第八章、養液栽培之應用技術

張祖亮　　台大園藝系

　　　　　　　　　　　　一、何謂『養液栽培』
　　　　　　　　　　　　二、養液栽培之分類
　　　　　　　　　　　　三、系統之組成
　　　　　　　　　　　　四、養液栽培系統所使用的組件
　　　　　　　　　　　　五、常見之養液栽培系統
　　　　　　　　　　　　六、常用之養液栽培介質
　　　　　　　　　　　　七、養液的配製與管理

一、何謂『養液栽培』

　　傳統的作物栽培係將種子或幼苗種植於土壤中，而由土壤提供作物所需的無機要素、水分及空氣，並固持作物使其能順利接受日光，行光合作用而生長。養液栽培（Nutriculture）又稱水耕（Water culture,或 Hydroponics），最早是用來研究植物對各種無機養分的需求，但後來美軍在二次世界大戰時為了要解決清潔蔬菜生產不易的問題，利用礫耕的方式，開始大規模的發展養液栽培，並逐漸進入商業化的栽培。由於不需用土壤，故又稱無土栽培（ Soilless culture ）。 Howard M. Resh (1978) 曾定義無土栽培為：『不用土壤，而以砂礫、泥炭、蛭石、浮石、鋸屑等化學惰性物質作為培養基質，然後供給含所有必需元素的營養液，使其能正常生長與發育的一種科學栽培植物的方法』。養液栽培並非完全不用介質，應用各式各樣的介質，配合研究解決養液的供液方式與供氧方式，形成目前市面上許多形式的養液栽培系統。

二、養液栽培之分類

　　養液栽培的種類，可依介質形式、培養液供給方式、空氣的補充方式、以及根的支持材料加以分類。

（一）、有固形介質

無機介質 (1)、粒狀：砂耕、滴灌砂耕、天然礫耕、人工合成礫耕、（發泡煉石）、碳化稻殼耕 (2)、合成纖維：發泡海綿耕、塑膠纖維耕（不織布） (3)、礦石纖維：岩綿耕 (4)、其他：蛭石、珍珠石
有機介質 (1)、泥炭苔耕 (2)、木屑耕 (3)、袋耕（椰殼、樹皮、蛇木、水苔） (4)、人工調配介質耕 (5)、稻殼耕
盆栽系統 (1)、潮汐灌溉系統

（二）、無固形介質

依栽培床中殘餘水量多寡分類： (1)、湛水式：８～１５公分 (2)、淺水式：１～３公分 (3)、液面上下式：有高、低水位液面控制
依供液方式分類： (1)、流灌式 (2)、滴灌式 (3)、噴灌式 (4)、噴流灌混合式 (5)、養液薄膜式（NFT）
依養液之回收與否分類： (1)、循環式 (2)、非循環式
依空氣補充方式分類： (1)、自然通氣式：浮根式 (2)、強制通氣式：Ｍ式、水氣耕式事實上養液栽培雖可依上述大略區分，但多少有人為主觀意識所主導，故而會有不同的分類法。

三、系統之組成

養液栽培系統的基本需求有：

（一）、植物體的固持

　　作物種植於盆中，容器內充滿介質即可提供足夠的支撐，但不含介質的系統常須另加支撐物以支持作物的地上部分。由於架設支撐物費工，故以儘量簡化為宜，且不應妨礙作物生長，並容易維護為要。

（二）、根的覆蓋

　　為使作物根部能順利的吸收養、水分，通常將根部局限於特別的容器內，以保護根部免受環境變化所生的不良影響，這些環境因子有空氣濕度過低、太陽直射、高溫、藻菌繁殖（影響pH值、養液及溶氧量等）與根部可能的感染物（細菌、昆蟲等）。大部分的養液循環系統中，會將根部覆蓋，以減少養液的流失與防止養液貯槽的污染。

（三）、養液的分佈

　　大量及微量要素須先溶解在水溶液中，始能輸送至植物根部供其利用。輸送的方式有噴霧、滴灌、流水、浸水等方式。

（四）、根部通氣

　　養液中的溶氧量為決定生產系統成功與否的關鍵之一，增加溶氧的方法有：明溝流水、瀑布曝氣、飛濺充氣、直接打氣、攪拌、流水吸入等方法。而使養液液位上下，會將根部附近的空氣進行清除及吸入等更換的作用。

（五）、環境條件

　　空氣及根部之環境條件如輻射、溫度、濕度及二氧化碳等因子，予以適當的控制後，可減少作物所受逆境，促進作物的生長，從而減低病蟲的危害。

四、養液栽培系統所使用的組件

　　基於上述養液栽培系統的基本需求，在實際設計養液栽培系統時，所使用的組件需求如下：

（一）、生長容器或固定物

　　生長容器為盛裝介質之用，可使根部之生長養、水分的交換有一定的範圍，並提供根部適宜的生長環境。可用槽式、管式、或由塑膠板、塑膠膜、金屬材、水泥等材料作成隧道式或椽架式等等型式。容器可成行擺置或以檯架式將容器分批置於其上，甚或直接放置於溫室地板。這些容器可提供植物根部的生長空間，且有將養液輸送至根部的系統，同時具良好的排水能力，以除去多餘的水分並保証氣體的交換能順利進行。容器若要回收使用，則尚需注意容易清洗與消毒。

