首页分享通过调节EC和pH控制植物的营养供应

通过调节EC和pH控制植物的营养供应

来源：花匠小妙招时间：2025-07-14 20:52

以下文章来源于武涛翻译国外设施农业文章，作者武涛

武涛翻译国外设施农业文章.

关注俄罗斯设施农业领域的杂志更新，不定期翻译其中有代表性的文章和内容。

根区的盐浓度（EC）和pH值数据，有助于控制植物的营养供应。他们的测量应该每天进行，如果可能的话，应该全天监测EC的动态变化，以便及时调整，从而控制植物的生长和发育。亚历山德拉（Alexandra Startseva），农业科学博士，TECHNICOL公司农艺师兼顾问，讲述了在植物不同的生长阶段（营养生长，开花，坐果，大量结果），如何控制EC和pH值。

（2024年9月26日，莎莎在莫斯科做该主题的研讨分享会）

什么是酸碱度（pH）?

当使用水培技术种植时，会测量实际的酸度：这是溶液中氢离子活性的度量。 pH值反映氢离子 (H+) 和氢氧根离子 (OH-) 之间的比率。p是H+离子浓度的负十进制对数。因此，pH = 7.0单位。H+和OH-的浓度相等（中性溶液）。pH值降低1意味着氢离子数量增加10倍（溶液酸化）。当pH值增加到7.0以上时，氢氧根离子的含量高于H+离子（溶液呈碱性）。

（图片来自9月26日，莫斯科的研讨会，主讲人：莎莎）

潜在酸度（交换和水解）是从土壤（或者基质）的提取物中确定的，它由阳离子交换容量决定，并取决于基质中离子交换反应的过程。

植物对养分的吸收，以及植物保护产品的有效性，都取决于pH值。在水培技术中，吸收所有必需离子的最佳pH值为5.5至6.5单位。当营养液的pH值降至5.0或更低时，植物就无法吸收大量营养元素和钼。当pH值6.5或更高时，微量营养元素（铁、锰、锌、铜、硼）和磷就更难被吸收。因此，如果植物出现缺乏元素的症状，首先要检查pH值：如果pH 值过低，症状会出现在下部叶片上；如果pH值过高，症状会出现在顶部叶片上。

营养液的最佳pH值为5.2 - 5.5。溶液的pH值不应超过6.2，因为由此产生的不溶性盐将沉积在灌溉系统中并降低溶液通过滴头的能力。pH值低于5.2。由于碳酸氢盐含量不足而缺乏缓冲作用，可能会导致溶液pH值不受控制地下降。

岩棉基质中的最佳pH值是 5.5 - 6.0，此时所有必需的营养元素都可以被植物吸收使用。

为什么营养液的pH值会发生变化？

植物会对营养液产生影响（植物活动会改变营养液的pH值）。植物从根部吸收阳离子时，会释放出氢离子；吸收阴离子时，会释放出碳酸氢根离子 (HCO3 - ) 和羟基离子 (OH-) （植物离子交换吸附）。根据植物最容易从肥料中吸收哪种离子，可分为生理酸性肥料（硝酸铵）、生理碱性肥料（硝酸钙），以及阳离子和阴离子被等量消耗时的生理中性肥料（硝酸钾）。

例如，根系吸收氨氮会释放氢离子，导致pH值下降。而硝态氮的吸收会增加基质的pH 值，因为根系释放出OH- 或HCO3- 离子来交换NO3-。

（图片来自9月26日，莫斯科的研讨会，主讲人：莎莎）

因此，在植物的生殖发育期间，当植株上大量果实成熟时，营养液中钾的含量大幅度增加会降低pH值。相反，在植物生长初期或生长发育旺盛时，植物会消耗大量硝态氮，导致 pH值升高。

pH值偏离最佳范围也会影响阳离子或阴离子的消耗量，这与离子交换吸附有关。例如，当pH 值大于7.0时，阴离子的吸收量会减少；当pH值小于5.0时，阳离子的吸收量会减少。

