無(wú)土栽培技術(shù)從出現(xiàn)至今100多年的發(fā)展歷程中,，特別是近幾十年的發(fā)展速度非常迅速，與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是分不開(kāi)的,。世界上許多國(guó)家先后成立了作物的無(wú)土栽培技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu),，專(zhuān)門(mén)從事無(wú)土栽培的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)方面的研究和開(kāi)發(fā)工作。國(guó)際上無(wú)土栽培技術(shù)的學(xué)術(shù)活動(dòng)非?；钴S,。1955年在第14屆國(guó)際園藝學(xué)會(huì)年會(huì)上成立了國(guó)際無(wú)土栽培工作組(International Working Group on Soilless Culture, IWGSC)，隸屬于國(guó)際園藝學(xué)會(huì),，并于1963年在意大利召開(kāi)第一屆國(guó)際無(wú)土栽培學(xué)術(shù)會(huì)議,，以后于1969,、1973、1976年分別與西班牙,、意大利和西班牙召開(kāi)第二,、三、四次會(huì)議,。1980年在荷蘭召開(kāi)第五屆國(guó)際無(wú)土栽培會(huì)議,，并在會(huì)上把隸屬于國(guó)際園藝學(xué)會(huì)的“無(wú)土栽培工作組”獨(dú)立出來(lái)，并改名為“國(guó)際無(wú)土栽培學(xué)會(huì)”(International Society of Soilless Culture, ISOSC),，以后每4年舉行一次國(guó)際無(wú)土栽培學(xué)會(huì)的年會(huì),。這表明無(wú)土栽培技術(shù)在世界范圍內(nèi)有著廣泛的基礎(chǔ)，也標(biāo)志著無(wú)土栽培技術(shù)的研究與應(yīng)用已進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段,。

      我國(guó)于1985年成立了第一個(gè)無(wú)土栽培學(xué)術(shù)組織――中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)無(wú)土栽培學(xué)術(shù)委員會(huì),，從1986年至1992年每一年召開(kāi)一次年會(huì)，1992年年會(huì)上決定改名為“中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)設(shè)施園藝工程專(zhuān)業(yè)委員會(huì)”,，并決定以后每2年召開(kāi)一次年會(huì),。1994、1996,、1998和2000年分別在河北,、新疆,、廣東和遼寧等省區(qū)召開(kāi)一次年會(huì),。與會(huì)的代表和提交的論文逐年增加，并且與國(guó)際無(wú)土栽培學(xué)會(huì)等學(xué)術(shù)組織和研究結(jié)構(gòu)建立了日趨頻繁的聯(lián)系,。我國(guó)另外一個(gè)涉及無(wú)土栽培金屬的學(xué)術(shù)組織是中國(guó)園藝學(xué)會(huì)設(shè)施園藝專(zhuān)業(yè)委員會(huì),，這個(gè)學(xué)術(shù)組織也常組織和召開(kāi)有關(guān)設(shè)施園藝方面的研討會(huì)。這對(duì)于我國(guó)無(wú)土栽培技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動(dòng)作用,。另外,，中國(guó)園藝學(xué)會(huì)設(shè)施園藝專(zhuān)業(yè)委員會(huì)在無(wú)土栽培方面也開(kāi)展了許多有益的工作，對(duì)于無(wú)土栽培的發(fā)展也起到了很大的作用,。

一,、無(wú)土栽培的發(fā)展現(xiàn)狀

        現(xiàn)從我國(guó)及世界上一些有代表性國(guó)家無(wú)土栽培技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看其發(fā)展的現(xiàn)狀：

        1、中國(guó)

