無土栽培

不論采用何種類型的無土栽培，幾個最基本的環(huán)節(jié)必須掌握，無土栽培時營養(yǎng)液必須溶解在水中，然后供給植物根系?；|(zhì)栽培時，營養(yǎng)液澆在基質(zhì)中，而后被作物根系吸收。所以對水質(zhì)、營養(yǎng)液和所用的基質(zhì)的理化性狀，必須有所了解。

水質(zhì)與營養(yǎng)液的配制有密切關(guān)系。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的主要指標(biāo)是電導(dǎo)度(EC)，pH值和有害物質(zhì)含量是否超 標(biāo)。

電導(dǎo)度(EC)是溶液含鹽濃度的指標(biāo)，通常用毫西門子(mS)表示。各種作物耐鹽性不同，耐鹽性強的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘藍(lán)類。耐鹽中等(EC=4mS)，如黃瓜、菜豆、甜椒等。無土栽培對水質(zhì)要求嚴(yán)格，尤其是水培，因為它不象土栽培具有緩沖能力，所以許多元素含量都比土壤栽培允許的濃度標(biāo)準(zhǔn)低，否則就會發(fā)生毒害，一些農(nóng)田用水不一定適合無土栽培，收集雨水做無土栽培，是很好的方法。無土栽培的水，pH值不要太高或太低，因為一般作物對營養(yǎng)液pH值的要求從中性為好，如果水質(zhì)本身pH值偏低，就要用酸或堿進(jìn)行調(diào)整，既浪費藥品又費時費工。

營養(yǎng)液是無土栽培的關(guān)鍵，不同作物要求不同的營養(yǎng)液配方。世界上發(fā)表的配方很多，但大同小異，因為最初的配方本源于對土壤浸提液的化學(xué)成分分析。營養(yǎng)液配方中，差別最大的是其中氮和鉀的比例。

配制營養(yǎng)液要考慮到化學(xué)試劑的純度和成本，生產(chǎn)上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液(原源)，再進(jìn)行稀釋，可以節(jié)省容器便于保存。需將含鈣的物質(zhì)單獨盛在一容器內(nèi)，使用時將母液稀釋后再與含鈣物質(zhì)的稀釋液相混合，盡量避免形成沉淀。營養(yǎng)液的pH值要經(jīng)過測定，必須調(diào)整到適于作物生育的PH值范圍，水增時尤其要注意pH值的調(diào)整，以免發(fā)生毒害。

用于無土栽培的基質(zhì)種類很多?？筛鶕?jù)當(dāng)?shù)鼗|(zhì)來源，因地制宜地加以選擇，盡量選用原料豐富易得、價格低廉、理化性狀好的材料作為無土栽培的基質(zhì)。

對基質(zhì)的要求

1.具有一定大小的固形物質(zhì)。這會影響基質(zhì)是否具有良好的物理性狀。基質(zhì)顆粒大小會影響容量?？紫?span id="7nv7ff7" class="show-img-hd" style="width:220px;height:130px;"> 度、空氣和水的含量。按著粒徑大小可分為五級、即:1毫米;1-5毫米;5-10毫米;10-20毫米;20-50毫米。可以根據(jù)栽培作物種類、根系生長特點、當(dāng)?shù)刭Y狀況加以選擇。

2.具有良好的物理性質(zhì)?；|(zhì)必須疏松，保水保肥又透氣。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)吳志行等研究認(rèn)為，對蔬菜作物比較理想的基質(zhì)，其粒徑最好以0.5-10毫米，總孔隙度>55%，容重為0.1-0.8克每立方厘米，空氣容積為25-30%，基質(zhì)的水氣比為1:4。

3.具有穩(wěn)定的化學(xué)性狀，本身不含有害成分，不使?fàn)I養(yǎng)液發(fā)生變化。基質(zhì)的化學(xué)性狀主要指以下幾方面:PH值:反應(yīng)基質(zhì)的酸堿度，非常重要。它會影響營養(yǎng)液的pH值及成分變化。PH=6-7被認(rèn)為是理想的基質(zhì)。

電導(dǎo)度(EC):反映已經(jīng)電離的鹽類溶液濃度，直接影響營養(yǎng)液的成分和作物根系對各種元素的吸收。緩沖能力:反映基對肥料迅速改變pH值的緩沖能力，要求緩沖能力越強越好。

