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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流无土栽培原理.精品文档.无土栽培原理第一节 固体基质一、固体基质的种类按基质的组分来分类可分为：无机基质 砂子、砾石、珍珠岩、蛭石、岩棉、矿棉、陶粒、聚乙烯、聚丙烯、酚类树脂、尿醛泡沫塑料、炉渣有机基质 草炭、泥炭、木屑、秸秆、稻壳、树皮、棉籽壳、蔗渣、椰糠二、固体基质的作用1.支持固定植物2.保持水分3.保持和提供营养4.提供氧气5.缓冲作用三、对固体基质的要求植物的根系直接与基质接触，因此基质的理化性质对根系的吸水、吸肥，呼吸等生理活动影响很大。（一）理想基质应具备的条件1.适于种植多种植物，适于植物各个生长阶段的生育。2.容重轻，便于搬
2、运。3.总孔隙度大，达到饱和吸水量后，尚能保持大量通气孔隙，有利于植物根系的贯通和扩展。4.吸水率大，持水力强，减少浇水次数；同时，多余的水分容易排除，不易发生湿害。5.具有一定的弹性和伸长性，对根系的固定性好又不妨碍根系生长。6.浇水少时不易断裂而伤根，浇水多时不粘妨碍根系呼吸。7.绝热性好，基质温度稳定不伤根8.基质不带病、虫、草害9.不会因高温、冷冻、化学药剂处理而发生变形变质，便于重复使用时基质消毒。10.基质具有一定的肥力，对养分的供给和pH值有一定缓冲能力，又不会对营养液和pH有干扰。11.pH值易调节。12.不污染环境。（二）基质的物理特性1.容重 是以基质干重/基质体积来表示（
3、g/cm3）容重主要受基质密度（质地）和颗粒大小的影响，反映了基质的疏松程度。容重过大，总孔隙度小，基质紧实。这种基质透水、透气性差，影响根系生长，栽培效果差，操作管理难。容重过小，总孔隙度大，基质疏松，通气性好，但是基质易干，需经常浇水，管理麻烦，基质易漂浮，根系固定不好。一般基质容重以0.10.8g/cm3为好。实际上对于容重小而吸水多的基质，湿容重更能说明问题。2.总孔隙度 指基质中持水空隙和通气空隙的总和占基质体积的百分数 总孔隙度=(1-容重/比重)100孔隙度大基质疏松，容纳的空气与水的量大，有利于根系生长，但对根系的固定和支撑差。反之孔隙度小，基质紧实，气水容纳量较少，不利于根系
4、伸展，需频繁供液。大空隙占5%以下属低孔隙度，占530%属中等孔隙度，大于30%属高孔隙度。高孔隙度的基质持水量低，容易干燥。一般总孔隙度在5496%较适宜。3.气水比（大小空孔隙比） 是指在一定时间内，基质中容纳气、水的相对比值，通常以基质的大孔隙和小孔隙之比来表示，并以大孔隙值作为1。大空隙是指基质中空气占据的空间，即通气孔隙，孔隙直径0.1mm以上；小孔隙是指基质中水分占据的空间，即持水孔隙，孔隙直径在0.0010.1mm范围内（毛管水）。用下式表示：大小孔隙比=通气孔隙（%）/持水空隙（%）总孔隙度只能反映在基质中空气和水分能容纳的空间总和，不能反映基质中空气和水分各自能容纳的空间。而
5、大小孔隙比能够反映出基质中气与水之间的状况，是衡量基质优劣的重要指标，与总孔隙度一起可全面的表明基质中气和水的状态。如果大小孔隙比大，说明空气容量大而持水容量小，即贮水力弱而空气容量大；反之，如果大小孔隙比小，则空气容量小而持水量大。一般基质的气水比在124范围内为宜，此时基质持水量大，通气性好。如果用孔隙度衡量就是总孔隙度中同时能够提供20%的大孔隙和2030%的小空隙。4.颗粒大小（粒径） 是指基质颗粒的直径大小，用毫米表示。基质颗粒大小直接影响基质的容重、总孔隙度和大小孔隙比。基质颗粒越小容重越大、总孔隙度越小，大小孔隙比越小；反之亦然。一般基质颗粒可分五级：无机基质惰性基质营养液。高位
