营养液的管理这里阐述的营养液管理主要是指循环式水培的营养液管理，开放式基质栽培的营养液管理在以后有关的栽培设施和管理中会详细讨论。作物生长过程中，由于作物根系生长在营养液中，通过吸收养分、水分和氧气来维持其生长的需要，吸收的过程也改变了营养液中各种化合物或离子的数量和比例，浓度、酸碱度和溶解氧含量等也随着改变。同时，由于根系的代谢过程会分泌出一些有机物以及根系表皮细胞的脱落、死亡甚至部分根系的衰老、死亡而残存于营养液之中，并诱使微生物在营养液中繁殖，从而或多或少地改变了营养液的性质。环境温度的改变也影响到营养液的液温的变化。因此，要对营养液这些性质有所了解，才能够有针对性地对影响营养液性质的诸多因素进行监测和有效地控制，以使其处于作物生长所需的最适范围之内。这里所述的营养液管理主要是指营养液的浓度、酸碱度(pH)、溶解氧和营养液温的管理这四个方面。一、营养液的浓度：一、营养液的浓度：由于在作物生长过程不断地吸收养分和水分，加上营养液裸露于空气中水分的蒸发，会引起其浓度、组成的不断变化，因此需要对营养液的养分含量和水分的存有量进行监测和补充。水分的补充视作物蒸腾耗水的多少来确定。植株较大、天气炎热、干燥的气候条件下，耗水量多，这时补充的水分也较多。补充水分时，可在贮液池中划好刻度，将水泵停止供液一段时间，让种植槽中过多的营养液全部流至贮液池之后，如发现液位降低到一定的程度就必须补充水分至原来的液位水平。营养液浓度在作物吸收降低到一定的水平时，就要补充养分。而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所测得的营养液浓度来确定。营养液的浓度以其总盐分浓度即电导率来表示。除了在严格的科学试验之外，在生产中一般不进行营养液中单一营养元素含量的测定，而且在养分的补充上，也不是单独补充某种营养元素，在补充养分时要根据所用的营养液配方全面补充。至于所用的营养液浓度降低至什么样的水平才需要进行养分的补充，这要根据所选用的营养液配方不同和种植作物种类及栽培技术和不同来具体确定。不同作物对营养液的浓度要求不同，这与作物的耐肥性有关。一般情况下，茄果类和瓜果类要求的营养液浓度要比叶菜的高。但每一种作物都有一个适宜的浓度范围，绝大多数作物的适宜浓度范围为0.53.0ms/cm，最高不超过4.0ms/cm。在不同的生育时期，作物对营养液浓度的要求也不一样。一般而言，苗期植株小，浓度可较低，生育盛期植株大，吸收量多，浓度应较高。以番茄为例，在开花之前的苗期，适宜的浓度为0.81.0ms/cm,开花至第一穗果实结果时期的适宜浓度为1.01.5ms/cm,而在结果盛期的适宜浓度为1.52.2ms/cm。也有人认为,在结果期的浓度可调整到2.53.5ms/cm。对于高浓度的营养液配方(总盐分浓度1.5左右)，在补充养分时可以确定当总盐分浓度降低至原来配方浓度的1/31/2的范围为下限。通过定期测定营养液的电导率，如果发现营养液的总盐浓度下降到1/31/2剂量时就补充养分至原来的初始浓度。养分的补充应根据对营养液电导率的实测值来确定。不同的作物以及同一作物的不同生育期由于对营养的消耗速率不同，而且选用的无土栽培技术不一样，每株作物平均占有营养液量也不同，因此，补充营养的间隔时间也有差异。一般要求定期(间隔12天)测定营养液的浓度，以了解种植系统中浓度的变化情况。对于低浓度的营养液配方(总盐分浓度1.5左右)，可以通过经常监测营养液的浓度，然后每隔较短的时间(34天左右)就补充一次养分，补充时将种植系统中的营养液浓度调节到原来的水平；也可以采取另外一种方法来补充：即营养液浓度下降到配方浓度的1/2时，即补充至原来的水平。在补充养分时可根据所用配方不同浓度级差的电导率值与浓度级差的关系，计算出需要补充的营养相当于剂量的百分数，据此计算出各种化合物的用量。另外，还有一种更为简便的养分补充方法：即确定了营养补充的下限之后，(例如原始营养液剂量的40%)，当营养液浓度下降到此浓度或以下时就补充原来初始浓度1个剂量的营养，也即种植系统中经过补充养分后的营养液浓度要比初始的营养液浓度来得高。