⋆ 營養液的組成和製備 - 水培

離開和混合營養的能力對於掌握水培至關重要。但應該明白，這是一個非常費力費時的過程。即使是經驗豐富的水培也更喜歡即用型電力系統，如水培套件。對於初學者來說，這將是一個更合適的選擇，並且可以讓您免於存放大量原材料和實驗室設備。

接下來，我們將考慮一個給定濃度營養素溶液的組成和製備的例子。

在開始配製營養混合物之前，有必要選擇最適合栽培、氣候和栽培方法的溶液。餵養營養混合物的建議在“營養液的選擇”一文中描述，選擇溶液的基礎在網站“水培營養混合物的配方”部分中描述。

作為計算示例，我們以非常流行的“Chesnokov and Bazyrina Nutrient Solution”為例。營養素的濃度以 1 升溶液中某種元素的毫克數 [mg / l] 表示。在網站上，它看起來像這樣：

為方便起見，我建議編制一個表格，使用Microsoft Excel或專門的程序來計算營養混合物很方便。該表將如下所示：

混合組件
我們做，克/升
N
P
K
Ca
Mg
…

在成品溶液中，mg/l

指定溶液，mg/l

讓我們將元素的濃度從底部轉移到表格中（我們在這個例子中沒有考慮硝酸銨和硝酸氮的含量）。

混合組件
我們做，克/升
N
P
K
Ca
Mg
…

在成品溶液中，mg/l

指定溶液，mg/l
140
38.5
190
165
30

接下來，您需要選擇用於製備未來混合物的物質。一般來說，這些是礦物肥料。

值得從一個組件開始，我們想用一種物質添加它。我更喜歡從鈣或鎂開始。讓我們從鎂開始。

鎂

鎂最常以硫酸鎂的形式添加到配方中。我們需要在產品包裝上寫明這種肥料的成分，還要注意成分是如何表達的。通常，肥料的成分以質量分數表示，無論是純元素的含量還是它們的氧化物。例如，寫 MgO = 16.2% 告訴我們 100 克肥料含有 16,2 克 MgO。為了配製混合物，我們需要重新計算肥料中純鎂 Mg 的含量。

已知對於1質量單位的MgO，有0,603質量單位的Mg。這個數字是根據化合物和簡單物質的摩爾質量計算的，可以在術語“氧化因子”下找到。這些不同物質的數字在文章“氧化因子”中給出，或者可以使用文章頁面“化合物的摩爾質量”上的在線計算器計算摩爾質量。

讓我們做一個簡單的比例：

讓我們以 16,2 g MgO 作為 1 單位質量，
那麼 xg Mg 是 0,603 質量單位。

x = 16.2 · 0.603 = 9.77 克

我們得到以下結果：100 克肥料含有 9,77 克純鎂。讓我們在表中輸入數據：

混合組件
我們做，克/升
N
P
K
Ca
Mg
氧化鎂
硫酸鎂，重量百分比

9.77
16.2
…

在成品溶液中，mg/l

指定溶液，mg/l
140
38.5
190
165
30

現在您需要計算施肥量以獲得鎂濃度為 30 毫克/升的溶液。 30 毫克/升的濃度告訴我們，1 升溶液含有 30 毫克鎂，或者換算成 0,03 克鎂。為了計算，我們重新組成一個簡單的比例：

100克肥料施9,77克鎂，
那麼 x 克肥料將添加 0,03 克鎂。

x = 100 · 0.03 / 9.77 = 0.31

結論： 每0,31升溶液需施1克硫酸鎂肥料。讓我們完成表格：

混合組件
我們做，克/升
N
P
K
Ca
Mg
氧化鎂
硫酸鎂，重量百分比
0,31

9.77
16.2
…

在成品溶液中，mg/l

30

指定溶液，mg/l
140
38.5
190
165
30

足球

鈣可以以硝酸鈣（硝酸鈣）的形式添加到營養液中。假設肥料的成分如下：CaO = 27%，N = 14.9%。以與鎂相同的方式進行計算。

CaO 的氧化係數為 0,715。純鈣肥含量：

Ca = 27 · 0.715 = 19.3%

每 165 升溶液中需要添加 1 毫克鈣。

100克肥料引入19,3克鈣，
那麼 x 克肥料將添加 0,165 克鈣。

x = 100 · 0.165 / 19.3 = 0.855

結論： 每0,855升溶液需要施用1克硝酸鈣肥料。

重要！ 值得考慮的是，除了鈣之外，硝酸鈣還會將氮引入溶液中。肥料中的氮含量為14,9%。事實證明，0,855克肥料除鈣外會添加0,127克氮（0,855 14,9 / 100），相當於127毫克。讓我們完成表格：