6、草炭的盐基代换量为140160me/100g、中位草炭的盐基代换量为7080me/100g、蛭石的盐基代换量为100150me/100g、树皮的盐基代换量为7080me/100g，砂、砾、岩棉等惰性基质的盐基代换量为0.11.0me/100g。盆栽时基质的盐基交换量在10100me/100cm3比较适宜。3.基质的电导率（EC） 表示基质中已经电离盐类的溶液浓度。一般用毫西门子/厘米（mS/cm）表示。反映基质中原来带有的可溶性盐分的多少，直接影响营养液的平衡，一般不宜超过1000mg/kg，最好500mg/kg。基质中含有一定的盐分可为植物提供一定的营养，但是电导率过高会影响营养液的平衡，且
7、造成盐害。一般花卉栽培基质的电导率小于0.370.5 mS/cm时（相当于自来水）必须施肥，电导率达到1.32.75 mS/cm时一般不用施肥，栽培蔬菜作物时基质的电导率应大于1 mS/cm。4.基质的化学成分及稳定性 基质的化学物质的种类、含量，及发生化学变化的难易程度，直接影响营养液的平衡，同时也为植物提供养分。在无土栽培中要求基质有很强的化学稳定性，不含有毒物质，以减少营养液受干扰的机会，保持营养液的化学平衡。表3 几种基质的营养元素含量基质种类全氮（%）全磷（%）速效磷mg/L速效钾mg/L代换钙mg/L代换鎂mg/L速效铜mg/L速效锌mg/L速效铁mg/L速效硼mg/L菜田土0.1
8、060.07750.0120.5324.7330.05.7811.2328.220.425炉渣0.1830.03323.0203.99247.5200.04.0066.4214.4420.3蛭石0.0110.0633.0501.62560.5474.01.954.009.651.063珍珠岩0.0050.0822.5162.2694.565.03.5018.195.68岩棉0.0840.2281.338*棉籽壳2.202.260.17*炭化稻壳0.540.04966.06625884.5175.01.3631.304.581.29玉米芯菇渣1.890.1370.77*5.37*0.528*河砂
9、0.0199.2307*727*318*玉米秸0.846771.43*0.494*0.289*麦秸0.446861.28*0.309*922*杨树木屑0.212260.27*0.689*666*注：*为百分数（%）5.基质的碳氮比 碳氮比高的基质由于微生物的活动对氮的争夺，会导致植物缺氮。C/N值在200:1500:1属中等，小于200:1属低等，大于500:1属高等。一般基质栽培要求碳氮比宜低，不宜高，通常碳氮比在30:1左右较为适宜。表4 基质的化学特性基质种类PHCEC（me/100g）EC（mS/cm）C/N砂子6.57.8炉渣6.8水洗蛭石6.59珍珠岩6.06.3岩棉6.38.3低
10、草炭36.5棉籽饼菇渣6.4木屑6.2炭化稻壳6.5泡沫塑料砾石膨胀陶粒4.99蔗渣树皮4.24.5松树针叶四、几种固体基质的特性（一）无机基质1.岩棉 白色或浅绿色。容重为0.060.11g/cm3，总孔隙度96100%，大孔隙为64.3%，小空隙为35.7%，气水比1:0.55，吸水力强，pH值为6.08.3,碳氮比和盐基代换量低，属惰性基质。因此，岩棉体轻，易搬运；理化性状稳定；高温合成不带病菌；吸水力强，水分供给充足；水分张力小，容易沤根。应控制供液量，同时通过控制岩棉高度来控制岩棉的含水量，一般高度为1015 cm 为宜，使水分沉入下层。新的岩棉pH值较高，一般在78，可用磷酸或硫酸