由于作物对养分浓度有一定的范围要求，而且所用的营养液配方的浓度原来就较低，因此，对作物的正常生长不会产生什么不良影响，而且操作时较简单、方便。二、营养液酸碱度的调节：二、营养液酸碱度的调节：营养液在未种植作物之前的酸碱度主要是由营养液配方中的各种化合物的化学酸碱性的影响，如果选用的配方，其中的各种化合物之间的化学酸碱性配合比例和数量较合适，一般不会过于偏离作物生长所要求的 pH 范围。但当营养液用于种植作物时，由于作物根系对营养液中的各种离子进行吸收之后，营养液中的不同盐类的生理酸碱性反应的表现不一样，势必会影响到营养液的酸碱性变化。究竟营养液酸碱度的变化如何则应视营养液配方的不同而定。如一个营养液配方中的硝酸盐如 KNO3、Ca(NO3)2的用量较多，则这个配方的营养液大多呈生理碱性；反之，如果配方中 NH4NO3，(NH4)2SO4等铵态氮和尿素(NH2)2CO以及 K2SO4为氮源和钾源的用量较多，则这个配方的营养液大多呈生理酸性。一般地生理碱性来得慢且变化幅度来得小，没有那么剧烈，也较易控制。在实际生产过程中最好是先用一些生理酸碱性变化较平稳的营养液配方，以减少调节 pH 的次数。这是进行营养液酸碱度控制最根本的办法。种植作物过程中，如果营养液的 pH 上升或下降到作物最适的 pH 范围之外，就要用稀酸或稀碱溶液来中和调节它。pH 上升时，可用稀硫酸(H2SO4)或稀硝酸(HNO3)溶液来中和。用稀 HNO3中和时，HNO3中的 NO3-会被植物吸收利用，但要注意当中和营养液 pH 的 HNO3用量太多用可能会造成植物氮素过多的现象；用 H2SO4中和时，尽管 H2SO4中的 SO42-也可作为植物的养分被吸收，但吸收量较少，如果中和营养液 pH 的 H2SO4用量太大时可能会造成 SO42-的累积。在实际生产中大多采用 H2SO4来进行中和，也可用 HNO3，选用哪种酸液可根据实际情况而定。当营养液的 pH 下降时，可用稀碱溶液如氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)来中和。用 KOH 时带入营养液中的 K+可被作物吸收利用，而且作物对K+有着较大量的奢侈吸收的现象，一般不会对作物生长有不良影响，也不会在溶液中产生大量累积的问题；而用 NaOH 来中和时，由于 Na+对多数作物而言不是必需的营养元素，因此会在营养液中累积，如果量大的话，还可能对作物产生盐害。由于 KOH 的价格较 NaOH 昂贵，在生产中仍常用 NaOH 来中和营养液酸性。在用稀酸或稀碱来进行营养液 pH 的调节时，可先用理论计算出稀酸或稀碱的用量，具体计算方法可参见第二章的有关内容。但是经理论计算出的稀酸、稀碱的用量并不能够作为实际营养液 pH 调节的操作用量，因为营养液中存在着高价弱酸强碱盐，如 KH2PO4，NH4H2PO4和 Ca(HCO3)2等，这些盐类在营养液中的解离是分步进行的，对酸有一定的缓冲作用，如：+OH- +OH-KH2PO4=K2HPO4=K3PO4+H+ +H+因此，不能够以理论计算出的中和酸碱性所需的稀酸稀碱的数量作为实际中和所需的数量，应以实际营养液酸碱中和滴定的方法来确定其用量。具体的方法为：量取一定体积（如10升）的营养液于一个容器中，用已知浓度的稀酸或稀碱来中和营养液，用酸度计监测中和过程营养液的 pH 值变化，当营养液的 pH值达到预定的 pH 值时，记录所用的稀酸或稀碱溶液的用量，并用下列公式计算所要进行 pH 调节的种植系统所有营养液中和所需的稀酸或稀碱的总用量。V1 V2 = v1 v2其中：V1 从种植系统中量取的营养液体积v1 中和从种植系统中量取的营养液体积所消耗的稀酸或稀碱的用量(mL)V2 整个种植系统中所有营养液的体积(L)v2 中和整个种植系统中所有营养液所消耗的稀酸或稀碱的用量(mL)在进行营养液酸碱度调节所用的酸或碱的浓度不能太高，一般可用13mol/L 的浓度，加入时要用水稀释后才加入种植系统的贮液池中，并且要边加边搅拌或开启水泵进行循环。要防止酸或碱溶液加入过快、过浓，否则可能会使局部营养液过酸或过碱，而产生 CaSO4，Fe(OH)3，Mn(OH)2等的沉淀，从而产生养分的失效。