鹽基代換量:是指在pH=7時測定的可替換的陽離子含量。一般有機機質(zhì)如樹皮、鋸末、草炭等可代換的物質(zhì)多;無機基質(zhì)中蛭石可代換物質(zhì)較多，而其它惰性基質(zhì)則可代換物質(zhì)就很少。

4.要求基質(zhì)取材方便，來源廣泛，價格低廉。

在無土栽培中，基質(zhì)的作用是固定和支持作物;吸附營養(yǎng)液;增強根系的透氣性?；|(zhì)是十分重要的材料，直接關(guān)系栽培的成敗?；|(zhì)栽培時，一定要按上述幾個方面嚴(yán)格選擇。北京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝系通過1986-1987年的試驗研究，在黃瓜基質(zhì)栽培時，營養(yǎng)液與基質(zhì)之間存在著顯著的交互作用，互為影響又互相補充。所以水培時的營養(yǎng)液配方，在基質(zhì)栽培時，特別是使用有機基質(zhì)時，會受基質(zhì)本身元素成分含量、可代換程度等等因素的影響，而使配方的栽培效果發(fā)生變化，這是應(yīng)當(dāng)加以考慮的問題，不能生搬硬套。

(四)供液系統(tǒng) 無土栽培供液方式很多，有營養(yǎng)液膜(NFT)灌溉法、漫灌法、雙壁管式灌溉系統(tǒng)、滴灌系統(tǒng)、虹吸法、噴霧法和人工澆灌等。歸納起來可以分為循環(huán)水(閉路系統(tǒng))和非循環(huán)水(開路系統(tǒng))兩大類。生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是營養(yǎng)液膜法和滴灌法。

1. 營養(yǎng)液膜法(NET)

(1)備三個母液貯液灌(槽)。一個盛硝酸鈣母液，一個盛其它營養(yǎng)元素的母液，另一個盛磷酸或硝酸，用以調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的pH。

(2)貯液槽。貯存稀釋后的營養(yǎng)液，用泵將其液由栽培床高的一端的送入，由低的一端回流。液槽大小與栽培面積有關(guān)，一般1000平方米要求貯液槽容量為4-5噸。貯液槽的另一個作用就是回收由回流管路流回的營養(yǎng)液。

(3)過濾裝置。在營養(yǎng)液的進(jìn)水口和出水口要求安裝過濾器，以保證營養(yǎng)液清潔，不會造成供液系統(tǒng)堵塞。

2. 滴灌系統(tǒng)的灌溉方法

(1)備兩個濃縮的營養(yǎng)液罐，存放母液。一個液罐中含有鈣元素，另一個是不含鈣的其它元素。

(2)濃酸罐。用業(yè)調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的PH。

(3)貯液槽。用來盛按要求稀釋好的營養(yǎng)液。一般300-400平方米的面積，貯液槽的容積1-1.5噸即可。貯液槽的高度與供液距離有關(guān)，只要高于1米，就可供30-40米的距離。如果用泵抽，則貯液槽高度不受限制。甚至可在地下設(shè)置。

(4)管路系統(tǒng)。用各種直徑的黑色塑料管，不能用白色，以避免藻類的孳生。

(5)滴頭。固定在作物根際附近的供液裝置，常用的有孔口式滴頭和線性發(fā)絲管?？卓谑降晤^在低壓供液系統(tǒng)中流量不太均勻，發(fā)絲管比較均勻。但共同的問題是易堵塞，所以在貯液槽的進(jìn)出口處，也必須安裝過濾器，濾出雜質(zhì)。

基質(zhì)消毒

無土栽培基質(zhì)長時間使用后會聚積病菌和蟲卵，尤其在連作條件下，更容易發(fā)生病蟲害。因此，每茬作物收獲以后，下一次使用之前一定要對基質(zhì)進(jìn)行消毒處理。

基質(zhì)消毒最常用的方法有蒸汽消毒和化學(xué)藥品消毒。

一、蒸汽消毒。此法簡便易行，經(jīng)濟(jì)實惠，安全可靠。凡在溫室栽培條件下以蒸汽進(jìn)行加熱的，均可進(jìn)行蒸汽消毒。方法是將基質(zhì)裝入柜內(nèi)或箱內(nèi)(體積1立方米~2立方米)，用通氣管通入蒸汽進(jìn)行密閉消毒。一般在70℃~90℃條件下持續(xù)15分鐘~30分鐘即可。

二、化學(xué)藥品消毒。所用的化學(xué)藥品有甲醛、甲基溴(溴甲烷)、威百畝、漂白劑等.

