无土种植技术的概况

无土种植技术的概况

　　无土栽培是以草炭或森林腐叶土、膨胀蛭石等轻质材料做育苗基质固定植株，让植物根系直接接触营养液，采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术。选用苗盘是分格室的，播种一格一粒，成苗一室一株，成苗的根系与基质互相缠绕在一起，根坨呈上大下小的塞子形，一般叫穴盘无土育苗。

　　一、原理

　　无土栽培(soilless culture) 不用土壤，用其它东西培养

　　植物的方法，包括水培、雾(气)培、基质栽培。19世纪中，W.克诺普等发明了这种方法。到20世纪30年代开始把这种技术应用到农业生产上。在二十一世纪人们进一步改进技术，使得无土栽培发展起来。无土栽培中用人工配制的培养液，供给植物矿物营养的需要。无土栽培是一种不用天然土壤而采用含有植物生长发育必需元素的营养液来提供营养，使植物正常完成整个生命周期的栽培技术。在无土栽培技术中，能否为植物提供一种比例协调，浓度适量的营养液，是栽培成功的关键。

　　二、分类

　　(一)水培

　　水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。

　　最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长，这种方式会出现缺O2现象，影响根系呼吸，严重时造成料根死亡。为了解决供O2 问题，英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式，简称”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液(0.5-1厘米)层，不断循环流经作物根系，既保证不断供给作物水分和养分，又不断供给根系新鲜O2。NFT法栽培作物，灌溉技术大大简化，不必每天计算作物需水量，营养元素均衡供给。根系与土壤隔离，可避免各种土传病害，也无需进行土壤消毒。

　　此方法栽培植物直接从溶液中吸取营养，相应根系须根发达,主根明显比露地栽培退化. 例：黄瓜无限型生长，主蔓可达10----15M 主根 根系: 45CM以叶菜类水培为例简单地介绍叶菜类水培的意义及其基础设施结构。

　　1.叶菜类水培的意义

　　绝大多数叶菜类蔬菜采用水培方式进行，其原因是：

　　(1)产品质量好 叶菜类多食用植物的茎叶，如生菜、菊苣这样的叶菜还以生食为主，这就要求产品鲜嫩、洁净、无污染。士培蔬菜容易受污染，沾有泥土，清洗起来不方便，而水培叶菜类比土培叶菜质量好，洁净、鲜嫩、口感好、品质上乘。(2)适应市场需求 ，可在同一场地进行周年栽培。叶菜类蔬菜不易贮藏，但为了满足市场需求，需要周年生产。土培叶菜倒茬作业繁琐，需要整地作畦，定植施肥，浇水等作业，而无土栽培换茬很简单，只需将幼苗植入定植孔中即可，例如生菜，一年365天天天可以播种、定植、采收，不间断地连续生产。所以水培方式便于茬口安排，适合于计划性、合同性生产。

　　(3)解决蔬菜淡季供应的良好生产方式叶菜类一般植株矮小，无需要增加支架设施，故设施投资小于果菜类无土栽培。水培蔬菜生长周期短，周转快。水培方式又属设施生产，一般不易被台风所损坏。沿海地区台风季节能供应新鲜蔬菜的农户往往可以获得较高利润。

　　(4)不需中途更换营养液，节省肥料 由于叶菜类生长周期短，如果中途无大的生理病害发生，一般从定植到采收只需定植时配一次营养液，无需中途更换营养液。果菜类由于生长期长，即使无大的生理病害，为保证营养液养分的均衡，则需要半量或全量更新营养液。

　　(5)经济效益高 水培叶菜可以避免连作障害，复种指数高。设施运转率一年高达20茬以上，生产经济效益高。为此一般叶菜类蔬菜常采用水培方式进行。

　　(二)雾培

　　又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上，根系悬挂于容器的空间内

　　无土栽培分类部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距离钻孔，于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形，形成空间，供液管道在三角形空间内通过，向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2-3分钟喷雾几秒钟，营养液循环利用，同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高，需要消耗大量电能，且不能停电，没有缓冲的余地，还只限于科学研究应用，未进行大面积生产，因此最好不要用此方法。此方法栽培植物机理同水培，因此根系状况同水培。

　　(三)基质栽培

　　它是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内，或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的，称为开路系统，这可以避免病害通过营养液的循环而传播。

