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2015年6月7日 作者:xwz2367609 [返回]
气雾培营养液配方计算方法

目前有许多营养液配方可供选择,但是,由于化学制品的级别不同(分析纯、化学纯、工业纯和肥料),因而配制营养液所使用的化学药品的成本、纯度和溶解度方面有很大的差异。生产规模较小的无土栽培生产者可购买化肥生产厂预先混配好的无土栽培专用肥料,使用时只需定量加入即可。其优点是,大大简化了配制过程和减少了配制时由于称重不准确而引起的错误。其缺点是价格较高,并且在栽培过程中很难根据作物生长情况来对营养液配方进行调整。生产规模较大的无土栽培生产者可根据配方或稍微修改一下配方来自己配制营养液。现以荷兰温室园艺研究所1986年推荐的番茄营养液配方(4-4)为例,来说明营养液配方所用肥料数量的计算方法。

一般在进行营养液配方计算时,因为钙的需要量大,并在大多数情况下以硝酸钙为惟一钙源,所以计算时先从钙的量开始,钙的量满足后,再计算其他元素的量。一般是依次计算氮、磷、钾,最后计算镁,因为镁与其他元素互不影响。微量元素需要量少,在营养液中的浓度又非常低,因而不必像大量元素那样重视总离子浓度,所以每个元素均可单独计算,而无须考虑对其他元素的影响。无土栽培营养液配方的计算方法较多,现介绍3种较常用的方法。

 

一、百万分率(10-6)单位配方的计算法

 

()计算所需硝酸钙的用量  按表44配方中要求百万分率浓度为1854的钙,即每升水中需要含钙1854毫克。硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O分子量为236,硝酸钙的纯度一般为90%,如果把结晶水视为杂质,则Ca(NO3)2的纯度为625%,236毫克Ca(NO3)2•4H2O164毫克Ca(NO3)2中有40毫克的钙。根据公式:

 

    可以求出钙百万分率浓度为1854时需要的硝酸钙的重量。式中:

w为每升水中所需某化合物的毫克数;

C为营养液中某元素的百万分率浓度值;

M为所用化合物的分子量;

A为某元素的原子量;

P为化合物的百分纯度数值。

    已知C1854M164A40P625,则:

 

    即用1216毫克硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O溶于1升水中,则溶液中钙的百万分率浓度为1854

()计算硝酸钙中同时提供的氮的浓度数  因为硝酸钙既含有钙元素(Ca),又含有氮元素(N),当钙满足需要时,要算出加入氮的百万分率浓度值。当Ca百万分率浓度等于1854时,Ca(NO3)2·4H2O同时提供的氮的百万分率浓度,

可由下列公式来计算。

式中:A1为化合物中第一元素的总原子量;

 A2为第二元素的总原子量;

 C1为化合物中第一元素在营养液中的百万分率浓度值。

已知A140A214×228C11854,所以

  

 即硝酸钙提供的氮(硝态氮)百万分率浓度为130。按表44配方要求尚缺部分,用硝酸铵和硝酸钾补充。

()计算所需硝酸铵的用量  营养液中需要铵态氮(NNH4+)百万分率浓度为7,一般由硝酸铵(NH4 NO3)提供,根据以下公式,可计算出当NNH4+百万分率浓度等于7时所需的NH4 NO3量。

  

 已知C7M80A14P95,则:

由公式算出当N—NH4+百万分率浓度等于7时,C2=7(NH4 NO3提供的硝态氮的百万分率浓度)

()计算硝酸钾的用量  N-NO3-的总需求量百万分率浓度为189,现在已有百万分率浓度为130Ca(NO3)2·4H2O提供的N-NO3-+7(NH4 NO3提供的N-NO3-)=137,所以还需补充百万分率浓度的氮为189-137=52。所差的这百万分率浓度为52的硝态氮可用硝酸钾(KNO3)来补充。

根据以下公式,可计算出提供百万分率浓度为52(硝态氮)时所需硝酸钾(KNO)的用量。

 

已知C52M101A14p--95,代入公式得:

    

与此同时可算出395毫克的KNO3所供钾(K)百万分率的浓度,代人公式得:

 

配方中需要的钾百万分率浓度为362,现已有145,尚需362­-145=217的钾。

()计算所需的磷酸二氢钾和硫酸钾的用量  如果仅用磷酸二氢钾(KH2PO4)来补充百万分率浓度为217的钾时,不难看出钾满足了,但磷的量会超过需要。因此,现在首先计算出提供百万分率浓度为465的磷(P)所需的KH2PO4的量,即:

208毫克的KH2PO4;所供应钾百万分率浓度值,代入公式:

前面已算出需要钾百万分率浓度为217,现在208毫克的KH2PO4。已有百万分率浓度为585钾,还差百万分率浓度为217-585=1585的钾,由硫酸钾(K2SO4)补充提供,根据公式:

 

 即补充393毫克的K2SO4

()计算所需的硫酸镁的用量  营养液中镁的供应通常都由硫酸镁(MgSO4)提供,按配方要求,溶液中百万分率浓度为425的镁所需MgSO4的用量为:

 

K2SO4MgSO4所提供的硫的总量百万分率浓度值为120,符合配方要求。但由于植物对硫的多少反应不十分敏感,因此,硫的用量一般可以不计算。

 ()计算所需的微量元素的用量  微量元素的计算比较简单,由于微量元素的需要量较少,因此,各微量元素均可单独计算。用公式,即可算出其化合物的用量。

 

根据以上计算结果,可以得出番茄营养液配方每升水中加入肥料的量为:

 

 

二、毫摩尔(mmolL)计算法

 

仍以荷兰番茄营养液配方为例,用化合物摩尔平衡法,得出表4-5

 

用化合物的毫摩尔数乘以分子量,即得每升溶液中所需化合物的毫克数。但是由于化肥中通常含有杂质,故应先除以百分纯度,然后乘以毫摩尔数,现计算如下。

()硝酸钙的用量计算  Ca(NO3)2·4H2O的分子量为236,其中Ca(NO3)2的纯度为625%,分子量为164,则:164÷0625×4625=1 214(毫克/升)

()硝酸钾的用量计算

101÷095×375=398(毫克/升)

()硝酸铵的用量计算

80÷095×05=421(毫克/升)

()磷酸二氢钾的用量计算

136÷098×15=208(毫克/升)

()硫酸钾的用量计算

174÷090×2=387(毫克/升)

()硫酸镁的用量计算

1 20÷0.45X1 .75=467(毫克/升)

 

三、第三种配方计算方法

 

 根据用百万分率浓度为1的元素所需肥料的用量(46),乘以该元素所需的百万分率浓度数,即可求出营养液中该元素所需的肥料用量。   

第一步计算用百万分率浓度为1854钙所需硝酸钙的量:185.4×455(百万分率浓度为1的钙所需的硝酸钙)=844毫克或1854×657(百万分率浓度为1的钙所需的四水硝酸钙)=1 218毫克,由于百万分率浓度为1的钙所需的四水硝酸钙中含有百万分率浓度为07的氮,则百万分率浓度为185.4×0.7=130的氮。

第二步计算百万分率浓度为7的铵态氮(N-NH4+)所需硝酸铵的量:7×602(百万分率浓度为1的铵态氮所需的硝酸铵)=421毫克。由于百万分率浓度为1的铵态氮的硝酸铵中含有百万分率浓度为1的硝态氮,则百万分率浓度为:7×1=7的氮。由第一步和第二步可得,现已有百万分率浓度为130+7=137的氮。根据配方要求,氮的需要量总共百万分率浓度为189,所需补充的氮百万分率浓度为189-137=52

第三步计算百万分率浓度为52的氮所需的硝酸钾的量:52×76(百万分率浓度为1的氮所需的硝酸钾的量)=395毫克。

第四步计算百万分率浓度为465的磷所需磷酸二氢钾的量:由表4-6查出百万分率浓度为1的磷需448毫克/升的磷酸二氢钾,则465×448=208毫克的磷酸二氢钾。第三步所施硝酸钾(百万分率浓度为52的氮)中,钾的百万分率浓度为52×279=145,第四步所用磷酸二氢钾(百万分率浓度为465的磷)中含钾为465×126=585,则已供的钾百万分率浓度为145+585=2035,根据配方要求,总的需钾量百万分率浓度为362,尚需补充百万分率浓度为3622035=1585

第五步计算百万分率浓度为1585的钾所需的硫酸钾的量为:1585×248=393毫克/升。

第六步计算所需镁的量:按配方中需镁量百万分率浓度为425,表4-6中百万分率浓度为1的镁需硫酸镁1097毫克/升,则425×1097=466毫克/升。

第七步计算微量元素的配方()

梯架式雾培

番茄套种

 

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