营养液原料的选择——气雾栽培系列技术之(6)

水培居哇 2024-03-18 00:08:19

营养液配制的原料有很多,在配制过程中可以选一种或几种原料来配制。现把常用的原料整理如下:

1、用于营养液配制的含氮化合物

(1)硝酸钙[Ca(NO3)2·4H2O] 分子量为236.15,含有氮和钙两种营养元素,其中氮(N)含量为11.9%,钙(ca)含量为17.0%。硝酸钙外观为白色结晶,极易溶解于水中,20℃时100g水可溶解129.3g,吸湿性极强,暴露于空气中极易吸水潮解,高温高湿条件下更易发生,因此,贮藏时应注意密闭并放置于阴凉处。硝酸钙是一种生理碱性盐,作物根系吸收硝酸根离子的速率大于吸收钙离子,因此表现出生理碱性。由于钙离子也被作物吸收,其生理碱性表现得不太强烈,随着钙离子被作物吸收之后,其生理碱性会逐渐减弱。硝酸钙是目前无土栽培中用得最广泛的氮源和钙源肥料。特别是钙源,绝大多数营养液配方都是由硝酸钙来提供。

四水硝酸钙

(2)硝酸铵(NH4NO3)分子量为80.05,硝酸铵中氮含量为35%,其中铵态氮(NH+-N)和硝态氮(N03--N)含量各占一半。硝酸铵外观为白色结晶,农用及部分工业用硝酸铵为了防潮常加入疏水性物质制成颗粒状。其溶解度很大,20℃时100g水中可溶解214.0g。硝酸铵的吸湿性很强,易板结,纯品硝酸铵暴露于空气中极易吸湿潮解,因此,在贮藏时应密闭并置于阴凉处。另外,硝酸铵有助燃性和爆炸性,在贮运时不可与易燃易爆物品共同存放。受潮结块的硝酸铵,不能用铁锤等金属物品猛烈敲击,应用木锤或橡胶锤等非金属性材料来轻敲打碎。因硝酸铵中含有50%的铵态氮和50%的硝态氮,由于多数作物在加入硝酸铵初始的一段时间内对铵离子的吸收速率大于硝酸根离子,因此,易产生较强的生理酸性,但当硝态氮和铵态氮都被作物吸收之后,其生理酸性逐渐消失。同时,在用量较高时,对于铵态氮较敏感的作物会影响到其他养分的吸收和植株的生长,因此,在使用硝酸铵作为营养液的氮源时要特别注意其用量。

(3)硝酸钾(K N03)分子量为101.10,硝酸钾的氮(N)含量为13.9%,钾(K)的含量为38.7%,它能够提供氮源和钾源,外观上为白色结晶,吸湿性较小,但长期贮藏于较潮湿的环境下也会结块。在水中的溶解性较好,20℃时100g水中可溶解3l.6g。硝酸钾具有助燃性和爆炸性,贮运时要注意不要猛烈撞击,不要与易燃易爆物混存一处。硝酸钾是一种生理碱性肥料。

(4)硫酸铵[(NH4)2·SO4] 分子量为132.15,硫酸铵中含氮(N)量为21.2%,外观为白色结晶,易溶于水,在20℃时100g水中可溶解75.4g硫酸铵。硫酸铵物理性状良好,不易吸湿。但当硫酸铵中含有较多的游离酸或空气湿度较大时,长期存放也会吸湿结块。溶液中的硫酸铵被植物吸收时,由于多数作物根系对NH4+的吸收速率比SO4-来得快,使得溶液中累积较多的硫酸根,呈酸性。所以,硫酸铵是一种生理酸性肥料,在作为营养液氮源时要注意其生理酸性的变化。因效果不如硝态氮,无土栽培中用得较少。

(5)尿素[(CO(NH2)2)]分子量为60.03,尿素是在高温、高压并且有催化剂存在时,由氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)反应而制得的。尿素含氮量很高,达46.6%,是固体氮肥中含氮量最高的。纯品尿素为白色针状结晶,吸湿性很强。为了降低其吸湿性,作为肥料用的尿素常制成颗粒状,外包被一层石蜡等疏水物质。所以,肥料尿素的吸湿性一般不大。尿素易溶于水,在20℃时100g水中可溶解105.0g。 加入营养液中的尿素由于在植物根系分泌的脲酶作用下,会逐渐转化为碳酸铵[(NH4)2CO3],由于作物对NH4+;比对CO32-的选择吸收速率较快,致使溶液的酸碱度降低,因此,尿素为生理酸性肥。无土栽培的气雾栽培中除了少数的配方是使用尿素作为氮源的以外,很少使用。但在基质栽培中可以混入基质中使用.

