什么是電導率(EC)?物質的電導率(EC)被定義為"傳導或傳輸電流的能力或力量"。其單位為毫西門子每厘米[mS/cm]。由于物質的本質屬性未發(fā)生改變,電導率被認為是一種物理特性。電荷流動通常指的是電流。金屬(如電線中的金屬)含有大量自由電子。這些電子通過逐個傳遞電流,就像人們排成一列形成水桶接力隊傳遞水桶那樣。這樣的金屬被稱為導體。同理,溶解性固體(在大多數(shù)情況下為無機鹽)使水具有導電能力。溶解的鹽類會形成帶正電和負電的離子(分別稱為陽離子和陰離子)。例如,一種常見的鹽是氯化鈉(NaCl),當溶解于水中時會形成電解質,其中大部分會離解成離子,如化學反應式所示。 除鈉鹽外,溶解性固體還包括鉀(K?)、鎂(Mg2?)、鈣(Ca2?)、硫酸鹽(SO?2?)和碳酸氫鹽(HCO??)等。純水或去離子水中不含離子,因此導電性較差。當向水中添加鹽分時,水的電導率會隨之升高。因此,通過測量水的電導率,我們可以確定水中溶解鹽的總量或鹽度。此外,電導率測量無法檢測所有溶解性固體。例如,它無法檢測糖類物質。盡管糖可溶于水,但其不會形成離子,這意味著糖不是電解質。因此,灌溉水中的電導率測量僅能反映水中溶解鹽分的總量。灌溉水中電導率(EC)的作用是什么?植物的生長發(fā)育需要養(yǎng)分。養(yǎng)分的吸收與組成取決于植物種類、生長階段和生長條件。每種植物都有其獨特的營養(yǎng)配方,這一配方包含了所需的養(yǎng)分組成。通過向灌溉水中添加肥料,可為植物生長提供所需的養(yǎng)分組合。肥料通常是溶解于水的固體鹽類,形成鉀離子(K?)、鈣離子(Ca2?)、硝酸鹽(NO??)等帶電離子。植物通過吸收這些離子作為生長發(fā)育所需的營養(yǎng)。下表展示了番茄的典型營養(yǎng)配方(包括濃度與比例)。這一配方是通過多年實踐經驗總結得出的,揭示了以溶解離子形式存在的養(yǎng)分濃度與電導率測量值之間的相關性。營養(yǎng)素營養(yǎng)素名字典型的番茄配方NH4+氨根離子1.20 mmol/lK+鉀離子9.50?mmol/lCa2+鈣離子5.40 mmol/lMg2+鎂離子2.40 mmol/lNO3-硝酸根16.00 mmol/lSO42-硫酸根4.40 mmol/lPO43-磷酸根1.50 mmol/lEC電導率2.63 mS/cm如何測量灌溉水中的電導率(EC)?電導率傳感器是廣泛用于測量水電導率的工具。其原理是在兩個間隔固定距離的電極之間施加電流。由于溶液中的溶解離子負責傳導電流,因此通過測量電流量即可推算出溶解離子的總量。溫度會影響電導率,因此需同時測量水溫并引入補償算法以確保讀數(shù)準確。如何確定灌溉水中的EC值?種植者為實現(xiàn)作物的最佳生長,需持續(xù)監(jiān)測灌溉水的成分。當已知施肥配方中養(yǎng)分組成時,電導率(EC)可作為估算和預測水中離子總濃度的可靠參數(shù)。例如,Priva公司的施肥機以EC值為控制依據,因此確定肥料混合液的對應EC值至關重要。此外,在理想水溶液中,電導率可通過下式所示的離子濃度進行理論計算。 <p class="ql-block">式中:EC = 電導率∑ = 求和符號,表示對所有后續(xù)項進行累加zi = 離子i的電荷數(shù),即該離子所攜帶的電荷量(正或負)ccat * i = 溶液中陽離子i的濃度總結,灌溉水中的電導率(EC)對植物健康至關重要。EC值過低可能導致營養(yǎng)缺乏,因為溶解離子不足,植物無法吸收足夠養(yǎng)分,從而抑制生長;反之,EC值過高則表明鹽分過量,即使水分充足,植物也難以有效吸收水分。</p> <p class="ql-block"> 原文轉載自微信公眾號,著作權歸作者所有</p>