如何配制营养液?

如题所述

无土栽培把植物原来由土壤提供的所有营养要全部由营养液提供。营养液就是把植物所需的这些元素(包括大量元素和微量元素)以化合物(盐类)的形式,按一定比例溶解于水中,供培养植物用,所用盐类必须是容易溶解的。所以营养液在无土栽培中起着重要的作用。对无土栽培成功与否,产量的高低,关系很大。很多无土栽培和植物生理工作者,一直很重视营养液配方的研究,现在已研究出很多有效的配方,绝大多数用于蔬菜和花卉的栽培。药用植物的无土栽培研究才刚刚起步,加之药用植物的种类多又复杂:有根及根茎类、叶类、全草类、花果类、藤木类等,需要我们进一步开展工作,研究出适宜各种药用植物生长的最优配方。

(一)配制营养液应考虑的几个问题

1.药用植物的特性和不同生长发育阶段

不同的药用植物对养分的需要量是不同的,一般来说,收获叶和全草类的药用植物需要供给较多的氮肥,种子果实类的要适当提高磷、钾的比例;根茎类的氮、磷、钾都要适中。生长旺盛的药用植物营养液的浓度可高点,对于一些生长缓慢的药用植物,如人参、西洋参或黄连等,应适当降低浓度。一般营养液的浓度不宜超过0.4%,对绝大多数植物来说,0.2%左右比较合适。

不同的药用植物对氮肥的反应不同,氮肥常以铵态氮、硝态氮等形式供植物吸收利用。就铵态氮和硝态氮而言,毛花洋地黄对铵态氮很敏感,单用铵态氮对根有毒害,营养液氮源以硝态氮加少量铵态氮最好;小蔓长春花正与此相反,用铵态氮作氮源有利于其生长,能够增加根系对氮、磷、钾三要素的吸收,促进植株生长。相反,单用硝态氮作氮源会抑制植株的生长;西洋参对铵态氮和硝态氮都可吸收利用。根据岩田谷内的试验认为蔬菜施用硝态氮的效果,远较铵态氮好。如二者配合使用,硝态氮和铵态氮的比例不宜超过7∶3。

另外,营养液中的铵态氮和硝态氮被植物吸收以后会大大影响营养液的pH值,铵态氮能降低pH值,使溶液变酸。硝态氮能提高pH值,使溶液变碱。过高和过低的酸度都对植物生长不利,pH值大于7时,还能降低铁、锰、锌的有效性。不同植物对营养液pH值的适应范围是不同的,多数植物宜在pH5.5—6.5的弱酸环境中生长。为使营养液的pH值不致变化太大,可把硝酸盐和铵盐按一定比例加入营养液中,能缓冲营养液pH值的变化。

药用植物的不同生育阶段对养料的需要也不同,一般在营养生长期需用较多的氮,而生殖生长期需用较多的磷和钾,据试验西洋参在出苗展叶期需较多的氮和钾,在生长的中、后期需适当提高磷的比例。

2.不同的季节、天气,植物对肥料的需要不同

在夏季高温和高光照下,需较多的氮和较低的钾;在雨季和冬季阴天多,光线弱,需用较多的钾和较少的氮。

植物对氮的利用也因天气而异。在一般的情况下,植物吸收的NH+4能马上用于合成氨基酸和其它氮的化合物,所以植物吸收的铵离子可能造成过量的营养生长,特别是在低光照的条件下。而NO-3在同化前必须先还原,它会使植物的营养生长受到暂时阻滞。故铵盐可在光合作用速度快的夏季或者植物缺氮时使用,而硝酸盐适于在各种条件下使用。

3.对植物有毒害的元素要慎用

微量元素中的许多元素,用量过多常对植物有毒害,所以营养液中的微量元素不宜过量。又如氯化钾和氯化钙只能用于校正钾和钙的缺乏,也只有在营养液中没有显著数量的氯化钠存在时(小于50ppm),才能使用。假如有过量的钠离子存在,再加入氯化物,就会导致植物受毒害。

4.要选用容易溶解的盐类

植物的养分以盐的形式溶解于水中呈离子状态才能被植物吸收利用。所以应该选择溶解度大的盐类配制营养液。对于那些需采用干施的固态基质,如锯末、蛭石、泥炭等,则可以使用溶解性差的肥料,如过磷酸钙、骨粉等,有利慢慢释放养分,供植物吸收。

因此,配制营养液要根据植物的特性、生长发育和气候的变化等等,经常变动营养液配方。

(二)营养液的配制

确定营养液的成分和配比,主要是根据该药用植物生长最好的土壤溶液浓度及组成,植株体内所含元素成分的浓度范围,植株正常生长所吸收的养分数量等有关资料。通过大量测定分析和栽培试验之后,确定适于该药用植物生长的培养液配方。

