无土栽培学讲义文档格式.docx

无土栽培学讲义文档格式.docx

《无土栽培学讲义文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无土栽培学讲义文档格式.docx（34页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

感应功能、寄生功能、收缩功能、与菌的共生功能

2、植物根系对水分的吸收的

【机理】：

植物根系吸水的主要部位时候在距根尖10-100mm的区域内，主要依靠被动吸水和主动吸水两种方式进行，其吸水的基本依据是细胞的渗透吸水。

被动吸水：

因蒸腾作用产生的吸力称为蒸腾拉力，蒸腾拉力经过茎部导管传递到根系，使根系再从周围环境中吸收水分。

由于吸水的动力发源于叶的蒸腾作用，故将这称为根的被动吸水。

主动吸水：

由根压引起的根系吸水

【过程】：

根系的吸水过程可看做植物根系细胞核地上部分叶片之间存在一个连续的水柱，水分运动速率受叶片和周围大气之间水势变化程度的调控。

水在植物体内运动可分为三个主要步骤：

①水由根际环境进入根皮层组织，并向木质部导管传送

②水由根向叶输送

③在叶片中水以气体分子形态释放到大气中。

根系对水的吸收，主要依靠毛细管作用和渗透作用

3、蒸腾作用：

水分从植物的地上部以水蒸气状态向外界散失的过程。

4、表观吸收成分组成浓度用n/w表示，n表示各元素的吸收量，单位mmol，w表示吸收消耗水量，单位L。

例如：

番茄n/w=7（mmol/L），表示番茄每吸收1L水就同时吸收7mmol的氮。

表观吸收成分组成浓度概念反映了植物吸水与吸肥之间的关系，表明在人们向作物供给一定量水分的时候，也要同时供给相应数量的各种养分，就是指营养液，n/w值就成为配制营养液的浓度标准。