11、冲洗使其pH值下降；不宜腐烂，育苗后定植到土壤中造成污染。2.砂 容重1.51.8%g/cm3，总孔隙度30.5%，大孔隙29.5%，小空隙1.0%，气水比1:0.03,pH6.57.8，碳氮比和持水量均低，没有盐基代换量，电导率0.46mS/cm，适宜粒径为0.53mm。因此，砂子容重大，搬运及更换基质时不方便；持水性差，便于排水通气，但不利于保水保肥，气水比矛盾大，缓冲能力差，对营养液配方、灌液量和灌液次数要求严格，管理麻烦，灌液应少量多次。砂子的大量元素含量少，但含有一定的微量元素Fe、Mn、B等，但是有时会引起微量元素中毒，特别是在酸性条件下，应进行化学分析后使用。砂子还含有氧化钙应清
12、洗后使用，石灰性砂子含有大量的氧化钙，一般含量超过20%的不能作基质使用。砂子属惰性基质，大量元素含量少，不会影响营养液浓度平衡，带菌少，消毒容易。3.砾石 砾石容重大，一般为1.51.8g/cm3，不便搬运和管理，要求栽培槽坚固。砾石属惰性基质，不具有盐基代换量，保水保肥能力差，排水性好，通气性好，坚硬不宜碎，使用粒径为1.620mm，其中1/2的砾石粒径13mm左右。砾石的化学组成差异很大，一般以非石灰性砾石为好，不宜采用石灰质的。新砾石对营养液的pH和营养液的组成浓度有一定的影响，使用前应使用磷酸钙处理或频繁换液，降低pH。综上所述，目前使用砾石作基质的越来越少了。4.蛭石 容重小，为0
13、.070.25g/cm3，总孔隙度95%，大小孔隙比约1:4,气水比为1:4.34，持水量大，为55%（每立方米蛭石可吸水100650kg），电导率为0.36 mS/cm，碳氮比低。因此蛭石轻，搬运方便，保水保肥能力强，通气性好。有较强缓冲能力和离子交换能力，矿质营养能适量释放，供植物吸收利用，但氮磷较少，配制营养液时应给予考虑。使用12次后结构会破碎，孔隙变小，影响通气和排水。不宜长期使用。pH6.59.0与酸性基质混合使用较好，单独使用时应加入少量酸中和。国外园艺用蛭石按直径大小分为4级：38mm为1级；23mm为2级；12mm为3级；0.751mm为4级。1级常作为育苗基质，2级最常用。
14、5.珍珠岩 直径为1.54mm的灰白色多孔性闭孔疏松核状颗粒，又称为膨胀珍珠岩或“海绵岩石”。是一种轻质团聚体，容重小，为0.030.16g/kg3，总孔隙度为60.3%，其中大孔隙为29.5%，小空隙为30.8%，气水比1:1.04,持水量玮0%，电导率为0.31 mS/cm，碳氮比低。因此珍珠岩体轻，易搬运；持水性好（吸水量可达自重的23倍），通气性好，易排水；理化性状稳定，所含养分几乎不能吸收利用，盐基代换量低于1.5me/100g，几乎没有缓冲能力和离子交换性能；抗各种理化因子作用，不易分解，不会对营养液产生干扰；带菌少；但受压后易碎；易漂浮，固定性差，适合与其他基质混合使用；其氧化钠
15、含量不宜超过5%。园艺上常用颗粒大小为34mm。6.膨胀陶粒 又称多孔陶粒或海氏砾石（Hydite），外壳硬而较致密，色赫红。从切面看，内部为蜂窝状的孔隙构造；质地较疏松，略呈海绵状，微带灰褐色。比重0.30.6，容重为0.51.0g/cm3，大孔隙多，吸水率为48ml/(Lh)，通气性和排水性好，持水性差。其pH值4.99.0，有一定的盐基代换量，CEC为621me/100g，碳氮比低。多数颗粒横径为0.51cm，坚硬不宜碎，可反复使用，但是连续使用后表面吸收的盐分易造成小孔堵塞。适合栽培要求通气性好的花卉，不易栽培需水量大的植物和小苗，单独使用多用于循环营养液的种植系统，或与其他基质混合使