（二）、營養液

　　養液應先行準備好，並有足夠的量供用。儲存時可以濃縮的狀態為之，要使用時再以清水稀釋。養液回收系統要有一個大的儲存槽以收回灌溉過的養液。另外要有一個新鮮養液供應系統，以便隨時將新鮮養液依比例混合，供應系統所需。系統儲存槽的容量、安全防漏措施、清潔度及位置須詳細考慮。此一即時供應養液的來源，必要能按正確的比例及流量供應系統所需，但所佔的體積要在合理範圍內，不應過大。

（三）、送液泵及管路

　　送液泵及管路主要在提供一個固定的輸送方式，將養液由養液槽平均的分送到各株植物或特定的位置。由於養液對金屬具腐蝕作用，故大多數的組件皆以塑膠材質製成。管路的距離、系統壓力與流量、動作頻率與時間等，皆為決定送液泵大子及功率的主要因素。

（四）、收集系統

　　養液的回收系統，可於容器排液後，由管路或溝渠中，藉重力流回儲存槽。有些系統將排液及供液合為一個系統，但一般以小量的液量來精確調節養液的濃度，否則可直接將廢液排放。

（五）、監控系統

　　最簡單的植物栽培系統是直接用定時器以固定的頻率控制送液泵的動作。較複雜的控制系統則為電腦監控，自動調節養液的濃度，並依植物的生理年齡及當前環境狀況以決定控制的時間及頻率。一般對養液的狀態以連續自動方式監測，其他參數如養液的pH值、導電度及溫度則以手動方式檢測，即可得到良好的作物生長。為防止養液流失或因蒸散而減少，自動補充清水為一相當有價值的安全措施。其他如養液液位不足、pH值變化、導電度變化及環境異常等的自動警報系統亦十分重要。

五、常見之養液栽培系統

（一）、砂耕或礫耕

　　砂耕(（Sand culture）係將海砂（需先去鹽處理）或河砂作為栽培介質，將其鋪於易排水的塑膠布上或栽植床內，以滴灌或定時灌排的方式給予養液。砂耕為養液栽培中較簡單的方式，通常養液不回收，故不用設置養液回收系統。若將砂以小石礫取代則稱為礫耕(gravel culture)，因石礫間空隙大而缺乏保水力，設計時要特別注意栽培床內水分的保持。礫耕若排液不良時會導致根系生長障害，且石礫在養液的經年浸蝕下會變質，收穫後的殘根處理及石礫的清潔等問題，使得礫耕應用不廣。

（二）、岩綿耕

　　所謂的岩綿耕(Rock wool culture)即是將作物種在所需規格的岩綿塊中，利用滴灌的方式將養液注入岩綿塊中。這樣不但可依植物生長所需的空間任意調整，也可降低介質的使用量及養液的消耗量而降低生產成本。養液除了以定時滴灌供應外，亦可以淺水循環方式供應。岩綿使用之後如何處理，在未來可能形成環保的問題，故在應用上要考慮之。

（三）、袋耕

　　將作物種植在以岩綿或泥炭土等為栽培介質的栽植槽，或聚集成列的類似太空包的栽植袋中，以滴灌的方式個別將養液注入各個栽植槽或栽植袋中，可免於集中種植造成的病害蔓延嚴重的情形。常見的是直接將植物小苗種植在新購入泥炭土袋中，利用定量滴灌的方式供給養液。

（四）、養液薄膜技術（Nutrient film techniques；NFT）

　　養液薄膜技術（以下簡稱 NFT）的設備包含至少一個養液回收桶、一組原液桶（包含數個不同養液的貯存桶和一個硝酸或磷酸的貯存桶）、一組感應控制系統、循環管路、和具凹槽的栽培床等。作物成排的種植在栽培床的凹槽中，養液由回收桶中送出至栽培床，經過植物的根部後再回到回收桶中，此時感應控制系統便依回收液的pH值及養分的消耗情況，而控制原液桶中各養液成分和酸液的補充量來調節養液的pH值和各種養分的濃度。由於栽培床中養液僅１－２公分深，一旦停電則在短時間內便易乾涸，要特別注意。

（五）、浮根栽培（Floating hydroponic system）

　　作物依等株距栽植於保麗龍板上的小栽植穴中，保麗龍板漂浮於養液之上，使植物的根生長於養液之中。此系統常需使用水中打氣系統以增加水中的溶氧量。否則在高溫時常因水中溶氧量減少，植物根部生長不良進而影響地上部生長。

