配制成工作营养液时,一定要将A、B、C三种贮备液稀释后才加入,而且加入的速度要慢,在加入一种贮备液之后须循环一段时间后再加另一种贮备液。
3.2营养液配制前的准备工作
1.根据植物种类、生育期、当地水质、栽培方式,正确选用和调整营养液配方 不同地区间水质和无机化合物纯度等存在着差异,会直接影响营养液的组成。栽培作物的品种和生育期不同,要求营养元素比例不同,特别是N、P、K三要素比例。栽培方式,特别是基质栽培时,基质的吸附性和本身的营养成分都会改变营养液的组成。不同营养液配方的使用还涉及栽培成本问题。因此,配制前要正确、灵活调整所选用的营养液配方,在证明其确实可行之后再大面积应用。
2.选好适当的无机盐种类
所选肥料既要考虑肥料中可供使用的营养元素的浓度和比例,又要注意选择溶解度高、纯度高、杂质少、价格低的肥料。
3.阅读有关资料
在配制营养液之前,先仔细阅读有关肥料或化学品的说明书或包装说明,注意盐类的分子式、含有的结晶水、纯度等。
4.选择水源并进行水质化验,作为配制营养液时的参考。 5.准备好贮液罐及其它必要物件
营养液一般配成浓缩100~1000倍的母液备用。每一配方要2~3个母液罐。母液罐的容积以25或50L为宜,以深色不透光的为好。
3.3营养液配制方法
营养液的配制方法有浓缩液(也称母液)和工作液(也称栽培液)二种配制方法。生产上一般用浓缩贮备液稀释成工作液,方便配制,如果营养液用量少时也可以直接配制工作液。
3.1.1母液的配制
母液的配制程序是:计算——称量――溶解――分装――保存。 1.计算
按照要配制的母液的体积和浓缩倍数计算出配方中各种化合物的用量。计算时注意以下几点:
(1)无土栽培肥料多为工业用品和农用品,常有吸湿水和其他杂质,纯度较低,应按实际纯度对用量进行修正。
(2)硬水地区应扣除水中所含的Ca2+、Mg2+。例如,配方中的Ca2+、Mg2+分别由Ca(NO3)2·4H2O和MgSO4·7H2O来提供,实际的Ca(NO3)2·4H2O和MgSO4·7H2O的用量是配方量减去水中所含的Ca2+、Mg2+量。但扣除Ca2+后的Ca(NO3)2·4H2O中氮用量减少了,这部分减少了的氮可用硝酸来补充,加人的硝酸不仅起到补充氮源的作用,而且可以中和硬水的碱性。加入硝酸后仍未能够使水中的pH值降低至理想的水平时,可适当减少磷酸盐的用量,而用磷酸来中和硬水的碱性。如果营养液偏酸,可增加硝酸钾用量,以补充硝态氮,并相应地减少硫酸钾用量。扣除营养中镁的用量,MgSO4·7H2O实际用量减少,也相应地减少了硫酸根的用量,但由于硬水中本身就含有大量的硫酸根,所以一般不需要另外补充,如果有必要,可加入少量硫酸来补充。在硬水地区硝酸钙用量少,磷和氮的不足部分由硝酸和磷酸供给。
2.称量
分别称取各种肥料,置于干净容器或塑料薄膜袋中,或平摊地面的塑料薄膜上,以免损失。在称取各种盐类肥料时,注意稳、准、快,称量应精确到正负0.1以内。
3.肥料溶解
将称好的各种肥料摆放整齐,最后一次核对无误后,再分别溶解,也可将彼此不产生沉淀的化合物混合一起溶解。注意溶解要彻底,边加边搅拌,直至盐类完全溶解。
4.分装
为了防止在配制母液时产生沉淀,不能将配方中的所有化合物放置在一起溶解,因为浓缩后有些离子的浓度的乘积超过其溶度积常数而会形成沉淀。所以应将配方中的各种化合物进行分类,把相互之间不会产生沉淀的化合物放在一起溶解。
为此配方中的各种化合物一般分为三类,配制成的浓缩液分别称为A母液、B母液、C母液,分别用三个贮液罐盛装。
A罐:以钙盐(Ca(NO3)2)为中心,凡不与钙盐产生沉淀的化合物均可放在一起溶解,浓缩100-200倍;
B罐:以磷酸盐为中心,凡不与磷酸盐产生沉淀的化合物或放在一起溶解,浓缩100-200倍;
C罐:螯合铁溶液和微量元素。
在配制C母液时,先量取所需配制体积2/3的清水,分为两份,分别放入两个塑料容器中,称取FeSO4·7H2O和EDTA-2Na分别加入这两个容器中,搅拌溶解后,将溶有FeSO4·7H2O的溶液缓慢倒入EDTA-2Na溶液中,边加边搅拌;然后称取C母液所需的其他各种微量元素化合物,分别放在小的塑料容器中溶解,再分别缓慢地倒入已溶解了FeSO4·7H2O和
EDTA-2Na的溶液中,边加边搅拌,最后加清水至所需配制的体积,搅拌均匀即可。由于微量元素的用量少,因此其浓缩倍数可以较高,可配制成1000-3000倍液。
5.保存
母液存放时间较长时,应将其酸化,以防沉淀的产生。一般可用HNO3酸化至pH3~4,并存放塑料容器中,阴凉避光处保存。
3.1.2工作液的配制 1.母液稀释
