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無土栽培是以草炭或森林腐葉土、蛭石等輕質(zhì)材料做育苗基質(zhì)固定植株，讓植物根系直接接觸營養(yǎng)液，采用機(jī)械化精量播種一次成苗的現(xiàn)代化育苗技術(shù)。選用苗盤是分格室的，播種一格一粒，成苗一室一株，成苗的根系與基質(zhì)互相纏繞在一起，根坨呈上大下小的塞子形

無土栽培是以草炭或森林腐葉土、蛭石等輕質(zhì)材料做育苗基質(zhì)固定植株，讓植物根系直接接觸營養(yǎng)液，采用機(jī)械化精量播種一次成苗的現(xiàn)代化育苗技術(shù)。選用苗盤是分格室的，播種一格一粒，成苗一室一株，成苗的根系與基質(zhì)互相纏繞在一起，根坨呈上大下小的塞子形，一般叫穴盤無土育苗。

原理

無土栽培不用土壤，用其它東西培養(yǎng)植物的方法，包括水培、霧（氣）培、基質(zhì)栽培。19世紀(jì)中，W．克諾普等發(fā)明了這種方法。到20世紀(jì)30年代開始把這種技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。在二十一世紀(jì)人們進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)，使得無土栽培發(fā)展起來。

無土栽培中用人工配制的培養(yǎng)液，供給植物礦物營養(yǎng)的需要。無土栽培是一種不用天然土壤而采用含有植物生長發(fā)育必需元素的營養(yǎng)液來提供營養(yǎng)，使植物正常完成整個(gè)生命周期的栽培技術(shù)。在無土栽培技術(shù)中，能否為植物提供一種比例協(xié)調(diào)，濃度適量的營養(yǎng)液，是栽培成功的關(guān)鍵。

為使植株得以豎立，可用石英砂、蛭石、泥炭、鋸屑、塑料等作為支持介質(zhì)，并可保持根系的通氣。多年的實(shí)踐證明，大豆、菜豆、豌豆、小麥、水稻、燕麥、甜菜、馬鈴薯、甘藍(lán)、葉萵苣、番茄、黃瓜等作物，無土栽培的產(chǎn)量都比土壤栽培的高。由于植物對(duì)養(yǎng)分的要求因種類和生長發(fā)育的階段而異，所以配方也要相應(yīng)地改變，例如葉菜類需要較多的氮素（N），N可以促進(jìn)葉片的生長；番茄、黃瓜要開花結(jié)果，比葉菜類需要較多的P，K，Ca，需要的N則比葉菜類少些。生長發(fā)育時(shí)期不同，植物對(duì)營養(yǎng)元素的需要也不一樣。對(duì)苗期的番茄培養(yǎng)液里的N，P，K等元素可以少些；長大以后，就要增加其供應(yīng)量。夏季日照長，光強(qiáng)、溫度都高，番茄需要的N比秋季、初冬時(shí)多。在秋季、初冬生長的番茄要求較多的K，以改善其果實(shí)的質(zhì)量。培養(yǎng)同一種植物，在它的一生中也要不斷地修改培養(yǎng)液的配方。

無土栽培所用的培養(yǎng)液可以循環(huán)使用。配好的培養(yǎng)液經(jīng)過植物對(duì)離子的選擇性吸收，某些離子的濃度降低得比另一些離子快，各元素間比例和pH值都發(fā)生變化，逐漸不適合植物需要。所以每隔一段時(shí)間，要用NaOH或HCI調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH，并補(bǔ)充濃度降低較多的元素。由于pH和某些離子的濃度可用選擇性電極連續(xù)測(cè)定，所以可以自動(dòng)控制所加酸、堿或補(bǔ)充元素的量。但這種循環(huán)使用不能無限制地繼續(xù)下去。用固體惰性介質(zhì)加培養(yǎng)液培養(yǎng)時(shí)，也要定期排出營養(yǎng)液，或用點(diǎn)灌培養(yǎng)液的方法，供給植物根部足夠的氧。當(dāng)植物蒸騰旺盛的時(shí)候，培養(yǎng)液的濃度增加，這時(shí)需補(bǔ)充些水。無土栽培成功的關(guān)鍵在于管理好所用的培養(yǎng)液，使之符合最優(yōu)營養(yǎng)狀態(tài)的需要。

無土栽培中營養(yǎng)液成分易于控制。而且可以隨時(shí)調(diào)節(jié)，在光照、溫度適宜而沒有土壤的地方，如沙漠、海灘、荒島，只要有一定量的淡水供應(yīng)，便可進(jìn)行。大都市的近郊和家庭也可用無土栽培法種蔬菜花卉。

