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無土栽培營養液中應包括作物必需的所有營養元素,即氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)等大量元素和鐵(Fe)、錳(Mn)、硼(B)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鉬(Mo)等微量元素。不同的作物和品種,同一作物不同的生育階段,對各種營養元素的實際需要有很大的差異。
1、根系吸收礦質元素與吸收水分間的關系,礦質元素只有溶解于水才能被植物吸收,土壤水分直接影響礦質元素的吸收和運輸,但兩者之間不成正比關系,各具相對的獨立性。
2、植物的根對礦質元素具有選擇吸收的特性,根系吸收鹽類離子的數量,不與溶液中的離子成比例,甚至同一鹽類的陰離子和陽離子,也以不同比例進入植物體。由于陰、陽離子吸收上的差別,使得營養液的成分和pH值逐漸改變。
3、單鹽毒害和離子間的頡頏作用,任何植物如在含單一鹽類的營養液中,均不能生長,直至死亡,這一現象稱作單鹽習害。如在其中加入少量其他鹽類,則能使其單鹽毒害消除,這種離子間能夠相互消除毒害的現象,叫作離子間的頡頏作用。
鑒于上述原理,作為無土栽培營養液,應達到如下要求必須含有作物必需的全部營養元素,包括大量元素和微量元素;這些礦質元素,應根據不同作物的需要,按適當的比例配合成平衡營養液;利用無機鹽類配制,在水中的溶解度要高,呈離子狀態,易被植物所吸收;不含有害成分,保持應有的pH值和離子濃度;應用效果好,能使作物生長發育良好,且能獲得高產;取材容易,用量少,成本低。