1、40%甲醛又稱福爾馬林，是一種良好的殺菌劑，但對害蟲效果較差。使用時一般用水稀釋成40倍~50倍液，然后用噴壺每平方米20升~40升水量噴灑基質(zhì)，將基質(zhì)均勻噴濕，噴灑完畢后用塑料薄膜覆蓋24小時以上。使作前揭去薄膜讓基質(zhì)風(fēng)干兩周左右，以消除殘留藥物危害。

2、氯化苦 該藥劑為液體，能有效地防治線蟲、昆蟲、一些雜草種子和具有抗性的真菌等。一般先將基質(zhì)整齊堆放30厘米厚度，然后每隔20厘米~30厘米向基質(zhì)內(nèi)15厘米深度處注入氯化苦藥液3毫升~5毫升，并立即將注射孔堵塞。一層基質(zhì)放完藥后，再在其上鋪同樣厚度的一層基質(zhì)打孔放藥，如此反復(fù)，共鋪2~3層，最后覆蓋塑料薄膜，使基質(zhì)在15℃~20℃條件下熏蒸7天~10天?；|(zhì)使用前要有7天~8天的風(fēng)干時間，以防止直接使用時危害作物。氯化苦對活的植物組織和人體有毒害作用，使用時務(wù)必注意安全。

3、溴甲烷 該藥劑能有效地殺死大多數(shù)線蟲、昆蟲、雜草種子和一些真菌。使用時將基質(zhì)堆起，然后用塑料管將藥液噴注到基質(zhì)上并混勻，用量一般為每立方米基質(zhì)100克~200克?；靹蚝笥帽∧じ采w<BR>密封2~5天，使用前要晾曬2天~3天。溴甲烷有毒害作用，使用時要注意安全。

4、威百畝 威百畝是一種水溶性熏蒸劑，對線蟲、雜草和某些真菌有殺傷作用。使用時1升威百畝加入10升~15升水稀釋，然后噴<BR>灑在10平方米基質(zhì)表面，施藥且將基質(zhì)密封，半月后可以使用。

5、漂白劑(次氯酸鈉或次氯酸鈣) 該消毒劑尤其適于礫石、砂子消毒。一般在水池中配制0.3%~1%的藥液(有效氯含量)，浸泡基質(zhì)半小時以上，最后用清水沖洗，消除殘留氯。此法簡便迅速，短時間就能完成。次氯酸也可代替漂白劑用于基質(zhì)消毒。

無土栽培與常規(guī)栽培的區(qū)別，就是不用土壤，直接用營養(yǎng)液來栽培植物。為了固定植物，增加空氣含量，大多數(shù)采用礫、沙、泥炭、蛭石、珍珠巖、巖棉、鋸木屑等作為固定基質(zhì)。其優(yōu)點可以有效地控制花卉在生長發(fā)育過程中對溫度、水分、光照、養(yǎng)分和空氣的最佳要求。由于無土栽培花卉不用土壤，可擴大種植范圍，加速花卉生長，提高花卉質(zhì)量，節(jié)省肥水，節(jié)省人工操作，節(jié)省勞力和費用。缺點是，一次性投資較大，需要增添設(shè)備，如果營養(yǎng)源受到污染，容易蔓延，營養(yǎng)液配制需要技術(shù)知識。

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，因此近幾年來無土栽培面積發(fā)展呈直線上升趨勢.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，現(xiàn)首先將葉菜類蔬菜水培技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)介紹。

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，這種方式會出現(xiàn)缺O(jiān)2現(xiàn)象，影響根系呼吸，嚴(yán)重時造成料根死亡。為了解決供O2 問題，英國Cooper在1973年提出了營養(yǎng)液膜法的水培方式，簡稱"NFT"(Nutrient Film Technique)。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O2。NFT法栽培作物，灌溉技術(shù)大大簡化，不必每天計算作物需水量，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。

