【正文】 作物 最適 pH值 作物 最適 pH值 作物 最適 pH值 苜蓿 ~ 大豆 ~ 燕麥 ~ 甜菜 ~ 豌豆 ~ 蕎麥 ~ 大麻 ~ 菜豆 ~ 蘿卜 ~ 白菜 ~ 三葉草 ~ 胡蘿卜 ~ 黃瓜 ~ 棉花 ~ 番茄 ~ 洋蔥 ~ 萵苣 ~ 亞麻 ~ 小麥 ~ 向日葵 ~ 馬鈴薯 ~ 大麥 ~ 粟 ~ 茶 ~ 玉米 ~ 黑麥 ~ 蕹菜 ~ (三 ) 營養(yǎng)液的酸堿度變化 主要受以下因素的影響： 1. 營養(yǎng)液中生理酸性鹽和生理堿性鹽的用量和比例 其中以氮源和鉀源的化合物所引起的生理酸堿性變化最大。 [H+]、 [OH]、 pH、 pOH與溶液酸、堿性的關(guān)系： 一般地 ， 中性溶液： [H+] =107mol/L， 即 [H+]=[OH]， pH＝ 7 酸性溶液： [H+]＞ 107mol/L， 即 [H+]＞ [OH]， pH＜ 7 堿性溶液： [H+]＜ 107mol/L， 即 [H+]＜ [OH]， pH＞ 7 因?yàn)椋?[H+][OH]=1 1014 所以： pH＋ pOH＝ 14 (二 ) 營養(yǎng)液的 pH值對植物生長的影響 直接影響： pH過高或過低 (一般在 4－ 9外 )都會傷害植物的根系； 間接影響：使?fàn)I養(yǎng)液中 的營養(yǎng)元素有效性 降低以至失效 不同作物的最適 pH值范圍有所不同。一般以 25℃ 時(shí) Kw(H2O)=1 1014 作為計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)。 在 25℃ 時(shí)，純水的離子積常數(shù) Kw=[H+][OH]=1 1014， 即 [H+]=[OH]=107mol/L，即有 1 107mol/L的水解離為 H+和 OH。 表示方法： 一般采用索侖生 (Sorensen)提出的H+濃度的負(fù)對數(shù)來表示。 因此，有機(jī)肥作為肥源在無土栽培中只能作為一定量的補(bǔ)充，而不能完全代替化學(xué)肥料。 存在問題： 利用有機(jī)肥作為作物生長全部營養(yǎng)的來源常常會出現(xiàn)營養(yǎng)元素與不同生長時(shí)期的供應(yīng)不平衡，而且有機(jī)肥中養(yǎng)分的釋放過程難以調(diào)控，特別是生長期長的作物，在生長的中后期常出現(xiàn)脫肥的現(xiàn)象。 例如：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)無土栽培技術(shù)研究室近年來的試驗(yàn)表明，通過在收獲前 1周中斷氮素的供應(yīng)，可把生菜和菜心等葉菜類的硝酸鹽含量降低到 規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) 以下，而此時(shí)的蔬菜產(chǎn)量并沒有明顯的降低。 植株硝酸鹽和亞硝酸鹽限量指標(biāo)： 世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織 (WHO/FAO) 規(guī)定：蔬菜 硝酸鹽 含量的允許上限為 432mg/kg(鮮重 ) 蔬菜 亞硝酸鹽 含量的允許上限為 4mg/kg(鮮重 ) 蔬菜 NO3N NO2N 蔬菜 NO3N NO2N 菜心 蕹菜 小白菜 生菜 大白菜 油麥菜 芥藍(lán) 西洋菜 青花菜 莙荙菜 芥蘭頭 荷蘭豆 芥菜 豆苗 芹菜 蘿卜 落葵 番茄 茼蒿 云南小瓜 菠菜 木瓜 表 流溪河流域蔬菜硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮含量 (mg/kg) 據(jù)廣州市農(nóng)業(yè)局（ 2022） (三 ) 降低產(chǎn)品硝酸鹽和亞硝酸鹽含量措施 通過在營養(yǎng)液中以銨態(tài)氮或酰胺態(tài)氮來全部或部分代替原有配方中的硝酸鹽，并控制營養(yǎng)液的 pH值變化和適當(dāng)增加 Ca2+、 K+等的供應(yīng)量，使作物生長正常，產(chǎn)量不降低而產(chǎn)品的硝酸鹽含量降低。