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)

★ (一) 总盐分浓度的要求

根据Hewitt对许多无土栽培研究结果的总结，以渗透压表示的营养液的浓度，其范围一般在0.3~1.5atm之间，适中浓度为0.9atm,经浓度转换，不同表示方法之间的范围如表

（二）不同营养元素比例与浓度的要求

营养液中总浓度按植物生理要求确定后,还要考虑各营养元素在其中的比例与浓度,这两个指标的确定要考虑生理平衡与化学平衡的适宜性

1.生理平衡

就是植物能在营养液中按其生理要求吸收到所需的一切营养元素，且要吸收到符合比例的数量。影响营养液生理平衡的因素主要是营养元素之间的拮抗作用

阳离子中Ca2+对Mg2+吸收的拮抗作用；NH4+、H+、K+会抑制植物对Ca2+ 、Mg2+ 、Fe2+等的吸收，特别是H+对Ca2+吸收的抑制作用尤其明显，如在酸度较低时，常会由于Ca2+的吸收受阻而出现缺钙的生理失调症状；

而阴离子如H2PO4-、NO3-和Cl-之间也存在着不同程度的拮抗作用。

常见配方

园试标准配方（日）：分析植株对不同元素的吸收量，来决定营养液配方的组成。

山畸配方(日）：根据作物吸收元素量与吸水量之比（吸收浓度），来决定营养液配方的组成。斯泰纳配方（荷）：根据作物对离子的吸收具有选择性而提出的。斯泰纳营养液以阳离子（Ca2+、Mg2+ 、K+）之当量和与相近的阴离子（PO43-、NO3-和SO42-)之当量和相等为前提，而各阳、阴离子之间的比值，则是根据植株分析得出的结果而制定的。

阳离子之比值K+ ：Ca2+：Mg2+ =45:35:20

阴离子之比值NO3- ：PO43-：SO42- =60:5:35

Arnon-Hoagland以植株化学分析确定番茄营养液配方的方法

山崎肯哉根据植物吸收营养液中养分和水的比值，吸收浓度，来确定营养液配方的方法

2.化学平衡

就是要考虑营养液中某些营养元素的化合物，当其离子浓度达到一定值时，会相互作用形成难溶性沉淀而从营养液中析出，使营养液中营养元素的比例失去平衡。主要要通过调节浓度及营养液pH来避免部分元素对析出。

几乎是任何平衡的营养液配方中都存在着以下产生沉淀的可能：

Ca2+与SO42-相互作用产生CaSO4沉淀；Ca2+与磷酸根(PO43-或HPO42-)产生Ca3(PO4)2或CaHPO4沉淀；Fe3+与PO43-产生Fe PO43-沉淀以及Ca2+ ，Mg2+与OH-产生Ca(OH)2和Mg(OH)2沉淀。

这些沉淀有的产生与阴阳离子的浓度有关，而有些阴离子如磷酸根、氢氧根的浓度高低与溶液的酸碱度又有很大的关系。

因此要避免在营养液中产生难溶性化合物应采取

①适当降低阴阳离子浓度的方法来解决，

②通过适当降低溶液的pH值使得某些阴离子的浓度降低的方法

NO3-N和NH4-N盐类的性质及其对营养液平衡带来的影响

铵态氮源都是生理酸性盐，使得介质的pH下降。介质中高浓度的H+对植物吸收Ca2+有很强的拮抗作用，易使植物出现缺钙的症状；甚至还会对植物根系造成直接的伤害，产生根系腐烂等现象。

硝态氮源均为生理碱性盐，使得介质的pH值上升，其结果是可能造成某些营养元素在高pH 值下产生沉淀而使其有效性降低，如Fe、Mn、Mg等元素。

（一）NO3-N和NH4-N的选择问题

氮源的选择是无土栽培以至整个农业生产上长期以来不断讨论的问题，内容主要集中在NO3-N和NH4-N何者为优的问题上。在无土栽培尤其是水培条件下，要考虑两种氮源的盐类的性质的主要区别及其对营养液平衡带来的影响。

