139 Fe2+ 510-5 ； SO42- 510-5(1) Ca2+與與SO42-產(chǎn)生產(chǎn)生CaSO4沉淀的可能性沉淀的可能性根據(jù)溶度積法則計算得：根據(jù)溶度積法則計算得： Ca2+SO42-=310-3210-3=610-6； 查查CaSO4的溶度積常數(shù)為：的溶度積常數(shù)為： Sp-CaSO4=9.110-6， 將營養(yǎng)液配方中將營養(yǎng)液配方中Ca2+與與SO42-的溶度積與的溶度積與CaSO4的溶度的溶度積常數(shù)比較可知：積常數(shù)比較可知： Ca2+SO42-=610

16、-6 Sp-CaSO4=9.110-6 即說明即說明A-H配方中不會產(chǎn)生配方中不會產(chǎn)生CaSO4沉淀沉淀。(2) Ca2+與磷酸根離子與磷酸根離子(HPO42-、PO43-)產(chǎn)生磷酸鈣沉產(chǎn)生磷酸鈣沉淀的可能性淀的可能性A-H配方配制的營養(yǎng)液在配方配制的營養(yǎng)液在pH=6.0時會產(chǎn)生時會產(chǎn)生CaHPO4沉淀沉淀! 防止沉淀產(chǎn)生的方法：防止沉淀產(chǎn)生的方法： 通過降低溶液通過降低溶液pH值來防止磷酸鈣沉淀的方法值來防止磷酸鈣沉淀的方法 只有控制溶液的只有控制溶液的pH值值Sp-FePO4=1.310-22， 可見肯定可見肯定會造成會造成FePO4的沉淀的沉淀而致使作物出現(xiàn)缺鐵癥狀。而致使作物出現(xiàn)缺鐵癥

17、狀。 但事實上，在但事實上，在pH6.0時時A-H配方配制的營養(yǎng)液配方配制的營養(yǎng)液不不會出現(xiàn)會出現(xiàn)FePO4的沉淀的沉淀。這主要是由于采用了有機螯合。這主要是由于采用了有機螯合物來物來螯合鐵離子螯合鐵離子，使得，使得Fe2+不易被氧化，而且不易與不易被氧化，而且不易與PO43- 起化學反應(yīng)而沉淀，從而使得起化學反應(yīng)而沉淀，從而使得Fe在營養(yǎng)液中可在營養(yǎng)液中可以保持較高的有效性。以保持較高的有效性。(4) Ca、Mg形成氫氧化物沉淀的可能性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形成氫氧化物沉淀的可能性主要是在營養(yǎng)液養(yǎng)液呈較強的堿性時才會發(fā)生呈較強的堿性時才會發(fā)生。

18、 通過計算得知：形成通過計算得知：形成Ca(OH)2沉淀的條件是：沉淀的條件是：pH12.63； 形成形成Mg(OH)2沉淀的條件是：沉淀的條件是：pH9.98。 產(chǎn)生的可能性：產(chǎn)生的可能性：一般情況下，配方中的化合物所產(chǎn)生的一般情況下，配方中的化合物所產(chǎn)生的生理堿性極少會達到這么高的生理堿性極少會達到這么高的pHpH值；只有在用堿液中和營養(yǎng)值；只有在用堿液中和營養(yǎng)液的生理酸性時，若液的生理酸性時，若操作不當操作不當就有可能出現(xiàn)營養(yǎng)液中局部堿就有可能出現(xiàn)營養(yǎng)液中局部堿性很強、性很強、pHpH值過高而產(chǎn)生沉淀的可能。值過高而產(chǎn)生沉淀的可能。 解決方法：解決方法：在加堿液中和酸性時，要用濃度在加堿

19、液中和酸性時，要用濃度較較稀的堿液稀的堿液，而且在加入堿液時要，而且在加入堿液時要及時進行攪拌及時進行攪拌。 四四. 營養(yǎng)液氮源的選擇營養(yǎng)液氮源的選擇 (一一) 植物吸收的氮素形態(tài)植物吸收的氮素形態(tài) 主要是主要是銨態(tài)氮銨態(tài)氮和和硝態(tài)氮硝態(tài)氮。植物對銨態(tài)氮和硝態(tài)植物對銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的吸收速率都很快，而且在體內(nèi)都可以迅速地被氮的吸收速率都很快，而且在體內(nèi)都可以迅速地被同化為氨基酸和蛋白質(zhì)，因此說銨態(tài)氮和硝態(tài)氮同化為氨基酸和蛋白質(zhì)，因此說銨態(tài)氮和硝態(tài)氮具具有同樣的生理功效有同樣的生理功效。 Arnon(1937)Arnon(1937)的研究結(jié)論：的研究結(jié)論：無論給植物提供銨態(tài)氮還無論給植物提供銨態(tài)氮

