无土栽培重点知识

无土栽培重点知识

概述部分

一、无土栽培及分类无土栽培――不用天然土壤，而用营养液或固体基质加营养液代替天然土壤，为作物提供水分、养分、氧气、温度，使作物能够正常生长并完成其整个生命周期的种植植物的方法。

无土栽培分为固体基质培与非固体基质培，固体基质分为无机基质与有机基质。非固体基质培有水培与雾培。

二、无土栽培的发展

1840年德国科学家李比希(J. V. Liebig)提出植物是以矿物质作为其营养的“矿质营养学说”以后，使得许多有关矿物质作为植物营养来源和作用的试验广泛地开展起来，最终被以后的科学工作者所认同和证实，同时也对李比希当时提出的“矿质营养学说”进行了补充和完善。尽管李比希本人从来就没有做过矿质盐配制的溶液(营养液)来种植植物的尝试，但他创立的“矿质营养学说”成为了今后无土栽培的理论基础。三、无土栽培的特点和应用<一>优点1、产量高

2、品质好、商品价值高

3、省水、省肥、省工

4、病虫害少，无连作障碍，生产过程可实现无公害化

5、充分利用土地资源

6、实现农业生产的现代化

<二>缺点

1、投资较大

2、技术上要求较高

3、如管理不当，易造成某些病害的大范围传播

第一章营养液

营养液（nutrient solution）营养液：将含有园艺作物生长发育所需要的各种营养元素的化合物，溶解于水中配制而成的溶液；是无土栽培的核心（core），只有掌握了营养液配制的原理、配制技术和变化规律，才能使无土栽培获得成功。

营养液的原料包括三部分：

1.溶解化合物的水

2.提供各种营养元素的化合物

3.提高某些营养元素有效性的辅助物质

第一节营养液的原料及其性质

一、营养液对水性质的要求

1.水源

科研：在研究营养液配方及某种营养元素的缺乏症等实验水培时，需要使用蒸馏水或去离子水。

生产：自来水、井水、河水、雨水，是配制营养液的主要水源。

自来水：水质好，成本高。

井水、河水、水库水：需分析化验。

雨水：需澄清、过滤，必要时加入沉淀剂和消毒剂。

温室屋面收集雨水，前10min弃去不用。空气污染严重的雨水不可用。一般月降雨量100mm 以上，方可做为水源满足需要。

流经农田的水、未经净化的海水、工业污水禁用

无土栽培对水质要求比农田灌溉水质标准高，一般和饮用水相当，可低于饮用水水质要求。

2.水质

水质有软水和硬水之分，硬水是水中各种钙、镁的总离子浓度较高，达到了一定标准。该标准统一以每升水中CaO的重量表示，1o(度)=10mgCaO/L

用做营养液的水，硬度不能太高，一般以不超过10o为宜

①硬度：不超过10o为宜②水的pH：6.5-8.5 ③溶解氧：使用前应接近饱和（≥3mg／L）

④NaCL含量：<2mmol/l ⑤余氯：≤0.01%自来水消毒时常用液氯（Cl2），故水中常含Cl2＞0.3mg/l。这对植物根有害。因此，水进入栽培槽之后应放置半天，以使余氯散逸后才好定植。⑥重金属及有害元素含量：不超过饮用水标准二、对营养元素化合物的选用要求

1.根据目的，选择合适的化合物

2.优先选择元素含量高的化合物

3.根据作物的特殊需要选择肥料

4.选择溶解度大的化合物

5.肥料的纯度要较高

6.有毒物质不超标；取材方便，价格低廉。

在生产中，微量元素用化学纯试剂或医药用品，大量元素的供给多采用农业用品。营养液所使用的肥料:考虑到无土栽培的成本，配制营养液的大量元素时通常使用价格便宜的农用化肥。微量元素由于用量较少，一般使用化学试剂。

植物必需营养元素的种类和含量目前已确认的有17种

17种必需营养元素：

大量营养元素：C、H、O、

N、P、K 、

Ca、Mg、S

微量营养元素：Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B、

Cl、Ni

必需营养元素的分组和来源

C、H、O －－天然营养元素非矿质元素

来自空气和水

大量元素N、P、K －－植物营养三要素

(0.1%以上) 或肥料三要素

Ca、Mg、S －－中量元素矿质元素

微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、来自营养液(0.1%以下) B、Mo、Cl、（Ni）三、对辅助物质的选用要求