NO3-N和NH4-N对植物生长具有同等效果，为什么NH4-N难以真正取代NO3-N ？

目前世界上大多数营养液配方，都是采用硝态氮作为氮源的。

原因：

1、主要是硝态氮所引起的生理碱性较为缓慢且易于控制，而铵态氮引起的生理酸性较为迅速，植物本身难以抵抗，且难以控制。

2、植物对于NO3--N的过量吸收也不会对植物本身造成伤害；而植物吸收NH4+-N过多则易出现中毒的症状。

因此，利用硝态氮作为氮源对植物是较为安全的。

(二) 降低产品硝酸盐含量措施用硝态氮作为营养液的氮源时，由于植物对NO3-—N普遍存在着奢侈吸收，这就会使得许多植物特别是绿叶类和根茎类蔬菜作物硝酸盐含量较高，从而可能影响到人类的健康。

1.以铵代硝或以脲代硝

通过在营养液中以铵态氮或酰胺态氮来全部或部分代替原有配方中的硝酸盐，并控制营养液的pH值变化和适当增加Ca2+、K+等的供应量，使作物生长正常，产量不降低而产品的硝酸盐含量降低。

2.收获前断氮的方法

在收获之前中断或减少氮素的供应数量，可以达到降低产品中硝酸盐含量的目的。

3. 加强栽培管理，促进硝态氮代谢

植物吸收NO3-后通过硝酸还原作用转变成NH4+，然后进入氨基酸、蛋白质代谢之中。硝酸还原作用的强弱直接关系到植物体内NO3-的含量，增加光照强度、注意营养液的元素平衡（特别是钼的供应）、加强根际氧气供应等可促进植物对NO3-的转化利用，从而降低产品中硝酸盐的含量。

4. 采用有机生态型无土栽培

中国农科院花卉蔬菜研究所试用“有机生态型无土栽培”，即用有机肥源而代替化学肥料来种植作物，发现可以在一定程度上降低产品的硝酸盐含量。

五、营养液的p H

（一）营养液的pH对植物生长的影响

直接的影响:营养液pH的过高或过低,都会直接伤害植物的根系,其伤害范围在pH=4-9之外间接的影响:使营养液中营养元素的有效性降低以致失效. pH＞7时,P、Ca、Mg、Fe、B、Zn有效性会降低，尤其会影响Fe的吸收；pH＜5时，H+浓度过高对Ca2+的吸收会产生拮抗

（二）营养液pH的变化受以下四方面因素影响

1. 营养液中生理酸性盐和生理碱性盐的用量和比例：其中又以氮源和钾源的盐类起最大作用

2. 每株植物占有的营养液体积的大小：体积越大，变化越慢

3.营养液的更换速率：通过营养液的更换可以减轻pH值变化的强度和延缓其变化的速度。但在生产中使用不经济且费时费力。只有在进行严格的科学试验时才会用到这种方法。

4.配制营养液的水质：如果使用硬水来配制营养液，其pH值在栽培过程中会升高，这可通过适当调整配方中的Ca2+、Mg2+用量以及用稀酸液中和的方法来进行控制。

（三）营养液pH的控制

1.治标不治本的方法：酸碱中和的方法

2.治本的方法：调整营养液配方的方法

六、营养液的铁源

1.最初使用无机盐，如FeCL3、FeSO4等。这些铁盐在pH升高时很容易变成FePO4、Fe(OH)3沉淀而失效，甚至在中性情况下也会被氧化成碱式盐沉淀，常造成植物缺铁

2.以后改用有机酸铁，如柠檬酸铁和酒石酸铁。这些化合物虽比无机盐好些，但本身很不稳定，故其效果也不理想

3.近代化学科学的进展，明确螯合铁用于无土栽培营养液中作铁源，效果很好

七、营养液微量元素的供给

微量元素是指在植物体内含量低于千分之一以下,植物所必须的8种微量元素,除Fe外,其他微量元素在一般水源及使用的非纯品肥料中都附带有植物所需要的量.