20、還是硝態(tài)氮都可作為其良好生長的氮源。是硝態(tài)氮都可作為其良好生長的氮源。 普良尼斯尼科夫的結(jié)論：普良尼斯尼科夫的結(jié)論：假如為每一種氮源提供假如為每一種氮源提供最適最適的條件的條件，那么在原則上它們具有同樣的營養(yǎng)價值，而，那么在原則上它們具有同樣的營養(yǎng)價值，而如果在某一條件下比較這兩種氮源對植物的優(yōu)越性，如果在某一條件下比較這兩種氮源對植物的優(yōu)越性，則需視提供的條件是什么，有時銨態(tài)氮要好一些，而則需視提供的條件是什么，有時銨態(tài)氮要好一些，而有時硝態(tài)氮要好一些。有時硝態(tài)氮要好一些。直葉生菜直葉生菜硝態(tài)氮配方硝態(tài)氮配方銨態(tài)氮配方銨態(tài)氮配方硝態(tài)氮配方硝態(tài)氮配方銨態(tài)氮配方銨態(tài)氮配方包心生菜包心生菜硝態(tài)氮配

21、方硝態(tài)氮配方芥菜芥菜生菜生菜原因：原因：主要是主要是硝態(tài)氮硝態(tài)氮所引起的生理堿性較為所引起的生理堿性較為緩慢且易于控制，植物對于緩慢且易于控制，植物對于NO3-N的過量吸的過量吸收也不會對植物本身造成傷害；收也不會對植物本身造成傷害；而而銨態(tài)氮銨態(tài)氮引引起的生理酸性較為迅速且難以控制，植物吸起的生理酸性較為迅速且難以控制，植物吸收收NH4+-N過多則易出現(xiàn)中毒的癥狀。過多則易出現(xiàn)中毒的癥狀。 因此，利用硝態(tài)氮作為氮源對因此，利用硝態(tài)氮作為氮源對植物植物是是較為安全的。較為安全的。(二二) 營養(yǎng)液配方常用的氮源營養(yǎng)液配方常用的氮源表表 3-13 不同氮源營養(yǎng)液的不同氮源營養(yǎng)液的pH值變化值變化

22、氮氮 源源 試試 驗驗 日日 期期 Ca(NO 3 ) 2 NH 4 NO 3 (NH 4 ) 2 SO 4 11 月月 5 日日 ( 定植定植 6.5 6.5 7.4 11 月月 6 日日 6.4 6.3 6.5 11 月月 7 日日 6.5 6.1 5.4 11 月月 8 日日 6.7 5.8 3.1 11 月月 9 日日 6.7 5.5 2.9 11 月月 10 日日 6.9 3.7 2.8 )兩者比較：一般情況下，兩者比較：一般情況下，銨態(tài)氮源銨態(tài)氮源所產(chǎn)所產(chǎn)生的生理酸性較強，而且變化幅度也較大；而生的生理酸性較強，而且變化幅度也較大；而硝態(tài)氮源硝態(tài)氮源所產(chǎn)生的生理堿性較弱且變化較緩慢

23、，所產(chǎn)生的生理堿性較弱且變化較緩慢，也容易控制。也容易控制。直葉生菜直葉生菜硝態(tài)氮配方硝態(tài)氮配方銨態(tài)氮配方銨態(tài)氮配方 銨態(tài)氮源都是銨態(tài)氮源都是生理酸性鹽生理酸性鹽，例如，例如NH4Cl、(NH4)2SO4，甚至，甚至NH4NO3，特，特別是別是NH4Cl和和(NH4)2SO4的生理酸性更的生理酸性更強，這是由于多數(shù)植物優(yōu)先選擇吸收強，這是由于多數(shù)植物優(yōu)先選擇吸收NH4+，而伴隨離子的，而伴隨離子的Cl-、SO42-、NO3-的吸收速率較慢，同時植物在吸收的吸收速率較慢，同時植物在吸收NH4+之后根系大量分泌出之后根系大量分泌出H+，使得，使得介介質(zhì)的質(zhì)的pH下降下降。 介質(zhì)中高濃度的介質(zhì)中高濃