食用蔬菜后，在口腔即可形成亞硝酸鹽。 芥菜 生菜 使用硝態(tài)氮作為氮源對人類也是安全的嗎 ? 研究發(fā)現(xiàn)：硝酸鹽是一種對人和動物有害的物質(zhì)，對成人的致命劑量為 15～ 70mg/kg(體重 )。 硝態(tài)氮源均為生理堿性鹽，例如 Ca(NO3) KNO3 、 NaNO3 等。 NO3 NH4+ 植物根系吸收不同形態(tài)氮源對根際 pH值的影響 直葉生菜 硝態(tài)氮配方 銨態(tài)氮配方 銨態(tài)氮源都是生理酸性鹽，例如NH4Cl、 (NH4)2SO4，甚至 NH4NO3，特別是 NH4Cl和 (NH4)2SO4的生理酸性更強(qiáng)，這是由于多數(shù)植物優(yōu)先選擇吸收NH4+，而伴隨離子的 Cl、 SO4 NO3的吸收速率較慢，同時(shí)植物在吸收NH4+之后根系大量分泌出 H+，使得介質(zhì)的 pH下降。 因此，利用硝態(tài)氮作為氮源對植物是較為安全的。 直葉生菜 硝態(tài)氮配方 銨態(tài)氮配方 硝態(tài)氮配方 銨態(tài)氮配方 包心生菜 硝態(tài)氮配方 芥菜 生菜 目前世界上大多數(shù)營養(yǎng)液配方，都是采用硝態(tài)氮作為氮源的。 Arnon(1937)的研究結(jié)論： 無論給植物提供銨態(tài)氮還是硝態(tài)氮都可作為其良好生長的氮源。 四 . 營養(yǎng)液氮源的選擇 (一 ) 植物吸收的氮素形態(tài) 主要是銨態(tài)氮和硝態(tài)氮。 產(chǎn)生的可能性：一般情況下 ， 配方中的化合物所產(chǎn)生的生理堿性極少會達(dá)到這么高的 pH值；只有在用堿液中和營養(yǎng)液的生理酸性時(shí) ， 若操作不當(dāng)就有可能出現(xiàn)營養(yǎng)液中局部堿性很強(qiáng) 、 pH值過高而產(chǎn)生沉淀的可能 。 (4) Ca、 Mg形成氫氧化物沉淀的可能性 Ca、 Mg形成氫氧化物沉淀的可能性主要是在營養(yǎng)液呈較強(qiáng)的堿性時(shí)才會發(fā)生。 但事實(shí)上，在 AH配方配制的營養(yǎng)液不會出現(xiàn) FePO4的沉淀。實(shí)際生產(chǎn)也證明，用 1/2劑量 AH配方所配制的營養(yǎng)液種植的植物，生長正常。 (2) Ca2+與磷酸根離子 (HPO4 PO43)產(chǎn)生磷酸鈣沉淀的可能性 AH配方配制的營養(yǎng)液在 pH=CaHPO4沉淀 ! 防止沉淀產(chǎn)生的方法： ① 通過降低溶液 pH值來防止磷酸鈣沉淀的方法 只有控制溶液的 pH值 AH配方配制的營養(yǎng)液不會產(chǎn)生 CaHPO4沉淀 。 溶度積法則： 是指存在于溶液中的兩種能夠相互作用形成難溶性化合物的陰陽離子，當(dāng)其濃度 (以 mmol為單位 )的乘積大于這種難溶性化合物的溶度積常數(shù) (Sp)時(shí)，就會產(chǎn)生沉淀，否則，就沒有沉淀的產(chǎn)生。 2. 營養(yǎng)液配方的化學(xué)平衡性 化學(xué)平衡： 主要是指營養(yǎng)液配方中，含有營養(yǎng)元素的化合物當(dāng)其離子濃度達(dá)到一定水平時(shí)會相互作用形成難溶性化合物從營養(yǎng)液中析出，從而使得營養(yǎng)液中某些營養(yǎng)元素的有效性降低以致影響到 營養(yǎng)液中各種營養(yǎng)元 素之間的相互平衡。