分類

蔬菜無土栽培是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的栽培技術(shù)，由于無土栽培比有土栽培具有許多優(yōu)點(diǎn)，因此近幾年來無土栽培面積發(fā)展呈直線上升趨勢(shì).一般無土栽培的類型主要有水培、巖棉培和基質(zhì)培三大類。為了讓廣大讀者進(jìn)一步了解各類無土栽培的生產(chǎn)特點(diǎn)，現(xiàn)首先將葉菜類蔬菜水培技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)介紹。

1、水培

水培是指植物根系直接與營養(yǎng)液接觸，不用基質(zhì)的栽培方法。最早的水培是將植物根系浸入營養(yǎng)液中生長，這種方式會(huì)出現(xiàn)缺氧氣現(xiàn)象，影響根系呼吸，嚴(yán)重時(shí)造成料根死亡。為了解決供氧問題，英國Cooper在1973年提出了營養(yǎng)液膜法的水培方式，簡(jiǎn)稱”NFT”。它的原理是使一層很薄的營養(yǎng)液（0.5－1厘米）層，不斷循環(huán)流經(jīng)作物根系，既保證不斷供給作物水分和養(yǎng)分，又不斷供給根系新鮮氧氣。NFT法栽培作物，灌溉技術(shù)大大簡(jiǎn)化，不必每天計(jì)算作物需水量，營養(yǎng)元素均衡供給。根系與土壤隔離，可避免各種土傳病害，也無需進(jìn)行土壤消毒。

2、霧培

霧培又稱氣增或霧氣培。它是將營養(yǎng)液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根系上，根系懸掛于容器的空間內(nèi)部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距離鉆孔，于孔中栽培作物。兩塊泡沫板斜搭成三角形，形成空間，供液管道在三角形空間內(nèi)通過，向懸垂下來的根系上噴霧。一般每間隔2－3分鐘噴霧幾秒鐘，營養(yǎng)液循環(huán)利用，同時(shí)保證作物根系有充足的氧氣。但此方法設(shè)備費(fèi)用太高，需要消耗大量電能，且不能停電，沒有緩沖的余地，還只限于科學(xué)研究應(yīng)用，未進(jìn)行大面積生產(chǎn)，因此最好不要用此方法。此方法栽培植物機(jī)理同水培 因此根系狀況同水培.

3、基質(zhì)栽培

基質(zhì)栽培是無土栽培中推廣面積最大的一種方式。它是將作物的根系固定在有機(jī)或無機(jī)的基質(zhì)中，通過滴灌或細(xì)流灌溉的方法，供給作物營養(yǎng)液。栽培基質(zhì)可以裝入塑料袋內(nèi)，或鋪于栽培溝或槽內(nèi)?；|(zhì)栽培的營養(yǎng)液是不循環(huán)的，稱為開路系統(tǒng)，這可以避免病害通過營養(yǎng)液的循環(huán)而傳播。

基質(zhì)栽培緩沖能力強(qiáng)，不存在水分、養(yǎng)分與供氧氣之間的矛盾，且設(shè)備較水培和霧培簡(jiǎn)單，甚至可不需要?jiǎng)恿?，所以投資少、成本低，生產(chǎn)中普遍采用。從我國現(xiàn)狀出發(fā)，基質(zhì)栽培是最有現(xiàn)實(shí)意義的一種方式。

特點(diǎn)

無土育苗不用土壤，而用非土壤的固體材料作基質(zhì)，澆營養(yǎng)液，或不用任何基質(zhì)，而利用水培或霧培的方式進(jìn)行育苗，稱為無土育苗。按是否利用基質(zhì)，又可分為基質(zhì)育苗和營養(yǎng)液育苗，前者是利用蛭石、珍珠巖、巖棉等基質(zhì)并澆灌營養(yǎng)液苗；后者不用任何基質(zhì)，只利用某些支撐物和營養(yǎng)液。

1、優(yōu)點(diǎn)

幼苗生長迅速，苗齡短，根系發(fā)育好，幼苗健壯、整齊，定植后緩苗時(shí)間短，易成活。不論是基質(zhì)育苗還是營養(yǎng)液育苗，都可保證水分和養(yǎng)分供應(yīng)充足，基質(zhì)通氣良好。同時(shí)，無土育苗便于科學(xué)、規(guī)范管理。