2、用于营养液配制的含磷化合物

(1)磷酸二氢钾(KH2PO4) 外观为白色结晶或粉末,分子且为136.09,含磷(P2O5)22.8%,含钾(K2O)28.6%.易溶于水,20℃时100m1水中可溶解22.6g。磷酸二氢钾性质稳定,吸水性很小,不易潮解,但贮藏在湿度大的地方也会吸湿结块。由于磷酸二氢钾溶解于水中时,磷酸根解离有不同的价态,因此对溶液pH的变化有一定的缓冲作用,它可同时提供钾和磷两种营养元素,被称为磷钾复合肥,是无土栽培中重要的磷源。

(2).磷酸二氢铵(NH4H2PO) 也称磷酸一铵或磷一铵,分子量为115.05。它是将氨气通入磷酸中而制得的。纯品的磷酸二氢铵外观为白色结晶,作为肥料用的磷酸二氢铵外观多为灰色结晶。纯品含磷(P2O5)61.7%,含氮(N)12.2%。易溶于水,溶解度大,20℃时l00ml水中可溶解36.8g。它可同时提供氮和磷两种营养元素。对溶液PH变化有一定的缓冲能力。

(3).磷酸一氢铵[(NH4)2HPO4] 也称磷酸二铵或磷二铵,分子量为132.0,20℃时100ml水中可溶解68.6g。它是将氨气通入磷酸溶液中制得的,纯品的磷酸一铵外观为白色结晶,含磷(P2O5)53.7%,含氮(N)21.2%。作为肥料用的磷酸一氢铵常含有一定量的磷酸二氢铵,为白色结晶体,呈粉状,有一定的吸湿性,易结块,易溶于水,水溶液呈中性,一般含磷量(P2O5)为20%,氮(N)18%。它对营养液或基质pH的变化有一定的缓冲能力。

3、用于营养液配制的含钾化合物

(1).硫酸钾(K2SO4) 分子量为174.26,纯品的外观为白色粉末或结晶,作为农用肥料的硫酸钾多为白色或浅黄色粉末。纯品硫酸钾含钾(K2O)52.9%。肥料硫酸钾含钾(K2O)50%-52%,含硫(S)18%,较易溶解于水,但溶解度较低,20℃时100m1水中可溶解11.1g,,吸湿性小,不结块,物理性状良好,水溶液呈中性,属生理酸性肥料。硫酸钾是无土栽培中良好的钾素肥源。

(2).氯化钾(KCl) 分子量为74.55,纯品的外观为白色结晶,作为肥料用的氯化钾常为紫红色或淡黄色或白色粉末,这与生产时不同来源的矿物颜色有关。氯化钾含钾(K2O)50%一60%,含氯(C1)47%,易溶于水,20℃时100m1水中可溶解34.0g,吸湿性小.通常不吸潮结块,水溶液呈中性,同生理酸性肥料。在无土栽培中也可作为钾源来使用,但由于氯化钾含有较多的氯离子(C1-),对忌氯作物不宜使用;此外氯化钾含有氯化钠杂质,含杂质多时应慎重使用。

(3).磷酸二氢钾见上述“含磷化合物”部分。

4、用于营养液配制的含镁、钙化合物

(1).硫酸镁(MgSO4.7H2O) 俗称泻盐,分子旦为246.48,外观为白色结晶,呈粉状或颗粒状,含镁(Mn)9.86%,含硫(S)13.01%,易溶于水。20℃时l00ml水中可溶解35.58硫酸镁。稍有吸湿性,吸湿后会结块。水溶液为中性,属生理酸性肥料,它是无土栽培中最常用的良好镁源。

(2).硝酸钙[Ca(NO3)2.4H2O] 见上述“含氮化合物”部分。

(3).氯化钙(CaCl) 分子量为110.98,外观为白色粉末或结晶,合钙(Ca)36%,含氯(Cl)64%,吸湿性强,易溶于水,20℃时100ml水中能溶解74.5g,溶液呈中性,属生理酸性肥料,在配制营养液中很少使用,可替代硝酸钙作为钙源.应慎重使用,要考虑到氯离子对作物生长的影响,主要用于作物钙营养不足时叶面喷施使用。

4、用于营养液配制的含铁化合物

用于营养液与制的铁化合物有硫酸亚铁、氯化铁、螯合铁三种,前面两种因不稳定易沉淀而失效,所以这里不作介绍。

(1)螯合铁 螯合铁是铁离子与螯合剂螯合而成的整合物。螯合铁作为营养液的铁源不易被其他阳离子所代替,不易产生沉淀,即使营养液的pH较高,仍可保持较高的有效性,而且易被作物吸收,从而解决了营养液中铁源的沉淀或氧化失效的问题;螯合铁也可用于缺素时叶面喷施。铁螯合物一般为浅棕色粉末状物质,易溶于水,常用的有:乙二胺四乙酸-钠铁(NaFeEDTA)和乙二胺四乙酸二钠铁(Na2FeEDTA)等。这些螯合铁性状稳定,易溶于水,使用方便。

5、用于营养液配制的微量元素化合物

(1)硼酸(H3BO3) 外观为白色结晶,分子量为61.83,含硼(B)17.5%,易溶于水,但冷水中的溶解度较低,20℃时100m1水中溶解5.08g硼酸,热水中较易溶解,水溶液呈微酸性,是无土栽培营养液中良好的硼源。硼素在营养液中的有效性与营养液的pH有关.一般在酸性或弱酸性条件下,硼的有效性较高,在碱性条件下,降低其有效性,有效成分被固定而发生缺硼症。

