|
营养液是用各种化合物按照一定的数量和比例溶解在水中配制而成，化合物按照纯度等级可分为4类，第一是化学试剂（又可细分为保证试剂、分析纯试剂、化学纯试剂），第二是医药用，第三是工业用，第四是农业用。其中化学试剂纯度最高、价格也高，农业用纯度最低、价格也最低。下图为化学试剂 一般生产上，除了研究新配方及探索等试验时会用到化学试剂外，对微量元素一般也用到化学纯等高纯度试剂，其他大量元素的供给都是农业用纯度，但是对于无土栽培而言，更加建议使用高一个级别的工业用浓度。对于农业用化合物中，其中的杂质务必不能超过标准要求。下图为农业用化合物 先放上一张元素周期表，查元素相对原子量或者判断元素性质时用得到 一、先提一下各种元素的作用 简单来说，根据作物体内的含量差别可分为大量元素（碳氢氧、氮磷钾钙镁硫）与微量元素（铝铁锰硼锌铜钼），当然还有一些可能非必须但有益的元素（硅铝硒等）。由于碳氢氧不属于矿质元素，由植物通过吸收二氧化碳和水分获得，非必须元素的作用原理暂不清楚，因此下面暂不讨论。 氮N，相对原子量14 组成植物体内氨基酸、核酸、酶、叶绿素，当缺氮时，新细胞形成受阻，叶绿素含量下降，生长发育延缓停滞 吸收形式硝态氮NO₃﹣与铵态氮NH4+，各种作物都能利用两种形态的氮肥，只是不同作物的利用程度不同。另外，溶液ph升高时对硝态氮的吸收减少，在ph降低时吸收较快，而铵态氮在ph降低时吸收减少。水培中，两种形态氮源都存在时，氮的吸收率最高 磷P，相对原子量31 组成核酸、磷脂、酶，并参与作物体内各种代谢，提高作物的抗逆性和适应能力 主要是逆浓度主动吸收磷酸盐，需要能量，因此与作物代谢水平关系密切，提高溶液氧浓度及外部光照可促进磷的吸收。 钾K，相对原子量39 以K+的是形式被吸收，以离子形态存在，在作物体内流动性较强，随植物生长中心转移而转移，可以多次被反复利用 可以促进光合作用、蛋白质的合成、参与细胞渗透压的调节，提高组作物的抗逆性 钙Ca，相对原子量40 以钙离子的形式被吸收，以离子形态、钙盐及与有机物结合等三种形式存在。是细胞结构的组成部分，稳定细胞结构；液泡中的钙离子有调节渗透作用，与有机物结合后具有酶促作用。 镁Mg，相对原子量24 以镁离子的形式被吸收，可以合成叶绿素并促进光合作用，并参与RNA的合成，形成蛋白质。 硫S，相对原子量32 以SO₄²¯的形态被吸收，在体内以无机硫酸盐和有机含硫化合物存在，参与合成蛋白质，并参与各种生化反应。 以下为几种微量元素的作用 铁Fe，相对原子量56 以Fe2+及螯合铁的形式被吸收，且与其他金属离子的吸收存在拮抗作用，Fe3+只有在根表面还原成二价之后才可以被吸收。是叶绿素合成所必需的物质，参与光合作用，促进酶发挥作用，参与氮代谢 锰Mn，相对原子量55 以Mn2+形式被吸收，在不同ph环境下作物体内含量有较大差异，与镁离子的吸收存在拮抗作用，参与光合作用，并作为多种酶的活化剂 锌Zn，相对原子量65 以Zn2+的形式被吸收，作为一些酶的成分及部分酶的活化剂 铜Cu，相对原子量64 以Cu2+的形式被吸收，参与体内多种反应，作为多种酶的组成部分，参与氮代谢 硼B，相对原子量11 以不解离的硼酸H₃BO₃的形式被吸收，可以促进体内糖的运输和代谢、细胞分裂和伸长、生殖器官的发育 氯Cl，相对原子量35 以Cl-的形态被吸收，逆浓度主动吸收，体内以离子形态存在，流动较强；参与光合作用与气孔调节，并激某一种活酶反应 钼Mo，相对原子量96 植物所需量相对较少，以钼酸根离子的形态被吸收，代谢水平显著影响吸收情况，且与硫酸根离子有竞争关系。可以作为某些酶的组成成分，促进磷化合物的形成，参与光合作用和呼吸作用，增强抗病毒能力。 下图为一个缺素参考图 二、再说一下常见的化合物原料及其理化性质 自然界并不存在可被植物吸收的单质元素，一般都是以水溶性元素化合物的形式存在。化合物溶于水之后，形成可供植物吸收的离子形态。 