       我國(guó)無(wú)土栽培技術(shù)的研究和生產(chǎn)應(yīng)用起步較晚,。而事實(shí)上,，我國(guó)的科技工作者早已掌握無(wú)土栽培的原理，例如中山大學(xué)的羅宗洛(1931)研究銨硝營(yíng)養(yǎng)的成果受到世界同行的矚目,，1965年由科學(xué)出版社翻譯出版了休伊特的著作《植物營(yíng)養(yǎng)研究的沙培和水培法》,。但由于歷史的原因，限制了其發(fā)展,。直到20世紀(jì)70年代開(kāi)始才逐漸在生產(chǎn)中應(yīng)用無(wú)土栽培技術(shù),。它首先是在作物的營(yíng)養(yǎng)液育苗方面開(kāi)展這一工作的,，例如蔬菜和水稻的無(wú)土育苗。1975年山東農(nóng)業(yè)大學(xué)最早開(kāi)展這方面的研究和生產(chǎn)應(yīng)用,，先后對(duì)西瓜,、黃瓜、番茄,、韭菜,、小蘿卜和小白菜等多種作物進(jìn)行無(wú)土栽培試驗(yàn)，在1979~1984年開(kāi)發(fā)出半基質(zhì)培的“魯SC-I型”番茄多層無(wú)土栽培設(shè)施,，1984~1987年與勝利油田聯(lián)合開(kāi)發(fā)了面積為6 699平方米的生菜無(wú)土栽培基地,。

       1985年開(kāi)始，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)根據(jù)南方熱帶亞熱帶氣候條件的特點(diǎn),，結(jié)合國(guó)內(nèi)外各種無(wú)土栽培技術(shù)的特點(diǎn),，研制出水泥磚結(jié)構(gòu)深液流水培裝置及蔗渣或其它基質(zhì)的袋培和槽培營(yíng)養(yǎng)液滴灌種植系統(tǒng)，并從1987年開(kāi)始在廣東,、山東,、上海、海南,、廣西,、福建、四川等許多省市推廣,，累積無(wú)土栽培面積已達(dá)3 000多畝,，廣東省也成為我國(guó)無(wú)土栽培面積最大、發(fā)展速度最快,、技術(shù)水平發(fā)展得最好的一個(gè)省份,，許多種植者在取得很好的社會(huì)效益的同時(shí)，也取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益,。

       1986年深圳格林果菜公司從美國(guó)引進(jìn)了一套無(wú)土栽培設(shè)施,，在以后的2~3年時(shí)間內(nèi)，廣東省就先后引進(jìn)了美國(guó),、荷蘭等國(guó)家的無(wú)土栽培設(shè)施7套,。全國(guó)的其它省市如北京、上海,、浙江等也引進(jìn)了不少國(guó)外的無(wú)土栽培設(shè)備,。這些國(guó)外無(wú)土栽培設(shè)備的引進(jìn)對(duì)于開(kāi)拓視野、消化吸收國(guó)外的技術(shù)有著其積極的作用,，但由于引進(jìn)的盲目性,，國(guó)外設(shè)備不適宜我國(guó)的氣候特點(diǎn)，特別是南方的氣候特點(diǎn)，而且造價(jià)及日常維持成本很高,，再加上有些設(shè)備設(shè)計(jì)上的不合理,，因此在引進(jìn)數(shù)年之后有許多已經(jīng)廢棄，有些設(shè)備只是利用到其溫室的外殼,，而其它部件均不能使用,，造成了極大的浪費(fèi)。在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)研制成功適合南方氣候條件的水泥磚結(jié)構(gòu)深液流水培設(shè)施之后的10來(lái)年中,，廣東省的無(wú)土栽培已走上了國(guó)產(chǎn)化的道路,。但近幾年來(lái)，有許多省市花費(fèi)大量的資金引進(jìn)一些國(guó)外的設(shè)備,，形成了第二次引進(jìn)國(guó)外溫室設(shè)備的高潮,，例如上海、北京,、廣東,、沈陽(yáng)、浙江等地在近幾年來(lái)先后引進(jìn)了一些包括溫室在內(nèi)的無(wú)土栽培成套設(shè)備,，而目前來(lái)看,，所有引進(jìn)的設(shè)備都出現(xiàn)極為嚴(yán)重的虧損，這個(gè)現(xiàn)象值得注意,。

        80年代開(kāi)始,，浙江省農(nóng)科院在日本贈(zèng)送的營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)(NFT)設(shè)備的基礎(chǔ)上，研制了用定型泡沫塑料槽的浮板毛管水培技術(shù)(FCH),。沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué),、北京市蔬菜中心以及南京市蔬菜所等單位也引進(jìn)了日本的全套無(wú)土栽培設(shè)備，研制出簡(jiǎn)易營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)和巖棉培技術(shù),。