此方法栽培植物直接從溶液中吸取營養(yǎng)，相應(yīng)根系須根發(fā)達(dá),主根明顯比露地栽培退化. 例:黃瓜無限型生長，主蔓可達(dá)10----15M 主根 根系: 45CM

以葉菜類水培為例簡單地介紹葉菜類水培的意義及其基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)。

1.葉菜類水培的意義 絕大多數(shù)葉菜類蔬菜采用水培方式進(jìn)行，其原因是:

(1)產(chǎn)品質(zhì)量好 葉菜類多食用植物的莖葉，如生菜、菊苣這樣的葉菜還以生食為主，這就要求產(chǎn)品鮮嫩、潔凈、無污染。土培蔬菜容易受污染，沾有泥土，清洗起來不方便，而水培葉菜類比土培葉菜質(zhì)量好，潔凈、鮮嫩、口感好、品質(zhì)上乘。

(2)適應(yīng)市場需求 ，可在同一場地進(jìn)行周年栽培。葉菜類蔬菜不易貯藏，但為了滿足市場需求，需要周年生產(chǎn)。土培葉菜倒茬作業(yè)繁瑣，需要整地作畦，定植施肥，澆水等作業(yè)，而無土栽培換茬很簡單，只需將幼苗植入定植孔中即可，例如生菜，一年365天天天可以播種、定植、采收，不間斷地連續(xù)生產(chǎn)。所以水培方式便于茬口安排，適合于計劃性、合同性生產(chǎn)。

(3)解決蔬菜淡季供應(yīng)的良好生產(chǎn)方式

葉菜類一般植株矮小，無需要增加支架設(shè)施，故設(shè)施投資小于果菜類無土栽培。水培蔬菜生長周期短，周轉(zhuǎn)快。水培方式又屬設(shè)施生產(chǎn)，一般不易被臺風(fēng)所損壞。沿海地區(qū)臺風(fēng)季節(jié)能供應(yīng)新鮮蔬菜的農(nóng)戶往往可以獲得較高利潤。

(4)不需中途更換營養(yǎng)液，節(jié)省肥料 由于葉菜類生長周期短，如果中途無大的生理病害發(fā)生，一般從定植到采收只需定植時配一次營養(yǎng)液，無需中途更換營養(yǎng)液。果菜類由于生長期長，即使無大的生理病害，為保證營養(yǎng)液養(yǎng)分的均衡，則需要半量或全量更新營養(yǎng)液。

(5)經(jīng)濟(jì)效益高 水培葉菜可以避免連作障害，復(fù)種指數(shù)高。設(shè)施運轉(zhuǎn)率一年高達(dá)20茬以上，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益高。為此一般葉菜類蔬菜常采用水培方式進(jìn)行。

2.水培基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)

北京蔬菜研究中心通過引進(jìn)，參考國外水培設(shè)施，結(jié)合我國現(xiàn)實經(jīng)濟(jì)水平已研究開發(fā)出DFT式水培設(shè)施。此設(shè)施由營養(yǎng)液槽、栽培床、營養(yǎng)液系統(tǒng)三部分組成，現(xiàn)分別介紹如下。

(1)營養(yǎng)液槽

營養(yǎng)液槽是貯存營養(yǎng)液的設(shè)備，一般用磚和水泥砌成水槽置于地下。因這種營養(yǎng)液槽容量大，無論是冬季還是夏季營養(yǎng)液的溫度變化不大。但使用營養(yǎng)液槽必須靠泵的動力加液，因此必須在有電源的地方才能使用。營養(yǎng)液槽的容積，一般667m2的水培面積，需要5-7t水的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，具體寬窄可根據(jù)溫室地形靈活設(shè)計。營養(yǎng)液槽的施工是一項技術(shù)性較強的工作。一般用磚和水泥砌成，也可用鋼筋水泥筑成。為了使液槽不漏水，不滲水和不返水，施工時必須加入防滲材料，并于液槽內(nèi)壁涂上除水材料。除此之外為了便于液槽的清洗和使水泵維持一定的水量，在設(shè)計施工中應(yīng)在液槽的一