16、用，或作为人工土的表面覆盖材料。陶粒单价高于珍珠岩、蛭石等基质，但是可反复使用实际成本并不高。7.炉渣 容重适中为0.78g/cm3，总孔隙度为55.0%，其中大孔隙22.0%，小空隙33.0%；持水量为17%。通气性和排水性好，持水性差，最好不单独使用混合使用中的用量不宜超过60%，使用粒径为15mm。炉渣的电导率为1.83mS/cm，含有一定量的大量元素和微量元素，对营养液成分影响大。PH值较高使用前应清洗或用酸碱液中和。炉渣资源丰富，廉价，带菌少。8.泡沫塑料 主要有脲醛泡沫、软质聚氨酯泡沫、酚醛泡沫和聚有机硅烷泡沫等，特别是脲醛泡沫。脲醛泡沫塑料干容重0.010.02g/cm3，总孔隙
17、度为827.8%，大孔隙为101.3%，小空隙为726.0%，气水比为1:7.13，最高饱和吸水量可达自重的1060倍或更多。因此脲醛泡沫体轻，固定性极差，栽培时必须用容重大的基质增重。通气性好，排水性好，持水性强，有弹性，在受到不破坏结构的外力压缩后仍能恢复原状。脲醛泡沫pH为6.57.0，可随意调节；富含氮（3638%）、磷、钾、硫、锌等元素；色洁白，容易按需要染成各种颜色；无特殊气味；生产中使用酸碱和高温处理不带病虫、草籽。是一种理想的基质，可代替土壤单独使用，也可和其他基质混合使用。单独种植观赏花卉，不需要生长量时，可只浇清水。与建筑保温用岩棉价格相近，比农用岩棉低。（二）有机基质1.
18、草炭 又叫泥炭。由未完全分解的植物残体、矿物质和腐殖质三者组成。是世界上公认的最好的无土栽培基质之一。草炭容重为0.20.6g/cm3（东北高位草炭可低到0.14g/cm3，江苏低位草炭可高达0.97g/cm3），体轻，易搬运；总孔隙度为7784%，大孔隙为530%；持水量为5055%；含水量为3040%，自然状态下可达50%以上；因此草炭通气性强，持水量大。草炭的PH值 3.06.5,个别达到7.07.5 ，如果呈酸性可与碱性基质混合使用，或加入白云石粉47kg/m3；盐基代换量中等或高，个别可达0.20.7me/100g；电导率1.10 mS/cm；碳氮比低或中等；有机质和全氮含量高，如有
19、机质含量达到40%以上，最好与其他基质混合使用，以增加容重，改善结构，混合比例为2575%（体积比）。草炭可分为三类：（1）低位草炭 容重较大，吸水量和通气性较差，不易单独作无土栽培基质。分解度高，氮和灰分含量较高，可直接作肥料使用。（2）高位草炭 分解度低，氮和灰分含量较少，酸性较强（pH45），容重较小，持水力、盐基代换量、吸水力、通气性较好，可与其他基质混合使用。（3）中位草炭 形状介于以上二者之间，可用于无土栽培基质使用2.芦苇末 又称人工泥炭。利用造纸厂废弃下脚料芦苇末，添加一定比例的鸡粪等辅料，在发酵微生物的作用下，堆制发酵合成优质环保型无土栽培有机芦苇末基质。容重0.200.4g
20、/cm3，总孔隙度80%90%，气水比0.51.0，电导率1.21.7 mS/cm，pH7.08.0,盐基代换量6080me/100g，具有较强的缓冲能力。各种营养元素含量丰富，微量元素的含量基本满足植物生长发育的需要。理化性状基本可与天然草炭相比拟。3.甘蔗渣 经过36个月的堆制，增施氮肥处理，蔗渣可以成为与草炭种植效果相当。容重为117g/cm3，大孔隙44.9%，小空隙46.3%，气水比1:1.03，pH为4.865.3。蔗渣的粒径为515mm。4椰糠 有名金椰粉、压缩植物培养料，是椰子果实外壳加工后的粉状废料。椰粽或椰壳切成小块可作为栽培基质。未经切细压缩者含有长丝，质地蓬松。经过切细