（六）、霧耕（Aeroponic culture）

　　浮根栽培常因高溫使水中溶氧量降低而影響植物根部，以致於地上部的生長亦受影響。為了解決這個問題，霧耕可作為改進之道。霧耕是將植物的根部暴露在含有養液的密閉容器之空氣中，養液由高壓噴頭直接噴在植物的根部，滴落的殘液可由密閉系統中回收到貯存桶中，而在栽植床中不留養液。此系統在停電時的安全耐久性即差，為改善此一狀況，可將部分的養液留在栽植床中，使作物下半部的根部浸於養液中，形成所謂的噴霧水耕。

（七）、潮汐灌溉系統（Ebb-and-flow system）

　　上述的數種養液栽培法都只適用於採收地上部之作物（如葉菜類），對於帶盆的觀賞植物則無法利用。而潮汐灌溉系統則是針對盆栽的養液栽培所設計，植盆置於栽培床上，養液從貯存桶中送至栽培床，將栽培床淹沒約 2-3公分的深度。約 10-15分鐘後，養液因毛細作用而上升至盆中介質的表面，此時將養液排出，使再度流回貯存桶中，待另一栽培床需水時再將養液送出。潮汐灌溉系統和 NFT同樣具有調整養液pH值和各種養分濃度的設備，然其需增加介質的過濾系統，以免養液過度污濁。一般的潮汐灌溉系統都須使用架高的特製栽培床，相對的設備的花費也較高，所以有人直接在溫室的地面進行潮汐灌溉，稱為地面潮汐灌溉系統。首先將地面做成兩端高中間低的槽狀，斜坡的斜度約為2-6 mm/m，中央設排水系統，以利養液的排放。此方式較一般潮汐灌溉系統便宜，且適合於較大面積的栽培。但其具斜度，所以放置不同高度的植物時，因養液吸收量不相同而造成生長不整齊的情形。

六、常用之養液栽培介質

　　由於無固形介質之養液栽培系統通常需要較多的設施及設備，且其栽培管理技術較講究，與固有的栽培方式有相當的差異，故而欲採行者在初期常有較多的考慮。相對於有固形介質者，如果只是栽培介質使用無土介質，而栽培管理與傳統的方式類似者，澆水與施肥的著眼則奠基於所用介質之性質。故針對常用之無土栽培介質簡介如下：

（一）、砂（Sand）

　　早期的養液栽培如砂耕和礫耕，主要就是利用不同大小的砂粒為介質來進行養液栽培，其使用的砂礫必須是表面乾淨不帶泥土與雜質的，且其必須是安定的惰性砂礫，以免在栽培時有不利於植物的無機物質溶於養液中而造成不利作物生長的不良效果。此外一般的盆栽無土介質多半質輕，使用砂礫可用來增加盆栽介質的重量，以免盆栽太易傾倒。而較粗的砂礫常用於蘭花盆底的堆墊，以利其盆內的通氣。

（二）、泥炭土（peatmoss）

　　一般常見的泥炭土多為水苔泥炭土，為長年積壓在雪地之下的水苔類所形成，保水力、保肥力與通氣性極佳，為使用極廣的栽培介質，如 U.C. mix，Cornell mix等均使用泥炭土為基質，國內常使用其與蛭石（vermiculite）、珍珠石（perlite）混合成栽培介質，並有商品在市面上發售，使用的效果甚佳。泥炭土的品質好壞差異甚大，一般來說，顏色較淡褐色、質地較粗而蓬鬆者，因分解尚未完全，其吸水性、保肥性與通氣性較佳，品質較好；而顏色較深、質地較細而緊密者，因分解完全，其吸水性、保肥性與通氣性較差，不適於栽種植物。

（三）、蛭石（vermiculite）

　　是由類雲母之矽酸鹽礦物經 760℃～1000℃的高溫，加熱膨脹後形成的具層狀結構的顆粒，其保水力和保肥力極高，通氣性亦佳，是極佳的無土介質成份，除了常與泥炭土混合外，四號蛭石亦常用為植物的扦插介質。但其結構疏鬆，易受外力破壞，而降低其通氣性良好的特性，所以只適合短期作物，長期使用會造成植物生長不良的情形。

（四）、珍珠石（perlite）

　　其為一種矽酸鋁火山岩，先經粉碎後，再經 982℃的高溫加熱，使粒子內的水份變成蒸氣而膨脹為白色小顆粒，並有無數充滿空氣的孔穴，通氣性極佳，但保肥力則遠不如蛭石。其常與泥炭土混合，亦可單獨使用於扦插床，效果不錯，但因其含氟化物，會使對氟化物敏感的植物如朱蕉類、小蒼蘭和百合等，有葉尖焦枯的情形。

（五）、發泡煉石（Calcinedclay）

　　此為黏土團粒經高溫鍛燒而成，其質地、形狀與顏色因母岩黏土不同而有差異，其保肥力很高，且粒子非常穩定，不易變質。顆粒大小有不同規格，適於盆底襯墊或混合介質使用，可增加介質通氣性，其pH值依產品而異，酸性與鹼性者均有，使用時需注意。