角放水泵之處做一20cm見方的小水槽，以便于營養(yǎng)液槽的清洗。

(2)栽培床

栽培床是作物生長的場地，是水培設(shè)施的主體部分。作物的根部在床上被固定并得到支撐，從栽培床中得到水分、養(yǎng)分和氧氣。栽培床由床體和定植板(也稱栽培板)兩部分組成。

(a)床體 床體是用來盛營養(yǎng)液和栽植作物的裝置。栽培床床體由聚苯材料制成。床體規(guī)格有兩種，一種是長75cm，寬96cm，高17cm。另一種是長100cm，寬66cm，高17cm。兩種規(guī)格根據(jù)溫室跨度搭配使用。這種聚苯材料的床體具有重量輕，便于組裝等特點，使用壽命長達(dá)10年以上。為了不讓營養(yǎng)液滲漏和保護(hù)床體，里面鋪一層厚0.15mm，寬1.45m的黑膜。

(b)栽培板 栽培板用以固定根部，防止灰塵侵入，擋住光線射入，防止藻類產(chǎn)生并保持床內(nèi)營養(yǎng)液溫度的穩(wěn)定。栽培板也是由聚苯板制成，長89cm，寬59cm，厚3cm，上面排列直徑3cm的定植孔，孔的距離為8cm×12cm。可以根據(jù)不同作物需要自行調(diào)整株行距。栽培板的使用壽命也在10年以上。

(3)營養(yǎng)液系統(tǒng)，包括加液系統(tǒng)、排液系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)

水培設(shè)施的給液，一般是由水泵把營養(yǎng)液抽進(jìn)栽培床。床中保持5-8cm深的水位，向栽培床加液的設(shè)施由鐵制或塑料制的加液主管和塑料制的加液支管組成，塑料支管上每隔1.5m有 l直徑3mm小孔。營養(yǎng)液從小孔中流入栽培床。營養(yǎng)液循環(huán)途徑是營養(yǎng)液由水泵從營養(yǎng)液槽抽出,經(jīng)加液主管、加液支管進(jìn)入栽培床，被作物根部吸。高出排液口的營養(yǎng)液，順排液口通過排液溝流回營養(yǎng)液槽，完成一次循環(huán)。

適宜水培的葉菜品種很多，北京蔬菜研究中心經(jīng)試驗成功適宜水培的葉菜品種有生菜、菊苣、芥藍(lán)、菜心、油菜、小白菜、薹菜、大葉芥菜、羽衣甘藍(lán)、紫背天葵、豆瓣菜、水芹、芹菜、三葉芹、莧菜、細(xì)香蔥，馬鈴薯等。

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，同時保證作物根系有充足的氧氣。但此方法設(shè)備費用太高，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。此方法栽培植物機理同水培 因此根系狀況同水培.

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或無機的基質(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)。基質(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，不存在水分、養(yǎng)分與供O2之間的矛盾，且設(shè)備較水培和霧培簡單，甚至可不需要動力，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)實意義的一種方式。

輝綠巖20%石灰石和20%的焦碳混合后，在1600℃的高溫下煅燒熔化，再噴成直徑為0.005毫米的纖維，而后冷卻壓成板塊或各種形狀。巖棉的優(yōu)點是可形成系列產(chǎn)品(巖棉栓、塊、板等)，使用搬運方便，并可進(jìn)行消毒后多次使用。但是使用幾年后就不能再利用，廢巖棉的處理比較困難，在使用巖棉栽培面積最大的荷蘭，已形成公害。所以，日本有些人主張開發(fā)利用有機基質(zhì)，使用后可翻入土壤中做肥料而不污染環(huán)境。此種方法因為有基質(zhì)的參 與,實際操作中可能會見到主根的長度比一般無土栽培可能長，但是就黃瓜的表現(xiàn) 主根一般不超過60CM

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。

優(yōu)點

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，無土育苗便于科學(xué)、規(guī)范管理。

(一)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，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，生長勢強，增產(chǎn)潛力可充分發(fā)揮出來。