5、根际：

是指受植物根系的影响，在物理、化学和生物学特性等方面不同于周围介质的根表面的微区。

6、根系关系生长与根际环境的关系

①与根际温度的关系：

在一定的温度范围内，温度越高，根系吸水量就越多。

过高或过低都不利于水分和养分的吸收

②与根际通气状况的关系：

O2含量达到5％-10％时，通气良好，则根系的主动吸收能力增强

③与根际营养液浓度的关系

随着溶液浓度的增加，根系吸收速率有所提高，这是由于离子被载体吸收运转尚未达到饱和状态。

饱和之后，浓度再提高，吸收速率也不会增加。

④与根际pH的关系

根际的适宜pH范围为微酸性到中性之间。

酸性反应导致根瘤菌死亡，失去固氮能力。

碱性反应促进反硝化细菌生长，使氮素发生损失，对植物营养不利。

⑤与根际营养的关系

根际某种营养元素缺乏或过量，均会导致植物根系和地上部分的生长受阻，称为营养逆境。

5、根际效应：

根际微生物的数量比非根际多出几倍甚至几十倍的现象

6、植物根系与根际微生物的关系

①根系分泌是根际微生物的重要营养和能量来源

②根际微生物的活动能促进植物的生长

③根际微生物与植物根系存在营养竞争关系

④根际微生物对根系的其他有害影响：

病原菌的增殖，助长病害发生。

第三章

1、大量元素：

指植物需要量较大的元素，在植物体内含量较高，占干物重1000mg/kg以上

碳氢氧氮磷钾钙镁硫（探亲养蛋，你家盖没留）

2、微量元素：

指植物需要量较少的元素，在植物体内含量较低，常占干重100mg/kg以下

氯铁锰硼锌铜钼

3、植物体内养分的运转

以必需的矿质元素而言，金属元素以离子状态运输，非金属元素既可以离子状态运输，又可以小分子有机化合物形式运输。

例如，硫元素主要以SO42-形式运输，又可以少部分转化为蛋氨酸和谷胱甘肽向上运输。

4、影响植物吸收养分的因素

①温度：

适宜温度范围内，温度上升，吸收作用增强。

过高或过低，吸肥能力减弱。

②通气：

通气有利于有氧呼吸，所以有利于养分的吸收

③养分浓度和有效性：

④pH

⑤离子间的相互作用

5、营养诊断：

植物必需的各种营养元素在体内均有其特殊的营养功效，缺乏时会影响到植物的各种生理生化过程，当缺乏某种营养元素达到一定程度时，就会在外观上表现出一定症状；

反之如果过剩也会产生特定的症状。

这些病态特征称为生理性病害，可作为人们对作物营养失调提供形态上的诊断依据。

简单来说，嗯我认为是，根据生理性病害作出植物是否缺乏营养或者营养过剩的诊断。

6、形成无土栽培作物营养失调症状的主要原因：

①营养液配方及营养液配制中的不慎，而造成的营养元素的不足或过量。

②作物根系选择性吸收所造成的营养失调

③离子间的拮抗作用引起的营养失调

④pH的变化引起的营养失调

7、作物营养失调症状的防治

①缺氮

叶面喷洒0.25％-0.5％尿素液或营养液中加入硝酸钙或硝酸钾

②缺磷

叶面喷洒0.2％-1％的磷酸二氢钾或营养液中加入适量的磷酸二氢钾

③缺钾

叶面喷洒2％硫酸钾或向营养液中加入硫酸钾

④缺镁

叶面喷洒大量2％硫酸镁或少量10％硫酸镁，或向营养液中加入硫酸镁

⑤缺锌

叶面喷洒0.1％-0.5％硫酸锌或直接加入营养液中

⑥缺硫

于营养液中加入适量的硫酸盐，但以硫酸钾较为安全

⑦缺铜

及时于叶面喷洒0.1％-0.2％硫酸铜溶液加0.5％水化石灰

*⑧缺钙

叶面喷洒0.75％-1％硝酸钙或0.4％氯化钙，或向营养液中加入硝酸钙

⑨缺铁

每3-4d叶面喷洒0.02％-0.05％螯合铁EDTA-Fe1次，连续3-4次，或直接加入营养液中

⑩缺钼

叶面喷洒0.07％-0.1％钼酸铵或钼酸钠溶液，或直接加入营养液中

⑪缺硼

及时于叶面喷洒0.1％-0.25％硼砂或直接加入营养液中。

第四章

1、营养液：

将含有植物生长发育所必需的各种营养元素的化合物和少量为使某些营养元素有效性更为长久的辅助材料，按一定的数量和比例溶解于水中所配制而成的溶液。

2、营养液的原料：

水和含有营养元素的各种化合物及辅助物质。

3、（营养液的温度要求：

植物根系生长除需要营养液适宜的PH值、EC值外，主要的是要求适宜、恒定的温度。

一般植物生长要求营养液液温范围在13～25℃，最适温度在18～20℃。

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。