      由于北方地區(qū)的水質(zhì)硬度較高,，因此，有些地方在進(jìn)行水培嘗試時(shí)失敗了,，但利用北方來(lái)源豐富的稻殼(礱糠灰)、泥炭等來(lái)進(jìn)行基質(zhì)培卻取得了成功,，形成了在全國(guó)范圍內(nèi)各種無(wú)土栽培形式百花齊放的局面,，但總的來(lái)說(shuō)，南方主要以深液流水培和槽式基質(zhì)培為主,，有少量的基質(zhì)袋培,；長(zhǎng)江口附近地區(qū)以浮板毛管水培技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)為主,，有一部分深液流水培,；而北方地區(qū)多為基質(zhì)栽培，有一部分簡(jiǎn)易的巖棉培,。

      在90年代初期,，中國(guó)農(nóng)科院花卉蔬菜研究所推廣有機(jī)基質(zhì)栽培(或稱為有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培),，試圖通過(guò)使用有機(jī)肥來(lái)降低無(wú)土栽培的投入和降低蔬菜產(chǎn)品中硝酸鹽的含量，同時(shí)也為了簡(jiǎn)化種植設(shè)施,、降低投資和生產(chǎn)成本,。但由于用有機(jī)肥來(lái)提供營(yíng)養(yǎng)，對(duì)與基質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)狀況難以了解和控制,，往往出現(xiàn)養(yǎng)分供應(yīng)不均衡的現(xiàn)象,，而且，施用有機(jī)肥如果過(guò)量,，也非常容易造成硝酸鹽在產(chǎn)品中的累積問(wèn)題,，而施用有機(jī)肥只是其有機(jī)態(tài)氮的釋放較慢而已。無(wú)論如何,，利用有機(jī)肥來(lái)進(jìn)行無(wú)土栽培生產(chǎn),，不失為一種較低成本的無(wú)土栽培類(lèi)型，有一定的應(yīng)用價(jià)值,。

       1980年,，北京林業(yè)大學(xué)馬太和教授編譯出版了我國(guó)第一本系統(tǒng)介紹無(wú)土栽培理論與技術(shù)的書(shū)籍――《無(wú)土栽培》，這本書(shū)對(duì)于我國(guó)無(wú)土栽培技術(shù)的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用,。1994年由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)連兆煌教授主編的全國(guó)第一本無(wú)土栽培方面的高等農(nóng)業(yè)院校統(tǒng)編教材――《無(wú)土栽培原理與技術(shù)》,，這對(duì)于掌握無(wú)土栽培技術(shù)的人才培養(yǎng)起著很重要的作用。這幾年中,，有許多的工作者也出版了許多有關(guān)無(wú)土栽培方面的書(shū)籍,。

        2、美國(guó)

      美國(guó)是世界上最早進(jìn)行無(wú)土栽培商業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的國(guó)家,，但其無(wú)土栽培面積并不大,，且多數(shù)集中在干旱、沙漠的地區(qū),，主要的原因是因?yàn)槊绹?guó)國(guó)土面積遼闊,、肥沃的土地較多、人口稀少的緣故,。據(jù)1984年的統(tǒng)計(jì)資料,，美國(guó)全國(guó)只有200公頃的無(wú)土栽培面積。美國(guó)無(wú)土栽培技術(shù)的研究重點(diǎn)是探索在太空中進(jìn)行作物無(wú)土栽培的可能性,。因?yàn)殚_(kāi)發(fā)太空,，也許無(wú)土栽培是進(jìn)行綠色植物生產(chǎn)的唯一方法。美國(guó)無(wú)土栽培學(xué)會(huì)(Hydroponic Society of America, HSA)是一個(gè)活躍的學(xué)術(shù)組織,，經(jīng)常開(kāi)展有關(guān)無(wú)土栽培技術(shù)的研討會(huì),。美國(guó)無(wú)土栽培技術(shù)發(fā)展除了大規(guī)模的生產(chǎn)之外，小規(guī)模、家用型的無(wú)土栽培的發(fā)展也很快,，在全國(guó)有很多專(zhuān)門(mén)的公司生產(chǎn)家用型的裝置,。