第三节营养液的配置技术

一、水和原料纯度的计算

1. 水

在软水地区，水中的化合物含量较低，只要是符合前述的水质要求，可直接使用；

在硬水地区，应根据硬水中所含Ca2+、Mg2+数量的多少，将它们从配方中扣除。

Ca(NO3)2·4H2O MgSO4.7H2O

2. 原料

配制营养液的大量元素化合物原料大多使用工业原料或农用肥料，常含有吸湿水和其它杂质，纯度较低，因此，在配制时要按实际含量来计算。

如营养液配方中KNO3用量为0.5g/L，而其纯度为95%，则实际用量应为0.53g/L(0.5/95%)。微量元素多使用化学试剂，可直接称样。

二、营养液配制的原则总的原则：避免沉淀的产生。

即确保在配制和使用营养液时不会产生难溶性化合物的沉淀。

容易与其他化合物起作用而产生沉淀的盐类，在浓溶液时不能混合在一起。

在实践中多运用难溶性物质溶度积法则作指导

对容易产生沉淀的盐类化合物实行

分别配制

分罐保存

使用前再稀释、混合

或对营养液进行酸化保存

溶度积法则

溶度积法则是指存在于溶液中的两种能够相互作用形成难溶性化合物的阴阳离子，

当其浓度(以mmol为单位)的乘积大于这种难溶性化合物的溶度积常数(Sp)时，就会产生沉淀，

否则，就没有沉淀的产生

难溶性化合物的溶度积常数(Sp)可在有关的化学手册中查得。

三营养液的配制方法

方法：

（1）浓缩营养液稀释法;（2）直接称量配制法。

贮液池/tank

地下贮液池设置的好处：

①作为营养液调节的场所：营养液pH值的调整、养分和水分的补充等均在贮液池中进行。

②增大种植系统营养液的总量，使每株占有的营养液量增大，从而使营养液的浓度、组成、

pH值、溶解氧含量以及液温等不易发生较剧烈的变化。

营养液循环系统

包括供液系统和回流系统两大部分组成

供液系统包括

1、供液管道

2、水泵

3、调节流量的阀门等

回流系统包括/reflux system

1、回流管道

2、种植槽中的液位调节装置

供液管道/supplying pipe

指从地下贮液池经由水泵然后通向各个种植槽的各级管道。（注意：所有的管道均需采用塑料管，勿用镀锌水管或其它金属管）。

种植槽的准备

/The preparation of plantation trough before planting

新建种植槽的处理/The treatment of new plantation trough

新建的种植槽和贮液池，由于是用水泥和砖砌而成的，在新建时会在浸水之后有一些碱性物质溶解出来，此时浸泡后水溶液的酸碱度可高达pH11，因此要对种植槽和贮液池进行使用前的处理。

具体的处理方法为：

先用清水浸泡种植设施2~3天，洗刷浸泡出来的碱性物质，抽去浸泡液，然后再放清水浸泡2~3天，再清掉，如此反复数次，直至加入清水后pH值稳定在6.5~7.5之间即可使用。

为了加快新建种植系统的处理速度，缩短处理时间，可在经过2~3次清水浸泡后再加入稀酸中和或加入磷酸盐处理。

具体方法：首先把酸稀释为2~3mol/L的浓度，然后加入到贮液池中，开启水泵循环，调节至浸泡液的pH2左右，在浸泡过程中，浸泡液的pH值还会上升，可再加入稀酸，浸泡到pH值稳定在pH6.5~7.5之间。如再加入数次稀酸后浸泡液的pH值仍在8.0以上，则可排掉浸泡液，再放入清水和稀酸浸泡，直至pH值稳定在pH6.5~7.5的范围为止。

换茬时的清洗与消毒(1) 把定植杯连同残留在杯中的残根一起从定植板中取出，将杯中的残根和小石砾倒出，把残根从石砾中清掉，用水冲洗石砾和定植杯，尽量将细碎的根系和其它杂质冲走，然后把石砾和定植杯分别集中放在容器中进行消毒。

消毒时可用含有0.3%~0.5%有效氯的次氯酸钠或次氯酸钙溶液或含有0.4%的甲醛(福尔马林)溶液浸泡1天，或用5000分之一浓度的高锰酸钾溶液浸泡30分钟，倒掉消毒液，用清水冲洗即可。