利用母液稀释为工作营养液时,在加入各种母液的过程中,也要防止沉淀的出现。母液稀释的步骤为:
(1)计算好各种浓缩液需要移取的液量,并根据配方要求调整水的pH值;
(2)在贮液池或其他盛装栽培液的容器内注入所配制营养液体积的50~70%的水量; (3)量取A母液倒入其中,开动水泵循环流动30min或搅拌使其扩散均匀; (4)量取B母液慢慢注入贮液池的清水入口处,让水源冲稀B母液后带入贮液池中参与流动扩散,此过程加入的水量以达到总液量的80%为度;
(5)量取C母液随水冲稀带入贮液池中参与流动扩散。加足水量后,循环流动30min或搅拌均匀;
(6)用酸度计和电导率仪分别检测营养液的pH值和EC值,如果测定结果不符配方和作物要求,应及时调整。pH值可用稀酸溶液如硫酸、硝酸或稀碱溶液如氢氧化钾、氢氧化钠调整。调整完毕的营养液,在使用前先静置一些时候,然后在种植床上循环5~10min左右,再测试一次PH值,直至与要求相符;
(7)做好营养液配制的详细记录,以备查验。 2.直接配制
(1)按配方和欲配制的营养液体积计算所需各种肥料用量,并调整水的pH值; (2)配制C母液;
(3)向贮液池或其他盛装容器中注入50~70%的水量;
(4)称取相当于A母液的各种化合物,在容器中溶解后倒入贮液池中,开启水泵循环流动30min;
(5)称取相当于B母液的各种化合物,在容器中溶解,并用大量清水稀释后,让水源冲稀B母液带入贮液池中,开启水泵循环流动30min,此过程所加的水以达到总液量的80%为度;
(6)量取C母液并稀释后,在贮液池的水源入口处缓慢倒入,开启水泵循环流动至营养液均匀为止;
(7)同母液稀释法。 3.4营养液配制的操作规程
为了保证营养液配制过程中不出差错,需要建立一套严格的操作规程。内容应包括:
1.仔细阅读肥料或化学品说明书,注意分子式、含量、纯度等指标,检查原料名实是否相符,准备好盛装贮备液的容器,贴上不同颜色的标识。
2.营养液原料的计算过程和最后结果要多次核对,确保准确无误。
3.各种原料分别称好后,一起放到配制场地规定的位置上,最后核查无遗漏,才动手配制。切勿在用料及配制用具未到齐的情况下匆忙动手操作。
4.原料加水溶解时,有些试剂溶解太慢,可以加热;有些试剂如硝酸铵,不能用铁质的器具敲击或铲,只能用木、竹或塑料器具取用。
5.建立严格的记录档案,以备查验。记录表格见表2-8、表2-9。 表2-8 浓缩液配制记录簿 配方名称 A母液 浓缩倍数 体积 体积 体积 B母液 浓缩倍数 C母液 浓缩倍数 原料名称及称取量 使用对象 配制日期 计算人 审核人 配制人 备注 表2-9 工作液配制记录簿 配方名称 营养液体积 象 配制日 使用对 备注 期 计算人 配制人 EC值 原料名称及称(移)取量 4.营养液的管理
营养液的管理主要指循环供液系统中营养液的管理,非循环使用的营养液不回收使用,管理方法较为简单,将在以后章节中叙述。营养液的管理是无土栽培的关键技术,尤其在自动化、标准化程度较低的情况下,营养液的管理更重要。如果管理不当,则直接关系到营养液的使用效果,进而影响植物生长发育的质量。
4.1营养液中溶存氧的调整
氧气供应是否充分和及时往往成为植物能否正常生长的限制因素。水培中植物根呼吸所必需的氧气可以从空气中摄取,也可以吸收营养液中溶存的氧气,因此必须增加营养液中的溶氧量。而营养液中溶氧的多少,受温度影响很大,温度越高,溶氧量越少,而呼吸的耗氧量反而越大。所以高温的夏季常会发生溶氧量不足,根部因缺氧而发生褐变,甚至腐烂,通常可以用调节营养液循环频率和液温来增加营养液中的溶氧量。
1.水培对营养液溶存氧浓度的要求
在水培营养液中,溶存氧的浓度一般要求保持在饱和溶解度50%以上,相当于这在适合多数植物生长的液温范围(15~18℃)内,4~5 mg/L的含氧量。这种要求是对栽培不耐淹浸的植物而言的。对耐淹浸的植物(即体内可以形成氧气输导组织的植物)这个要求可以降低。
2.影响营养液氧气含量的因素
营养液中溶存氧的多少,一方面是与温度和大气压力有关,温度越高、大气压力越小,营养液的溶存氧含量就越低;反之,温度越低、大气压力越大,其溶存氧的含量就越高。另一方面是与植物根和微生物的呼吸有关,温度越高,呼吸消耗营养液中的溶存氧越多,这就是为什么在夏季高温季节水培植物根系容易产生缺氧的原因。例如,30℃下溶液中饱和溶解氧含量为7.63mg/L,植物的呼吸耗氧量是0.2~0.3mg/(h?g) 根,如每升营养液中长有10g根,则在不补给氧的情况下,营养液中的氧2~3h就消耗完了。
3.增氧措施
(1)溶存氧的消耗速度
pH 审核人 水pH值 营养液