4、营养液的水质要求：

（1）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，同时造成总盐分浓度过高。

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

0～40

0～4

软水

40～80

4～8

中硬水

80～160

8～16

硬水

160～300

16～30

极硬水

＞300

＞30

（2）水质的酸碱度：

PH5.5～8.5之间的水均可使用。

（3）水质的悬浮物：

要求悬浮物含量≤10mg/L。

如果利用河水、水库水、雨水作水源需要经过澄清后才能使用。

（4）水的氯化钠含量：

要求水中的氯化钠含量≤200mg/L。

但不同作物不同生育时期要求不同。

（5）溶存氧含量：

无严格要求，最好在使用之前溶存氧含量≥3mg/L。

（6）氯（Cl2）：

主要来自自来水消毒和设施消毒的残留。

含氯消毒剂如次氯酸钙和次氯酸钠。

因此在用自来水配制营养液在进入栽培系统之前放置半天，设施消毒后空置半天，以便剩余的氯挥发掉。

（7）重金属及有毒害物质：

如果当地的空气和地下水、水库水、河水等水源污染严重，水中会含有重金属、农药等有毒物质对造成危害。

在无土栽培的水中重金属及有毒物质含量不能超过以下标准。

4、无土栽培的水源选择（硬度为15度以下）

（1）自来水：

符合饮用水标准，在水质上有保障。

但是成本高。

（2）井水（地下水）：

需要经过分析化验后使用。

防止地下水污染。

（3）收集雨水、水库水、河水需要沉淀过滤后使用。

必要时加入沉淀剂或其他消毒剂。

如果当地的空气污染严重则不能用雨水做水源，不能用流经农田的水作为水源。

5、营养液对各种营养元素化合物的要求

硝酸钙：

吸湿性极强，暴露于空气中极易吸水潮解，高温高湿条件下更易发生，因此贮藏时应注意密闭并放置于阴凉处。

生理碱性肥。

是目前无土中最广泛的氮源和钙源肥料。

硝酸铵：

吸湿性极强，易板结，极易吸水潮解，应密闭并置于阴凉处。

有助燃性和爆炸性，贮运时不可与易燃易爆物品同时存放。

硝酸铵中含有一半的铵态氮和一半的硝态氮，由于多数作物在加入硝酸氮初始的一段时间内对NH4+的吸收速率大于NO3-，因此易产生生理酸性，但当硝态氮和铵态氮都被作物吸收之后，其生理酸性逐渐消失。

尿素：

白色针状晶体，吸湿性很强，为降低其吸湿性作为肥料用的尿素常制成颗粒状，外包被一层石蜡等疏水物质。

尿素为生理酸性肥。

过磷酸钙：

贮藏时要放在干燥处以防吸湿而降低过磷酸钙的肥效。

主要用于基质培和育苗时预先混入基质中以提供磷源和钙源。

一般不作为配制营养液的肥源。

磷酸二氢钾：

性质稳定，吸水性很小，不易潮解，但贮藏在湿度大的地方也会吸湿结块。

溶解于水中是，可作为磷钾复合肥，是无土栽培中重要磷源。

硫酸钾：

较易溶解于水，但溶解度较低，吸湿性小，不结块，水溶液呈中性，属生理酸性肥。

是无土栽培中良好的钾肥。

硫酸镁：

易溶于水，稍有吸湿性，吸湿后会结块，中性，属生理酸性肥料。

是无土栽培中最常用的良好镁源。

硫酸亚铁：

有一定的吸湿性，性质不稳定，需要放置在不透光的密闭容器中，并置于阴凉处存放。

来源广泛，价格便宜，是无土栽培中良好的铁源。

大多数营养液采用螯合铁或硫酸亚铁与螯合剂先螯合之后才使用，同时注意ph应白痴在7.0以下，以防沉淀。

当被严重氧化、外观颜色由绿色变为棕红色时则不宜使用于营养液。

硼酸：

较易溶解，微酸性，是良好的硼源。

一般在酸性或弱酸性条件下硼的有效性较高。

硼砂：

易溶于水，硼素的良好来源

硫酸锰：

易溶解于水，是主要锰源

硫酸锌：

易溶于水，重要的锌源。

硫酸铜：

良好的铜素来源。

钼酸铵：

营养液中的钼源。

6、化合物的纯度等级分为哪4类？

（1）化学试剂（纯度高），又细分为3级

①保证试剂（GR,一级试剂）纯度最高价格贵

②分析纯试剂（AR，二级试剂）、

③化学纯试剂（CP，三级试剂）

（2）医药用

（3）工业用

（4）农业用化合物纯度低，价格也最便宜。

7、化合物的生理酸碱性

生理酸性盐：

①铵态氮源都是如NH4CL、（NH4）2SO4、NH4NO3.

