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   无机液体肥料调配技术





    
    一、前言
    
    植物生长过程中必需由空气中获得二氧化碳、氧气及水及由土壤中吸收必需元素如氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜、硼、钼、氯等以维持其基本之生命能量。因之,若将植物生长中所需之必需元素或无机化合物之方式溶解于水溶液中,之后,再提供水耕植物吸收利用,此溶液即称为营养液。在进行水耕栽培时营养液之调配及例行管理与用于调制营养液时之用水水质和化学原料之纯度、营养液配方及栽培过程营养液之酸碱度、电导度和化学组成分之变化都与水耕植物可否正常生育有决定性;以下将一一述明之。
    
    二、用水特性
    
    在进行养液调配时,首先需考虑之要件为使用来调制营养液的水知水质良好否。所谓「用水之水质」系泛指供为水质中化学成分含量的多寡,即用水水质中之酸碱度(pH), 电导度(EC, electric conductivity)和氨态氮(NH 4 - N )、钾 ( K +)、钙 ( Ca + 2 )、钠 ( N a +)、铁 ( Fe + 3 )、锰 ( Mn + 2 )、硼(B + 5 )等阳离子及硝酸态氮(NO 3 -N)、 磷酸根(PO 4 -P)、硫 酸 根( SO 4=)、碳 酸 根( CO 3=)、及 氯(Cl -)等阴离子含量和有机质( org an ic matt er )、溶氧量( DO , d isso lv ed oxygen)及生物性需氧量(BOD, biological oxygen demand)之多寡,为评鉴此用水是否可供为养液调配之基准。用水水质良好否之检测限值如表1 所示,其EC值需在0.5mS/ ㎝ 以下, pH 值需在8.0 以下, 硝酸态氮( NO 3 -N)、 氨态氮(NH 4 -N)、 硫酸根(SO 4 -S)、 磷酸根(PO 4 -P)、 及钾(K)等离子含量需在5ppm以下,调配碳酸~ 1 ~ 根(CO 3=)需在10ppm以下, 钙离子需在40ppm以下, 镁离子(Mg)需在20ppm以下, 铁离子(Fe)需在1ppm以下,硼离子(B)需在0.3ppm以下,Zn(锌)、铜(Cu)、锰(Mn)等离子需在0.5ppm以下、 氯(Cl)及钠(Na)离子需在30ppm以下, 有机质在5ppm以下、 溶氧量在5ppm以上。
    
    三、用水来源
    
    一般而言,进行水耕栽培用水之可使用雨水、河川水、地下水、井水、涌泉、自来水,唯使用前需先检定或经水质处理后始得运用。表 2 显示台湾各种用水之水质, 若以pH 及EC 为度量标准, 则以雨水及自来水之水质较为稳定而河川水及地下水之水质较差。再者,由近年来农家送检之水质分析结果显示,电导度值在1.2~0.3mS/㎝ 间及pH 值在7.3~8.9 间, 且离子含量以钙离子超过50 ppm (120~55ppm)、 镁离子超过40 ppm (43~7 3 ppm )、铁离子超过1 0 ppm ( 3 ~ 1 2 ppm )、钠离子超过5ppm(20~50ppm)及氯离子超过30 ppm (30~50 ppm) 居多。究明其原因,以用水之水源水质不良居多,其次为经「树脂处理」再生后之过滤水中过多量之钠离子及氯离子所致 。用水之水质经测定后, 若其EC 值在0.5mS/㎝ 以上时,此水样之水质不良,不宜供为调制养液;解决之道需另觅水源或进行水质改善,或进行水质改善。一般水质改善之方法,主要以理化方法为主,例如利用树脂过滤法,去除水中过多之「钙」、「镁」离子,或利用氧化还原法去除水中过多之「铁」离子。唯以树脂法过滤用水后,在进行「再生」时会产生过多之钠及氯离子。究明其原因系一般在进行树脂法过滤用水之过多的钙、镁离子时,一旦树脂过滤效率下降时,需立即行「再生」处 理 。一般行再生处理时大致以氯化钠( NaCl) 水溶液清 洗。因之,清洗过程中之过滤水不可用来调配营养液,否则会因过滤水中含有过多之氯离子及钠离子而降低了~ 2 ~ 肥 效 。当用水之酸检度超过7.5 以上时, 在调配养液过程 会 发 生 沉 淀 现 象。因之,在用水之酸碱度超过7.5 时,宜以每1000 公升用水量置入20 毫生之95﹪ 浓硫酸为准, 将用水之酸碱度下降至7.0 以下。总 之 , 用 于 调 配养液之用水其电导度需在0.5mS/㎝ 以下及酸碱度在5.5-7.5 间 。
    
    四、营养液之化学组成分
    
    行养液栽培之目的系利用液体方式提供植物生长所需之营养元素,植物生长所需之必需元素有十六种,分别为碳(C)、 氢(H)、 氧(O)、 氮(N)、 磷(P)、 钾(K)、 钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)及氯(Cl)等,前9 种因植物需求较多称之巨量元素,后7 种植物需要量较少,称之微量元素。因之,所谓营养液者,即将十六种生长之必需元素以化合物方式,完全溶解于水中来供给植物之根或叶片吸收者。作物养液栽培之配方依作物种类别及季节别而异,
    
