营养液浓度的表示方法和计算

  一、直接表示法 在一定重量或一定体积的营养液中， 所含有的营养元素或化合物 的量来表示营养液浓度的方法统称为直接表示法。 在无土栽培的 营养液配制中最常用的是用一定体积的营养液含有营养元素或 化合物的数量来表示其浓度。

  由于在配制营养液的具体操作时是以这种浓度表示法来进行化 合物称量的， 因此，这种营养液浓度的表示法又称工作浓度或操 作浓度。

  指在每升营养液中某种营养元素重量的多少。常用克/升(g/L)或 毫克/升(mg/L)来表示。例如一个配方中营养元素N、P、K的含

  量分别为150、80和170mg/L，即表示这一配方中每升含有营 养元素氮150毫克、磷80毫克和钾170毫克。 用这种单位体积中营养元素重量表示营养液浓度的方法在营养 液配制时不能够直接应用，因为实际称量时不能够称取某种元 素，因此，要把单位体积中某种营养元素含量换算成为某种营养 化合物才能称量。 在换算时首先要确定提供这种元素的化合物形 态究竟是什么， 然后才将提供这种元素的化合物所含该元素的百 分数来除以这种元素的含量。例如，某一配方中K的含量为160mg/L，而此时的钾是由硝酸钾来提供的， 查表或计算可知硝酸 钾含K量为38.67%，则该配方中提供160mgK所需要KNO3的数量=160m扌38.67%=413.76mg，也即要提供160mg的K需要有413.76mg的KNO3。 用单位体积元素重量来表示的营养液浓度虽然不能够作为直接 配制营养液来操作使用， 但它可当作不同的营养液配方之间浓 度的比较。因为不同的营养液配方提供一种营养元素可能会用到 不同的化合物， 而不同的化合物中含有某种营养元素的百分数是 不相同的，单纯从营养液配方中化合物的数量难以真正了解究竟 哪个配方的某种营养元素的含量较高， 哪个配方的较低。 这时就 可以将配方中的不同化合物的含量转化为某种元素的含量来进 行比较。例如，一个配方的氮源是以Ca(NO3)2・4H2O 1.0g/L

  梯度差（如每相距0.1或0.2个剂量）来配制一系列浓度梯度差的 营养液，并用电导率仪测定每一个级差浓度的电导率值。 由于营

  养液浓度（S）与电导率值（EC）之间有着正相关的关系，这种正 相关的关系可用线性回归方程来表示：

  例如，山崎（1987）用园试配方的不同浓度梯度差所配制的营养液 的电导率值见表3-2。从表中的数据可以计算出电导率与营养液 浓度之间的线性回归方程为：

  (ms/cm)或微西门子/厘米(卩s/cm来表示［以前用毫姆欧/厘米(m /cm)或微姆欧(卩/cm)来表示，现已不用此单位］。

  因为作为配制营养液的盐类溶解于水后而电离为带正负电荷的 离子，因此，营养液的浓度又称为盐度或离子浓度。 营养液中的 盐度不同，其导电性也不相同。在一定的浓度范围以内，营养液 的电导率随着浓度的提高而增加； 反之，营养液浓度较低时，其 电导率也降低。因此，通过测定营养液中的电导率可以反映其盐 类含量，也即可以反映营养液的浓度。 通过测定营养液的电导率只能够反映其总的盐分含量， 不能够反 映出营养液中个别无机盐类的盐分含量。 当种植作物时间比较久之 后，由于根系分泌物、根系生长过程脱落的外层细胞以及部分根 系死亡之后在营养液中腐烂分解和在硬水条件下钙、 镁、硫等元 素的累积也可提高营养液的电导率， 此时通过电导率仪测定所得 的电导率值并不能够反映营养液中实际的盐分含量。 为解决这一个 问题，应对使用时间比较久的营养液进行个别营养元素含量的测 定，一般在生产中可每隔1个半月或2个月左右测定一次大量 元素的含量，而微量元素含量一般不进行测定。 假如发现养分含 量太高，或者电导率值很高而实际养分含量较低的情况， 应更换 营养液，以确保生产的顺利进行。 在无土栽培生产中为了方便营养液的管理， 应根据所选用的营养 液配方为1个剂量，并以此为基础浓度(S)，然后以一定的浓度

