营养液处方制作基础(精)

营养液处方制作基础

刘和风段春玲张瑞英

一、在培养液栽培中营养液的重要性

培养液栽培法是由各种系统组成的，在不同的系统中，独自专一的营养液是培养液栽培的重点。营养液的适合性、专一性包括营养液的组成、合成分的比例、营养液的浓度以及管理方法等。除此以外，还要受栽培环境、植物种类和发育阶段的影响。从这个意义上来看。无论哪个系统都有一个共同的问题，那就是都会对营养液的管理产生影响，而且还不仅仅只是单纯地对营养液的管理产生影响，在这其中，对营养液的测定、控制都会造成很大的困难。营养液的组成和浓度的管理，也就是所谓的肥料管理，是实现现代化、商品化、规模化生产的基础，也是现代化农业的一个重要组成部分。我国在营养液栽培方面起步较晚，目前还没有自己独立的理论体系。日本在营养液的配方研究、开发方面起步较早，开发了多种配方，并在实际生产中得到大量的应用。为了促进我国营养液栽培方面的发展，现以日本山崎处方为例，介绍一下营养液处方制作的基础知识。

二、营养液制作的条件

植物生长发育必需的无机养分，主要元素有氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)；微量元素有铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Mo)；还有作为副成分出现的硅(Si)、氢(CI)、铝(AI)、钠(Na)等。水培使用的培养液，除了需要这些元素(成分)的适当比例的同时，还必须包含适当的浓度。另外在营养液的配制时，一定不要忘记原木的水质情况，原水通常指地下水、自来水、河水等。在原水所含的各种成分中，可以作为肥料出现的有Ca、Mg、Na等离子。在使用这些水配制营养液时。要相应地减少这些离子的含量。由于植物不能完全吸收，就会在植物的栽培基质中积累下来，久而久之，就会变成有害的物质，出现一些危害植物生长的现象。

表一大量元素的原子量、吸收形态、离子价数、当量重

三、营养液制作的理论知识

在营养液的成分中，必须清楚的是作为肥料的五大元素，氮、磷、钾、钙、镁。这五个元素的原子量和价数必须熟记(见表一)。

这些元素和元素组成的化合物(盐肥料)，在水中分别溶解为阳离子或阴离子。被植物吸收，肥料就是由这些阳离子和阴离子以等同的当量数结合起来，这一点很重要。举例说明，如果把101

克KNO3(硝酸钾)溶解在1升的水中，就可以得到1摩尔的KNO3溶液。此时，溶液中就含有1当量的K(39克／升)和1当量的NO3(62克／升)。再把它稀释1000倍，它的千分之一就是毫克当量。通常使用的浓度就是毫克当量。对于KNO3来说，把10l毫克溶解在1升的水中，它就变成1毫克当量。

为什么不使用百分数(%)或百万分之一(ppm)来表示溶液的浓度呢?这是因为，肥料的成分是以溶解的离子状态发挥作用的，即阴离子和阳离子两种形式，因此必须考虑到双方能否以离子状态(不

结合成易挥发、沉淀的物质)存在。如果使用摩尔浓度和当量浓度的话，处理的数据能够实现整数化和单纯化，关于肥料的计算也比较容易。作为不用考虑以阴、阳离子状态存在的微量元素来说，完全可以只用ppm浓度来表示。

表二是主要肥料盐的分子式、当量重和成分含量，如果以此为基础，可以计算肥料中有效成分的含量。

表三列出了作为肥料使用的一些盐的成分(阴离子、阳离子)，以它们为基础进行肥料设计时使用的基本数据，特别是溶解度在营养液配制过程中很重要，在不考虑溶解方法的条件下，尽量使用容易溶解的肥料盐。目的是在浓缩的肥料桶内不要形成沉淀，浓缩的A液和B液中必须考虑到是否会有两种离子结合成沉淀物，如Ca2+和C032-就不能同处在一个肥料桶里，否则就会形成碳酸钙沉淀。

