第一節(jié) 無土栽培的定義和分類
一,、無土栽培的定義
簡而言之，無土栽培就是不用天然土壤來種植植物的方法,。較為科學(xué)的定義就是不用天然土壤,、而利用含有植物生長發(fā)育所必需的元素的營養(yǎng)液來提供營養(yǎng)，并可使得植物能夠正常地完成整個(gè)生命周期的一種種植技術(shù),。
無土栽培(Soilless Culture, Hydroponics, Solution Culture)又稱為營養(yǎng)液栽培,、溶液栽培、水耕,、水培,、養(yǎng)液栽培等,。
二、無土栽培的分類
圖1-1 Sachs和Knop的水培裝置
無土栽培從早期的實(shí)驗(yàn)室研究開始到現(xiàn)在在生產(chǎn)上大規(guī)模應(yīng)用,，已有100多年的歷史,。在這期間，已從1859-1865年德國科學(xué)家薩克斯(Sachs)和克諾普(Knop)最早用于植物生理研究的無土栽培模式(見圖1-1),，發(fā)展到許許多多的無土栽培類型和方法,。將這些繁浩的無土栽培類型進(jìn)行科學(xué)的、詳細(xì)的分類是不容易的,，有許多人嘗試著從不同的角度來進(jìn)行分類,，在大多數(shù)人從植物根系生長環(huán)境的不同，可分為無固體基質(zhì)栽培和有固體基質(zhì)栽培兩大類型,。而這兩大類型中,，又可根據(jù)固定植物根系的材料不同和栽培技術(shù)上的差異分為多種類型。
(一) 無固體基質(zhì)無土栽培類型
無固體基質(zhì)無土栽培類型是指根系生長的環(huán)境中沒有使用固體基質(zhì)來固定根系,，根系生長在營養(yǎng)液或含有營養(yǎng)的潮濕空氣之中,。它又可以分為水培和噴霧培兩種類型。
1,、水培
植物根系直接生長在營養(yǎng)液液層中的無土栽培方法,。它又可根據(jù)營養(yǎng)液液層的深淺不同分為多種類型，其中包括以1~2cm左右的淺層流動(dòng)營養(yǎng)液來種植植物的營養(yǎng)液膜技術(shù)(Nutrient Film Technique, NFT),；營養(yǎng)液液層深度最少也有4~5cm,，最深約為8~10cm(有時(shí)可以更為深厚)的深液流水培技術(shù)(Deep Flow Technique, DFT)；以及在較深的營養(yǎng)液液層(約5~6cm)中放置一塊上鋪無紡布的泡沫塑料,，根系生長在濕潤的無紡布上的浮板毛管水培技術(shù)(Floating Capillary Hydroponics, FCH),。有些地方如山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)早期應(yīng)用的半基質(zhì)栽培是在一個(gè)種植槽上放上一個(gè)定植網(wǎng)框,，并在這個(gè)定植網(wǎng)框中放入一些泥炭,、沙或礱糠灰等固體基質(zhì)，待植株稍大,、有部分根系伸入定植網(wǎng)框下部種植槽中營養(yǎng)液層而吸收營養(yǎng)液的方法,。它實(shí)際上可以看作為一種水培。
2,、噴霧培
噴霧培又可稱為霧培或氣培,。它是將植物根系懸空在一個(gè)容器中，容器內(nèi)部裝有噴頭,，每隔一段時(shí)間通過水泵的壓力將營養(yǎng)液從噴頭中以霧狀的形式噴灑到植物根系表面,，從而解決根系對養(yǎng)分、水分和氧氣的需求。噴霧培是目前所有的各種無土栽培技術(shù)中解決根系氧氣供應(yīng)最好的方法,，但由于噴霧培對設(shè)備的要求較高,，管理不甚方便，而且根際溫度受到氣溫的影響較大,，易隨氣溫的升降而升降,，變幅較大，需要較好的控制設(shè)備,，而且設(shè)備的投資也較大，因此在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用并不多,。