①節(jié)約用水：據(jù)科研部門的在北京地區(qū)秋季進(jìn)行大棚黃瓜無土栽培試驗(yàn)，46天中澆水（營養(yǎng)液）共21.7立方米。若進(jìn)行土培，46天中至少澆水5－6次，需用50－60立方米的水，統(tǒng)計(jì)結(jié)果，節(jié)水率為50-66.7%。節(jié)水效果非常明顯，是發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)的有效措施之一。無土栽培不但省水，而且省肥，一般統(tǒng)計(jì)認(rèn)為土栽培養(yǎng)分損失比率約50%左右，我國農(nóng)村由于科學(xué)施肥技術(shù)水分低，肥料利用率更低，僅30－40%，一半多的養(yǎng)分都損失了，在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的過程很復(fù)雜，不僅有很多損失，而且各種營養(yǎng)元素的損失不同，使土壤溶液中各元素間很難維持平衡。而無土栽培中，作物所需要的各種營養(yǎng)元素，是人為配制成營養(yǎng)液施用的，不僅不會(huì)損失，而且保持平衡，根據(jù)作物種類以及同一作物的不同生育階段，科學(xué)地供應(yīng)養(yǎng)分，所以作物生長發(fā)育健壯，生長勢(shì)強(qiáng)，增產(chǎn)潛力可充分發(fā)揮出來。

②清潔衛(wèi)生：無土栽培施用的是無機(jī)肥料，沒有臭味，也不需要堆肥場(chǎng)地。土栽培施有機(jī)肥，肥料分解發(fā)酵，產(chǎn)生臭味污染環(huán)境，還會(huì)使很多害蟲的卵孳生，危害作物，無土栽培則不存在這些問題。尤其室內(nèi)種花，更要求清潔衛(wèi)生，一些高級(jí)旅館或賓館，過去施用有機(jī)花肥，污染環(huán)境，是個(gè)難以解決的問題，無土養(yǎng)花便迎刃而解。

③省力省工、易于管理：無土栽培不需要中耕、翻地、鋤草等作業(yè)，省力省工。澆水追肥同時(shí)解決，由供液系統(tǒng)定時(shí)定量供給，管理十分方便。土培澆水時(shí)，要一個(gè)個(gè)地開和堵畦口，是一項(xiàng)勞動(dòng)強(qiáng)度很大的作業(yè)，無土栽培則只需開啟和關(guān)閉供液系統(tǒng)的閥門，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。一些發(fā)達(dá)國家，已進(jìn)入微電腦控制時(shí)代，供液及營養(yǎng)液成分的調(diào)控，完全用計(jì)算機(jī)控制，幾乎與工業(yè)生產(chǎn)的方式相似。

④避免土壤連作障礙：設(shè)施栽培中，土壤極少受自然雨水的淋溶，水分養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)方向是自下而上。土壤水分蒸發(fā)和作物蒸騰，使土壤中的礦質(zhì)元素由土壤下層移向表層，長年累月、年復(fù)一年，土壤表層積聚了很多鹽分，對(duì)作物有危害作用。尤其是設(shè)施栽培中的溫室栽培，一經(jīng)建設(shè)好，就不易搬動(dòng)，土壤鹽分積聚后，以及多年栽培相同作物，造成土壤養(yǎng)分平衡，發(fā)生連作障礙，一直是個(gè)難以解決的問題。在萬不得已情況下，只能用耗工費(fèi)力的”客土”方法解決。而應(yīng)用無土栽培后，特別是采用水培，則從根本上解決了此問題。土傳病害也是設(shè)施栽培的難點(diǎn)，土壤消毒，不僅困難而且消耗大量能源，成本可觀，且難以消毒徹底。若用藥劑消毒既缺乏高效藥品，同時(shí)藥劑有害成分的殘留還危害健康，污染環(huán)境。無土栽培則是避免或從根本上杜絕土傳病害的有效方法。

⑤不受地區(qū)限制、充分利用空間：無土栽培使作物徹底脫離了土壤環(huán)境，因而也就擺脫了土地的約束。耕地被認(rèn)為是有限的、最寶貴的、又是不可再生的自然資源，尤其對(duì)一些耕地缺乏的地區(qū)和國家，無土栽培就更有特殊意義。無土栽培進(jìn)入生領(lǐng)域后，地球上許多沙漠、荒原或難以耕種的地區(qū)，都可采用無土栽培方法加以利用。此外，無土栽培還不受空間限制，可以利用城市樓房的平面屋頂種菜種花，無形中擴(kuò)大了栽培面積。