混合組件
我們做，克/升
N
P
K
Ca
氧化鈣
Mg
氧化鎂
硫酸鎂，重量百分比
0,31

9.77
16.2
硝酸鈣，重量百分比
0,855
14,9

19,3
27

…

在成品溶液中，mg/l
127

165

30

指定溶液，mg/l
140
38.5
190
165

30

fósforo

磷通常以過磷酸鈣或單磷酸鉀的形式添加到營養液中。在示例中，我們將使用單磷酸鉀。肥料的組成如下： P₂O₅ = 50%，K₂O = 33%。由於肥料同時施用鉀和磷，因此值得選擇計算量。例如，考慮最壞的情況，當我們第一次沒有猜對時。此外，這將變得更加清晰。

讓我們開始計算鉀。與之前的計算類似：

K 的氧化因子₂或者是 0.83。純鉀肥含量：

您需要在溶液中每 190 升添加 1 毫克鉀。

100 克肥料施用 27,39 克 K，
那麼 x 克肥料將添加 0,190 克 K。

x = 100 · 0.190 / 27.39 = 0.69

結論： 每0,69升溶液需配製1克“單磷酸鉀”肥料。

重要！ 除了鉀，還引入了磷。

P的氧化因子₂O₅ 是 0.436。肥料純磷含量：

P = 50 0.436 = 21.8%

我們向溶液中添加 0,69 克“一磷酸鉀”肥料，因此添加了 0,15 克磷 (0,69 · 21,8 / 100)。 0,15 克 = 150 毫克，遠遠超過我們的需要。結論：我們從磷開始計算。

磷的計算。與之前的計算類似：

P的氧化因子₂O₅ 是 0.436。肥料純磷含量：

P = 50 0.436 = 21.8%

每 38,5 升溶液中需要添加 1 毫克磷。

100克肥料施21,8克磷，
那麼 x 克肥料將添加 0,0385 克 P。

x = 100 · 0.0385 / 21.8 = 0.177

結論： 每0.177升溶液需配製1克“單磷酸鉀”肥料。

重要！ 除了磷，還添加了鉀。

K 的氧化因子₂或者是 0.83。純鉀肥含量：

K = 33 · 0.83 = 27.39%

我們向溶液中添加 0.177 克“一磷酸鉀”肥料，因此添加了 0,048 克鉀 (0.177 · 27.39 / 100)。讓我們完成表格：

混合組件
我們做，克/升
N
P
P₂O₅
K
K₂O
Ca
氧化鈣
Mg
氧化鎂
硫酸鎂，重量百分比
0,31

9.77
16.2
硝酸鈣，重量百分比
0,855
14,9

19,3
27

一磷酸鉀，重量百分比
0.177

21.8
50
27.39
33

…

在成品溶液中，mg/l
127
38.5

48

165

30

指定溶液，mg/l
140
38.5

190

165

30

氮

仍然需要向溶液中添加一些氮和鉀。讓我們從氮氣開始。氮以各種方式添加到營養液中。我們將使用硝酸鉀，因為它更適合缺鉀。假設硝酸鉀（硝酸鉀）具有以下成分：N = 13.6%，K₂O = 46%。

肥料中的氮含量為13.6%。需要加入13毫克氮（140-127毫克）。我們來算一下比例：

100克肥料施13,6克N，
葉子 x 克肥料 0,013 克 N。

x = 100 · 0.013 / 13.6 = 0.096

結論： 每0.096升溶液需施1克硝酸鉀肥料。

重要！ 鉀與氮一起加入。

K 的氧化因子₂或者是 0.83。純鉀肥含量：

K = 46 · 0.83 = 38,18%

我們向溶液中添加 0.096 克硝酸鉀肥料，因此添加 0,037 克鉀 (0.096 · 38,18 / 100)。溶液中總共含有 85 毫克鉀 (37 + 48 克)。讓我們完成表格：