24、度的H+對植物吸對植物吸收收Ca2+有很強的拮抗作用，易使有很強的拮抗作用，易使植物出現(xiàn)缺鈣的癥狀；甚至還會植物出現(xiàn)缺鈣的癥狀；甚至還會對植物根系造成直接的傷害，產(chǎn)對植物根系造成直接的傷害，產(chǎn)生生根系腐爛等根系腐爛等現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 硝態(tài)氮源均為硝態(tài)氮源均為生理堿性鹽生理堿性鹽，例如，例如Ca(NO3)2、 KNO3 、 NaNO3 等。植物優(yōu)先選擇吸收等。植物優(yōu)先選擇吸收NO3-，而對其伴隨的陽離子的吸收速率較慢，同時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植物在選擇吸收硝酸鹽時根系會分泌出OH-，使得介質(zhì)的使得介質(zhì)的pH值上升值上升，其結(jié)果是可能造成某，其結(jié)果是

25、可能造成某些營養(yǎng)元素在高些營養(yǎng)元素在高pH值下產(chǎn)生沉淀而使其有效值下產(chǎn)生沉淀而使其有效性降低，如性降低，如Fe、Mn、Mg等元素。等元素。 芥菜芥菜生菜生菜使用硝態(tài)氮作為氮源對使用硝態(tài)氮作為氮源對人類人類也是安全的嗎也是安全的嗎? 研究發(fā)現(xiàn)：研究發(fā)現(xiàn)：硝酸鹽硝酸鹽是一種對人和動物有害的是一種對人和動物有害的物質(zhì)，對成人的物質(zhì)，對成人的致命劑量為致命劑量為1570mg/kg(體重體重)。硝酸鹽在硝化系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)里通過大腸桿菌硝酸鹽在硝化系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)里通過大腸桿菌還原還原為亞硝酸鹽為亞硝酸鹽。食用蔬菜后，在口腔即可形成亞硝酸。食用蔬菜后，在口腔即可形成亞硝酸鹽。鹽。亞硝酸鹽亞硝酸鹽破壞血液吸收

26、氧的能力，致使哺乳動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，亞硝酸鹽對成人物患正血紅蛋白癥，嚴重者致死，亞硝酸鹽對成人的的致命劑量約為致命劑量約為20mg/kg(體重體重)。 植株硝酸鹽和亞硝酸鹽限量指標：植株硝酸鹽和亞硝酸鹽限量指標： 世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(WHO/FAO) 規(guī)定：蔬菜規(guī)定：蔬菜硝酸鹽硝酸鹽含量的允許上限為含量的允許上限為432mg/kg(鮮重鮮重) 蔬菜蔬菜亞硝酸鹽亞硝酸鹽含量的允許上限為含量的允許上限為4mg/kg(鮮重鮮重)表表 流溪河流域蔬菜硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮含量流溪河流域蔬菜硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮含量 (mg/kg)

27、據(jù)廣州市農(nóng)業(yè)局（2003）(三三) 降低產(chǎn)品硝酸鹽和亞硝酸鹽含量措施降低產(chǎn)品硝酸鹽和亞硝酸鹽含量措施1.以銨代硝或以脲代硝以銨代硝或以脲代硝 通過在營養(yǎng)液中通過在營養(yǎng)液中以銨態(tài)氮或酰胺態(tài)氮來全以銨態(tài)氮或酰胺態(tài)氮來全部或部分代替原有配方中的硝酸鹽部或部分代替原有配方中的硝酸鹽，并控制營，并控制營養(yǎng)液的養(yǎng)液的pH值變化和適當增加值變化和適當增加Ca2+、K+等的供等的供應(yīng)量，使作物生長正常，產(chǎn)量不降低而產(chǎn)品的應(yīng)量，使作物生長正常，產(chǎn)量不降低而產(chǎn)品的硝酸鹽含量降低。硝酸鹽含量降低。 2.收獲前斷氮的方法收獲前斷氮的方法 在收獲之前中斷或減少氮素的供應(yīng)數(shù)量，在收獲之前中斷或減少氮素的供應(yīng)數(shù)量，可以達到