（六）、岩棉（rockwool）

　　岩棉是由焦煤、玄武岩、石灰石與燃燒火爐中的一些殘渣混合後在1600℃高溫下融化後製成的纖維狀介質。其吸水性很強，故適於養液栽培。使用時要注意其密度，密度太大會使植物根部不易伸入；而密度太小則於栽植時容易崩解，一般最適密度約為70 ㎏/㎡。雖然岩棉適於無土栽培，但因其不易分解，容易造成公害，故使用上須多考慮。

（七）、蛇木屑

　　蛇木屑為蛇木樹的鬚根加工打碎製成，為臺灣慣用的蘭花介質，一般需通氣性較佳的植物可在介質中加入蛇木屑，但其使用1～2年後會腐壞，需加以更新。

（八）、水苔（Sphagnum）

　　水苔質輕，軟綿有彈性，吸水性又強，故為蘭花常用的高級介質，其對盆中濕度的保持具有良效，所以常見於蘭花幼苗的栽植，但其容易腐壞，半年至一年就要更換一次。較碎的水苔常用來混合其他栽培介質，以增加保水力。

（九）、樹皮（Bark）

　　以樹皮為栽培介質，在本省為近年來始較普遍。多為國外進口的紅樹皮（red wood）；可單獨用於蘭花的栽培或拌入其他介質作為盆栽之用，以取代日漸昂貴的水苔，使用的效果不錯。但因其缺氮，所以植株在養液需注意氮肥的施用，以免產生植株缺氮的情形而影響生長與品質，另外不同種類的樹皮其pH值亦不相同，松樹皮為酸性，而硬木屑則為鹼性，故使用時須注意其pH值的控制。

（十）、椰子殼

　　椰子果皮曬乾後切塊，也是很好的栽培介質，其濕潤後的保水性強，且通氣性甚佳，故極適合需通氣性佳介質的植物的栽植（如氣生性蘭花、火鶴花等），另外椰子纖維亦可混合其他無土介質應用。

（十一）、PP 泡綿（Oasis）

　　PP泡棉為人工合成之聚合物，其特性為具孔隙，通氣性好，而其因孔隙小，毛細作用強而有極佳的吸水性，所以很早便被用來做為插花用的固定吸水材質。其切成適當大小的塊狀，用於栽培火鶴，扦插聖誕紅的效果極佳，且其可壓縮，使體積減少許多，利於廢棄時的處理。

（十二）、保麗龍

　　為常見的包裝材料，其大塊常見於蘭花盆底襯墊用，而細粒則可混合其他介質使用，雖其不具保水、保肥能力，但具有鬆弛介質與防止介質太潮濕的作用，尤其現在倡導廢物利用的情形下，其不失為可以解決廢棄物又能降低生產成本的方法。

（十三）、人造纖維絲

　　早期曾有蘭花業者使用製衣廠廢棄的人造「卡斯米龍」絲（即一般的毛線）來作為介質，發現其保水性佳，可取代水苔成為新介質。而後來出現的商品「保綠人造土」亦是利用人造纖維絲加工粒化而成，使用效果不錯，且可同時將廢棄物做再利用，一舉兩得。

七、養液的配製與管理

（一）、養液的組成

植物之必要元素分為兩類：
1. 、大量要素（Macronutrients）：C﹑H﹑O﹑N﹑P﹑K﹑Mg﹑Ca﹑S
2. 、微量要素（Micronutrients）：Fe﹑Mn﹑B、Zn﹑Cu﹑Mo﹑Cl

其中由空氣吸收CO₂及O₂，由根部吸收H₂O及溶解其中的其他各必要元素。另外Si、Na及Al僅對某些特定作物具生育良之作用，故另列為特殊成分元素，大多數高等植物中之必要元素之適宜濃度及相關性質見表 8-1 。

水耕栽培之必要元素，其肥料鹽需注意下列三點：
1. 注意化合物被作物所吸收時，離子的有效型態。
2. 注意其溶解度：以微量之鐵源為例，可用硫酸鐵、氯化鐵等，但此等鐵源於栽培中易沉澱不溶化，不適水耕，因此採用Fe - EDTA 。此種鐵源即使在 pH 略高時仍穩定，不會沉澱。
3. 肥料純度與價格：純度低者常會含有黏土等不活性之固體，沉澱於水中並與其他肥料結合，易堵塞供液裝置的管路。因此水耕栽培上使用純度高的肥料是有必要的。有關肥料之分子、溶解度、純度與價格列如表 8-2 。

表 8-1 大多數高等植物中之必要元素之適宜濃度及相關性質
必要元素符號有效型態原子量乾物質濃度 ppm % 與鉬比較之相對原子數

氫 H H₂O 1.01 60,000 6 60,000,000

碳 C CO₂ 12.01 450,000 45 35,000,000

氧 O O₂,H₂O 16.00 450,000 45 30,000,000

大量要素 (Macronutrients)