四、营养液的基本性质

以国试处方均衡培养液(贝表四)为例，来看一下营养液的基本性质。国试处方是日本最普遍使用的水培养液处方。表的内容可以从以下几个方面分别叙述。

表四园试处方均衡营养液

表五营养液的设计表

1. 无论什么盐都用当量单位表示，阳离子和阴离子浓度的当量数是相等的；

2. 肥料中所有阳离子和阴离子合计的当量数也理所当然的相等；

3. 不同的盐在水中分解成离子，阴、阳离子的价数是完全相等的。如果由不同的盐提供的Ca2+和SO42-处在同一溶液中就会结合成沉淀物CaSO4，为了避免出现类似的情况，肥料浓缩液往往分为A液和B液，使它处在不同的容器。当然。最后这些离子还是要处在同一容器内或植物生长的同一基质内的，只是离子的浓度很低，不至于形成沉淀物。

在园试处方中，应该记住的是氮16、钾8、钙8、磷4、镁4这几个数字，记住这几个数字对营养液的配制是很有必要的。这些数字全部是它们的毫克当量数。简单的记法可以是16、4、8、8、4(N、P、K、Ca、Mg)，如果象这样用当量来表示营养液浓度的话，就会使之简单并容易记住。

让我们再看一下表四，将肥料盐溶入水中，变成以阴、阳两种离子存在的可以用当量来表示浓度液。对Ca(NO3)2来说，Ca和NO3中的N其离子浓度都是8毫克当量。此时溶液中全部的阴离子和阳离子毫克当量的合计数都是24(这时溶液的EC值大约是合计值的十分之一，即2.4ds／

m)。在这个表里还有摩尔浓度这一项。1分子量(g)的元素或盐溶解在1升水中得到的溶液的浓度是1摩尔浓度。摩尔浓度很容易和当量浓度混淆，1摩尔的溶液里，如果某个阴离子的价数是2价的话，那么它就是2个当量，如果是3价的话，它就是3个当量。从这里看，用当量作基本单位，要比摩尔更合适。

构成分子的元素，可以判断出在分子中离子的价数，以Ca(NO3)2为例，Ca的价数是2价，可以和1价的2个NO3进行结合。所以，把1毫摩尔的这种肥料溶解，就可以得到40毫克的Ca 和28毫克的NO3，其当量数都是2毫克当量，这一点也要很好的理解。

五、营养液的设计和处方

1. 营养液的设计

营养液的设计，使用表五的设计用纸比较好理解，以下是它的设计程序。

①首先，在营养液设计表酌供求栏里，写上阴、阳离子的目标浓度；

②设计主要元素时，要尽量高效率地使用肥料盐。在变换肥料盐改变元素的平衡(浓度比)时。要尽量避免一些对植物的生长发育产生不利影响的如SO42-、C1-、Na+等离子的使用；

③对各元素的阴、阳离子的总量进行平衡；

④一定不能对SO42-、Cl、Na+等离子不加限制地使用，因为它们会对植物造成危害。所以一定要把它们的浓度控制在使植物免遭危害的范围内；

⑤当离子的总量增加到一定程度时，培养液的溶解能力就会降低，对水的吸收就会受到抑制。一些不需要的离子就会结合成盐而从培养液中沉淀，例如，Na+和SO42-要是过剩的话。就会结合成Na2SO4而变成沉淀；

⑥在选择肥料时，溶解度可能比较大，但是它们所分解后形成的阴、阳离子再组合的，溶解度可能会变小，这种情况也一定要考虑进去；

⑦选择使用肥料盐，写到左边的一栏里，要尽量使用溶解度高的肥料盐。另外，含钙的盐溶解度一般都不高，在使用时，设计钙的磷酸盐和硝酸盐可能比较好一些，再就是在选择肥料盐时，要把价格的因素也考虑进去；

⑧最后，计算出肥料盐的摩尔浓度、当量浓度以及浓度为1摩尔盐溶液所需要肥料的盐的量，并把它们记入相应的栏内。此时，要注意肥料盐的结晶水的数量，因为同一种肥料盐含结晶水不一样的情况很多。

表六几种蔬菜叶中无机成分（主要元素）的含有率（干物质重%）