无土栽培营养液的配制原则和方法
只有采用正确的方法来配制营养液,才可保证营养液中的各种营养元素能有效地供给作物生长所需,下面我们一起来看看无土栽培营养液配制的原则以及方法。
无土栽培营养液的配制原则和方法
一、营养液配制的原则
配制营养液的原则是保证配制和使用营养液时不溶性化合物不会沉淀。因为每种营养液配方都含有能产生不溶物的盐类,比如任何平衡的营养液平衡都含有Ca2+、Fe2+、Mn2+、Mg2+等阳离子,以及可能产生沉淀的SO42-、H2PO4-、等阴离子。当这些离子浓度较高时,它们会相互作用产生化学沉淀,形成不溶性物质。但是,如果选择平衡的营养液配方,并遵循正确的配制方法,最终配制的工作营养液不会有不溶物沉淀。要做到这一点,必须充分了解营养液配方中各种化合物的性质以及它们之间的化学反应过程,在配制过程中应用不溶性物质的溶度积规律,保证不会发生沉淀。
二、营养液的配制技术
(一)原料和水的纯度计算
由于配制营养液的原料多采用工业原料或农用化肥,往往含有吸湿水等杂质,纯度较低,配制营养液时应根据实际含量进行计算。比如营养液配方中硝酸钾的用量是0.5g/L,而原硝酸钾的含量是95%,那么通过计算原硝酸钾的实际用量应该是0.53g/L。
微量元素化合物常与高纯度试剂一起使用,实际用量较小,可直接称量。
在软水地区,水中的化合物含量较低,只要满足上述水质要求,就可以直接使用。在硬水地区,由于水中Ca2+、Mg2+离子较多,使用前需要分析水中的元素含量,这样在配制营养液时,根据配方中的用量计算实际用量时,就可以扣除水中的元素含量。在实际操作过程中,根据硬水中含有的Ca2+和Mg2+的量,从公式中扣除。比如公式中的Ca和Mg分别由Ca(NO3)2.4H2O和MgSO4.7H2O提供。此时应从水中扣除Ca(NO3)2.4H2O和MgSO4.7H2O的实际消耗量。此时,Ca (NO3) 2.4h2o中扣除Ca后的氮量减少,这种减少的氮可以用硝酸(HNO3)补充。添加的硝酸不仅可以补充氮源,还可以中和硬水的碱度。扣除硬水中mg的Mgso4.7h2o实际消耗,硫酸根(SO42-)消耗相应减少。然而,由于硬水本身含有大量的硫酸根,一般不需要补充,如果需要,可以加入少量的硫酸(H2SO4)来补充。
中和硬水碱度时,如果加入硝酸补充氮源后,水的pH值不能降低到理想水平,可以适当减少磷源的用量,加入硫酸中和硬水碱度。
通过测定硬水中各种微量元素的含量,与营养液配方中各种微量元素的含量相比,如果水中某些微量元素的含量较高,在配制营养液时可以不添加,而不足之处要补充。
由于不同硬水地区水的硬度不同,各种元素的含量也不同,所以营养液的配方要根据实际情况进行调整。
(2)营养液的配制方法
在实际生产应用中,营养液的配制方法可以是先配制浓缩营养液(或母液),再用浓缩营养液配制工作营养液;或者直接称取各种营养元素化合物,直接制成工作营养液。可根据实际需要选择制备方法。但无论选择哪种制备方法,都要以不沉淀不溶物为总的指导原则进行。
1、浓缩营养液(母液)稀释法
首先将互不产生沉淀的化合物分别配制成浓缩营养液,然后按照浓缩营养液的浓度倍数稀释成工作营养液。
(1)浓缩营养液的制备
配制浓缩营养液时,应根据配方中各种化合物的用量和溶解度确定浓度倍数。浓度因子不宜过高,否则化合物可能过饱和析出,浓度因子过高溶解缓慢,操作不便。一般以操作方便的整数倍作为浓缩倍数,大量的元素可以配制成100、200、250或500倍的浓缩液,而微量元素由于用量少,可以配制成500或1000倍的浓缩液。
为了防止配制营养液时沉淀,配方中的所有化合物不能一起溶解。相反,配方中的化合物应该分类并一起溶解。一般来说,一个配方中的化合物在没有沉淀的情况下可以分为三类。这三类化合物制备的浓缩液称为浓缩液A、浓缩液B和浓缩液C(或母液A、母液B或母液C)。
其中浓缩液a以钙盐为中心,所有不与钙盐沉淀的化合物可以一起溶解;浓缩液b以磷酸盐为中心,不与磷酸盐沉淀的化合物可以一起溶解;浓缩碳溶液溶解微量元素和络合物,稳定微量元素(尤其是铁)的有效性。由于微量元素的量少,其溶出倍数可以更高。