(2) 种植槽、贮液池和循环管道的清洗和消毒：用清水冲洗干净，然后用上述的消毒液开启水泵来循环消毒。

循环消毒时在种植槽中不需要保留液层，直接让消毒液从供液管中流到种植槽再经回流管道流到贮液池中，以节省消毒液用量。

（一）浓缩营养液(母液)稀释法首先把相互之间不会产生沉淀的化合物分别配制成浓缩营养液，然后根据浓缩营养液的浓缩倍数稀释成工作营养液。

1. 浓缩营养液的配制

（1）确定浓缩倍数：大量元素一般可配制成浓缩100、200、250或500倍液；微量元素由于其用量少，可配制成500或1000倍液。

（2）化合物分类：

一般将一个配方的各种化合物分为不产生沉淀的3类。

浓缩A液——以钙盐为中心，凡不与钙盐产生沉淀的化合物均可放置在一起溶解；如Ca(NO3)2和KNO3，浓缩100~200倍

浓缩B液——以磷酸盐为中心，凡不与磷酸盐产生沉淀的化合物可放置在一起溶解；如NH4H2PO4 MgSO4浓缩100~200倍

浓缩C液——将微量元素以及起稳定微量元素有效性(特别是铁)的络合物放在一起溶解，1000倍

四、营养液配制的操作规程1、营养液原料的计算过程和最后结果要反复核对,确保准确无误；

2、称取各种原料时要反复核对称取数量的准确,并保证所称取的原料名实相符。特别是在称取外观上相似的化合物时更应注意；

3、已经称量的各种原料在分别称好之后要进行最后一次复核，以确定配制营养液的各种原料没有错漏；

4、建立严格的记录档案，将配制的各种原料用量、配制日期和配制人员详细记录下来，以备查验。

五、注意事项1、为防止母液产生沉淀，长时间贮存时，一般可加硝酸或硫酸将其酸化至pH3~4，放置于阴凉避光处保存，C母液最好用深色容器贮存。

2、直接称量配制工作营养液时，在贮液池中加入钙盐及不与钙盐产生沉淀的盐类之后，不要立即加入磷酸盐及不与磷酸盐产生沉淀的其它化合物，而应在水泵循环大约30min或更长时间之后再加入。加入微量元素化合物时也应如此。

3、配制工作营养液时如发现有少量沉淀产生，应延长水泵循环流动时间以使产生的沉淀再溶解。

4、如通过较长时间循环之后仍不能使这些沉淀再溶解，应重新配制，否则可能出现营养元素的缺乏或不平衡面表现出的生理失调症状。

第四节营养液的管理

一、营养液配方的管理

即使同一种作物，不同生育期、不同栽培季节，营养液配方也应略有不同，作物的种类不同，营养液配方也不同，要根据作物的种类、品种、生育阶段、栽培季节进行配方管理

二、营养液浓度管理

营养液浓度的管理不仅影响作物的产量，还会影响作物的品质。无土栽培网纹甜瓜，收获前提高营养液管理浓度，可以增加果实的糖度。番茄无土栽培时高浓度管理比低浓度管理的果实糖度高。

不同作物营养液管理指标不同。同一作物的不同生育期营养液浓度管理也不相同。不同季节营养液浓度管理也不同,一般夏季用的营养液浓度比冬季略低些为好。

三、营养液pH值的管理

营养液的pH值一般要维持在最适pH范围，尤其水培，对于pH值的要求更为严格。这是因为各种肥料成分均以离子状态溶解于营养液中，pH值高低会直接影响各种肥料的溶解度，从而影响作物的吸收。尤其在碱性情况下，会直接影响金属离子的吸收而发生缺素的生理病害。

四、营养液温度的管理

营养液温度对植物生育影响很大，液温适宜可以减小气温过低或过高对作物的影响。

一般来说，夏季的液温保持不超过20℃，冬季的液温保持不低于15℃，对适应于该季栽培的大多数作物都是适合的

五、供液方法与供液次数的管理

无土栽培的供液方法有连续供液和间歇供液两种。基质栽培或岩棉培通常采用间歇供液方式。每天供液1-3次，每次5-10分钟，供液量一般以见到20%-30%回液量为度。供液次数多少要根据季节、天气、苗龄大小、生育期来决定。