(二)清潔衛(wèi)生 無土栽培施用的是無機肥料，沒有臭味，也不需要堆肥場地。土栽培施有機肥，肥料分解發(fā)酵，產(chǎn)生臭味污染環(huán)境，還會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，一些高級旅館或賓館，過去施用有機花肥，污染環(huán)境， 是個難以解決的問題，無土養(yǎng)花便迎刃而解。

(三)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。澆水追肥同時解決，由供液系統(tǒng)定時定量供給，管理十分方便。土培澆水時，要一個個地開和堵畦口，是一項勞動強度很大的作業(yè)，無土栽培則只需開啟和關(guān)閉供液系統(tǒng)的閥門，大大減輕了勞動強度。一些發(fā)達(dá)國家，已進(jìn)入微電腦控制時代，供液及營養(yǎng)液成分的調(diào)控，完全用計算機控制，幾乎與工業(yè)生產(chǎn)的方式相似。

(四)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)分運動方向是自下而上。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，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，一直是個難以解決的問題。在萬不得已情況下，只能用耗工費力的"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，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。

(五)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，無形中擴大了栽培面積。

(六)有利于實現(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，有利于實現(xiàn)機械化、自動化，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。

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，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)，同時還具有一定的保健作用;運用這項技術(shù)不僅可以生產(chǎn)成品，同時也可以培育種苗。據(jù)估算，一畝水培蔬菜的效益相當(dāng)于10畝大田的效益。

1.用于反季節(jié)和高檔園藝產(chǎn)品的生產(chǎn)

當(dāng)前多數(shù)國家用無土栽培生產(chǎn)潔凈、優(yōu)質(zhì)、高檔、新鮮、高產(chǎn)的蔬菜產(chǎn)品，多用于反季節(jié)和長季節(jié)栽培。例如，近幾年在厚皮甜瓜的東進(jìn)、南移過程中，無土栽培技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用，利用專用裝置，采用有機基質(zhì)培技術(shù)，為南方地區(qū)栽培甜瓜提供了有效的途徑，在早春和秋冬栽培上市，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀;

另外，無土栽培也可用于花卉上，多用于栽培切花、盆花用的草本和木本花卉，其花朵較大、花色鮮艷、花期長、香味濃，尤其是家庭、賓館等場所無土栽培盆花深受歡迎。另外草本藥用植培和食用菌無土栽培，同樣效果良好。

2.在沙漠、荒灘、礁石島、鹽堿地等進(jìn)行作物生產(chǎn)

在沙灘薄地、鹽堿地、沙漠、礁石島、南北極等不適宜進(jìn)行土壤栽培的不毛之地可利用無土栽培大面積生產(chǎn)蔬菜和花卉，具有良好的效果。在我國直接關(guān)系到國土安全和經(jīng)濟(jì)安全，意義重大。例如，新疆吐魯番西北園藝作物無土栽培中心在戈壁灘上興建了112棟日光溫室，占地面積34.2hm2，采用沙基質(zhì)槽式栽培，種植蔬菜作物，產(chǎn)品在國內(nèi)外市場銷售，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

3.在設(shè)施園藝中應(yīng)用

無土栽培技術(shù)作為解決溫室等園藝保護(hù)設(shè)施土壤連作障礙的有效途徑被世界各國廣泛應(yīng)用，在我國設(shè)施園藝迅猛發(fā)展的今天，更具有其重要的意義，我國現(xiàn)有溫室、大棚90萬hm2之多，成為世界設(shè)施園藝面積最大的國家，但長期土壤栽培的結(jié)果，連作障礙日益嚴(yán)重，直接影響設(shè)施園藝的生產(chǎn)效益和可持續(xù)發(fā)展，適合國情的各種無土栽培形式在解決設(shè)施園藝連作障礙的難題中發(fā)揮了重要的作用，為設(shè)施園藝的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)保障。

4.在家庭中應(yīng)用

采用無土栽培在自家的庭院、陽臺和屋頂來種花、種菜，既有娛樂性，又有一定的觀賞和食用價值，便于操作、潔凈衛(wèi)生，可美化環(huán)境。

5.太空農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

隨著航天事業(yè)的發(fā)展和人類進(jìn)住太空的需要，在太空中采用無土栽培種植綠色植物生產(chǎn)食物可以說是最有效的方法。無土栽培技術(shù)在航天農(nóng)業(yè)上的研究與應(yīng)用正發(fā)揮著重要的作用，如美國肯尼迪宇航中心對用無土栽培生產(chǎn)宇航員在太空中所需食物做了大量研究與應(yīng)用工作，有些糧食作物、蔬菜作物的栽培已獲成功，并取得了很好的效果。