        3、日本

       日本無(wú)土栽培技術(shù)的發(fā)展得益于美軍在二戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后的幾年建立了一些大型的無(wú)土栽培設(shè)施,。例如在1946年建立的22公頃礫培蔬菜生產(chǎn)基地以生產(chǎn)軍需蔬菜,，同時(shí)吸收了一些日本人參與管理。此后,，日本也獨(dú)立開(kāi)展這方面的工作,，從20世紀(jì)60年代至80年代，無(wú)土栽培面積擴(kuò)大至近300公頃,，其中以水培和礫培為主,，大約水培占總面積的2/3，礫培占1/3,。近20多年來(lái),，礫培的面積逐步減少，而水培的面積逐漸增加,。這2種日本的主要無(wú)土栽培形式中,，水培技術(shù)是日本獨(dú)自發(fā)展的，稱為深液流水培(或深水培,，DFT),，其具體的形式有多種，如M式,、神園式,、協(xié)和式等，但都有一個(gè)共同的特征,，就是液層較為深厚,。在營(yíng)養(yǎng)液配方的研究方面，山崎肯哉提出正常生長(zhǎng)的植物吸水和吸肥同步的概念,，即植物吸收一定量的水分就相應(yīng)地吸收一定量的營(yíng)養(yǎng),，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出了一系列的山崎配方。另一位無(wú)土栽培的專(zhuān)家堀設(shè)計(jì)出的園試配方也廣為流傳?，F(xiàn)我國(guó)的許多地方仍然在使用,。日本不僅在實(shí)用性的大規(guī)模無(wú)土栽培生產(chǎn)技術(shù)上走在世界的前列，而且開(kāi)展了卓有成效的超前性研究,，例如在植物工廠的研究中也處于世界的領(lǐng)先水平。如三菱重工,、M式水耕研究所,、日本電力中央研究所、日立株式會(huì)社等所研制的各種全自動(dòng)控制的植物工廠基本可實(shí)現(xiàn)完全的機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)。

        4,、歐洲的一些國(guó)家

      歐洲的多數(shù)國(guó)家冬季寒冷,，特別是北歐的國(guó)家，在露地是不可能做到周年均衡地生產(chǎn)作物的,，因此,，在溫室等保護(hù)性設(shè)施的建設(shè)上就顯得很有必要了。再加上營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)和巖棉培技術(shù)在歐洲的發(fā)明和應(yīng)用,，使得歐洲成為世界上無(wú)土栽培技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)中心之一,。

        作為工業(yè)用途的巖棉最早是由美國(guó)于1840年左右在夏威夷研制出來(lái)的，而最早開(kāi)發(fā)農(nóng)用巖棉并用于無(wú)土栽培的是丹麥的Grodan公司,，荷蘭則是充分顯示巖棉培優(yōu)勢(shì)最有代表性的國(guó)家,。荷蘭的無(wú)土栽培在二十世紀(jì)80年代以后的發(fā)展迅速，這與巖棉培的應(yīng)用有密切的關(guān)系,。荷蘭的無(wú)土栽培面積已達(dá)3 000多公頃,。從目前的情況來(lái)看，它是世界上無(wú)土栽培最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一,。巖棉培的面積從1976年的25公頃發(fā)展到1986年的2 000公頃,，占無(wú)土栽培總面積的2/3。荷蘭的無(wú)土栽培作物主要是番茄,、黃瓜,、甜椒和花卉(主要是切花)。國(guó)際無(wú)土栽培學(xué)會(huì)(International Society of Soilless Culture, ISOSC)的總部就設(shè)在荷蘭,。