28、降低產(chǎn)品中硝酸鹽含量的目的?？梢赃_到降低產(chǎn)品中硝酸鹽含量的目的。 例如：例如：華南農(nóng)業(yè)大學無土栽培技術(shù)研究華南農(nóng)業(yè)大學無土栽培技術(shù)研究室近年來的試驗表明，通過在收獲前室近年來的試驗表明，通過在收獲前1周中周中斷氮素的供應(yīng)，可把生菜和菜心等葉菜類的斷氮素的供應(yīng)，可把生菜和菜心等葉菜類的硝酸鹽含量降低到硝酸鹽含量降低到規(guī)定標準規(guī)定標準以下，而此時的以下，而此時的蔬菜產(chǎn)量并沒有明顯的降低。蔬菜產(chǎn)量并沒有明顯的降低。3. 有機生態(tài)型無土栽培有機生態(tài)型無土栽培 中國農(nóng)科院花卉蔬菜研究所試用中國農(nóng)科院花卉蔬菜研究所試用“有機有機生態(tài)型無土栽培生態(tài)型無土栽培”，即用有機肥源而代替化，即用有機肥源而代替化學肥

29、料來種植作物，發(fā)現(xiàn)可以在一定程度上學肥料來種植作物，發(fā)現(xiàn)可以在一定程度上降低產(chǎn)品的硝酸鹽含量。降低產(chǎn)品的硝酸鹽含量。 存在問題：存在問題：利用有機肥作為作物生長全部營利用有機肥作為作物生長全部營養(yǎng)的來源常常會出現(xiàn)營養(yǎng)元素與不同生長時期養(yǎng)的來源常常會出現(xiàn)營養(yǎng)元素與不同生長時期的供應(yīng)不平衡，而且有機肥中養(yǎng)分的釋放過程的供應(yīng)不平衡，而且有機肥中養(yǎng)分的釋放過程難以調(diào)控，特別是生長期長的作物，在生長的難以調(diào)控，特別是生長期長的作物，在生長的中后期常出現(xiàn)脫肥的現(xiàn)象。而且有機肥最終都中后期常出現(xiàn)脫肥的現(xiàn)象。而且有機肥最終都必須分解為無機的形態(tài)才易被作物吸收，作物必須分解為無機的形態(tài)才易被作物吸收，作物直接利

30、用有機態(tài)養(yǎng)分的數(shù)量很少。直接利用有機態(tài)養(yǎng)分的數(shù)量很少。 因此，有機肥作為肥源在無土栽培中只能作因此，有機肥作為肥源在無土栽培中只能作為一定量的補充，而為一定量的補充，而不能完全代替化學肥料不能完全代替化學肥料。 五五. .營養(yǎng)液的酸堿度營養(yǎng)液的酸堿度(一一) 酸堿度的概念酸堿度的概念溶液的酸堿度溶液的酸堿度：是指溶液中氫離子是指溶液中氫離子(H+)或氫或氫氧根離子氧根離子(OH-)濃度濃度(以以mol/L表示表示)的多少。的多少。表示方法：表示方法：一般采用索侖生一般采用索侖生(Sorensen)提出的提出的H+濃度的負對數(shù)來表示。這個負對數(shù)值稱為濃度的負對數(shù)來表示。這個負對數(shù)值稱為氫離子指數(shù)

31、或氫離子指數(shù)或pH值，這里的值，這里的p是指負對數(shù)的意是指負對數(shù)的意思，即思，即 pH=lgH+。 在在25時，純水的離子積常數(shù)時，純水的離子積常數(shù) Kw=H+OH-=110-14， 即即H+=OH-=10-7mol/L，即有，即有110-7mol/L的水解離為的水解離為H+和和OH-。 純水的離子積常數(shù)純水的離子積常數(shù)Kw(H2O)會隨溫度的升高會隨溫度的升高而升高。一般以而升高。一般以 25時時 Kw(H2O)=110-14 作為計算的標準。作為計算的標準。 溶液中的溶液中的H+離子濃度和離子濃度和OH-離子濃度之間存在著離子濃度之間存在著嚴格的比例關(guān)系，一般用嚴格的比例關(guān)系，一般用pH來

32、表示溶液中來表示溶液中H+和和OH-離子之間的關(guān)系，這時稱為酸度；偶爾也有人用離子之間的關(guān)系，這時稱為酸度；偶爾也有人用pOH來表示，這時稱為堿度。來表示，這時稱為堿度。 H+、OH-、pH、pOH與溶液酸、堿性的關(guān)系：與溶液酸、堿性的關(guān)系：一般地，一般地， 中性溶液：中性溶液：H+ =10-7mol/L， 即即H+=OH-，pH7 酸性溶液：酸性溶液：H+10-7mol/L，即，即H+OH-，pH7 堿性溶液：堿性溶液：H+10-7mol/L，即，即H+OH-，pH7 因為：因為：H+OH-=110-14 所以：所以： pHpOH14 (二二) 營養(yǎng)液的營養(yǎng)液的pH值對植物生長的影響值對植物