有機生態(tài)型無土栽培技術(shù)具有一般無土栽培的特點，如:提高作物的產(chǎn)量與品質(zhì)、減少農(nóng)藥用量、產(chǎn)品潔凈衛(wèi)生、節(jié)水節(jié)肥省工、利用非可耕地生產(chǎn)蔬菜等等。此外，有機生態(tài)型無土栽培還具有以下特有的特點

① 用有機固態(tài)肥取代傳統(tǒng)的營養(yǎng)液:傳統(tǒng)無土栽培是以各種無機化肥配制成一定濃度的營養(yǎng)液，以供作物吸收利用。有機生態(tài)型無土栽培則是以各種有機肥或無機肥的固體形態(tài)直接混施于基質(zhì)中，作為供應(yīng)栽培作物所需營養(yǎng)的基礎(chǔ)，在作物的整個生長期中，可隔幾天分若干次將固態(tài)肥直接追施于基質(zhì)表面上，以保持養(yǎng)分的供應(yīng)強度。

② 操作管理簡單:傳統(tǒng)無土栽培的營養(yǎng)液，它需維持各種營養(yǎng)元素的一定濃度及各種元素間的平衡，尤其是要注意微量元素的有效性。有機生態(tài)型無土栽培因采用基質(zhì)栽培及施用有機肥，不僅各種營養(yǎng)元素齊全，其中微量元素更是供應(yīng)有余，因此在管理上主要著重考慮氮、磷、鉀三要素的供應(yīng)總量及其平衡狀況，大大地簡化了操作管理過程。

③ 大幅度降低無土栽培設(shè)施系統(tǒng)的一次性投資:由于有機生態(tài)型無土栽培不使用營養(yǎng)液，從而可全部取消配制營養(yǎng)液所需的設(shè)備、測試系統(tǒng)、定時器、循環(huán)泵等設(shè)施。

④ 大量節(jié)省生產(chǎn)費用:有機生態(tài)型無土栽培主要施用消毒有機肥，與使用營養(yǎng)液相比，其肥料成本降低60-80%。從而大大節(jié)省無土栽培的生產(chǎn)成本。

⑤ 對環(huán)境無污染:在無土栽培的條件下，灌溉過程中20%左右的水或營養(yǎng)液排到系統(tǒng)外是正?，F(xiàn)象，但排出液中鹽濃度過高，則會污染環(huán)境。有機生態(tài)型無土栽培系統(tǒng)排出液中硝酸鹽的含量只有1~4mg/升，對環(huán)境無污染，而巖棉栽培系統(tǒng)排出液中硝酸鹽的含量高達(dá)212mg/升，對地下水有嚴(yán)重污染。由此可見，應(yīng)用有機生態(tài)型無土栽培方法生產(chǎn)蔬菜，不但產(chǎn)品潔凈衛(wèi)生，而且對環(huán)境也無污染。

⑥ 產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)可達(dá)"綠色食品"標(biāo)準(zhǔn):從栽培基質(zhì)到所施用的肥料，均以有機物質(zhì)為主，所用有機肥經(jīng)過一定加工處理(如利用高溫和嫌氧發(fā)酵等)后，在其分解釋放養(yǎng)分過程中，不會出現(xiàn)過多的有害無機鹽，使用的少量無機化肥，不括硝態(tài)氮肥，在栽培過程中也沒有其他有害化學(xué)物質(zhì)的污染，從而可使產(chǎn)品達(dá)到"A級或AA級綠色食品"標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，有機生態(tài)型無土栽培具有投資省、成本低、用工少，易操作和產(chǎn)品高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的顯著特點。它把有機農(nóng)業(yè)導(dǎo)入無土栽培，是一種有機與無機農(nóng)業(yè)相結(jié)合的高效益低成本的簡易無土栽培技術(shù)，自從該技術(shù)推出以來，深受廣大生產(chǎn)者的青睞。目前已在北京、山西、山東、河南、遼寧、新疆、甘肅、廣東、海南等地獲得了較大面積的應(yīng)用，起到了良好的示范作用，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