六、营养液的补充与更新

对于非循环供液的基质栽培或岩棉培由于所配营养液一次性使用，所以不存在营养液的补充与更新，而循环式供液方式就存在营养液的补充与更新问题。

为什么要进行营养液的补充更新？

在循环供液过程中，每循环一次，营养液被作物吸收、消耗，液量会不断减少，因此必须进行水分和养分的及时补充。

如何进行水分补充？

水分的补充需要每天进行,每天的补水次数,要根据作物长势、每株占液量和耗水快慢而定，一般以不影响营养液正常循环流动为原则。

如何进行养分补充？

养分的补充，一般当营养液浓度降到原来浓度的1/2或70%，需及时补充养分。

营养液更新就是把使用一段时间以后的营养液全部排弃，重新配制。虽然说所配营养液是均衡营养液，但只是相对而言，使用时间长了，营养液组成浓度也会发生变化，阻碍作物正常生长的物质就会在营养液中积累，为了避免植株生育缓慢或发生生理病害，一般在营养液连续使用2个月以后进行一次全量或半量的更新

七、营养液的消毒

无土栽培过程中地上部一些病菌也会通过空气、水以及使用的装置、器具等传染，尤其是营养液循环使用的情况下，如果栽培床上有一棵病株，就会有通过营养液传染整个栽培床的危险，所以需要对使用过的营养液进行消毒

营养液溶存氧的管理

生长在营养液中的根系，其呼吸所需氧的两个来源。

溶存于营养液中的氧和依靠植物体内形成的氧气输导组织从地上部向根系输送氧。不同作物，其第二种氧源提供能力不同，如旱地作物、沼泽植物和耐淹的旱地作物，其根系泌氧能力不同。

第二章固体基质

无土栽培生产中，固体基质的使用是一个非常重要的环节。在有固体基质的营养液栽培中，固体基质是必要的基础。即使是NFT或深水培中，在育苗阶段和定植时也需用到固体基质。第一节固体基质的作用与选用原则

一、固体基质的作用

支持锚定，固定根系；保持水分，珍珠岩可吸收相当于本身重量3—4倍的水分，泥炭可以吸收保持相当于本身重量10倍以上的水分；透气性好，可以解决水培中氧含量低的矛盾；缓冲作用；部分营养作用

二固体基质的性质

（一）基质的物理性质

对作物生长有较大影响的基质物理性质主要有容重、总孔隙度、大小孔隙比、及颗粒大小等（二）基质的化学性质

对栽培作物生长有较大影响的基质化学性质主要有基质的化学组成及由此而引起的化学稳定性、酸碱性、物理化学吸收能力（pH及阳离子代换量），缓冲能力和电导率等

1、基质的化学稳定性：固体基质的化学稳定性是指基质发生化学变化的难易程度。无土栽培基质要求有较强的化学稳定性，减少其对营养液平衡的影响

2 、基质的酸碱性（PH）：对于过酸、过碱的基质都必须进行调节。炉渣使用前冲洗

3、基质阳离子代换量(Cation Exchange Capacity, CEC) ：以100g基质代换吸收阳离子的毫克当量数（CEC）来表示

4 、基质的缓冲能力：指基质在加入酸、碱物质后，基质本身所具有的缓和酸、碱性（PH）变化的能力（Buffering effect of solid medium）

5 、基质的电导率：

指基质未加入营养液之前，本身原有的电导率。

三固体基质选用原则

有两个原则：一是适用性；二是经济性

适用性：基质的容重在0.5左右，总孔隙度在60%左右；大小孔隙比在1:1.5~4左右，化学稳定性强，酸碱度接近中性，没有毒性物质存在，都是适用的

经济性：就近就地取材，成本低廉，生产效果较好

第二节各种基质的性能

一、无土栽培基质分类

按基质来源可分为：天然基质:如砂、石砾等；人工合成基质:如岩棉、泡沫塑料、多孔陶粒等

按基质组成可分为：无机基质:如砂、石砾、岩棉、蛭石、珍珠岩等；有机基质:如树皮、泥炭、稻壳等；

按基质性质可分为：惰性基质:基质本身不供应养分或不具有阳离子代换量, 如砂、石砾、岩棉等；惰性基质:基质本身不供应养分或不具有阳离子代换量, 如砂、石砾、岩棉等

按基质使用时组分不同可分为：单一基质:以一种基质作为生长介质，如砂培、砾培、岩棉培等；混合基质:由两种或两种以上基质按一定比例混合，克服单一基质造成的容重过轻、过重、通气不良或通气过剩等缺点。