    如表3 所示,为笔者开发供为栽培蔬果用之配方。
    
    ~ 4 ~ 表3-1 笔者开发之一般蔬果用配方(公克/1000 公升)
    组成分 用量
    叶菜 莴苣 芥蓝菜 番茄
    硝 酸 钙 118 354 472 354-472
    硝 酸 钾 606 303 404 404-606
    磷酸一铵 76 76 154 76-152
    硫 酸 镁 246 185 492 246-492
    磷酸一钙 84 - - -
    氢氧化钾
    螯合铁
    19.1
    20
    11.1
    20 20
    42-50
    20-25
    硼 酸 1.5 1.5 1.5 1.2-1.5
    氯 化 锰 1.2 1.2 1.2 0.72-1.2
    硫 酸 锌 0.09 0.09 0.1 0.1
    硫 酸 铜 0.04 0.04 0.1 0.04
    钼 酸 钠 0.01 0.01 0.3 0.0.4
    EC(mS/cm) 1.4 095 1.6 1.1-1.8
    pH 6.0 6.0 6.0 6.0-6.5
     
    
    ~ 5 ~ 表3-2 笔者开发之莴苣专用配方(公克/1000 公升)
    中文成分 成分 夏季 春秋季 冬季
    硝酸钙 Ca(NO 3 ) 2 . 4H 2 O 354 413 472
    硝酸钾 KNO 3 303 505 808
    磷酸一铵 NH 4 H 2 P O 4 76 95 114
    硫酸镁 MgSO 4 . 7H 2 O 185 216 246
    氢氧化钾 KOH 11 12 13
    螯合铁 Fe. EDTA 25 25 25
    硼酸 H 3 BO 3 1.5 1.5 1.5
    氯化锰 MnCl 2 . 4H 2 O 1.0 1.0 1.0
    硫酸锌 ZnSO 4 . 7H 2 O 0.09 0.09 0.09
    硫酸铜 CuSO 4 L. 5H 2 O 0.04 0.04 0.04
    钼酸钠 N a 2 MoO 4 . 2H 2 O 0.01 0.01 0.01
    ECmS/cm) 0.95 1.45 1.70
    pH 6.5~7.0 6.5~7.0 6.0~6.5
     
    表3-3 笔者开发之芹菜专用配方(公克/1000 公升)
    成份量 夏季 冬季
    硝酸钙 236 295
    硝酸钾 707 804
    磷酸一铵 190 238
    硫酸镁 246 308
    螯合铁 20 25
    硼酸 1.5 1.5
    氯化锰 1.2 1.2
    硫酸锌 0.09 0.09
    硫酸铜 0.04 0.04
    钼酸钠 0.01 0.01
    ECmS/cm) 2.0
    pH 6.0 6.0
     
    ~ 6 ~ 表3-4 笔者开发之花胡瓜专用配方(公克/1000 公升)
    组成分 营养期 生殖期
    硝 酸 钙 413 826
    硝酸钾 303 606
    磷酸一铵 57 114
    硫酸镁 246 492
    氢氧化钾 8 18
    螯合铁 20 25
    硼酸 1.2 2.5
    氯化锰 0.72 1.2
    硫酸锌 0.09 0.1
    硫酸铜 0.04 0.1
    钼酸钠 0.01 0.05
    EC(mS/cm) 1.0 2.0
    pH 6.0 6.0
     
     
     
    ~ 7 ~ 表3-5 笔者开发之番茄专用配方(公克/1000 公升)
    成份量 营养期 开花期 结果期
    1.硝 酸 钙
    Ca(NO 3 ) 2 4H 2 O
    354 472 472
    2.硝 酸 钾
    KNO 3
    404 606 606
    3.磷酸一铵
    NH 4 H 2 P O 4
    76 114 152
    4.硫 酸 镁
    MgSO 4  7H 2 O
    246 369 492
    5.螯 合 铁
    FeEDTA
    20 22 25
    6.硼 酸
    H 3 BO 3
    1.2 1.2 1.5
    7.氯 化 锰
    MnCl 2  4H 2 O
    0.72 0.72 1.2
    8.硫 酸 锌
    ZnSO 4  7H 2 O
    0.09 0.1 0.1
    9.硫 酸 铜
    CuSO 4  5H 2 O
    0.04 0.04 0.04
    10.钼 酸 钠
    N a 2 MoO 4 2H 2 O
    0.03 0.04 0.04
    11.氢 氧 化 钾
     KOH
    42 45 50
    EC(mS/cm) 1.1 1.6 1.80
    pH 6.0 6.2 6.5
     
     
     
     
    ~ 8 ~ 表3-6 笔者开发之甜椒专用配方(公克/1000 公升)
    成份量 成长期
    营养期 开花期 结果初期 结果盛期
    硝 酸 钙 236 354 354 472
    硝 酸 钾 303 404 505 505
    磷酸一铵 76 95 113 152
    硫 酸 镁 246 246 369 492
    氢氧化钾 12 13 15 18
    螯 合 铁 20 25 25 25
    硼 酸 1.2 1.5 1.5 1.5
    氯 化 锰 1.2 1.5 1.5 1.5
    硫 酸 锌 0.1 0.1 0.1 0.1
    硫 酸 铜 0.04 0.04 0.04 0.04
    钼 酸 钠 0.01 0.01 0.01 0.01
    EC
    (mS/cm)
    0.9 1.15 1.4 1.7
    pH 6.0 6.0 6.0 6.0
    
    


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