33、生長的影響 直接影響：直接影響： pH過高或過低過高或過低(一般在一般在49外外)都會傷害植物的根系；都會傷害植物的根系； 間接影響：間接影響：使營養(yǎng)液中使營養(yǎng)液中的營養(yǎng)元素有效性的營養(yǎng)元素有效性降低以至失效降低以至失效不同作物的最適不同作物的最適pH值范圍有所不同。值范圍有所不同。一般將營養(yǎng)液的一般將營養(yǎng)液的pH控制在控制在5.56.5范圍。范圍。 表表314幾種作物的最適幾種作物的最適pH值范圍值范圍(三三) 營養(yǎng)液的酸堿度變化營養(yǎng)液的酸堿度變化主要受以下因素的影響：主要受以下因素的影響： 營養(yǎng)液中生理酸性鹽和生理堿性鹽的用量和比例營養(yǎng)液中生理酸性鹽和生理堿性鹽的用量和比例 其中以氮其中以

34、氮源和鉀源的化合物所引起的生理酸堿性變化最大。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(yǎng)液體積的大小每株植物所占有營養(yǎng)液體積的大小 營養(yǎng)液的更換頻率營養(yǎng)液的更換頻率 通過營養(yǎng)液的更換可以減輕通過營養(yǎng)液的更換可以減輕pH值變化值變化的強度和延緩其變化的速度。但在生產(chǎn)中使用不經(jīng)濟且費時的強度和延緩其變化的速度。但在生產(chǎn)中使用不經(jīng)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。費力。只有在進行嚴格的科學試驗時才會用到這種方法。 1. 配制營養(yǎng)液的水質(zhì)配制營養(yǎng)液的水質(zhì) 如果使用硬水來配制營養(yǎng)液，其如果使用硬水來配制營養(yǎng)液，其pH值值在栽培過程中會升高，這可通過適當調(diào)整配

35、方中的在栽培過程中會升高，這可通過適當調(diào)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。用量以及用稀酸液中和的方法來進行控制。 (四四) 營養(yǎng)液營養(yǎng)液pH值的控制值的控制 1. 酸堿中和的方法酸堿中和的方法 (治標治標) 營養(yǎng)液管理的內(nèi)容營養(yǎng)液管理的內(nèi)容2. 調(diào)整營養(yǎng)液配方的方法調(diào)整營養(yǎng)液配方的方法 (治本治本) 通過調(diào)整營養(yǎng)液配方中所使用的生理酸性通過調(diào)整營養(yǎng)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鹽和生理堿性鹽的種類、用量和相互之間的比例，使營養(yǎng)液的例，使營養(yǎng)液的pH值值在種植作物的過程中可在種植作物的過程中可以穩(wěn)定在一個適宜作物生長的范圍之內(nèi)。以

36、穩(wěn)定在一個適宜作物生長的范圍之內(nèi)。 在前人配方的基礎(chǔ)上，利用已有的各種生在前人配方的基礎(chǔ)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理酸性和生理堿性鹽被植物根系選擇性吸收后的變化規(guī)律，通過一系列的植物吸收試驗后的變化規(guī)律，通過一系列的植物吸收試驗來調(diào)整出一個有著較為穩(wěn)定來調(diào)整出一個有著較為穩(wěn)定pH變化范圍的良變化范圍的良好配方。好配方。 首先首先要熟悉各種鹽類的化學性質(zhì)和生理反要熟悉各種鹽類的化學性質(zhì)和生理反應(yīng)性質(zhì)，以把握其在溶液中以及被植物選擇性應(yīng)性質(zhì)，以把握其在溶液中以及被植物選擇性吸收之后的吸收之后的pHpH值變化趨勢；值變化趨勢； 然后然后在前人已有的配方的基礎(chǔ)上進行探索