二、常用基质的性能（此处略去500字）

第三节基质的消毒与更换

一、消毒

药剂消毒

1、甲醛消毒

2、溴甲烷消毒

3、氯化苦消毒

4、高锰酸钾消毒二、基质的更换在不能进行连作的作物种植中，如果后作仍种植与前作同一种或同一类作物时，应采取上述的一些消毒措施来进行基质消毒，

但这些消毒方法大多数不能彻底杀灭病菌和虫卵，要防止后作病虫害的大量发生，可进行轮作或更换基质。

第五章常用水培生产设施及管理

培的主要特征是植物的根系不是生活在固体基质中，而是生活在营养液中。要使水培能够成功，其设施必须具备四项基本功能：

★能装住营养液而不致漏掉

★能锚定植物并使根系浸润到营养液

★使营养液和根系处于黑暗之中

★使根系获得足够的氧

三大水培设施类型

深液流技术（Deep Flow Technique）：液流较深，植株悬挂于液面上，其重量由定植网框或定植板块承载，根系泼垂于营养液中

营养液膜技术（Nutrient Film Technique）：液层较浅，植株置放于盛液槽底面，根系平展于槽底，营养液以很薄的一层通过

浮板毛管水培技术

（Floating Capillary Hydorponics)：属于深夜流技术，利用浮板和无纺布使部分根系生长在湿气中，有效解决了DFT根系缺氧的矛盾

第一节深夜流(DFT)栽培技术

一、DFT主要特征

深: 指所用的营养液的液层较深,相宜相应的盛载营养液的种植槽也较深

悬: 植株悬挂于营养液的水平面上,使植株的根颈离开液面,伸出的根系又能触到营养液

流: 营养液循环流动

营养液为什么要深？：※使根际环境相对稳定

营养液流动有什么优点？

※增加溶存氧※消除根表有害代谢产物的局部累积※消除根表与根外营养液的养分浓度差，使养分及时送到根表※促进因沉淀而失效的营养液重新溶解，防止缺素症发生

设施的结构

种植槽:一般宽度为30-90cm,槽内深度12-15cm,槽长度为10-20m.

悬杯定植板:用硬泡沫聚苯乙烯板块制成,厚2-3cm,板上开定植孔

地下贮液池:增大营养液的缓冲能力,为根系创造稳定生存环境,贮液池大小依据栽培作物种类而定,大株型作物每株占液15-20L,小株型作物每株占液3L

营养液循环系统:包括供液管道、回流管道、种植槽内液面控制管及水泵、定时器等

三栽培管理技术要点

1 种植槽的准备

新建水泥结构种植槽和贮液池的处理

新建水泥结构种植槽和贮液池会有碱性物质析出,用稀硫酸或稀盐酸浸渍中和,浸渍到pH稳定在6-7之间,排出浸渍液,用清水冲洗2-3次即可

换茬后种植槽、贮液池及循环管道的消毒

用含0.3%-0.5%有效氯的次氯酸钠或次氯酸钙溶液喷洒槽池内外所有部位,再用定植板或池盖板盖住保持湿润30分钟,然后用清水冲洗待用;管道内部用同样浓度的有效氯循环30分钟2 栽培管理

（1）栽培作物种类的选定：

（2）秧苗准备与定植：定植后对槽内液面的要求：当幼苗根尚未伸出或只少部分伸出定植杯时，液面高能浸住杯脚1—2cm处，保证水分、养分吸收，但不能使液面高至定植板（O2扩散受阻，根系窒息）当大量根群深入营养液后，调低液面

（3 ）营养液的配制与管理：

★营养液配方的选用：

★种植槽内液面的调节：

四对DFT的评价

营养液相对稳定；悬杯式定植,有半水气培性质,较易解决水气矛盾；适宜多种作物栽培；营养成分利用充分,不污染环境

第二节营养液膜技术(NFT)