噴霧培中還有一種類型不是將所有的根系均裸露在霧狀營養(yǎng)液空間,，而是有部分根系生長在容器(種植槽)中一層營養(yǎng)液層中，另一部分根系生長在霧狀營養(yǎng)液空間的無土栽培技術(shù),，稱為半噴霧培,。。有時(shí)也可把半噴霧培看作是水培的一種,。
(二) 有固體基質(zhì)無土栽培類型
有固體基質(zhì)無土栽培類型是指植物根系生長在以各種各樣的天然的或人工合成的材料作為基質(zhì)的環(huán)境中,，利用這些基質(zhì)來固定植株并保持和供應(yīng)營養(yǎng)液和空氣的方法。由于有固體基質(zhì)無土栽培類型的植物根系生長的環(huán)境較為將近千萬年來植物長期業(yè)已適應(yīng)的土壤環(huán)境,，因此在進(jìn)行有固體基質(zhì)的無土栽培中可更方便地協(xié)調(diào)水,、氣的矛盾，而且在許多情況下它的投資較少,，便于就地取材進(jìn)行生產(chǎn),。但在生產(chǎn)過程中基質(zhì)的清洗、消毒再利用的工序繁瑣,，費(fèi)工費(fèi)時(shí),，后續(xù)生產(chǎn)資料消耗較多，成本較高,。
有固體基質(zhì)的無土栽培可根據(jù)所用的基質(zhì)的不同而分為什么樣類型的無土栽培,，例如選用的為沙、巖棉,、石礫,、泥炭、鋸木屑,、蛭石等作為基質(zhì),，則分別稱這種無土栽培為巖棉培、泥炭培,、(石)礫培,、鋸木屑培或蛭石培等。
也可以根據(jù)在生產(chǎn)實(shí)際中基質(zhì)放置的情況不同而分為槽式基質(zhì)培和袋式基質(zhì)培兩大類型。所謂的槽式基質(zhì)培是指把盛裝基質(zhì)的容器做成一個(gè)種植槽,，然后把種植所需的基質(zhì)以一定的深度堆填在種植槽中進(jìn)行種植的方法,。例如沙培、礫培等,。槽式基質(zhì)培適宜于種植大株型和小株型的各種植物,。所謂的袋式基質(zhì)培是指把種植植物的生長基質(zhì)在未種植植物之前用塑料薄膜袋把基質(zhì)包裝成一袋袋，在種植時(shí)把這些袋裝的基質(zhì)放置在大棚或溫室中,，然后根據(jù)株距的大小在種植袋上切開一個(gè)孔,，以便在這個(gè)孔中種植植物的方法。由于袋式基質(zhì)培的搬運(yùn)問題,，一般不用容重較大的基質(zhì),，而是用容重較小的輕質(zhì)基質(zhì)，例如巖棉袋培,、鋸木屑袋培等,。袋式基質(zhì)培較為適用于種植大株型的作物，如番茄,、黃瓜,、甜瓜等。因袋式基質(zhì)培的株行距較大,，不適宜種植小株型的植物,。
上述的各種無土栽培的方法可總結(jié)為圖1-4所示的一個(gè)分類表。
營養(yǎng)液膜技術(shù)(Nutrient Film Technique, NFT)
水培 深液流技術(shù)(Deep Flow Technique, DFT)
無固體基質(zhì)類型 浮板毛管技術(shù)(Floating Capillary Hydroponics, FCH)
噴霧培(Spray Culture)
噴霧培
半噴霧培(Semi-spray Culture)
砂培(Sand Culture)
無土栽培 礫培(Gravel Culture)
蛭石培(Vermiculite Culture)
珍珠巖培(Perlite Culture)
槽式基質(zhì)培 泥炭培(Peatmoss Culture)
陶粒培(Haycite Culture)
鋸木屑培(Sawdust Culture)
有固體基質(zhì)類型 礱糠灰培等(Ricechaff Culture, etc.)
巖棉培(Rockwool Culture)
鋸木屑培(Sawdust Culture)
袋式基質(zhì)培 珍珠巖培(Perlite Culture)
蛭石培(Vermiculite Culture)
泥炭培(Peatmoss Culture)
礱糠灰培等(Ricechaff Culture, etc.)
圖1-2 無土栽培的分類