21、压缩者呈砖状，每块重450g或600g，加水体积可膨大至60008000cm3,吸水量为自重的56倍，湿容重为0.55g/cm3，PH为5.86.7。吸水力强、持水量大、通气性和排水性较好，保肥能力较强，PH、容重适中，价格适中。但是碳氮比较高，容易出现缺素现象。不适合单独使用，与其他基质混合使用，是盆栽培花卉比较理想的基质。5.腐叶 是花卉常用的混合基质的种类之一，不适合单独使用。在秋季将阔叶树叶集中在坑中腐熟，春季使用。有较好的盐基交换量、持水性、透气性，能够为植物提供一个类似有土栽培的理想环境。因此在花卉栽培中越来越受到重视。 此外腐叶、炭化稻壳与其他基质混合使用效果很好。而木屑、树皮、
22、菇渣经过发酵处理，可与其他基质混合使用，但是混合比例不宜过大。菇渣的氮磷含量较好，不宜直接作为基质使用，混合使用时菇渣的比例不应超过40%（体积比）。（三）混合基质 也叫复合基质，是由两种以上的基质按一定比例混合而成。我国很少以商品复合基质出售，多数是由上述几种单一基质混合而成。因为每种基质都有各自的优缺点，因此混合使用可以互相补充完善。基质混合的原则是基质的理化形状可相互补充，混合后复合基质的理化性状更好；配比合理；以23种基质混合为宜；可根据不同作物的需要选择不同种类的基质、不同配比进行混合。比较好的混合基质应使用于各种作物栽培，例如1：1的草炭：蛭石、1：1的草炭：锯末、1：1：1的草炭
23、：蛭石：锯末、1：1：1的草炭：蛭石：珍珠岩。（四）基质的消毒基质可反复使用，但是基质使用后常常带有病菌、虫卵，因此应进行基质消毒。主要方法有蒸汽消毒、化学药剂消毒、太阳能消毒。1.蒸汽消毒 在有蒸汽的地区使用经济实用、效果好，安全，无污染，但是较其他方法比成本高。方法是将基质堆成20cm高，覆盖防水耐高温的布，导入蒸汽，在7090下，消毒1小时。2.化学药剂消毒 成本低廉，效果好，但是应避免药物残毒，安全性差，易造成环境污染。尽管如此，仍然是目前无土栽培中一种常用的消毒方法。(1) 40%甲醛 也叫福尔马林。杀菌效果好、杀虫效果差。40%甲醛稀释4050倍，喷洒在基质上混匀，每米3基质喷洒药
24、液2040L，然后覆盖塑料薄膜密闭24小时以上。使用前基质风干两周左右，使药剂挥发避免药剂残留危害。(2) 氯化苦 (Cl3CNO2 三氯硝基甲烷) 在1520下效果好。将基质堆成30cm厚，每隔30cm打一孔，孔深1015cm，注入氯化苦35ml，立即将孔堵住。然后再堆第二层基质，打孔放入药剂。共处理23层，然后覆盖塑料薄膜密闭710天，使用前基质风干78天左右，使药剂挥发避免药剂残留危害。(3) 威百亩 对线虫、杂草和某些真菌有效。施用时1L威百亩加入1015L水稀释，喷洒在10米3基质上，然后覆盖塑料薄膜密闭15天。(4) 漂白粉(次氯酸钠或次氯酸钙) 方法简单迅速，特别适于砾石、砂子消
25、毒。配制0.31%的药液浸泡基质0.5小时以上，然后用清水冲洗消除残留氯。也可用次氯酸代替漂白粉用于基质消毒。3.太阳能消毒 是一种安全、廉价、简单实用的基质消毒方法。在夏季温室、大棚休闲期间，将基质喷水，使其含水量达到80%，堆成2025cm高，覆盖塑料薄膜，密闭温室、大棚升温1015天。第二节 营养液一、 无土栽培对营养液的要求（一）营养液配方中各种离子的浓度营养液配方是根据作物正常生长发育，获得一定产量所需各种元素的量，配制成不同浓度，经过栽培试验筛选出的最佳配方。营养液中某种离子的浓度过高或过低都会引起作物的生育障碍。因此，在营养液的配方和配制营养液的时候，应考虑营养液中各种离子的浓度