螯合剂

配制营养液的螯合剂的要求

1.被螯合的阳离子不易被置换和沉淀，又能被植物根吸收并在体内运输

2.易溶于水，又具抗水解的稳定性

3.治疗缺素症的浓度以不损伤植物为宜

常用铁与EDTA-Na2形成的乙二胺四乙酸二钠铁,有效解决营养液中铁源的沉淀和氧化失效问题。

第二节营养液的组成

一、组成原则与配方实例

（一）营养液组成的原则（6点）

1)营养液必须含有植物所需的全部营养元素（齐全）；

2)各种化合物必须是植物根部可以吸收的形态（可利用）；

3)各种化合物的数量及比例应符合植物生长的要求（合理）；

4)营养液中无机盐类构成的总盐分浓度及酸碱反应是符合植物生长要求的（适宜）；

5)组成营养液的各种化合物，在栽培过程中应在较长的时期内保持其有效性（有效）；

6)营养液中化合物的总体，在被吸收过程中造成的生理酸碱反应是较平稳的（稳定）。

(二) 配方实例

营养液配方：在一定体积溶液中，规定含有各种必需营养元素的盐类种类和数量称为营养液配方。

二、营养液浓度的表示方法

直接表示法：在一定重量或一定体积的营养液中，所含有的营养元素或化合物的量来表示营养液浓度的方法

化合物重量/升（g/L或mg/L）、元素重量/升、摩尔/升（mol/L)

间接表示法：渗透压(atm)、电导率EC(ms/cm)

1. 渗透压(Osmosis)

半透膜：水等分子较小的物质可以自由通过而溶质等分子较大的物质不能透过的膜。

渗透压指半透性膜阻隔的两种浓度不同的溶液，当水从浓度低的溶液经过半透性膜而进入浓度高的溶液时所产生的压力。浓度越高，渗透压越大，可以利用渗透压反映溶液的浓度。植物根细胞的原生质膜为半透膜。反映营养液浓度是否适宜作物生长的重要指标。

渗透压的直接测定不容易做到，一般可用下列的范特荷甫(V an’t Hoff)稀溶液的渗透压定律的溶液渗透压计算公式来进行理论计算：

273+ t

P = C×0.0224×-------

273

式中：P 溶液的渗透压，以大气压(atm)为单位；

C 溶液的浓度，以溶液中所有正负离子的总浓度来表示，以每升毫摩尔(mmol/L)为单位；

t 溶液的液温(℃) 。

范特荷甫计算公式只有在已知各种物质及浓度时才能进行理论计算，如溶液浓度是未知的（如种植一段时间的营养液），则不能够用公式计算。但可通过测定营养液的电导率值，利用电导率值与渗透压之间的经验公式来计算此时营养液的渗透压。

2. 电导率(Electric Conductivity，EC)含义：电导率是指单位距离的溶液其导电能力的大小。它通常以毫西门子/厘米(ms/cm)或微西门子/厘米(μs/cm)来表示。

意义：营养液具有导电作用。其导电能力的大小用电导率来表示；在一定的浓度范围之内，营养液的电导率随着浓度的提高而增加；反之，营养液浓度较低时，其电导率也降低。

因此，通过测定营养液中的电导率可以反映其盐类含量，也即可以反映营养液的浓度。

电导率可用电导率仪测定。

电导率只能反映营养液总的盐分含量，不能反映出营养液中各种无机盐类的盐分含量。

要想知道各种无机盐类的盐分含量，只能进行个别营养元素含量的分析测定。

生产上一般每隔1~2天测一次营养液的电导率来调节控制营养液的浓度；每隔1个半月或2个月左右测定一次大量营养元素含量，而微量营养元素含量一般不进行测定。

根据所选用的营养液配方为1个剂量，并以此为基础浓度(S)，然后以一定的浓度梯度差(如每相距0.1或0.2个剂量)来配制一系列浓度梯度差的营养液，并用电导率仪测定每一个级差浓度的电导率值。由于营养液浓度(S)与电导率值(EC)之间存在着正相关的关系，这种正相关的关系可用线性回归方程来表示：

EC=a+bS (a、b为直线回归系数)