在80年代中期，農(nóng)業(yè)部把無土栽培列為重點攻關(guān)課題，組織全國攻關(guān)。在七·五期間，無土栽培系統(tǒng)的研究主要集中在引進(jìn)和比較各種無土栽培系統(tǒng)的優(yōu)劣，至七·五期末，我國基本形成了北方以基質(zhì)栽培為主，江浙東南沿海地區(qū)以NFT栽培為主，華南熱帶地區(qū)以深水培為主的無土栽培發(fā)展格局。無土栽培這一農(nóng)業(yè)高新技術(shù)在我國從無到有，獲得了一定的發(fā)展。但無論是北方的基質(zhì)栽培，還是東南沿海的NFT栽培和華南的深水培，都是用營養(yǎng)液來灌溉作物根系的。植物需要的16種元素，除了碳、氫、氧是從空氣和水中獲得外，其余的13種元素如大量元素氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和微量元素鐵、硼、錳、鋅、銅、鉬和氯，都是從化肥配制的營養(yǎng)液中吸收。營養(yǎng)液的配制和管理需要具有一定文化水平并受過專門訓(xùn)練的技術(shù)人員來操作，它難以被一般生產(chǎn)者掌握。在我國，一些配制營養(yǎng)液用的專用化肥，如硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸鎂以及微量元素肥料不象普通化肥那樣容易獲得，而且成本較高，以1990年的價格計每年每畝地營養(yǎng)液的成本需2000元。另外，營養(yǎng)液中硝態(tài)氮(N-NO3-)的含量占總氮量的90%以上，導(dǎo)致蔬菜產(chǎn)品器官中硝酸鹽含量過高，不符合綠色食品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。所有這些因素都限制了無土栽培這一高新農(nóng)業(yè)技術(shù)在我國的進(jìn)一步普及和推廣應(yīng)用。因此，研究簡單易行有效的基質(zhì)栽培施肥技術(shù)，是加速無土栽培在我國推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。

要簡化基質(zhì)栽培施肥技術(shù)，首先要考慮改變通常的用化肥配制營養(yǎng)液來灌溉作物的做法，而應(yīng)采用施肥效果與用營養(yǎng)液相當(dāng)、養(yǎng)分含量充分、不帶病菌蟲卵、無污染、來源廣泛和價格低廉的固體有機肥。按照這個思路，1990年秋，鄭光華等人進(jìn)行了番茄、黃瓜、甜瓜三種作物的消毒有機肥應(yīng)用效果的試驗，試驗面積共200米2。試驗結(jié)果表明:番茄施消毒有機肥與土壤栽培相比增產(chǎn)78.95%，與營養(yǎng)液栽培相比增產(chǎn)61.18%，黃瓜施消毒有機肥與日本煙草公司的營養(yǎng)液栽培自動控制系統(tǒng)相比增產(chǎn)63.04%，也比用蛭石復(fù)合肥的產(chǎn)量高;甜瓜施用消毒有機肥比蛭石肥增產(chǎn)17.65%。在1990年試驗的基礎(chǔ)上，汪浩等又在1991年春季進(jìn)行了大面積的"卡魯索"番茄的生產(chǎn)試驗，試驗總面積為10.8畝，其中消毒雞糞栽培面積為6.6畝，營養(yǎng)液栽培4.2畝。試驗結(jié)果是，消毒雞糞栽培番茄的前期產(chǎn)量較營養(yǎng)液栽培的番茄產(chǎn)量每畝低38公斤，但是中期產(chǎn)量、后期產(chǎn)量和總產(chǎn)量每畝分別高出667公斤、1236公斤和1864公斤。由此可見，消毒雞糞是一種緩效肥料，能夠獲得番茄的高產(chǎn)。此后，經(jīng)過進(jìn)一步的試驗研究和對配套技術(shù)的不斷完善，至八·五期末，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉所無土栽培組成功地研究開發(fā)出了一種以高溫消毒雞糞為主，適量添加無機肥料的配方施肥來代替用化肥配制營養(yǎng)液的有機生態(tài)型無土栽培技術(shù)。