②一般根系优先选择吸收NH4+，剩余阴离子，引起酸化，分泌大量出H+，ph下降，对CA2+和MG2+的吸收具有明显的抑制作用。

③使用铵盐化合物作氮源时易出现缺钙和缺镁导致作物生长不良，甚至伤害根系，出现根系腐烂现象。

例如生长在以铵盐为氮源的营养液中的番茄，易出现果实因缺钙引起的脐腐病。

生理碱性盐：

①硝态氮源除NH4NO3外，NANO3、Ca（NO3）2、KNO3等都是。

②植物根系优先选择吸收NO3-，剩余阳离子，分泌OH-，ph上升，造成一些如铁镁锰在高ph下产生沉淀而失败。

③使植株出现缺铁和缺镁症状

8、营养液的组成

营养液组成包括各种营养元素的离子浓度、各离子间的比例、总盐量、PH的渗透压等梨花性质。

9、营养液浓度的表示方法（未提及）

【营养液浓度】是指在一定质量或一定体积的营养液中，所含有的营养元素或其化合物的质量。

无土栽培营养液常用一定体积的溶液中含有多少营养元素或其化合物的质量来表示其浓度，常用直接表示法和间接表示法。

【直接表示法：

】

（1）化合物重量/升（g/L，mg/L）这种方法可以直接称量化合物进行营养液配制，通常称为工作浓度或操作浓度。

1mg/L=1g/L=1l/L。

（2）元素重量/升（g/L，mg/L）这种方法不能直接用来配制营养液，必须换算成某种化合物才能应用。

但是它可以用来与其他配方进行比较。

（3）摩尔/升（mol/L）由于营养液的浓度较低，用摩尔浓度或毫摩尔浓度表示更合适。

这种方法也不能直接用来配制营养液。

【间接表示法：

（1）电导率（EC）是指单位距离的溶液其导电能力的大小，国际上通常以毫西门子/厘米（mS/cm）或微西门子/厘米（S/cm）来表示。

在一定浓度范围内，溶液的含盐量与电导率呈正相关，含盐量越高，溶液的电导率越大，渗透压也越大。

因此电导率能反映出溶液中的盐分含量的多少，但是不能反映出溶液中各种元素的浓度。

电导率可以用电导仪测定，简单快捷，是生产上常用的检测营养液总浓度（盐分）的方法。

（2）渗透压用Pa表示，可以用渗透计法、蒸气压法、冰点下降法测量。

但是使用并不方便

10、营养液的组成原则

（1）齐全营养液中必须含有植物生长所必需的的全部营养元素。

（2）可利用营养液中的各种化合物都必须以植物可以吸收的形态存在，即这些化合物在水中有较好的的溶解性，呈离子状态能够被植物有效的吸收利用。

一般选用的化合物大多为水溶性的无机盐类。

（3）合理营养液中的各种营养元素的数量和比例应符合植物正常生长的要求，而且是生理均衡的，可保证各种营养元素有效性的充分发挥和植物吸收的平衡。

（4）有效营养液中的各种化合物在种植过程中，能在营养液中较长时间的保持其有效性。

不会由于营养液的温度变化、根系的吸收以及离子之间的相互作用等使其有效性在短时间内降低。

（5）适合营养液中各种化和物组成的总盐分浓度及其酸碱度应是适宜植物正常生长要求的。

不会由于总盐分浓度太低而是植物产生缺肥，也不会由于总盐分浓度太高而对植物产生盐害。

（6）稳定营养液的所有化合物在植物生长过程中由于根系的选择吸收而表现出来的营养液总体生理酸碱反应是较为平稳的。

11、确定营养液组成的方法

（1）营养液的总盐分浓度的确定

（2）营养液中各种营养元素的用量和比例的确定：

生理平衡、化学平衡

（3）营养液氮源的选择

（4）营养液的pH

12、营养液的氮源选择（如何控制蔬菜体内硝酸盐的含量？

）

植物的根系可以吸收硝态氮、铵态氮、亚硝态氮、和一些小分子有机氮。

一般以吸收硝态氮和铵态氮为主。

在各自最适条件下吸收速率都很快，而且吸收到体内两种氮源都可迅速被同化为氨基酸和蛋白质，在生理上具有同等的生理功能。

铵态氮源都是生理酸性盐如NH4CL、（NH4）2SO4、NH4NO3；

硝态氮源除NH4NO3外，NANO3、Ca（NO3）2、KNO3等都是生理碱性盐。

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:

1～11.5:

0.5；

黄瓜最好不超过3:

1

13、作物最适的pH值？

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，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5.8～6.2的弱酸范围生长最适宜，不能超过PH5.5～6.5范围。

PH＞7时Fe、Mn、Cu、Zn等易产生沉淀；

PH＜5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。

14、营养液配制遵循哪些原则？

（ABC母液分别包括哪些化合元素？

和组培的母液不同？

①母液的配置：

为了防止在配制母液时产生沉淀，不能将配方中的所有化合物放置在一起溶解，因为浓缩后有些离子的浓度的乘积超过其溶度积常数而会形成沉淀。

所以应将配方中的各种化合物进行分类，相互之间不会产生沉淀的化合物放在一起溶解。

为此，配方中的各种化合物一般分为3类。

最好存放在有色容器中，放在荫凉处

（1）A母液以钙盐为中心，凡不与钙作用产生沉淀的化合物在一起配制。

一般包括Ca（NO3）2、KNO3，浓缩100～200倍。

（2）B母液以磷酸盐为中心，凡不与磷酸根产生沉淀的化合物在一起配制。

一般包括NH4H2PO4、MgSO4，浓缩100～200倍。

（3）C母液由铁和微量元素在一起配制而成。

微量元素用量少，浓缩倍数可较高浓缩倍数1000～3000倍。

②工作营养液的配制可利用母液稀释而成，也可直接配制。

为了防止沉淀，首先在贮液池中加入大约配制营养液体积1/2～2/3的清水，然后按顺序一种一种的放入所需数量的母液或化合物，不断搅拌或循环营养液，使其溶解后再放入另外一种。