　　基质栽培缓冲能力强，不存在水分、养分与供O2之间的矛盾，且设备较水培和雾培简单，甚至可不需要动力，所以投资少、成本低，生产中普遍采用。从我国现状出发，基质栽培是最有现实意义的一种方式。

　　三、优点

　　幼苗生长迅速，苗龄短，根系发育好，幼苗健壮、整齐，定植后缓苗时间短，

　　水培花卉易成活。不论是基质育苗还是营养液育苗，都可保证水分和养分供应充足，基质通气良好。同时，无土育苗便于科学、规范管理。

　　(一)节约用水

　　据科研部门的在北京地区秋季进行大棚黄瓜无土栽培试验，46天中浇水(营养液)共21.7立方米。若进行土培，46天中至少浇水5-6次，需用50-60立方米的水，统计结果，节水率为50-66.7%。节水效果非常明显，是发展节水型农业的有效措施之一。无土栽培不但省水，而且省肥，一般统计认为土栽培养分损失比率约50%左右，我国农村由于科学施肥技术水分低，肥料利用率更低，仅30-40%，一半多的养分都损失了，在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的过程很复杂，不仅有很多损失，而且各种营养元素的损失不同，使土壤溶液中各元素间很难维持平衡。而无土栽培中，作物所需要的各种营养元素，是人为配制成营养液施用的，不仅不会损失，而且保持平衡，根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段，科学地供应养分，所以作物生长发育健壮，生长势强，增产潜力可充分发挥出来。

　　(二)清洁卫生

　　无土栽培施用的是无机肥料，没有臭味，也不需要堆肥场地。土栽培施有机肥，肥料分解发酵，产生臭味污染环境，还会使很多害虫的卵孳生，危害作物，无土栽培则不存在这些问题。尤其室内种花，更要求清洁卫生，一些高级旅馆或宾馆，过去施用有机花肥，污染环境，是个难以解决的问题，无土养花便迎刃而解。

　　(三)省力省工、易于管理

　　无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业，省力省工。浇水追肥同时解决，由供液系统定时定量供给，管理十分方便。土培浇水时，要一个个地开和堵畦口，是一项劳动强度很大的作业，无土栽培则只需开启和关闭供液系统的阀门，大大减轻了劳动强度。一些发达国家，已进入微电脑控制时代，供液及营养液成分的调控，完全用计算机控制，几乎与工业生产的方式相似。

　　(四)避免土壤连作障碍

　　设施栽培中，土壤极少受自然雨水的淋溶，水分养分运动方向是自下而上。土壤水分蒸发和作物蒸腾，使土壤中的矿质元素由土壤下层移向表层，长年累月、年复一年，土壤表层积聚了很多盐分，对作物有危害作用。尤其是设施栽培中的温室栽培，一经建设好，就不易搬动，土壤盐分积聚后，以及多年栽培相同作物，造成土壤养分平衡，发生连作障碍，一直是个难以解决的问题。在万不得已情况下，只能用耗工费力的”客土”方法解决。而应用无土栽培后，特别是采用水培，则从根本上解决了此问题。土传病害也是设施栽培的难点，土壤消毒，不仅困难而且消耗大量能源，成本可观，且难以消毒彻底。若用药剂消毒既缺乏高效药品，同时药剂有害成分的残留还危害健康，污染环境。无土栽培则是避免或从根本上杜绝土传病害的有效方法。

　　(五)不受地区限制、充分利用空间。

　　无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境，因而也就摆脱了土地的约束。

　　耕地被认为是有限的、最宝贵的、又是不可再生的自然资源，尤其对一些耕地缺乏的地区和国家，无土栽培就更有特殊意义。无土栽培进入生领域后，地球上许多沙漠、荒原或难以耕种的地区，都可采用无土栽培方法加以利用。此外，无土栽培还不受空间限制，可以利用城市楼房的平面屋顶种菜种花，无形中扩大了栽培面积。

　　(六)有利于实现农业现代化

　　无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约，可以按照人的意志进行生产，所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作，有利于实现机械化、自动化，从而逐步走向工业化的生产方式。在奥地利、荷兰、苏联、美国、日本等都有水培”工厂”，是现代化农业的标志。