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無土栽培營養液濃度的表示方法

來源：作者：發布時間：2013-07-12 11:27

一、直接表示法在一定重量或一定體積的營養液中，所含有的營養元素或化合物的量來表示營養液濃度的方法統稱為直接表示法。在無土栽培的營養液配制中最常用的是用一定體積的營養液含有營養元素或化合物的數量來表示其濃度。 1、化合物重量/升(g/L，mg/L) 即每升(L)營養液中含有某種化合物重量的多少。常用克/升(g/L)或毫克/升(mg/L)來表示。例如，一個配方中Ca(NO3)2.4H2O、KNO3、KH2PO4和MgSO4•7H2O的濃度分別為590mg/L、404mg/L、136mg/L和246mg/L，即表示按這個配方配制的營養液中，每升營養液含有Ca(NO3)2.4H2O、KNO3、KH2PO4和MgSO4.7H2O分別為590毫克、404毫克、136毫克和246毫克。由于在配制營養液的具體操作時是以這種濃度表示法來進行化合物稱量的，因此，這種營養液濃度的表示法又稱工作濃度或操作濃度。 2、元素重量/升(g/L，mg/L) 指在每升營養液中某種營養元素重量的多少。常用克/升(g/L)或毫克/升(mg/L)來表示。例如一個配方中營養元素N、P、K的含量分別為150、80和170mg/L，即表示這一配方中每升含有營養元素氮150毫克、磷80毫克和鉀170毫克。用這種單位體積中營養元素重量表示營養液濃度的方法在營養液配制時不能夠直接應用，因為實際稱量時不能夠稱取某種元素，因此，要把單位體積中某種營養元素含量換算成為某種營養化合物才能稱量。在換算時首先要確定提供這種元素的化合物形態究竟是什么，然后才將提供這種元素的化合物所含該元素的百分數來除以這種元素的含量。例如，某一配方中K的含量為160mg/L，而此時的鉀是由硝酸鉀來提供的，查表或計算可知硝酸鉀含K量為38.67%，則該配方中提供160mgK所需要KNO3的數量=160mg÷38.67%=413.76mg，也即要提供160mg的K需要有413.76mg的KNO3。用單位體積元素重量來表示的營養液濃度雖然不能夠作為直接配制營養液來操作使用，但它可以作為不同的營養液配方之間濃度的比較。因為不同的營養液配方提供一種營養元素可能會用到不同的化合物，而不同的化合物中含有某種營養元素的百分數是不相同的，單純從營養液配方中化合物的數量難以真正了解究竟哪個配方的某種營養元素的含量較高，哪個配方的較低。這時就可以將配方中的不同化合物的含量轉化為某種元素的含量來進行比較。例如，一個配方的氮源是以Ca(NO3)2•4H2O 1.0g/L來提供的，而另一配方的氮源是以NH4NO3 0.4g/L來提供的。單純從化合物含量來看，前一配方的含量比后一配方的多了1.5倍，不能夠比較這兩種配方氮的含量的高低。經過換算后可知，1.0g/L Ca(NO3)2•4H2O提供的N為118.7mg/L，而0.4mg/L提供的N為140mg/L，這樣就可以清楚地看到后一配方的N含量要比前一配方的高。 3、摩爾/升(mol/L) 指在每升營養液中某種物質的摩爾數(mol)。而某種物質可以是化合物(分子)，也可以是離子或元素。每一摩爾某種物質的數量相當于這種物質的分子量、離子量或原子量，其質量單位為克(g)。例如，1摩爾的鉀元素(K)相當于39.1g，1摩爾的鉀離子(K+)相當于39.1克，1摩爾的硝酸鉀(KNO3)相當于101.1克。由于無土栽培營養液的濃度較低，因此，常用毫摩爾/升(mmol/L)來表示。1mol/L=1000mmol/L。在配制營養液的操作過程中，不能夠以毫摩爾/升來稱量，需要經過換算成重量/升后才能稱量配制。換算時將每升營養液中某種物質的摩爾數(mol/L)與該物質的分子量、離子量或原子量相乘，即可得知該物質的用量。例如，2mol/L的KNO3相當于KNO3的重量=2mol/L×101.1g/mol=202.2g/L 二、間接表示法 1、電導率(Electric Conductivity，EC) 由于配制營養液所用的原料大多數為無機鹽類，而這些無機鹽類多為強電解質，在水中電離為帶有正負電荷的離子，因此，營養液具有導電作用。其導電能力的大小用電導率來表示。電導率是指單位距離的溶液其導電能力的大小。它通常以毫西門子/厘米(ms/cm)或微西門子/厘米(μs/cm)來表示[以前用毫姆歐/厘米(m /cm)或微姆歐(μ /cm)來表示，現已不用此單位]。因為作為配制營養液的鹽類溶解于水后而電離為帶正負電荷的離子，因此，營養液的濃度又稱為鹽度或離子濃度。營養液中的鹽度不同，其導電性也不相同。在一定的濃度范圍之內，營養液的電導率隨著濃度的提高而增加；反之，營養液濃度較低時，其電導率也降低。因此，通過測定營養液中的電導率可以反映其鹽類含量，也即可以反映營養液的濃度。通過測定營養液的電導率只能夠反映其總的鹽分含量，不能夠反映出營養液中個別無機鹽類的鹽分含量。當種植作物時間較長之后，由于根系分泌物、根系生長過程脫落的外層細胞以及部分根系死亡之后在營養液中腐爛分解和在硬水條件下鈣、鎂、硫等元素的累積也可提高營養液的電導率，此時通過電導率儀測定所得的電導率值并不能夠反映營養液中實際的鹽分含量。為解決這個問題，應對使用時間較長的營養液進行個別營養元素含量的測定，一般在生產中可每隔1個半月或2個月左右測定一次大量元素的含量，而微量元素含量一般不進行測定。如果發現養分含量太高，或者電導率值很高而實際養分含量較低的情況，應更換營養液，以確保生產的順利進行。在無土栽培生產中為了方便營養液的管理，應根據所選用的營養液配方為1個劑量，并以此為基礎濃度(S)，然后以一定的濃度梯度差(如每相距0.1或0.2個劑量)來配制一系列濃度梯度差的營養液，并用電導率儀測定每一個級差濃度的電導率值。由于營養液濃度(S)與電導率值(EC)之間存在著正相關的關系，這種正相關的關系可用線性回歸方程來表示： EC=a+bS (a、b為直線回歸系數) 例如，山崎(1987)用園試配方的不同濃度梯度差所配制的營養液的電導率值見表3-2。從表中的數據可以計算出電導率與營養液濃度之間的線性回歸方程為： EC=0.279+2.12S (r(10)=0.9994) 通過實際測定得到某個營養液配方的電導率值與濃度之間的線性回歸方程之后，就可在作物生長過程中，測定出營養液的電導率值，并利用此回歸方程來計算出營養液的濃度，依此判斷營養液濃度的高低來決定是否需要補充養分。

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