15、营养液的管理

营养液的管理是指对作物栽培过程中循环使用的营养液的管理。

为了满足作物最适生长的要求，要对营养液的浓度、酸碱度、溶存氧含量、液温等进行合理调节管理，必要时进行营养液的全面更换。

（1）营养液的浓度：

需要对营养液的养分和水分进行监测和补充。

水分的补充应以不影响营养液的正常循环流动为准，一般应每天进行。

养分的补充与否以及补充数量的多少，要根据在种植系统中补充了水分之后营养液的电导率或各种营养元素含量的实测值来确定

（2）营养液的酸碱度

主要采用酸碱中和的方法，使其ph回复到合适的水平。

当ph上升是，可用稀硫酸或稀硝酸溶液中和。

当营养液的ph下降时，可用稀碱溶液如氢氧化钠或氢氧化钾来中和。

（3）营养液的溶存氧：

营养液中的溶存氧浓度是指在一定温度、一定大气压条件下单位体积营养液中溶解的阳畦的数量，以mg/L来表示。

缺氧的原因是温度越高、大气压越小，呼吸消耗营养液中的溶存氧越多，营养液中的溶存氧含量就越低

一般地，在营养液栽培种维持溶存氧的能读在4-5mg/L水平以上，大多数的植物都能够正常生长。

生长过程耗氧量大的植物，处于生长旺盛时期以及每株植物平均占有的营养液量的少时，则营养液中溶存氧的消耗速率就大。

16、溶存氧补充途径？

（1）搅拌（6）喷射（雾）

（2）压缩空气（7）增氧器

（3）反应氧（8）间歇供液

（4）循环流动（9）滴灌法

（5）落差（10）间混作

17、营养液的更换

循环流动使用的营养液，在作物种植一段时间后要全部更换，重新更换新配制的营养液。

因为长时间种植作物后，会造成某些物质积累过多而出现生理障害，严重时可能影响营养液中养分的平衡，病菌的繁衍和累积等根圈环境，甚至造成植株死亡。

更换时间首先决定于有碍作物正常生长的物质在营养液中累积的程度，更换的时间也可用作物种植时间长短来决定，有时根据经验来确定。

如果在营养液中积累了大量的病菌而使作物开始发病，需要马上更换营养液。

虽然更换营养液次数越多，根圈环境就越好，但排出的营养液对环境的污染就越严重，而且也浪费养分、水分和人力，所以应尽量减少营养液更换次数。

18、营养液的液温及范围

营养液的液温直接影响植物根系的养分吸收、呼吸和微生物活动情况，从而影响植物发育、产量和品质。

植物生长要求营养液的液温范围在13~25℃，最适液温15~23℃。

19、废液的处理

（1）杀菌和除菌：

紫外线照射、加热、过滤、抗拮微生物、药剂

（2）除去有害物质

（3）调整离子组成

20、废液的利用

（1）再循环利用

（2）作肥料利用

（3）收集浓缩液再利用

21、营养液配方：

在一定体积的营养液中，规定含有各种必须营养元素盐类的数量称为营养液配方。

第五章

【对基质物理性质的要求】

1、容重：

单位体积内干燥基质的重量，用g/L或g/cm3表示。

（基质容重在0.1-0.8g/cm3范围内作物栽培效果较好）

2、总孔隙度：

基质中持水孔隙和通气孔隙的总和，以相当于基质体积的百分数（%）表示。

（最适宜的基质的总孔隙度状况是同时能提供20%的空气和20%--30%容易被利用的水分；

基质的总孔隙度在54％-96％范围内即可）

3、基质气水比（大小孔隙度）：

总孔隙度只能反映在一种基质中空气和水分能够容纳的空间总和，它不能反映基质中空气和水分各自能够容纳的空间。

（大小孔隙度比在1:

2-4范围内为宜）

4、粒径：

颗粒大小应适中，其表面应虽粗糙而不带尖锐棱角，并且孔隙度应多而比例适当。

就沙粒来说，粒径以0.5-2.0mm为宜；

就陶粒来说，粒径在1cm以内为好。

【对基质化学性质的要求】

5、基质的化学组成及其稳定性

从影响基质的化学稳定性的角度来划分其成分类型：

①第一类是易被微生物分解的物质（糖淀粉半纤维素纤维素有机酸）

②是有毒物质（某些有机酸酚类鞣质）

③是难被微生物分解的物质（木质素腐殖质）

6、基质的酸碱性：

尽管多数观赏植物比较适应5.5-6.5的ph范围，但基质的ph以6.5（微酸性）-7.0（中性）为宜，并且最好容易人为调节，又不会供液后影响营养液某些成分的有效性导致植物出现生理障碍

7、阳离子代换量：

在一定酸碱度条件下基质含有可代换性阳离子的数量。

8、基质的电导率：

基质未加入营养液时本身具有的电导率，用以表示各种离子的含量（含盐量，一般用毫西门子/厘米mS/cm表示）

9、基质的缓冲能力：

基质在加入肥料后，基质本身所具有的缓和酸碱度变化的能力。

（有机基质>

无机基质>

惰性基质>

营养液）

10、碳氮比：

基质中碳和氮的相对比值。

碳氮比为30:

1左右较适合于作物生长

11、复合基质：

由2种或2种以上的基质按一定的比例混合制成的栽培用基质。

12、基质的选用原则：

（从三个方面考虑）

（1、植物根系的适应性

（2、基质的适用性

（3、基质的经济性

13、固态基质的消毒：

最常用的方法有蒸汽消毒、化学药品消毒、太阳能消毒。

蒸