混合組件
我們做，克/升
N
P
P₂O₅
K
K₂O
Ca
氧化鈣
Mg
氧化鎂
硫酸鎂，重量百分比
0,31

9.77
16.2
硝酸鈣，重量百分比
0,855
14,9

19,3
27

一磷酸鉀，重量百分比
0.177

21.8
50
27.39
33

硝酸鉀，重量百分比
0,096
13,6

38,18
46

…

在成品溶液中，mg/l
140
38.5

85

165

30

指定溶液，mg/l
140
38.5

190

165

30

鉀鹽

我們通過引入缺失量的鉀來完成溶液的製備。為了引入鉀和不引入其他元素，我們使用肥料«硫酸鉀»。假設硫酸鉀包含：K₂O = 50%。

K 的氧化因子₂或者是 0.83。純鉀肥含量：

K = 50 0.83 = 41.5%

您需要在溶液中每 105 升（1-190 克）添加 85 毫克鉀。

100 克肥料施用 41,5 克 K，
那麼 x 克肥料將添加 0,105 克 K。

x = 100 · 0.105 / 41,5 = 0.253

結論： 每0,253升溶液需施1克硫酸鉀肥料。讓我們完成表格：

混合組件
我們做，克/升
N
P
P₂O₅
K
K₂O
Ca
氧化鈣
Mg
氧化鎂
硫酸鎂，重量百分比
0,31

9.77
16.2
硝酸鈣，重量百分比
0,855
14,9

19,3
27

一磷酸鉀，重量百分比
0.177

21.8
50
27.39
33

硝酸鉀，重量百分比
0,096
13,6

38,18
46

硫酸鉀，重量百分比
0,253

41,5
50

在成品溶液中，mg/l
140
38.5

190

165

30

指定溶液，mg/l
140
38.5

190

165

30

製備的溶液對應於製備的溶液：溶液組成正確。為了製備更多的溶液，我們通過將應用的數量乘以所需的升體積來進行簡單的重新計算。 5 升的計算示例：

混合組件
我們做，克/升
我們做，g/5l
硫酸鎂
0,31
1,55
硝酸鈣
0,855
4,275
磷酸鉀
0.177
0,885
硝酸鉀
0,096
0,48
硫酸鉀
0,253
1,265

眾所周知，配製營養液的水中可能含有一定量的溶解鹽，配製營養液時必須考慮到這一點。假設水俱有以下成分：

名稱 Ca Mg K 含量，mg/l 50 25 30

所有需要做的就是在開始計算之前糾正解的組成。它看起來像這樣嗎：

混合組件
我們做，克/升
N
P
K
Ca
Mg
…

在成品溶液中，mg/l

指定溶液考慮到水的成分，mg/l。
140
38,5
160
115
5
指定溶液，mg/l
140
38.5
190
165
30
水，毫克/升

30
50
25

然後我們執行計算，類似於上面發布的說明。

如果沒有分析天平，稱量小量和微量物質可能很困難。如果您為此目的使用家用秤，您永遠無法確保至少 0,5g 的稱重精度。沒有準確的秤，有一種簡單的方法來製備溶液。考慮根據霍格蘭的微量元素溶液的例子。

讓我們在蒸餾水中製備 0,5% 的所有微量元素化合物溶液，我們只需要少量（例如，氯化錫、碘化鉀、硝酸鈷等）。因此，例如，我們將在 5 升蒸餾水中溶解 1 克碘化鉀。如果我們只需要 0,5 克，我們只需取 100 立方米這種溶液。厘米，正好含有 0,5 克。所需的立方厘米數是用精確但便宜的移液器、注射器或燒杯測量的。使用這種方法時，不應忘記，根據製備霍格蘭氏溶液的配方，所有量均以每 18 升水錶示。因此，將我們單獨製備的所有濃縮物溶解在約 10 升水中，然後我們才將液體總量加水至 18 升。

營養液的酸化。

一般情況下，需要對營養液進行酸化處理。植物對離子的吸收導致溶液逐漸鹼化。任何 pH 值為 7 或更高的溶液通常都需要調整到最佳 pH 值。可以使用各種酸來酸化營養液，但通常使用硫酸，因為它總是可用且便宜。

用酸和鹼調節pH值時，應戴橡膠手套，以免灼傷皮膚。經驗豐富的化學家擅長處理濃硫酸，將濃硫酸逐滴加入水中。但對於新手水培，可能最好求助於有經驗的化學家，並讓他準備 25% 的硫酸溶液。在加入酸的同時，攪拌溶液並測定其pH值。了解硫酸的大致量後，將來可以從量筒中添加。

硫酸應分小部分加入，以免使溶液過度酸化，然後需要再次使其呈鹼性。對於沒有經驗的工人來說，酸化和鹼化可以無限期地持續下去。除了浪費時間和試劑之外，這種調節還會由於植物不必要的離子積累而使營養液失衡。

營養液的鹼化。

用苛性鈉（氫氧化鈉）使酸性過強的溶液呈鹼性。顧名思義，它具有腐蝕性，因此應戴橡膠手套。建議購買藥丸形式的氫氧化鈉。氫氧化鈉可以在家用化學品商店（例如 Mole）作為管道清潔劑購買。將一個顆粒溶解在 0,5 L 水中，並在不斷攪拌的情況下逐漸將鹼性溶液加入營養液中，經常檢查其 pH 值。沒有數學計算可以計算在給定情況下添加的酸或鹼的量。

如果您想在泥刀上種植多種作物，您需要選擇它們，不僅要匹配它們的最佳 pH 值，還要匹配其他生長因子的需求。例如，水仙花和黃菊花需要pH值為6,8，但濕度條件不同，所以不能在同一個托盤上生長。如果你給水仙花和菊花一樣多的水分，水仙花球莖就會腐爛。在實驗中，大黃在 pH 6,5 時達到最大發育，但即使在 pH 3,5 時也能生長。如果營養液中的氮劑量顯著增加，燕麥喜歡 pH 值約為 6，則在 pH 值 4 時產量良好。馬鈴薯在相當寬的 pH 值範圍內生長，但它們在 5,5 的 pH 值下生長最好。低於此 pH 值，塊莖的產量也很高，但它們具有苦味。為了獲得最大的高質量產量，必須精確調整營養液的 pH 值。

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