氮 N NO₃^-,NH₄⁺ 14.01 15,000 1.5 1,000,000

鉀 K K⁺ 39.10 10,000 1.0 250,000

鈣 Ca Ca⁺² 40.08 5,000 0.5 125,000

鎂 Mg Mg⁺² 24.32 2,000 0.2 80,000

磷 P H₂PO₄^-,HPO₄^-2 30.98 2,000 0.2 60,000

硫 S SO₄^-2 32.07 1,000 0.1 30,000

微量要素 (Micronutrients)

氯 Cl Cl^- 35.46 100 0.041 3,000

硼 B BO₃^-3,B₄O₇^- 10.82 20 0.002 2,000

鐵 Fe Fe⁺³,Fe⁺² 55.85 100 0.01 2,000

錳 Mn Mn⁺² 54.94 50 0.005 1,000

鋅 Zn Zn⁺² 65.38 20 0.002 300

銅 Cu Cu⁺²,Cu⁺ 63.54 6 0.0006 100

鉬 Mo MoO₄^- 95.95 0.1 0.00001 1

表 8-1 大多數高等植物中之必要元素之適宜濃度及相關性質
必要元素	符號	有效型態	原子量	乾物質濃度 ppm %	與鉬比較之相對原子數
氫	H	H₂O	1.01	60,000	6	60,000,000
碳	C	CO₂	12.01	450,000	45	35,000,000
氧	O	O₂,H₂O	16.00	450,000	45	30,000,000
大量要素 (Macronutrients)
氮	N	NO₃^-,NH₄⁺	14.01	15,000	1.5	1,000,000
鉀	K	K⁺	39.10	10,000	1.0	250,000
鈣	Ca	Ca⁺²	40.08	5,000	0.5	125,000
鎂	Mg	Mg⁺²	24.32	2,000	0.2	80,000
磷	P	H₂PO₄^-,HPO₄^-2	30.98	2,000	0.2	60,000
硫	S	SO₄^-2	32.07	1,000	0.1	30,000
微量要素 (Micronutrients)
氯	Cl	Cl^-	35.46	100	0.041	3,000
硼	B	BO₃^-3,B₄O₇^-	10.82	20	0.002	2,000
鐵	Fe	Fe⁺³,Fe⁺²	55.85	100	0.01	2,000
錳	Mn	Mn⁺²	54.94	50	0.005	1,000
鋅	Zn	Zn⁺²	65.38	20	0.002	300
銅	Cu	Cu⁺²,Cu⁺	63.54	6	0.0006	100
鉬	Mo	MoO₄^-	95.95	0.1	0.00001	1

