有機生態(tài)型無土栽培由來

在80年代中期，農(nóng)業(yè)部把無土栽培列為重點攻關課題，組織全國攻關。在七·五期間，無土栽培系統(tǒng)的研究主要集中在引進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練的技術人員來操作，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)標準。所有這些因素都限制了無土栽培這一高新農(nóng)業(yè)技術在我國的進一步普及和推廣應用。因此，研究簡單易行有效的基質(zhì)栽培施肥技術，是加速無土栽培在我國推廣應用的關鍵。

要簡化基質(zhì)栽培施肥技術，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，而應采用施肥效果與用營養(yǎng)液相當、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，鄭光華等人進行了番茄、黃瓜、甜瓜三種作物的消毒有機肥應用效果的試驗，試驗面積共200米2。試驗結果表明: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年試驗的基礎上，汪浩等又在1991年春季進行了大面積的"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)過進一步的試驗研究和對配套技術的不斷完善，至八·五期末，中國農(nóng)業(yè)科學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。

有機生態(tài)型無土栽培技術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，作為供應栽培作物所需營養(yǎng)的基礎，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有余，因此在管理上主要著重考慮氮、磷、鉀三要素的供應總量及其平衡狀況，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)液所需的設備、測試系統(tǒng)、定時器、循環(huán)泵等設施。

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212mg/升，對地下水有嚴重污染。由此可見，應用有機生態(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"綠色食品"標準: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物質(zhì)的污染，從而可使產(chǎn)品達到"A級或AA級綠色食品"標準。

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)導入無土栽培，是一種有機與無機農(nóng)業(yè)相結合的高效益低成本的簡易無土栽培技術，自從該技術推出以來，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用，起到了良好的示范作用，獲得了較好的經(jīng)濟和社會效益。

有機生態(tài)型無土栽培系統(tǒng)采用基質(zhì)槽培的形式。在無標準規(guī)格的成品槽供應時，可選用當?shù)匾椎玫牟牧辖ú?，如用木板、木條、竹竿、甚至磚塊，實際只建沒有底的槽的邊框，所以不須特別牢固，只要能保持基質(zhì)不散落到走道上就行。槽框建好后，在槽的底部鋪一層0.1毫米厚的聚乙烯塑料薄膜，以防止土壤病蟲傳染。槽邊框高15-20厘米，槽寬依不同栽培作物而定，如黃瓜、甜瓜等蔓莖作物或植株高大需有支架的番茄等作物的栽培槽標準寬度定為48厘米，可供栽培兩行作物，栽培槽距0.6-1米。如生菜、油菜、草莓等植株較為矮小的作物，栽培槽寬度可定為72或96厘米，栽培槽距0.5-0.8米，槽長應依保護地棚室建筑狀況而定，一般為5-30米。在有自來水基礎設施或水位差1米以上儲水池的條件下，以單個棚室建成獨立的供水系統(tǒng)。栽培槽寬48厘米，可鋪設滴灌帶1-2根，栽培槽寬在72-96厘米，可鋪設滴灌帶2-4根。

5.1我國發(fā)展無土栽培的必要性

5.1.1. 90年代以來，我國日光溫室發(fā)展迅猛，目前已超過30萬公頃，成為我國北方地區(qū)農(nóng)村的支柱產(chǎn)業(yè)，通常溫室在使用3-4年以后，都會不同程度地出現(xiàn)蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)和效益下降的現(xiàn)象，為了維持溫室蔬菜一定的

產(chǎn)量水平，目前國內(nèi)普遍采用的措施是不斷增加化肥用量和不加節(jié)制地大量使用農(nóng)藥，從而造成生產(chǎn)成本不斷上升，而蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)不斷下降的惡性循環(huán)。而采用無土栽培技術則是克服溫室連作障礙最有效、最經(jīng)濟和最徹底的辦法。

5.1.2. 隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，自1986年以來，蔬菜面積增加約1億畝，而蔬菜面積的增加是以犧牲糧田為代價的。隨著我國工業(yè)化進程的不斷深入，每年占用耕地達千萬畝之巨，糧菜爭地和工業(yè)用地造成人地矛盾不斷加劇。而我國存在大量的荒灘、荒溝、沙荒地、廢棄礦區(qū)，利用無土栽培則可以在這些傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)無法耕作的地區(qū)和中低產(chǎn)地區(qū)、鹽堿地區(qū)等進行蔬菜生產(chǎn)，從而可以在減輕糧菜爭地矛盾的同時，緩解人地矛盾。

5.1.3. 我國是缺水大國，人均水資源只有世界人均水資源的四分之一，采用無土栽培技術則可節(jié)水50-70%，無土栽培是最節(jié)水的農(nóng)業(yè)。

5.1.4. 無土栽培可以減少化肥、農(nóng)藥的使用，在減輕環(huán)境污染、減少生產(chǎn)成本的同時，可以提高蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。

5.2有機生態(tài)型無土栽培的推廣前景 5.2.1. 我國目前具有30萬公頃日光溫室，但無土栽培面積只有300公頃，僅占我國溫室面積的千分之一，而日本無土栽培面積則占溫室面積的20%，荷蘭等國則占溫室面積的80%以上，無可置疑，無土栽培這一農(nóng)業(yè)新

技術在我國具有廣闊的發(fā)展前景，日光溫室需要符合國情的無土栽培技術。

5.2.2. 有機生態(tài)型無土栽培技術突破了無土栽培必須使用營養(yǎng)液的傳統(tǒng)觀念，而以固態(tài)肥代替營養(yǎng)液，從而不但大大降低了無土栽培的一次性投資成本、運轉成本，而且大大簡化了無土栽培的操作管理規(guī)程，使無土栽培技術在廣大農(nóng)民心目中由深不可測變得簡單易學，有機生態(tài)型無土栽培系統(tǒng)與深液流栽培系統(tǒng)(DFT)、營養(yǎng)液膜栽培系統(tǒng)(NFT)等水培系統(tǒng)相比，一次性投資節(jié)省60%，與袋培、巖棉培系統(tǒng)相比，一次性投資節(jié)省40%，與槽培系統(tǒng)相比，一次性投資節(jié)省20%。與傳統(tǒng)的營養(yǎng)液無土栽培相比，每年的肥料成本節(jié)省60%(每畝每年可節(jié)省1500-2000元)，充分利用農(nóng)產(chǎn)廢棄物(如:玉米稈、向日葵稈、磨菇渣等)作為基質(zhì)的來源，混合基質(zhì)的成本較巖棉降低50%，并且系統(tǒng)排出液對環(huán)境無污染，可達"綠色食品"的施肥標準。由于大量施用有機肥，產(chǎn)品品質(zhì)也大大提高.

5.2.3. 有機生態(tài)型無土栽培作為一種廣大農(nóng)民學而能會、會而能用、用而能掙錢的實用致富新技術，為無土栽培在我國的發(fā)展推廣開辟了一條全新的途徑。目前有機生態(tài)型無土栽培已在山西、遼寧、廣東等地獲得了較大面積的推廣，在河南、河北、山東、甘肅、北京等地也有小面積的示范試驗，從各地返饋的信息都證明，有機生態(tài)型無土栽培具有簡單、實用、有效的特點。