  性回归方程之后，就可在作物生长过程中，测定出营养液的电导 率值，并利用此回归方程来计算出营养液的浓度， 依此判断营养 液浓度的高低来决定是不是需要补充养分。

  在无土栽培生产中， 由于作物品种不同、 生育期不同、 栽培季节 不同和水质、 肥料原料纯度等的不同， 会使得营养液的电导率也 不相同。某种作物适宜的电导率水平， 应根据当地的情况经试验 后才能够确定， 不同作物、 不同栽培季节甚至同一作物不同的生 育期也不完全一样， 没有一个统一的标准。 一般地， 在作物生长前 期和在作物蒸腾量较大的夏秋季节， 营养液浓度可较低一些， 一 般控制在电导率不超过3ms/cm；而在生长盛期、 营养液吸收量 最大的时期，电导率也最好还是不要超过5~6ms/cm，否则可能造 成营养液浓度过高而对作物产生伤害。

  1、电导率(Electric Conductivity，EC)由于配制营养液所用的原料大多数为无机盐类， 而这些无机盐类 多为强电解质， 在水中电离为带有正负电荷的离子， 因此， 营养 液具有导电作用。 其导电能力的大小用电导率来表示。 电导率是

  来提供的，而另一配方的氮源是以NH4NO3 0.4g/L来提供的。 单纯从化合物含量来看，前一配方的含量比后一配方的多了1.5倍，不能够比较这两种配方氮的含量的高低。经过换算后可知，

  式中的1.0时多次测定总盐分浓度与营养液电导率值之间相互 关系的近似值。 如果要准确地了解某一配方浓度与电导率值之间 的关系，还得经过实际测定才行。

  渗透压是指半透性膜(水等分子较小的物质可自由通过而溶质等 分子较大的物质不能透过的膜)阻隔的两种浓度不同的溶液，当 水从浓度低的溶液经过半透性膜而进入浓度高的溶液时所产生 的压力。浓度越高，渗透压越大。因此，可通过渗透压来反映 溶液的浓度。

  (3)整个种植系统养分补充量=C(g/L)1整个种植系统营养液的体

  由于营养液配方不同， 其所含的各种营养的东西的种类和数量也不 一样，这一些都会影响营养液的电导率值的差异。 因此，各地要根 据当地选定配方和水质的情况， 实际配制不同浓度梯度水平的营 养液来测定其电导率值， 以建立能够真实反映情况、 较为准确的 营养液浓度和电导率值之间的线

  上述的园试配方如果确定为1个剂量的浓度来种植作物，在生产 中把需要补充的浓度下限定为0.4个剂量，而且每次补充营养时

  0.66-0.279S==0.18 0.4由此可知，此时的营养液浓度只有0.18个剂量，低于营养补充 的浓度下限0.4个剂量， 因此需补充营养。 而营养补充的多少剂 量可将原先确定需要补充恢复的浓度与实际所测定的浓度之间 的差值来计算。 这样计算出来的只是需补充的剂量水平， 还要通 过计算营养液配方中的各种化合物的实际用量来补充。 具体计算 方法：分别计算出单位体积(L)补充营养恢复的浓度和实际测定 当时营养液浓度各种化合物的用量， 计算出这两个浓度水平下各 种化合物用量的差值， 然后根据种植系统中营养液的体积来具体 算出各种化合物用量(见表3-3)。

  指在每升营养液中某种物质的摩尔数(mol)。而某种物质可以是 化合物(分子)，也可以是离子或元素。每一摩尔某种物质的数量 相当于这种物质的分子量、离子量或原子量，其质量单位为克

  (g)。例如，1摩尔的钾元素(K)相当于39.1g,1摩尔的钾离子(K)相当于39.1克，1摩尔的硝酸钾(KNO3)相当于101.1克。 由于无土栽培营养液的浓度较低，因此，常用毫摩尔/升(mmol/

  经过换算成重量/升后才能称量配制。换算时将每升营养液中某 种物质的摩尔数(mol/L)与该物质的分子量、离子量或原子量相 乘，即可得知该物质的用量。例如，2mol/L的KNO3相当于K