(2).硼砂(Na2B4O7.10H2O) 外观为白色或无色粒状结晶,分子量为381.37,含硼11.34%。在干燥的条件下硼砂失去结晶水而呈白色粉末状,易溶于水,20℃时l00ml水中溶解2.7g,是营养液中硼的良好来源。

(3).硫酸锰(MnSO4.4H2O或MnSO4.H2O) 外观上为粉红色结晶体,四水硫酸锰分子量为223.06,含锰24.63%,一水硫酸锰分子量为169.01,含锰32.51% 它们都易溶解于水中,20℃时100m1水中溶解62.9g,硫酸锰是无土栽培中的主要锰源。

(4).硫酸锌(ZnSO4.7H2O) 俗称皓矾,为无色斜方晶体.分子量为287.55,易溶于水,20℃时每100m1水中可溶解54.4g。在干燥的环境下会失去结晶水而变成白色粉末。含锌(Zn)22.74%、硫(S)11.15%,它是无土栽培重要的锌素来源。

(5).硫酸铜(CuSO4.5H2O) 外观为蓝色或浅蓝色结晶体,呈块状或粒体,在干燥条件下会因风化而呈白色粉末状,分子量为249.69,含铜(Cu)25.45%,含硫(S)12.84%,易溶于水,20℃时100m1水中可溶解20.7g。它是无土栽培良好的铜素来源。

(6).氯化铜(CuCl2.2H2O) 外观为蓝绿色结晶,分子量为170.48,含铜(Cu)37.28%,易溶于水,20℃时100g水中可溶解72.7g。

(7).钼酸铵[(NH4)6Mo7O24.4H2O] 为白色结晶体或蛋黄结晶体.含钼54.34%。易溶于水,为无土栽培中配制营养液的钼源,由于作物对钼的需要员极微,在基质或水中可以满足,有时不再另外加入。

6、用于营养液配制的辅助特质—络合剂

凡是两个或两个以上含有孤对电子的分子或离子(即配位体)与具有空的价电子层轨道的中心离子相结合的单元结构的物质,同时具有—个成盐基团和一个成络基团与金属阳离子作用,除了有成盐作用之外还有成络作用的环状化台物称为螯合剂,又叫络合剂。多价阳离子都能与螯合剂形成螯合物,但不同的阳离子螯合能力不一样,其稳定性也不同。不同金属阳离子形成的螯合物的稳定性以下列顺序递减:Fe3+>Cu2+>Zn2+>Fe2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+。

常见的络合剂主要有以下几种:

(1).乙二胺四乙酸(EDTA) 分子式为(CH2N)2(CH2COOH)4,分子量为292.25,外观为白色粉末,在水中的溶解度很小。常用的是乙二胺四乙酸二钠盐〔EDTA-2Na,(NaOOCH2)2NCH2N(CH2COOH)2.2H2O,分子量为372.42.外观为白色粉末状,它与硫酸亚铁作用可形成乙二胺四乙酸二钠铁(EDTA-2NaFe),由于其价格相对较便宜,因此它是目前无土栽培中最常用的铁络合剂。

(2).二乙酸三胺五乙酸(DTPA) 分子式为HOOCCH2N[CH2CH2N(CH2COOH)2]2,分子量为393.20,外观为白色结晶,微溶于冷水,易溶于热水和碱性溶液中。

(3).1.2-环已二胺四乙酸(CDTA) 分子式为(HOOCH2)2NCH(CH2)4HCN(CH2COOH)2,分子量为346.34,外观为白色粉末状,难溶于水,易溶于碱性溶液中。

(4).乙二胺N,N/双邻羟苯基乙酸(EDDHA) 分子式为(CH2N)2(OHC6H4CH2COOH)2,分子量为360,外观为白色粉末,溶解度小。

(5) 羟乙基乙二胺三乙酸(HEEDTA) 分子式为(HOOOCH2)2NCH2CH2N(CH2CH2OH)CH2COOH,分子量为278.26,外观为白色粉末状,冷水中的溶解度小,易溶于热水及碱性溶液中。

在配制营养液中最常用的是铁与络合剂所形成的螯合物,而其他的金属离子如Mn2+、Zn2+、Cu2+等在营养液中的有效性一般较高,很少使用这些金属离子与络合剂形成的螯合物。上述的几种络合剂都可以与铁盐形成螯合铁,但无土栽培宁较常用的是乙二胺四乙酸二钠铁(EDTA-2NaFe),它的分子量为390.04,含铁14.32%,外观为黄色结晶粉末,可溶于水。有时也用乙二胺四乙酸一钠铁(EDTA—NaFe),它的分子量为367.05,含铁15.22%,外观为黄色结晶粉末,易溶于水。

(注:本文内容整理自徐伟忠《现代耕作新技术------气雾栽培 》。需要高清电子书的,关注“懒人水培”,免费赠送)

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