37、在前人已有的配方的基礎(chǔ)上進行探索性的試驗。性的試驗。 pH值穩(wěn)定的營養(yǎng)液配方的設(shè)計：值穩(wěn)定的營養(yǎng)液配方的設(shè)計：表表315 微量元素使用的濃度范圍及推薦用量微量元素使用的濃度范圍及推薦用量第三節(jié)第三節(jié) 營養(yǎng)液的配制技術(shù)營養(yǎng)液的配制技術(shù)一一. 營養(yǎng)液配制的原則營養(yǎng)液配制的原則營養(yǎng)液配制的原則：營養(yǎng)液配制的原則：避免沉淀的產(chǎn)生。避免沉淀的產(chǎn)生。即即確保在配制和使用營養(yǎng)液時不會產(chǎn)生難溶確保在配制和使用營養(yǎng)液時不會產(chǎn)生難溶性化合物的沉淀。性化合物的沉淀。注意：任何營養(yǎng)液注意：任何營養(yǎng)液配方都有產(chǎn)生沉淀的配方都有產(chǎn)生沉淀的可能性！可能性！ 二二.營養(yǎng)液的配制技術(shù)營養(yǎng)液的配制技術(shù)(一一) 原料及水的純度計算

38、原料及水的純度計算 1. 原料原料 配制營養(yǎng)液的原料大多使用配制營養(yǎng)液的原料大多使用工業(yè)原料或農(nóng)工業(yè)原料或農(nóng)用肥料用肥料，常含有吸濕水和其它雜質(zhì)，純度較低，常含有吸濕水和其它雜質(zhì)，純度較低，因此，在配制時要因此，在配制時要按實際含量來計算按實際含量來計算。 2. 水水 在在硬水地區(qū)硬水地區(qū)，應(yīng)根據(jù)硬水中所含，應(yīng)根據(jù)硬水中所含Ca2+2+、Mg2+2+數(shù)量數(shù)量的多少，將它們從配方中扣除，減少了的氮可用的多少，將它們從配方中扣除，減少了的氮可用硝酸硝酸(HNO3 3)來補充，加入的硝酸不僅起到補充氮來補充，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。源的作用，而且可以中和硬水的堿性。

39、 另外，通過測定硬水中各種另外，通過測定硬水中各種微量元素微量元素的含量，與的含量，與營養(yǎng)液配方中的各種微量元素用量比較，如果水營養(yǎng)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(yǎng)液時可中的某種微量元素含量較高，在配制營養(yǎng)液時可不加入，而不足的則要補充。不加入，而不足的則要補充。 在在軟水地區(qū)軟水地區(qū)，水中的化合物含量較低，只要是，水中的化合物含量較低，只要是符合前述的水質(zhì)要求，可直接使用；符合前述的水質(zhì)要求，可直接使用； (二二)營養(yǎng)液的配制方法營養(yǎng)液的配制方法 配制配制濃縮營養(yǎng)液濃縮營養(yǎng)液 ( (母液母液) )工作營養(yǎng)液工作營養(yǎng)液 ( (栽培營養(yǎng)液栽培營養(yǎng)液) )

40、1. 濃縮營養(yǎng)液濃縮營養(yǎng)液(母液母液)稀釋法稀釋法 首先把相互之間不會產(chǎn)生沉淀的化合物分首先把相互之間不會產(chǎn)生沉淀的化合物分別配制成濃縮營養(yǎng)液，然后根據(jù)濃縮營養(yǎng)液別配制成濃縮營養(yǎng)液，然后根據(jù)濃縮營養(yǎng)液的濃縮倍數(shù)稀釋成工作營養(yǎng)液。的濃縮倍數(shù)稀釋成工作營養(yǎng)液。 (1) 濃縮營養(yǎng)液的配制濃縮營養(yǎng)液的配制 濃縮倍數(shù)：濃縮倍數(shù)：根據(jù)配方中各種化合物的用量及其根據(jù)配方中各種化合物的用量及其溶解度來確定。溶解度來確定。大量元素大量元素一般可配制成濃縮一般可配制成濃縮100、200、250或或500倍倍液；液；微量元素微量元素由于其用由于其用量少，可配制成量少，可配制成500或或1000倍液。倍液。 化合物分

41、類：把相互之間不會產(chǎn)生沉淀的化合物放化合物分類：把相互之間不會產(chǎn)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在一起溶解。一般將一個配方的各種化合物分為不產(chǎn)生沉淀的產(chǎn)生沉淀的3類，其中：類，其中： 濃縮濃縮A液液以鈣鹽為中心，凡不與鈣鹽產(chǎn)生沉以鈣鹽為中心，凡不與鈣鹽產(chǎn)生沉淀的化合物均可放置在一起溶解；淀的化合物均可放置在一起溶解； 濃縮濃縮B液液以磷酸鹽為中心，凡不與磷酸鹽產(chǎn)以磷酸鹽為中心，凡不與磷酸鹽產(chǎn)生沉淀的化合物可放置在一起溶解；生沉淀的化合物可放置在一起溶解； 濃縮濃縮C液液將微量元素以及起穩(wěn)定微量元素有將微量元素以及起穩(wěn)定微量元素有效性效性(特別是鐵特別是鐵)的絡(luò)合物放