SPELAND种植岩棉是一种惰性基质，其提取物与蒸馏水混合后的pH值约为7.0。植物在幼苗期营养生长旺盛，会导致pH值升高。如果营养液的pH值保持在 5.2-5.5，基质中pH值的升高就不会对幼苗产生负面影响。由于基质的缓冲性能较弱，白天pH值可能会有不明显的波动，这取决于微生物的活跃度、温度、氧气浓度、有机物含量和根部呼吸时释放的溶解二氧化碳。但这些因素对营养液的影响并不大，因此没有必要进行pH值调节。

如何调整营养液的pH值

必必须每天检查基质中营养液的pH值。如果pH值超出最佳范围，首先要检查灌溉系统和pH传感器是否正常运行，然后再采取措施。

如果pH值接近或者超过7，需要采取以下措施：

1）用正磷酸代替磷酸二氢钾（磷酸一钾）。

2）暂时增加氨氮含量至20 - 25毫克/升。当pH值恢复到最佳值时（通常在3 - 5天后），必须再次降低氨氮水平（不超过1.5毫摩尔/升），以避免植物中毒。植物吸收铵离子的速度非常快，导致pH值迅速下降。如果营养液中氨氮含量占总量的10%或更多，随着时间的推移营养液酸化。因此，营养液中NH4+的比例控制在5% - 15%的水平；

3）用螯合物代替微量元素的硫酸盐，否则在高pH下会形成不溶性氢氧化物，它们不被植物吸收。铁螯合物的用量应增加20%（不超过2毫克/升）或使用铁螯合物EDDHMA。

如果基质中的pH值低于5.5，需要采取以下措施：

1) 降低营养液中铵的浓度（不超过10毫克/升）；

2) 用磷酸二氢钾代替正磷酸；

3) 如果 pH 值下降与强劲的繁殖生长相关，则降低钾浓度、减少灌溉剂量或者降低花的数量。

溶液的pH值与其碱度密切相关，碱度反映了碳酸氢盐（HСO3-）的含量，以mg/l或mg-eq/l（网上查询这是以前使用的计量单位，毫克当量/升）为单位进行测量。碱度决定了水的酸缓冲能力，也是它和酸中和的能力特征。

对于节水灌溉技术，灌溉水源中的碳酸氢盐含量不应超过 4 毫摩尔/升（244 毫克/升），否则营养液会随着时间的推移而碱化，导致基质中的pH值升高。此外，水中的碳酸氢盐含量越高，植物保护剂的溶解性就越低，效果也就越差。因此，在配制营养液之前，有必要分析灌溉水源的碳酸氢盐含量，必要时进行初步水处理。

溶液中自由离子HCO3- 的总量不应超过Ca2+ 和Mg2+ 离子的总和。为了中和过量的碱度，以每1毫摩尔/升酸添加1毫摩尔/升碳酸氢盐的比例向水中添加硝酸或正磷酸。在酸的作用下，碳酸氢盐转化为碳酸 (H2CO3)，然后分解成 H2O和CO2。重要的是要创造条件，使二氧化碳能够自由排出：在开放的水槽中混合。但碳酸氢盐并不能完全中和。为了保持溶液的缓冲性，需要在水中保留2毫摩尔/升的碳酸氢盐（pH值约为6.0）。在配制营养液时，要考虑到随酸进入的氮或磷。

C桶（营养液）可以更精确地调节营养液的pH值，使其达到正常值。最后，营养液中必须至少含有 0.5 毫摩尔/升或 30 毫克/升的碳酸氢盐（pH值不低于5.0），否则pH值将急剧下降，营养液的反应将难以控制。当pH = 5.5 时，水中通常含有1毫摩尔/升的碳酸氢盐。当pH = 4.5时，所有碱度都被中和。

使用渗透过滤水时，会出现碳酸氢盐含量低的问题。在这种情况下，将渗透水与未经处理的水混合，使混合物至少含有0.5 至 1 毫摩尔/升的碳酸氢盐。还有一种方法，即通过添加碳酸盐、碳酸氢钾或氢氧化钙来增加碳酸氢盐含量。