表 8-2 主要肥料之分子式、分子量、溶解度、純度與價格表
肥料分子式分子量可吸收養分形態溶解度 (20℃g/l) 純度﹪ 價格
元/公斤

硝酸鉀 KNO₃ 101 K⁺,NO₃^- 315 95 30

硝酸鈣無水鹽Ca(NO₃)₂ 結晶Ca(NO₃)₂‧4H₂O 236 Ca⁺²,2(NO₃^-) 1270 90 70 45

磷酸銨 NH₄H₂PO₄ 115 NH₄⁺,H₂PO₄^- 365 98 40

硫酸鎂 MgSO₄‧7H₂O 246 Mg⁺²,SO₄^-2 252 45 15

硝酸銨 NH₄NO₃ 80 NH₄⁺,NO₃^- 655 98 31

硫銨 (NH₄)₂SO₄ 132 2(NH₄⁺),SO₄^-2 754 94 4.6

氯化銨 NH₄Cl 53 NH₄⁺,Cl^- 1630 12

尿素 (NH₂)₂CO 60 NH₄⁺ 1000 98 5.6

硫酸鉀 K₂SO₄ 174 2K⁺,SO₄^- 111 90 31

氯化鉀 KCl 74 K⁺,Cl^- 265 95 4.8

氯化鈣 CaCl₂‧2H₂O 147 Ca⁺²,Cl^- 536 75 12

磷酸一鉀 KH₂PO₄ 136 K⁺,H_2PO₄^- 227 98 60

EDTA鐵 Fe^-EDTA 421 Fe⁺² 421 12.5 340

硼酸 H₃BO₃ 62 B₃⁺ 46 18.0 23

硫酸錳 MnSO₄‧4H₂O 223 Mn⁺²,SO₄^-2 500 99 30

表 8-2 主要肥料之分子式、分子量、溶解度、純度與價格表
肥料	分子式	分子量	可吸收養分形態	溶解度 (20℃g/l)	純度﹪	價格元/公斤
硝酸鉀	KNO₃	101	K⁺,NO₃^-	315	95	30
硝酸鈣	無水鹽Ca(NO₃)₂ 結晶Ca(NO₃)₂‧4H₂O	236	Ca⁺²,2(NO₃^-)	1270	90 70	45
磷酸銨	NH₄H₂PO₄	115	NH₄⁺,H₂PO₄^-	365	98	40
硫酸鎂	MgSO₄‧7H₂O	246	Mg⁺²,SO₄^-2	252	45	15
硝酸銨	NH₄NO₃	80	NH₄⁺,NO₃^-	655	98	31
硫銨	(NH₄)₂SO₄	132	2(NH₄⁺),SO₄^-2	754	94	4.6
氯化銨	NH₄Cl	53	NH₄⁺,Cl^-	1630		12
尿素	(NH₂)₂CO	60	NH₄⁺	1000	98	5.6
硫酸鉀	K₂SO₄	174	2K⁺,SO₄^-	111	90	31
氯化鉀	KCl	74	K⁺,Cl^-	265	95	4.8
氯化鈣	CaCl₂‧2H₂O	147	Ca⁺²,Cl^-	536	75	12
磷酸一鉀	KH₂PO₄	136	K⁺,H_2PO₄^-	227	98	60
EDTA鐵	Fe^-EDTA	421	Fe⁺²	421	12.5	340
硼酸	H₃BO₃	62	B₃⁺	46	18.0	23
硫酸錳	MnSO₄‧4H₂O	223	Mn⁺²,SO₄^-2	500	99	30

（二）、養液的調製

作物對於養分的吸收隨下列的因素，如作物的種類及品種；作物的生育階段；收穫的部位，如根、莖、葉或果實等；環境因子如日長、溫度、濕度等；栽培方式等等而有不同。因此，雖然對許多的特定作物有所謂的最適組成，但實際上養液的組成及濃度有時變化很大，仍有自行修正以建立本身最適標準的必要。常用為參考的配方如表 8-3 及表 8-4 。

表 8-3 常用於無土栽培之標準液濃度(ppm)
要素美國 Hoagland and Arnon 英國 Cooper 荷蘭 Modified Steiner 美國 Wilcox 1 美國 Wilcox 2 加拿大 Resh 日本園試場

n 210 200 171 132 162 175 132

p 31 60 48 58 58 65 42

k 234 300 304 200 284 400 314

ca 160 170 180 136 136 197 162

mg 48 50 48 47 47 44 50

Fe 50 12 3 4 4 2 3

Mn 0.5 2 1 0.5 0.5 0.5 0.5

B 0.5 1.5 0.3 1.5 1.5 0.5 0.5

Zn 0.05 0.1 0.4 0.3 0.3 0.05 0.05

Cu 0.02 0.1 0.2 0.1 0.1 0.05 0.02

Mo 0.01 0.2 0.1 0.1 0.1 0.02 0.01

表 8-3 常用於無土栽培之標準液濃度(ppm)
要素	美國 Hoagland and Arnon	英國 Cooper	荷蘭 Modified Steiner	美國 Wilcox 1	美國 Wilcox 2	加拿大 Resh	日本園試場
n	210	200	171	132	162	175	132
p	31	60	48	58	58	65	42
k	234	300	304	200	284	400	314
ca	160	170	180	136	136	197	162
mg	48	50	48	47	47	44	50
Fe	50	12	3	4	4	2	3
Mn	0.5	2	1	0.5	0.5	0.5	0.5
B	0.5	1.5	0.3	1.5	1.5	0.5	0.5
Zn	0.05	0.1	0.4	0.3	0.3	0.05	0.05
Cu	0.02	0.1	0.2	0.1	0.1	0.05	0.02
Mo	0.01	0.2	0.1	0.1	0.1	0.02	0.01