一、特征

☆不用固体基质，营养液仅为数毫米深的浅层在槽中流动

☆营养液浅层循环流动，根系一部分浸在浅层营养液中，另一部分暴露于种植槽的湿气中，解决了吸氧与吸水的矛盾

☆种植槽是用轻质塑料薄膜制成，设备轻便，成本低

二、设施结构

NFT设施主要由种植槽、贮液池、营养液循环流动装置三个主要部分组成

种植槽:按种植作物种类的不同可分为两类,一是株型较高大的作物用的,二是株型较矮小作物用的

大株型作物种植槽:用0.1-0.2mm聚乙烯薄膜围成等腰三角形,长20-25m,槽底宽25-30cm,槽高20cm ,要求有1:75的坡降,槽底垫一层无纺布

小株型作物用的种植槽:用玻璃钢或水坭制成波纹瓦做槽底,长20米左右,坡降1:75

贮液池和循环供液系统同DFT ,贮液池大小,大型作物以每株5L计算;小型作物以每株1L计算

NFT槽底铺无纺布的作用

防止乱流；保持水分；避免根垫底部缺氧

循环流动系统：主要由水泵、管道及流量调节阀门组成

水泵：应选用耐腐蚀的自吸泵或潜水泵。水泵的功率大小，应与整个种植面积营养液循环流量匹配。

功率太小：流量不足，供液量达不到要求

功率太大：造成浪费，也可能因压力太大损坏管道

管道：采用塑料管道，以防止腐蚀，安装时要严格密封

供液管：水泵接出主管，在主管上接出支管，其中一条支管引回贮液池，以增加溶氧

回流管：集液回流主管要有足够大的口径，以免滞溢

其他辅助设施:包括间歇供液定时器、电导率自控装置、pH自控装置、营养液加温冷却装置和安全报警装置

三栽培管理技术要点

种植槽的准备

※新槽：主要检查各部件是否合乎要求，槽底是否平顺和有无渗漏

※换茬后重新使用的槽：检查有无渗漏，并消毒

育苗与定植

※大株型种植槽的育苗与定植：定植的苗需要带有固体基质或多孔塑料钵以锚定植株，秧苗必须达到一定高度，使其茎叶能伸出三角形槽顶的缝以上

※小株型种植槽的育苗与定植：可用海绵块、岩棉块、无纺布等育苗

营养液的配制与管理

供液方法：NFT的供液方法是比较讲究的。浅液层的特点容易使营养液中含有的养分和氧被消耗到很低，造成槽尾植株吸氧和养分不足，同一栽培槽上植株生长不均匀，因此，通常采用连续和间歇供液方式

从定植后到根垫开始形成之前——连续供液

根垫形成后——间歇供液

液温的管理

各种作物对液温的要求是有差异的，但对大多数作物来讲，夏季液温控制在28—30℃.冬季不低于12—15℃均是适宜的

稳定液温的措施

★加大供液量★将贮液池建于室内或深埋地下，将管道埋于地下★在种植槽上使用一些泡沫塑料增强槽的稳温性能

对NFT评价:

★是第一次投资最少、施工最易的一种无土栽培设施

★液层浅,较好解决根系需氧问题

★在配套自动控制装置的情况下，易于实现生产过程的自动化

★设施的耐用性差，后续的维修、更换和生产资料耗费资金较多

★液层浅，稳定性差，要求管理精细，对管理人员的技术水平要求高

★ NFT为封闭循环系统，一旦发生根系病害，极易在系统内扩散

第三节、浮板毛管水培（FCH）技术

一、FCH的设备组成

FCH系统由营养液池、种植槽、营养液循环系统和控制系统组成

营养液池：一般设在温室或大棚中间或一端，温室长度在30米以内，设在一端；超过30米，设在中间，1000m2温室面积，需配10m3的贮液池

种植槽：由定型聚苯乙烯泡沫槽连接而成，每个槽长1米，宽0.4米，高0.1米，总长以15~30米为宜，槽内铺一层0.3~0.4mm的黑白双色膜，槽内放置浮板，板上覆盖一层25cm宽的无纺布（50g/m2)

营养液循环系统：由水泵、阀门、主管道、支管道、空气混合器、集液管道组成

水泵宜选用耐腐蚀的潜水泵，水泵功率要根据栽培规模、供液口数量与流量、管道阻力来选择，原则是保证每个供液口有5~6L/min的供液量

控制系统:由定时、控温、自动加水和营养液的EC、pH的检测和调控设备组成

二、FCH系统的特点

★培养湿气根，创造丰氧环境，改善根系供氧

★营养液供给稳定，不怕短期停电

★根际环境稳定

★设备投资少，运行能耗省。3个标准大棚（540m2）叶菜投资1.8万元,果菜投资1.8万元