42、在一起溶解。的絡(luò)合物放在一起溶解。 以華南農(nóng)業(yè)大學葉菜類配方為例：以華南農(nóng)業(yè)大學葉菜類配方為例： A液液華農(nóng)葉菜華農(nóng)葉菜B方方A液液250倍倍B液液華農(nóng)葉菜華農(nóng)葉菜B方方B液液250倍倍C液液1000倍倍EDTAFeMoBCuZnMn(2) 稀釋為工作營養(yǎng)液稀釋為工作營養(yǎng)液容容 器器不斷循環(huán)不斷循環(huán) 或攪拌或攪拌 H2O（步驟（步驟1） 加入加入 50水水 （步驟（步驟2） 量取量取A液液 加入加入 量取量取C液液 稍稀釋稍稀釋緩慢加入緩慢加入（步驟（步驟4） 稍稀釋稍稀釋量取量取 B液液 （步驟（步驟3） 緩慢緩慢加入加入 加水至加水至 配制體積配制體積（步驟（步驟5）不斷循環(huán)不斷循環(huán) H2

43、O 2. 直接稱量配制法直接稱量配制法大規(guī)模生產(chǎn)常用大規(guī)模生產(chǎn)常用 加入總量加入總量 6070水水加水至配制體加水至配制體 積積,循環(huán)均勻循環(huán)均勻（步驟（步驟5） （步驟（步驟1） 稱取鈣鹽及不與稱取鈣鹽及不與 鈣鹽產(chǎn)生沉淀的鹽類鈣鹽產(chǎn)生沉淀的鹽類 容器容器1溶解并稍稀釋溶解并稍稀釋（步驟（步驟2） 緩慢緩慢 加入加入容器容器2溶解并稍稀釋溶解并稍稀釋稱取磷酸鹽及不與稱取磷酸鹽及不與 其產(chǎn)生沉淀的鹽類其產(chǎn)生沉淀的鹽類 （步驟（步驟3） 緩慢緩慢 加入加入 緩慢緩慢加入加入 （步驟（步驟42） 分別稱取分別稱取 微量元素微量元素分別溶解分別溶解裝有水的容器裝有水的容器3稱取稱取 鐵鹽鐵鹽 溶解溶

44、解稱取稱取 EDTA 溶解溶解容器容器4絡(luò)合絡(luò)合(步驟步驟41) (2) 稀釋為工作營養(yǎng)液稀釋為工作營養(yǎng)液容容 器器不斷循環(huán)不斷循環(huán) 或攪拌或攪拌 H2O（步驟（步驟1） 加入加入 50水水 （步驟（步驟2） 量取量取A液液 加入加入 量取量取C液液 稍稀釋稍稀釋緩慢加入緩慢加入（步驟（步驟4） 稍稀釋稍稀釋量取量取 B液液 （步驟（步驟3） 緩慢緩慢加入加入 加水至加水至 配制體積配制體積（步驟（步驟5）不斷循環(huán)不斷循環(huán) H2O 2. 直接稱量配制法直接稱量配制法大規(guī)模生產(chǎn)常用大規(guī)模生產(chǎn)常用 加入總量加入總量 6070水水加水至配制體加水至配制體 積積,循環(huán)均勻循環(huán)均勻（步驟（步驟5） （步

45、驟（步驟1） 稱取鈣鹽及不與稱取鈣鹽及不與 鈣鹽產(chǎn)生沉淀的鹽類鈣鹽產(chǎn)生沉淀的鹽類 容器容器1溶解并稍稀釋溶解并稍稀釋（步驟（步驟2） 緩慢緩慢 加入加入容器容器2溶解并稍稀釋溶解并稍稀釋稱取磷酸鹽及不與稱取磷酸鹽及不與 其產(chǎn)生沉淀的鹽類其產(chǎn)生沉淀的鹽類 （步驟（步驟3） 緩慢緩慢 加入加入 緩慢緩慢加入加入 （步驟（步驟42） 分別稱取分別稱取 微量元素微量元素分別溶解分別溶解裝有水的容器裝有水的容器3稱取稱取 鐵鹽鐵鹽 溶解溶解稱取稱取 EDTA 溶解溶解容器容器4絡(luò)合絡(luò)合(步驟步驟41) 2. 直接稱量配制法直接稱量配制法大規(guī)模生產(chǎn)常用大規(guī)模生產(chǎn)常用（步驟（步驟2 2）（步驟（步驟3 3）