因此要選擇其中有代表性的作物來進(jìn)行營養(yǎng)元素含量和比例的化學(xué)分析，從而確定出適用于該類作物的營養(yǎng)液配方； 2. 以分析植物體內(nèi)營養(yǎng)元素含量和比例所確定的營養(yǎng)液配方中的大量營養(yǎng)元素的含量可以在一定范圍內(nèi)變動，變幅大約在 177。 例如， 陽離子中 Ca2+對 Mg2+吸收的拮抗作用； NH4+、 H+、 K+會抑制植物對 Ca2+、Mg2+、 Fe2+等的吸收，特別是 H+對 Ca2+吸收的抑制作用尤其明顯，如在酸度較低時(shí)，常會由于 Ca2+的吸收受阻而出現(xiàn)缺鈣的生理失調(diào)癥狀； 而陰離子如 H2PO NO3和 Cl之間也存在著不同程度的拮抗作用。 (二 ) 配方中營養(yǎng)元素的比例和濃度要求 1. 營養(yǎng)液配方的生理平衡性 生理平衡： 指植物能從營養(yǎng)液中吸收到符合其生理要求所需的一切營養(yǎng)元素，且吸收的數(shù)量比例要符合其生理要求。因此，可以利用滲 透壓來反映溶液的濃度。 經(jīng)驗(yàn)公式： 營養(yǎng)液總鹽分濃度 (g/L)= EC(ms/cm) 營養(yǎng)液滲透壓 (P, atm)= EC(ms/cm) 2. 滲透壓(Osmosis) 含義： 是指半透性膜 (水等分子較小的物質(zhì)可自由通過而溶質(zhì)等分子較大的物質(zhì)不能透過的膜 )阻隔的兩種濃度不同的溶液，當(dāng)水從濃度低的溶液經(jīng)過半透性膜而進(jìn)入濃度高的溶液時(shí)所產(chǎn)生的壓力。由于營養(yǎng)液濃度 (S)與電導(dǎo)率值 (EC)之間存在著正相關(guān)的關(guān)系，這種正相關(guān)的關(guān)系可用線性回歸方程來表示： EC=a+bS (a、 b為直線回歸系數(shù) ) 例如： 表 3 4 園試配方各濃度梯度差的營養(yǎng)液電導(dǎo)率值 ( 山崎， 1987) 濃度梯度 ( S) 測得的電導(dǎo)率 ( E C ) 各濃度級差大量元素含量 ( m g/ L ) 注意： 1. 各地要根據(jù)當(dāng)?shù)剡x定配方和水質(zhì)的情況，實(shí)際配制不同濃度梯度水平的營養(yǎng)液來測定其電導(dǎo)率值，以建立能夠真實(shí)反映情況、較為準(zhǔn)確的營養(yǎng)液濃度和電導(dǎo)率值之間的線性回歸關(guān)系。因此，通過測定營養(yǎng)液中的電導(dǎo)率可以反映其鹽類含量，也即可以反映營養(yǎng)液的濃度。 營養(yǎng)液具有導(dǎo)電作用。 (二 ) 間接表示法 1. 電導(dǎo)率 (Electric Conductivity， EC) 含義：電導(dǎo)率是指單位距離的溶液其導(dǎo)電能力的大小。 /升 (mol/L)和毫摩爾 /升 (mmol/L) 一摩爾某種物質(zhì)的數(shù)量相當(dāng)于這種物質(zhì)的分子量、離子量或原子量，其質(zhì)量單位為克 (g)。 1. 化合物重量 /升 (g/L， mg/L) 例如：華農(nóng)番茄方營養(yǎng)液中含有： 硝酸鈣 590mg/L， 硝酸鉀 404mg/L， 磷酸二氫鉀 136mg/L， 硫酸鎂 246mg/L， 硫酸亞鐵 ， 乙二胺四乙酸二鈉 ， 硼酸 ， 硫酸錳 ， 硫酸鋅 ， 硫酸銅 ， 鉬酸銨 工作濃度或操作濃度 /升 (g/L， mg/L) 可以作為不同的營養(yǎng)液配方之間元素濃度的比較 例如：一個(gè)配方中營養(yǎng)元素 N、 P、 K的含量分別為 150、 80和 170mg