表 8-4 日本山崎作物別之適宜養液組成(水1000公升)
培養液成分濃度(me/l) 電導度

處方 (公克) 硝酸鉀硝酸鈣硫酸鎂第一磷酸銨 EDTA鐵硝酸態氮鉀鈣磷鎂 mS/cm

胡瓜 610 830 500 120 20 13 6 7 3 4 2.0

洋香瓜 610 830 380 155 20 13 6 7 4 3 2.0

西瓜 610 830 185 60 20 13 6 7 1.5 1.5 1.6

菠菜 300 470 250 80 20 7 3 4 2 2 1.1

番茄 400 360 250 80 20 7 4 3 2 2 1.1

草莓 310 240 125 60 20 5 3 2 1.5 1 0.7

甜椒 610 360 250 100 20 9 6 3 2.5 2 1.3

茄 710 360 250 120 20 10 7 3 3 2 1.5

萵苣 400 240 125 60 20 6 4 2 1.5 1 0.8

茼蒿 810 470 500 155 20 12 8 4 4 4 2.0

蕪菁 510 240 125 60 20 7 5 2 1.5 1 0.9

鴨兒芹 710 240 250 190 20 9 7 2 5 2 1.6

康乃馨 400 590 310 80 20 9 4 5 2 2.5 1.3

玫瑰花 300 360 150 60 20 10 3 3 1.5 1.2 1.3

火鶴花 200 240 200 30 20 4 2 2 0.8 1.6 0.6

秋菊 400 240 125 80 20 8 4 2 2 1 1.1

柑桔 200 470 185 60 20 6 2 4 1.5 1.5 0.9

蕹菜 707 354 246 152 20 10 7 3 4 2 1.6

表 8-4 日本山崎作物別之適宜養液組成(水1000公升)
培養液						成分濃度(me/l)	電導度
處方 (公克)	硝酸鉀	硝酸鈣	硫酸鎂	第一磷酸銨	EDTA鐵	硝酸態氮	鉀	鈣	磷	鎂	mS/cm
胡瓜	610	830	500	120	20	13	6	7	3	4	2.0
洋香瓜	610	830	380	155	20	13	6	7	4	3	2.0
西瓜	610	830	185	60	20	13	6	7	1.5	1.5	1.6
菠菜	300	470	250	80	20	7	3	4	2	2	1.1
番茄	400	360	250	80	20	7	4	3	2	2	1.1
草莓	310	240	125	60	20	5	3	2	1.5	1	0.7
甜椒	610	360	250	100	20	9	6	3	2.5	2	1.3
茄	710	360	250	120	20	10	7	3	3	2	1.5
萵苣	400	240	125	60	20	6	4	2	1.5	1	0.8
茼蒿	810	470	500	155	20	12	8	4	4	4	2.0
蕪菁	510	240	125	60	20	7	5	2	1.5	1	0.9
鴨兒芹	710	240	250	190	20	9	7	2	5	2	1.6
康乃馨	400	590	310	80	20	9	4	5	2	2.5	1.3
玫瑰花	300	360	150	60	20	10	3	3	1.5	1.2	1.3
火鶴花	200	240	200	30	20	4	2	2	0.8	1.6	0.6
秋菊	400	240	125	80	20	8	4	2	2	1	1.1
柑桔	200	470	185	60	20	6	2	4	1.5	1.5	0.9
蕹菜	707	354	246	152	20	10	7	3	4	2	1.6

*蕹菜係鳳山熱帶園藝試驗分所處方在調製養液時，應先決定養液的組成配方，再將養液槽或栽培床加入一半的水量，依配方的各成分的用量，逐次加入。實際操作時，通常先選取適宜的容器，將硫酸鎂溶解後倒入養液槽或栽培床內，入要時一面加水一面逐漸將硫酸鎂分次加入，並同時攪拌。然後依同法依序將硝酸鈣、硝酸鉀、第一磷酸銨加入。EDTA─鐵及其他微量要素依需要加入，微量要素之配方可參照表 8-5。

表 8-5 培養液微量要素之配製
適宜濃度化合物含有率化合物濃度溶解度

要素 (1) ppm 名稱分子式分子量 (2) % (1)/(2)mg/l g/l

Fe 3 鉗形鐵或硫酸亞鐵 Fe^-EDTA FeSO₄‧7H₂O 421 278 12.5 20.0 24 15 421 260

B 0.5 硼酸或硼砂 H₃BO₃ Na₂B₄O₇‧10H₂O 62 381 18.0 11.6 3 4.5 100 25

Mn 0.5 氯化錳或硫酸錳 MnCl₂‧4H2O MnSO4‧4H₂O 198 223 28.0 23.5 1.8 2 735 629

Zn 0.05 硫酸鋅 ZnSO₄‧7H₂O 288 23.0 0.22 550

Cu 0.02 硫酸銅 CuSO₄‧5H₂O 250 25.5 0.05 220

Mo 0.01 鉬酸鈉或鉬酸銨 Na₂MoO₄ (NH4)2MoO₄ 206 196 47.0 49.0 0.02 0.02

Cl 1.75 KNO₃中之不純物，或水中已含有。35 ppm 內為限，350 ppm以上則有害

表 8-5 培養液微量要素之配製
	適宜濃度	化合物		含有率	化合物濃度	溶解度
要素	(1) ppm	名稱	分子式	分子量	(2) %	(1)/(2)mg/l	g/l
Fe	3	鉗形鐵或硫酸亞鐵	Fe^-EDTA FeSO₄‧7H₂O	421 278	12.5 20.0	24 15	421 260
B	0.5	硼酸或硼砂	H₃BO₃ Na₂B₄O₇‧10H₂O	62 381	18.0 11.6	3 4.5	100 25
Mn	0.5	氯化錳或硫酸錳	MnCl₂‧4H2O MnSO4‧4H₂O	198 223	28.0 23.5	1.8 2	735 629
Zn	0.05	硫酸鋅	ZnSO₄‧7H₂O	288	23.0	0.22	550
Cu	0.02	硫酸銅	CuSO₄‧5H₂O	250	25.5	0.05	220
Mo	0.01	鉬酸鈉或鉬酸銨	Na₂MoO₄ (NH4)2MoO₄	206 196	47.0 49.0	0.02 0.02
Cl	1.75	KNO₃中之不純物，或水中已含有。35 ppm 內為限，350 ppm以上則有害