26、和总的离子浓度。1.营养液的组成浓度范围表5 营养液的组成浓度范围 (清水茂 1977)营养液组成最低最适最高单位NO3-41625mN/L(毫当量数/L)56224350mg/LNH4+4mN/L56mg/LP2412mN/L2040120mg/LK2815mN/L75312585mg/LCa3836mN/L60160720mg/LMg148mN/L124896mg/LS1490mN/L16641440mg/LNa10mN/L230mg/LCl10mN/L1.75350mg/L表6 营养液中微量元素及其化合物的适宜浓度 (山崎 1973)元素适宜浓度a(mg/L)分子式分子量含量b(%)化合
27、物浓度a/b(mg/L)溶解度(g/L)Fe3FeEDTA42112.524421FeSO47H2O27020.015260B0.5H2BO36218.03100NaB4O710H2O38111.64.525Mn0.5MnCl24H2O19828.01.8735MnSO44H2O22323.52629Zn0.05ZnSO47H2O28823.0.022550Cu0.02CuSO45H2O25025.50.05220Mo0.01Na2MoO420647.00.02(NH4)2MoO419649.00.022. NO3-N与NH4+-N的比例大多数蔬菜作物喜硝态氮，如果铵态氮吸收过多则引起NH4中
28、毒，产生生育障碍，并抑制Ca、Mg吸收导致生育不良。另方面硝态氮被作物吸收后需要还原成铵态氮才能进入氮代谢过程，否则硝态氮积累过剩对人体造成危害。硝态氮的还原过程需要在光照充足的情况下，有酶和能量参与完成。因此无土栽培的营养液氮源应以硝态氮为主，配合一定比例的铵态氮有利与作物的生育。在低温、弱光的冬季适当提高铵态氮的比例，高温、强光的夏季可降低铵态氮的比例，甚至可以不加铵态氮。一般番茄硝态氮和铵态氮的比例为5:111.5:0.5；黄瓜最好不超过3:1。（二）营养液的总浓度在设计营养液配方和配制营养液时，不但要求对组成元素进行精确计算而且要考虑营养液的总浓度是否适合作物生育要求。因为营养液的总浓
29、度过高直接影响作物根系吸收，造成生育障碍、萎蔫甚至死亡。表7 营养液总的浓度范围 浓度单位最低最适最高mg/L(ppm)83025004200mS/cm0.832.54.2渗透压(pa)0.31050.91051.5105mmol/L123762%0.10.30.40.5不同无土栽培系统要求营养液的总浓度不同。开放式无土栽培系统，营养液的EC值应控制在23 mS/cm；封闭式无土栽培系统，不低于2 mS/cm即可。各种作物对营养液的总浓度的要求有所不同。如黄瓜EC值控制在1.82.5 mS/cm，岩棉培EC值在22.5 mS/cm；番茄EC值在22.5 mS/cm, 岩棉培EC值在2.53 m
30、S/cm；此外，苗期营养液的总浓度可略低于成株期，夏季营养液的总浓度低于冬季。因此在栽培过程中，应对营养液进行监测，防止由于栽培期间水分蒸发、根系吸收后残留的非营养成分、中和生理酸碱性所产生的盐分、使用硬水所带的盐分等原因造成营养液浓度过高，盐分积累，使作物发生盐害。最简单常用的方法是采用电导仪直接测定营养液的EC值。当营养液配制使用后，往往通过补充水分使营养液面保持一定深度的方法，维持营养液的浓度。水培一般每周测定12次EC值，较先进的水培设施采取时时监控，如果EC值超过适宜范围就要更换营养液。（三）营养液的酸碱度营养液的pH值直接影响作物根系细胞质对矿质元素的透过性，同时也影响盐分的溶解度