1.大量种植配制法

确定所用的配方后,根据配方中各化合物的用量,分别称量、分别先加一定量水溶化,难溶的盐类可用热水溶解,全部溶解后倒入贮液罐,并加水至要求的总量。再测试pH值,可用稀H2SO4或KOH溶液调整到所要求的pH值,即可使用。

微量元素可预先按下列配比混合好,用量2—3g/1000 l水。

ZnSO4 3g

MnSO4 9g

H3BO3 7g

CuSO4 3g

FeSO4或Fe2(SO4)3 10g

共32g

2.小型试验配制法

可将各种盐类分别配成浓度较大的母液,用时再按所需量取出混合,可免去经常称量溶化的麻烦,不便于调整配方。

(1)先把大量元素的盐类分别配成1000ml浓度为1mol的母液,装在洗净的瓶里,贴上标签备用。

(2)微量元素可按下面量混合配成1000ml的混合溶液

H3BO3 2.86g(含B0.5g)

MnCl2·4H2O 1.81g(含Mn0.5g)

ZnCl2(含ZnCl2不少于98%) 0.11g(含Zn0.05g)

CuC12·2H2O 0.05g(含Cu0.02g)

Na2MoO4·2H2O 0.25g(含Mo0.01g)

还可以用下列化合物代替:

Na2B4O7·10H2O 4.41g

MnSO4·H2O 1.54g

ZnSO4·7H2O 0.22g

CuSO4·5H2O 0.08g

(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.02g(或H2MoO40.02g)

(3)硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)应配成螯合铁。因为硫酸亚铁性质常不稳定,特别是在温度高、光照强或在碱性条件下,容易失水氧化变成棕色的硫酸铁。配成FeEDTA则比较稳定,容易被植物吸收。配法如下:

称取FeSO4·7H2O5.57g放进200ml的蒸馏水中溶化,然后再称取(NaOOCCH2)2。NCH2CH2N·(CH2COOH)2·2H2O(简称Na2EDTA)7.45g放入200ml的蒸馏水中,加热至完全溶化,稍冷后倒入FeSO4·7H2O的溶液中不断搅拌,最后加蒸馏水至1000ml,装入棕色瓶中备用。这样配制的浓度为0.02mol。

介绍几个配方:

Hoagland和Snyder(1933)

Shive和Robbins(1942)Ⅰ

Shive和Robbins(1942)Ⅱ铁和微量元素同Ⅰ

Robbins(1946)

此外还有(以下单位为g/l)

Ca(NO3)2·4H2O 0.950

KNO3 0.810

NH4H2PO4 0.155

MgSO4·7H2O 0.500

共计 2.415

KNO3 1.008

(NH4)2SO4 0.378

CaH4(PO4)2·2H2O 0.4095

MgSO4·7H2O 0.315

共计 0.1105g

NH4NO3 0.844

KNO3 0.378

KH2PO4 0.189

CaCl2 0.346

MgSO4·7H2O 0.3

共计 2.057g

Ca(NO3)2·4H2O 0.2835

KH2PO4 0.756

MgSO4·7H2O 0.567

共计 1.6065g

Ca(NO3)2·4H2O 1.25

KNO3 0.41

KH2PO4 0.28

MgSO4·7H2O 0.37

共计 2.31g

KNO3 0.411

Ca(NO3)2·4H2O 0.959

(NH4)SO4 0.137

MgSO4·7H2O 0.548

KH2PO4 0.137

共计 2.192g

(三)营养液的管理

使用营养液栽培植物,特别是循环连续使用时,应经常测试营养液的酸碱度,并及时调整到所要求的pH值。

营养液的使用期,主要决定于那些不能为植物很快利用的离子的聚集程度,这种聚集能造成营养液的高渗透浓度。工业上用的电导装置可用以测定营养液的改变速度,对新配制的营养液和每次补充养分之后都要测定。植物生长最好的范围为2—4mho/cm,盐分含量超过4mho/cm时,植物生长就会受抑制、萎蔫或果实开裂。一般来说,营养液的使用期不能超过2—3周,对有测试分析条件的,可经常补加减少的养分,最多也不能超过4个月不更换营养液。

营养液必须保持一定的体积,才能保证植物的正常生长。由于植物的吸收和蒸发的消耗,每天都要损失一定的水分,这样就会使营养液浓度增加,长时间不补充水,就会影响植物的生长,所以每天必须给营养液补充所减少的水分。据试验,砂培毛花洋地黄在夏季晴天,每天每株要耗水500—800ml,阴天为300ml左右。

还要根据植物生长发育期、季节和气候变化经常调整营养液配方。

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