46、（步驟（步驟4 4）第四節(jié)第四節(jié) 營養(yǎng)液的管理營養(yǎng)液的管理 主要是指對主要是指對循環(huán)式水培循環(huán)式水培的營養(yǎng)液的的營養(yǎng)液的濃度濃度、酸堿酸堿度度(pH)、溶解氧溶解氧和和營養(yǎng)液溫營養(yǎng)液溫等四個方面的管理。等四個方面的管理。一一. 營養(yǎng)液的濃度營養(yǎng)液的濃度（包括對養(yǎng)分含量和水分包括對養(yǎng)分含量和水分的存有量進行監(jiān)測和補充）的存有量進行監(jiān)測和補充） 1. 水分的補充水分的補充 補充水分時，可在貯液池中劃好刻度，將水泵停補充水分時，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)現(xiàn)液位降低到一定的程度就必至貯液池之后

47、，如發(fā)現(xiàn)液位降低到一定的程度就必須須補充水分至原來的液位水平補充水分至原來的液位水平。 水水表表317 植物根系對淹水的耐受程度的比較植物根系對淹水的耐受程度的比較據(jù)耐受程度分類據(jù)耐受程度分類 特特 點點 代表性植物代表性植物沼澤性植物沼澤性植物 長期生長在淹水的長期生長在淹水的 水稻、豆瓣菜水稻、豆瓣菜 沼澤地，體內(nèi)存在沼澤地，體內(nèi)存在 水芹、茭白水芹、茭白 氧氣輸導組織氧氣輸導組織 蕹菜等蕹菜等 耐淹的耐淹的 根系受水淹時會產(chǎn)根系受水淹時會產(chǎn) 田菁、合萌田菁、合萌旱地植物旱地植物 生結(jié)構(gòu)性的改變而生結(jié)構(gòu)性的改變而 芹菜、番茄芹菜、番茄 形成氧氣輸導組織或形成氧氣輸導組織或 節(jié)瓜等節(jié)瓜等 增

48、大根系的吸收面積增大根系的吸收面積不耐淹的不耐淹的 根系在淹水時對低根系在淹水時對低 大多數(shù)的十大多數(shù)的十旱生植物旱生植物 氧環(huán)境較為敏感氧環(huán)境較為敏感 字花科作物字花科作物不同溫度下溶液中氧的飽和溶解度不同溫度下溶液中氧的飽和溶解度(2) 人工增氧人工增氧 水培技術(shù)種植成功與否的一個重要環(huán)節(jié)水培技術(shù)種植成功與否的一個重要環(huán)節(jié) A. 營養(yǎng)液的攪拌營養(yǎng)液的攪拌：但攪拌極易傷根，會對植物的正但攪拌極易傷根，會對植物的正常生長產(chǎn)生不良的影響；常生長產(chǎn)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(yǎng)用壓縮空氣泵將空氣直接以小氣泡的形式向營養(yǎng)液中擴散：液中擴散：主要用在進行科學研究的小盆

49、缽水培上；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(yǎng)液中增氧：將化學增氧劑加入營養(yǎng)液中增氧：通過雙氧水通過雙氧水(H2O2)緩慢釋放氧氣的裝置增氧，效果不錯，但價格緩慢釋放氧氣的裝置增氧，效果不錯，但價格昂貴，現(xiàn)主要用于家用的小型裝置中；昂貴，現(xiàn)主要用于家用的小型裝置中； D. 進行營養(yǎng)液的循環(huán)流動進行營養(yǎng)液的循環(huán)流動：通過水泵將貯液池中的營養(yǎng)通過水泵將貯液池中的營養(yǎng)液抽到種植槽中，然后讓其液抽到種植槽中，然后讓其在種植槽內(nèi)流動，最后流回在種植槽內(nèi)流動，最后流回貯液池中形成不斷的循環(huán)。貯液池中形成不斷的循環(huán)。大規(guī)模生產(chǎn)最常用。大規(guī)模生產(chǎn)最常用。 3. 循環(huán)流動的增氧效果循環(huán)流動的增氧效果 與無土栽培設(shè)施的設(shè)計、水泵循環(huán)的