31、，从而影响营养液总浓度，间接影响根系吸收。无土栽培的营养液pH为5.86.2的弱酸范围生长最适宜，不能超过pH5.56.5范围。pH7时Fe、Mn、Cu、Zn等易产生沉淀；pH5时营养液具有腐蚀性，有些元素溶出，植物中毒，根尖发黄、坏死，叶片失绿。植物对营养液的pH值比EC值的适应范围窄，而且影响营养液的pH值的因素较多。例如根系优先选择吸收硝态氮，则营养液的pH值上升；而优先选择吸收铵态氮，则pH值下降。另外营养液的pH值受根系分泌物的影响而变化。营养液pH值的测定方法最简单的是用pH试纸，即简单又准确的方法是用电导仪。营养液的pH值多采用NaOH、KOH、NH4OH、HNO3、H2SO4、
32、HCl、H3PO4调节。但是在硬水地区，H3PO4使用过多，营养液的P超过50mg/L会造成Ca沉淀，因此应磷酸与硝酸配合使用。使用硫酸成本低，但是过多的硫酸会造成SO4=积累，使营养液的离子浓度升高，但一般情况下影响不大。（四）营养液的容存氧1.植物对营养液中氧气的要求植物根系生长发育需要充足的氧气，要求营养液中能够充分的溶解氧气，来满足根系生长及吸收的需求。营养液中氧气溶解量可以用溶存氧浓度表示。溶存氧浓度(DO) 是指在一定温度、一定大气压力条件下，单位体积营养液中溶解的氧气的数量，以毫克/升(mg/L)表示。氧的饱和溶解度 是指在一定温度、一定压力条件下，单位营养液中能够溶解的氧气达到
33、饱和时的溶存氧含量。由于在一定温度、一定压力条件下，溶解于溶液中的空气，其氧气占空气的比例是一定的，因此也可用空气饱和百分数(%)来表示，此时溶液中的氧气含量相当于饱和溶解度的百分比。营养液中的溶存氧浓度可以用溶氧仪(测氧仪)测定。方法简便、快捷。一般是测定溶液的空气饱和百分数(A)，然后通过溶液的夜温与氧气含量的关系表查出该溶液液温下的饱和溶存氧含量(M)，并用下列公式计算出此营养液中实际的溶存氧含量M0。M0=MAM0在一定温度和压力下营养液的实际溶存氧含量(mg/L)M在一定温度和压力下营养液中饱和溶存氧含量(mg/L)A在一定温度和压力下营养液中的空气饱和百分数(%)表8 在一个标准大
34、气压下不同温度溶液中饱和溶存氧含量温度()溶存氧(mg/L)温度()溶存氧(mg/L)温度()溶存氧(mg/L)温度()溶存氧(mg/L)114.231111.08218.99317.50213.841210.83228.83327.40313.481310.60238.68337.30413.131410.37248.53347.20512.801510.15258.38357.10612.48169.95268.22367.00712.17179.74278.07376.90811.87189.54287.92386.80911.59199.35297.77396.701011.33209
35、.17307.63406.60营养液中溶存氧的多少与液温和大气压有关，温度越高，大气压力越小，营养液的溶存氧含量越低；反之越高。此外，还与植物根系和微生物的呼吸有关，温度越高呼吸强度越大，呼吸消耗营养液中的溶存氧越多。另外，不同作物呼吸强度不同，需氧量不同。一般营养液中的溶存氧含量维持在45mg/L以上，都能满足大多数植物的正常生长。但是无土栽培中特别是水培中营养液中的溶存氧很快就会消耗掉，因此必须采取一些方法补充植物根系对溶存氧的需求。2.补充营养液中溶存氧含量的途径(1) 落差法 在营养液循环流动进入贮液池时，用机械方法将营养液提高，人为造成落差，然后落入贮液池中溅起水泡，溅泼面分散来给营