因此，通过控制营养液的pH值，就能控制植物的营养供应。

什么是电导率EC

为了给植物提供适当的营养，营养液的浓度非常重要，它决定着营养液中水分和养分的吸收。浓度可以用毫克/升表示溶解的物质，也可以用溶液的电导率（EC）表示，单位是 mS/cm，它反映了离子的活性。相同重量的不同盐类具有不同的导电率。因此，1克/升硫酸钾溶解在蒸馏水中的浓度为 1.3 mSm/cm，而1克/升硝酸钾的浓度为 0.6 mSm/cm。一般认为，1mSm/cm = 每1升水含700毫克盐。因此，为了更准确地了解溶液的浓度，使用EC值。

根据作物种类、生长阶段和小气候条件的不同，营养液的最佳浓度也不同。因此，随着植物的生长，营养液的浓度会增加。在阴天的结果期，溶液中的EC值应该增加，而在太阳辐射强烈的时期，溶液中EC值应该减少。番茄比黄瓜（Ес = 2.0-3.0）需要更浓的溶液（ЕC=2.5-3.5）。在基质中，番茄的EC值= 3.5 - 4.5 mS/cm，黄瓜的EC值= 2.5 - 3.0 mS/cm。

SPELAND岩棉不含任何营养成分、盐分或有害杂质 - 用蒸馏水浸泡后，基质提取物的EC值为0.1-0.2 mS/cm。在矿棉上种植植物更容易保持所需的EC水平，因为岩棉基质与有机基质（泥炭和椰子）不同，不具有阳离子交换能力（在其结构中吸收和保留营养元素并将其替换给溶液中其他元素的能力）。在岩棉基质中，营养成分不会被基质吸收，因此未被植物吸收的养分会随着排水冲走。

EC是维持植物生长平衡的工具之一。提高EC值有利于植物的生殖发育，降低EC值则有利于植物的生长发育。增加EC会加速开花结果，并提高果实的质量，但是会降低产量。减少EC有利于水分进入植物，促进营养生长，增加果实数量，但会降低果实的质量。

营养液的浓度不能剧烈改变（最大改变0.5 mS/cm）。营养液的EC值与基质提取物的EC差值不应超过 1.5-2 mS/cm。

在作物生长末期逐渐增加营养液的EC值（黄瓜可达3.5 - 4 mS/cm，番茄可达5 - 6 mS/cm），以提高果实的质量。如果灌溉水含盐量较高，营养液的浓度会保持在较高水平。EC值还取决于杂交品种：无性杂交（也称作营养杂交或者嫁接杂交）的植物需要较高的EC值；有性杂交的植物需要较低的EC值，以保持生长和发育的平衡。

因此，很难界定EC具体的最佳值。重要的是要观察植物，以准确确定其需求。如果基质中的盐浓度偏离最佳范围太多，就可能出现严重问题。

EC值不正确导致的问题

营养液浓度过高会减少植物对水分和养分的吸收。高含盐量会扰乱养分之间的关系，因为它会加剧离子之间的竞争。

当空气温度高、太阳辐射强、基质湿度很低时，高盐含量最危险，会出现以下问题：

- 由于水分供应减少，气孔关闭，从而抑制蒸腾作用和光合作用；

- 植物枯萎，顶端变薄，生长点枯死；

- 根系发育不良或受损；

- 植株钙镁供应不足，导致枯萎和果实顶端腐烂；

- 细胞伸长减慢，导致生长衰弱，植株发育缓慢，叶片和果实变小；

- 由于缺水，叶片变为暗绿色，边缘坏死，花序形成不良，子房或果实脱落，已经形成的番茄果实变空心；

- 所有这些会导致减产。

EC增加（番茄超过 4.5 mS/cm，黄瓜超过 3.5 mS/cm）有几个原因造成。首先，由于灌溉策略不当造成缺水，如灌溉剂量过大导致基质水分减少。在这种情况下，有必要减少灌溉水量，增加灌溉次数，使营养液更好的分布在整个基质中，未被吸收的盐分可以很容易地进入排水系统。