硝酸钙Calcium nitrate，一般以四水硝酸钙形式存在Ca(NO3)2.4(H2O)，相对分子量236.15。外观为白色结晶，极易溶解于水，吸湿性强，暴露于空气中极易吸水潮解，应该密闭存放于阴凉处，生理碱性肥料。 硝酸铵Ammonium nitrate，分子式NH4NO3，相对分子量80，铵态氮和硝态氮各占一半，外观为白色结晶，为了防潮通常以颗粒状形式，溶解度高，吸湿性强，易板结。由于作物吸收铵态氮的吸收速率快于硝态氮，所以开始时会呈现生理酸性。 硝酸钾potassium nitrate，化学分子式KNO3，相对分子量101，，外观为白色结晶，吸湿性较小，溶解性好，生理碱性肥料。 磷酸二氢钾monopotassium phosphate，化学分子式KH2PO4）是一种高浓度磷、钾复合肥料，P2O5含量为52%，K20含量为34%。吸湿性小，物理性状好，易溶于水，在20℃时每100毫升水可溶解23g，水溶液为酸性。 磷酸二氢铵 mono Ammonium phosphate，分子式NH4H2PO4，相对分子量115，俗称磷酸一铵，为氨气通入磷酸中而制得，为白色结晶，易溶解于水，对溶液ph有一定的缓冲能力。 磷酸一氢铵diammonium phosphate，分子式(NH4)2HPO4，相对分子量132，俗称磷酸二铵。 硫酸钾Potassium sulphate，分子式K2SO4，相对分子量174，为白色或者浅黄色粉末，溶解度较低，吸湿性较低，物理性状良好。 硫酸镁magnesium sulphate，一般以化合物分子式MgSO4.7(H2O)，相对分子量246存在。外观为白色结晶，有一定的吸湿性。 硫酸亚铁Ferrous sulfate ，一般也化合物分子式FeSO4·7H2O，相对分子量278，外观为浅绿色结晶，性质不稳定易被氧化为硫酸铁，通常都是螯合之后在使用。
硼酸Orthoboric acid，分子式H₃BO₃，相对分子量62，外观为白色结晶，较易溶于水，在酸性环境下有效。 硫酸锰 硫酸锌
三、营养液配方 有了这些合物之后，简单把这些化合物溶解到一个池子里作为营养液使用可以吗？当然是不行的！它有很多需要注意的地方。 第一个就是要全面且可利用，全面就是溶解的各种化合物要包含所需的各种元素必需元素，必需要包含的是含全部的大量元素，及部分或全部的微量元素；可利用是指溶解后的各种离子不能形成沉淀，典型就是硫酸钙，要让营养液中的易形成沉淀的离子浓度要小于溶度积常数。 第二个就是合理且可控稳定，合理是指不同的作物有不同的需求要有针对性，还要避免浪费；稳定主要指营养液ph稳定，随着作物的吸收不会出现太大的波动，如果出现波动可较为容易的控制使之恢复。 以最寻常的日本园试通用配方为例，含有以下提供大量元素的硝酸钙（是氮源也是钙源）、硝酸钾（是氮源也是钾源）、磷酸二氢铵（是氮源也是磷源）、硫酸镁（硫源及镁源），及微量元素的硼酸（硼源）、硫酸锰（硫源及锰源）、硫酸锌（硫源与锌源）、硫酸铜（硫源与铜源）、钼酸铵（铵态氮源及钼源）、螯合铁（铁源） 氮源主要使用了硝酸根离子，并含有极其少量的铵根离子，研究表明两种氮源在生理作用上完全一致，都可被吸收，两种的差别主要是它们的化合物。硝酸盐多数是碱性盐，铵盐多数是酸性盐，相对而言硝酸盐对作物更加安全一些，所带来的溶液ph变化更加容易控制。 铁源上由于二价铁离子极易被氧化成三价铁离子，所以一般都是使用铁离子和螯合剂螯合而成的螯合物，即易溶于水又不易形成沉淀或被氧化，还易被吸收。有时候锌源和锰源也使用螯合锌、螯合锰。 根据不同的确水源及作物情况，为降低或者提高溶液ph会添加一定量硝酸或者氢氧化钠，为补充营养元素会添加一定量的磷酸二氢钾补充磷源和氮源，为稳定营养液ph情况会用硝酸钾、硝酸铵来代替硝酸钾，水源本身还有一定量微量元素的话就可以不用再添加对应的化合物……园试配方只是提供了一个基础的版本，各地可以在营养液整体浓度变化不大的前提下根据自身情况灵活运用。 |
|
|