36、养液加氧。效果较好，是一种普遍采用的方法。(2) 喷雾 使营养液以喷雾的形式喷射出，在雾化的过程中与空气接触给营养液加氧。效果较好，是一种普遍采用的方法。(3) 营养液循环流动 通过水泵使营养液在贮液池和种植槽之间循环流动，此过程中增加营养液和空气的接触面来提高营养液的溶存氧含量。效果较好，是一种普遍采用的方法。但是不同的设施效果有差别。(4) 增氧器 在进水口安装增氧器或空气混入器，提高营养液中溶存氧，在较先进的水培设施中普遍采用。(5) 间歇供氧 利用停止供氧供液时，营养液从种植槽流回贮液池的间歇期间，根系暴露于空气中吸收氧气，效果较好。(6) 滴灌 采用基质无土栽培方式时，通过控制滴灌流
37、量及时间，使根系得到充足的氧气，效果好。基质栽培普遍采用。(7) 搅拌 利用机械方法搅拌营养液让空气溶解于营养液中，效果好。但是操作困难，易伤根，很少使用。(8) 压缩空气 用压缩空气泵通过气泡器，将空气直接以细微气泡的形式在营养液中扩散，提高营养液的溶存氧，效果好。但是在大规模生产中在种植槽上安装大量通气管道和气泡器，施工难度大，成本高，一般很少使用。(9) 反应氧 用化学增氧剂加入营养液中产生氧气的方法。如日本的双氧水缓慢释放装置。效果好，但价格昂贵，生产上很难使用，目前主要用于家庭用小型装置。(五) 无土栽培对营养液温度的要求植物根系生长除需要营养液适宜的PH值、EC值外，主要的是要求适
38、宜、恒定的温度。一般植物生长要求营养液液温范围在1325，最适温度在1820。但是由于营养液的温度比土温变化快，温差大。特别是地上无土栽培设施，水培比基质培的营养液温度变化快、变幅大。因此营养液温度的保持和调节在无土栽培中非常重要。一般的方法是把贮液池设置在地下，同时加大贮液池的容量，保持营养液温度比较恒定。同时冬季利用泡沫板等保温材料作种植槽保温，种植槽外部覆盖黑膜吸热；夏季在用泡沫板等材料作种植槽隔热，种植槽外部覆盖反光膜色薄隔热。在现代化温室无土栽培的贮液池设有增温、降温等调温设备。例如利用电热和锅炉加温热水管循环升温、冷水管循环降温。但是我国目前的无土栽培中多数没有调温设备，难以控制营
39、养液温度。（六）无土栽培对水质的要求1.对水质的要求水质的好坏直接影响到营养液的组成和某些成分的有效性。因此 进行无土栽培之前首先要对当地的水质进行分析检验。要求比国家环保局颁布的农田灌溉水质标准(GB5084-85)的要求稍高，但是可低于饮用水水质的要求。水质要求的主要指标如下：(1) 水质的硬度 根据水中含有钙盐和镁盐的多少将水分为软水和硬水。硬水中含有的钙盐主要有重碳酸钙Ga(HCO3)2、硫酸钙CaSO4、氯化钙CaCl2、碳酸钙CaCO3，镁盐主要有氯化镁MgCl2、硫酸镁MgSO4、重碳酸镁Mg(HCO3)2、碳酸镁MgCO3等。软水中的钙盐和镁盐含量较低。硬水中含有较多的钙盐、镁盐，导致营养液的pH值较高，同时造成营养液浓度偏高，盐应分浓度过高。因此在利用硬水配制营养液时，将硬水中的钙、镁含量计算出，并从营养液配方中扣除。一般利用15度以下的水进行无土栽培较好。我国在石灰岩地区和钙质地区多为硬水。华北地区许多地方的水是硬水；南方地区除石灰岩地区之外，大多为软水。水的硬度 用单位体积的水中CaO含量表示，即每度相当于10mg/L。水的硬度划分见下表：表9 水的硬度划分标准水质种类CaO含量(mg/L)硬度(度)极软水