（三）、養液pH的管理

一般而言，培養液之pH由5.0～6.5為適宜範圍。肥料調製後之pH宜在上述範圍內，如果培養液pH上升至8以上時，作物易引起缺鐵、錳和磷。相反的，pH降至4.5以下時，Ca、Mg、K之沈澱多，並引起缺乏症。有關培養液pH之調整，pH低時(酸性)以氫氧化鉀或氫氧化鈉調整；pH高時(鹼性)以硫酸、硝酸或磷酸調整。通常一噸pH７的培養液欲下降為pH６時，需要３N的硫酸８－ 10 ml。此時硫酸要先稀釋約 200倍後再慢慢加入，並要充分的攪拌混合。而pH要提高１時，則通常每一噸的培養液需要加入約６公克的氫氧化鈉，同樣要先稀釋後再加入。栽培期間引起pH改變的原因有：

供給培養液的組成濃度與作物所吸收的濃度不一致。如栽培番茄、茄、甜椒等即較栽培洋香瓜、胡瓜、西瓜等易引起pH的上升，此乃因番茄等對於陰離子NO3、PO3的酸根和K一起吸收較多，而洋香瓜等則為吸收較多的Ca和Mg等陽離子。但是如果供給的營養液與作物吸收的元素之間能平衡，則pH的變化即很少。
若原水的pH值偏高且Ca、Mg含量多時，當養液的濃度下降即易使pH偏高。
高溫日照充足時，作物對N、P、K的吸收較多而Ca、Mg的吸收較少，易使pH上升；相對的於低溫而少光照的條件下，養液的pH值易降低。
由根部所分泌出來或因根部老化而分解出的有機酸、氨基酸，尤以因呼吸而產生的碳酸，會使Ca+2，Mg+2沉澱，因此使培養液pH下降。
有些作物如萵苣、洋香瓜、草莓、胡瓜、鴨兒芹等，對於NH4－N（如NH4NO3、(NH4)2SO4、NH₄Cl）有優先吸收的現象，這些肥料中的陽離子經植物吸收後，養液中便剩下許多的陰離子，因此養液的pH易下降。

（四）、養液EC的管理

利用手提式電導度計以測定培養液的EC值極為簡單便利。通常養液中的肥料鹽合計為1 me/l 其EC約為0.1 m S。不同作物別之適宜電導度值亦有不同，可參見表 8-4。因EC值會隨水質而有所差異，故用水的EC值應事先瞭解，能測定所含礦物質成分最佳。培養液配製完成後先測定其EC值，是否與表 8-4中所載者大致相符。且於栽培期間每隔數日或至少每週測其變化情形。EC隨作物之生育時期及氣候環境條件而變化，所以欲維持長期保持不變是有困難的，但若能大致維持在一定的範圍內，配合穩定的pH值，當可保作物的正常發育。培養液的濃度與電導度呈高度相關，因此可利用手提式電導度計以測定培養液的EC值而大致推斷其濃度，並可利用此EC值做為肥料不足時給予追肥或過高時予以稀釋之指標。由於用水其中所含的成分有所不同，最好由栽培者自行測定，作成EC值與肥料濃度的相關表，則可隨時對照查閱。以20公噸的養液量為例，栽培標準液的EC值為1.5mS，經栽培一段時期後其EC值為1.0 mS。為維持原來的標準濃度，需加入X mS之相當肥料，（1.0＋X）×20＝1.5×20，故X＝0.5，也就是以0.5 mS培養液所需的相當肥料量加入原來的20噸培養液中，並充分攪拌混合之。若原來栽培標準液的EC值為1.5 mS，經栽培一段時期後其EC值升為2.5 mS時，為維持原來的標準濃度，常可用下列方法調整之：

直接將原培養液加入清水稀釋至所需的EC值，設所需水量為X，則1.5×（20＋X）＝2.5×20，X＝13.3噸。
將部分養液取出，再加入清水稀釋至20噸，設所需取出之水量為X，則2.5×（20－X）＝1.5×20，X＝8噸。
上項中所取出的8噸 2.5 mS 的養液，可再加入 X之水量使之成為20 噸的 1.5 mS 培養液。 2.5×8 = 1.5×(8+X），所以X =5.33噸。

上述之三法僅為簡易的管理法，欲於養液組成與所訂濃度保持平衡，較確實的方法則有賴於栽培期間行成分分析，一旦組成成分無法平衡時，即為發生各種生理障礙的原因。由於栽培者通常依經驗或依作物所表現的病徵為判斷的依據，有不易準確判斷及有時為時已晚等情事。故宜有可委託進行分析的專責單位或專門公司，提供此項服務較佳。另外市面上已有所謂半定量分析的簡單方法，可快速的量得極有參考價值的資料，不失為一可行的方法。

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