⑥有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化：無土栽培使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)擺脫了自然環(huán)境的制約，可以按照人的意志進(jìn)行生產(chǎn)，所以是一種受控農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式。較大程度地按數(shù)量化指標(biāo)進(jìn)行耕作，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，從而逐步走向工業(yè)化的生產(chǎn)方式。在奧地利、荷蘭、蘇聯(lián)、美國、日本等都有水培”工廠”，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的標(biāo)志。

2、必要性

無土栽培是用非土壤的基質(zhì),供應(yīng)營養(yǎng)液或完全利用營養(yǎng)液的栽培技術(shù)，要求最佳的根際環(huán)境。采用無土育苗方式培育的幼苗,定植后，因根系發(fā)育好,根際環(huán)境和無土栽培相適應(yīng)，定植后不傷根，易成活，一般沒有緩苗期。同時(shí)，無土育苗還可避免土壤育苗帶來的土傳病害和線蟲害。因此，無土栽培一定要采用無土育苗。

深液流法水培蔬菜技術(shù)實(shí)際上就是工廠化生產(chǎn)蔬菜，所產(chǎn)蔬菜不僅不含任何有害化學(xué)物質(zhì)，同時(shí)還具有一定的保健作用；運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)不僅可以生產(chǎn)成品，同時(shí)也可以培育種苗。據(jù)估算，一畝水培蔬菜的效益相當(dāng)于10畝大田的效益。

前景

從歷史上來看，農(nóng)業(yè)文明標(biāo)志，就是人類對(duì)作物生長發(fā)育的干預(yù)和控制程度。實(shí)踐證明，對(duì)作物地上部分的環(huán)境條件的控制，比較容易做到，但對(duì)地下部分的控制（根系的控制），在常規(guī)土培條件下很困難的。無土栽培技術(shù)的出現(xiàn)，使人類獲得了包括無機(jī)營養(yǎng)條件在內(nèi)的，對(duì)作物生長全部環(huán)境條件進(jìn)行精密控制的能力，從而使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有可能徹底擺脫自然條件的制約，完全按照人的愿望，向著自動(dòng)化、機(jī)械化和工廠化的生產(chǎn)方式發(fā)展。這將會(huì)使農(nóng)作物的產(chǎn)量得以幾倍、幾十倍甚至成百倍地增長。

從資源的角度看，耕地是一種極為寶貴的、不可再生的資源。由于無土栽培可以將許多不可耕地加以開發(fā)利用，所以使得不能再生的耕地資源得到了擴(kuò)展和補(bǔ)充，這對(duì)于緩和及解決地球上日益嚴(yán)重的耕地問題，有著深遠(yuǎn)的意義。無土栽培不但可使地球上許多荒漠變成綠洲，而且在不久的將來，海洋、太空也將成為新的開發(fā)利用領(lǐng)域。美國已將無土栽培列為國該國本世紀(jì)要發(fā)展的十大高技術(shù)交流會(huì)上，就是關(guān)于宇宙空間植物栽培的研究報(bào)告，那只能是無土栽培。因而無土栽培技術(shù)在日本，已被許多科學(xué)家做為研究“宇宙農(nóng)場(chǎng)”的有力手段，人們稱為太空時(shí)代的農(nóng)業(yè)，已經(jīng)不再是不可思議的問題。

水資源的問題，也是世界上日益嚴(yán)重地威脅人類的生存發(fā)展的大問題。不僅在干旱地區(qū)，就是在發(fā)達(dá)的人口稠密的大城市，水資源緊缺問題也越來越突出。隨著人口的不斷增長，各種水資源被超量開采，某些地區(qū)已近枯竭。所以控制農(nóng)業(yè)用水是節(jié)水的措施之一，而無土栽培，避免了水分大量的滲漏和流失，使得難以再生的水資源得到補(bǔ)償。它必將成為節(jié)水型農(nóng)業(yè)、旱區(qū)農(nóng)業(yè)的必由之路。

誠然，無土栽培技術(shù)在走向?qū)嵱没倪M(jìn)程中也存在不少問題。突出的問題是成本高、一次性投資大；同時(shí)還要求較高的管理水平，管理人員必須具備一定的科學(xué)知識(shí)，這也不是任何地方都能做到的。

從理論上講，進(jìn)一步研究礦質(zhì)營養(yǎng)狀況的生理指標(biāo)，減少管理上的盲目性，也是有待解決的問題。此外，無土栽培中的病蟲防治，基質(zhì)和營養(yǎng)液的消毒，廢棄基質(zhì)的處理等等，也需進(jìn)一步研究解決。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、提高，更重要的是這項(xiàng)新技術(shù)本身固有的種種優(yōu)越性，已向人們顯示了無限廣闊的發(fā)展前景。