无土栽培技术是一种现代农业技术,它摆脱了土壤的限制,通过提供植物生长所需的营养液来促进作物的发育。这一技术的核心在于科学配制和管理营养液,以满足植物生长的各种需求。
【知识学习】
1. 营养液配制与无土栽培实验:
- 母液的配制:为了方便管理和使用,通常会预先配置浓度较高的母液,再根据需要稀释成适合植物生长的营养液。
- 营养液的配制:营养液由多种元素构成,包括氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锌等,这些元素以离子形式存在,确保植物能够吸收。
- 用营养液培养植株:将植物根部浸入营养液中,或者采用滴灌等方式供应营养液,使植物在无土环境中生长。
- 物幼苗:无土栽培特别适用于幼苗的培育,因为它可以提供恒定的水分和养分,有助于幼苗快速健康地成长。
2. 营养液的酸碱度调整:
- 酸碱度对营养液中的养分有效性至关重要。例如,磷酸盐在碱性条件下可能形成不溶性沉淀,影响植物吸收;锰、铁等元素在酸性环境中溶解度下降,可能导致植物缺乏。
- pH值的测定通常使用混合指示剂比色法,通过观察营养液颜色变化来确定pH值。
- 调整pH值时,先将强酸或强碱稀释,然后慢慢加入营养液中,同时用pH试纸监测,直到营养液达到中性。
【知识巩固】
5. 依据电荷守恒定律,溶液中阳离子总浓度等于阴离子总浓度。在给定的混合液中,C(Mg2+)可以通过以下公式计算:C(Mg2+) = C(Cl-) - (C(K+) + C(Na+) + 2C(SO42-)) = 1.5 - (1.5 + 0.5 * 2) = 1.5 - 2 = -0.5 mol/L。由于浓度不能为负,可能存在错误,需要进一步核实题目条件。
6. 在配制营养液时,需确保总摩尔数的平衡。含有的氮、钾、硫酸根离子的总摩尔数分别为50 + 16 = 66 mol、16 + 24 * 2 = 64 mol、24 mol。因此,(NH4)2SO4的摩尔数为24 mol,KCl的摩尔数为16 mol,NH4Cl的摩尔数为64 mol - 24 mol = 40 mol。正确答案为B:64、2、24。
7. 计算配方中N的质量分数:
- 硝酸钠(NaNO3)中的N质量分数 = 14 / (23 + 14 + 16 * 3) = 14 / 85
- 过磷酸钙[Ca(H2PO4)2]中的N质量分数 = 0 (因为不含N)
- 硫酸铵(NH4)2SO4中的N质量分数 = 28 / (28 + 16 * 4 + 32) = 28 / 132
- 硫本钾(K2SO4)中的N质量分数 = 0 (因为不含N)
- 硫酸镁(MgSO4)中的N质量分数 = 0 (因为不含N)
总N质量分数 = (10 * 14/85 + 25 * 28/132) / (10 + 70 + 25 + 35 + 40)
计算得到N的质量分数,但具体数值需要根据上述公式计算得出。这个过程涉及到化合物中N元素的质量占比和各化合物总质量的计算,需要精确计算每个化合物中N的质量,并将其占总质量的比例相加。
总结起来,无土栽培技术涉及植物生理、化学反应、溶液平衡等多个方面,需要精准控制营养液的成分和pH值,以确保植物的健康生长。在实际操作中,还需要关注营养元素的来源、浓度以及如何调整酸碱度等问题。