常见原因是植物蒸腾作用强。在这种情况下，可以在太阳辐射活跃、植物蒸腾作用强的时段，稍微降低营养液的EC值（降低0.3 - 0.5 mS/cm），到了傍晚，EC 值会恢复到正常水平，为植物生长提供充足的营养元素。

排水不足使盐分在基质中积累。为了冲洗基质上积累的盐分，可增加上午的灌溉水量，导致第二次灌溉后出现排水。然后，根据小气候、植株生长阶段和植株状况调整灌溉水的EC和灌溉策略。

灌溉水源中含盐量高，尤其是钠和氯，会导致盐分积累。在这种情况下，有必要增加排水量或定期冲洗基质上的积累的盐。注意，灌溉水源中的EC值不能超过营养液EC值的 50%，否则就需要进行预处理。

EC增加的另一个原因是：夜间湿度损失较大（黄瓜的最佳湿度下降为 8% - 10%，番茄为10% - 12%）。为了减少夜间湿度的下降，最后一次灌溉的时间应推迟。

根系脆弱或活性降低也会影响基质中的盐浓度。在这种情况下，应采取措施恢复根系的生长或检查限制根部功能的原因（根部温度过低、氧气不足或同化物缺乏等）。

基质中的EC含量低会导致植物养分供应不足和水分供应过多。这会对植物造成以下影响：

- 花朵颜色变淡，可能导致授粉不良；

- 叶色变淡，然后萎黄；

- 植物虽然处于营养生长阶段，但植株变弱，顶端变细；

- 植物细胞变得更加脆弱，对病虫害的抵抗力下降；

- 根部压力增加，有时会导致水肿--细胞壁因渗透压受到破坏而破裂，从而进一步威胁到植物的感染；

- 果实质量和保质期下降，番茄果实成熟不均匀或开裂。

（图片来自9月26日，莫斯科的研讨会，主讲人：莎莎）

EC值下降（番茄小于3.0 mS/cm，黄瓜小于2.5 mS/cm）的原因可能是小水量频繁灌溉和高排水量导致基质的湿度过高。在这种情况下，要使EC恢复正常，必须增加灌溉水量和灌溉的间隔时间，并根据小气候条件调整灌溉策略，降低夜间基质湿度和两次灌溉之间的湿度。

如果植物营养不足，有必要逐渐增加EC值，但每次不能超过0.5 mS/cm，因为营养液浓度的急剧增加可能会损害植物的根系，尤其是在光照不足的情况下。

在大量结果期间，植物会大量吸收营养元素，这也会导致EC值下降。在这种情况下，有必要更换营养液，增加氮和钾的比例。

为了防止基质中出现EC问题，有必要使用平衡和新鲜的肥料溶液，定期检查灌溉水源的质量，并在配制营养液时考虑其成分，定期对基质的提取物进行农用化学品分析，并根据植物生长阶段、植物生长方向和小气候条件调整灌溉策略。

因此，为了给植物提供正确的营养成分，营养液的pH值和EC值必须始终保持在最佳水平。使用SPELAND 岩棉种植植物，控制这些过程更加简单，因为它具有稳定的化学和水物理特性。这些特性有助于营养液在基质中均匀分布。缺乏缓冲和良好的排水能力，您可以对植物的营养需求做出快速反应，并在必要时迅速更换基质中的营养液。

文章结束。

我个人的理解：虽然通过调节小气候是更加有效的控制植物生长的措施，但是因为小气候通常已经最优化，很多时候继续调整的可能性很低。对于农艺师，通常只能通过调节EC和pH控制植物的营养供应，从而控制植物的生长。莎莎在多篇文章和分享中都强调要及时检查分析营养液和基质提取物的EC和pH值，特别是9月26日莫斯科研讨会的ppt，也在这方面进行了分享，该PPT正在翻译整理中。