      英國(guó)的Cooper在1973年發(fā)明了營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù),，隨著這一技術(shù)在世界各國(guó)的推廣應(yīng)用，使無(wú)土栽培的發(fā)展再一次出現(xiàn)高潮,。1981年,，英國(guó)溫室作物研究所在Littlehampton建立了一個(gè)面積為8公頃的溫室，專(zhuān)門(mén)用于番茄生產(chǎn),，號(hào)稱為當(dāng)時(shí)世界上最大的“番茄工廠”,。這些溫室全部采用自動(dòng)化設(shè)備來(lái)控制溫室內(nèi)的光、溫,、氣,、濕等環(huán)境條件，營(yíng)養(yǎng)液也是自動(dòng)控制的,。年產(chǎn)番茄達(dá)220萬(wàn)kg,。英國(guó)在1984年的無(wú)土栽培面積為158公頃，其中約58公頃是營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù),，100公頃為巖棉培和其它形式,。NFT只占無(wú)土栽培總面積的1/3左右,。造成這種NFT發(fā)展不及巖棉培和其它形式無(wú)土栽培的根本原因在于NFT雖有其先進(jìn)性，但由于整個(gè)種植系統(tǒng)中的營(yíng)養(yǎng)液總量較少,，種植槽中的液層淺薄,，營(yíng)養(yǎng)液的組成和濃度易產(chǎn)生急劇的變化，根際的溫度也易發(fā)生變化,，營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)要求較高,，管理要求嚴(yán)格，對(duì)于管理人員及管理技術(shù)的要求較高,，要管理得較好不容易,。因此，NFT的發(fā)展較為緩慢,。而且,，有人認(rèn)為NFT種植的作物品種有較高的要求，如黃瓜,、甜瓜等根系易衰老的作物在NFT中的適應(yīng)性不及番茄等根系活力較強(qiáng)的作物,。

      歐洲的其它一些國(guó)家無(wú)土栽培也有一定的面積。在奧地利,，Ruthner發(fā)明的連續(xù)作物種植裝置,，為大型工廠化作物生產(chǎn)提供了一條途徑。法國(guó)在1978年大約有400公頃的無(wú)土栽培面積,，俄羅斯有大約120公頃左右,。

         5、世界上總體的發(fā)展情況概述

      從幾十年無(wú)土栽培應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展來(lái)看,，有這么幾個(gè)情況值得注意：

       (1) 無(wú)土栽培的發(fā)展面積和速度不局限于技術(shù)的先進(jìn)程度：世界上公認(rèn)的巖棉培,、NFT及其相應(yīng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)是目前較為先進(jìn)的無(wú)土栽培技術(shù)，但總體上來(lái)說(shuō),，對(duì)我國(guó)的無(wú)土栽培的發(fā)展并沒(méi)有直接起到推動(dòng)作用,，我國(guó)以往引進(jìn)或參照國(guó)外所建造的的先進(jìn)無(wú)土栽培設(shè)施及相關(guān)的配套設(shè)施，在經(jīng)一段時(shí)間的運(yùn)行之后大都沒(méi)有真正發(fā)揮其應(yīng)有的作用,，而根據(jù)我國(guó)的國(guó)情研制出的無(wú)土栽培技術(shù)如簡(jiǎn)易槽式基質(zhì)培,、簡(jiǎn)易營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)、浮板毛管水平技術(shù)和水泥磚結(jié)構(gòu)深液流水培技術(shù)卻在我國(guó)大面積推廣,，而這些設(shè)備又是較為簡(jiǎn)陋的,，但它使得我國(guó)無(wú)土栽培應(yīng)用面積從80年代的一片空白發(fā)展到2000年的約500公頃左右，其速度是驚人的,。再如,，巖棉培的問(wèn)世對(duì)荷蘭及其它的一些歐洲國(guó)家無(wú)土栽培的發(fā)展起到極大的推動(dòng)作用，而對(duì)日本的無(wú)土栽培則沒(méi)有多少影響,。

        (2) 一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)是否發(fā)達(dá)對(duì)無(wú)土栽培的發(fā)展速度和應(yīng)用面積的大小并非完全起決定性作用,，而要取決于整個(gè)地區(qū)的自然及社會(huì)的綜合因素：例如經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的荷蘭,、日本和美國(guó)的比較,，美國(guó)的無(wú)土栽培面積只有荷蘭的1/10弱,，而日本和荷蘭在1980年分別只有270和100公頃的，到1985年,，日本只增加到290公頃,，荷蘭的無(wú)土栽培面積已達(dá)2000公頃，分別增加了7%和20多倍,。但在一個(gè)國(guó)家內(nèi),，不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展程度確實(shí)在一定程度上影響到了無(wú)土栽培的發(fā)展，例如我國(guó)沿海等經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)地區(qū)的無(wú)土栽培面積大約占全國(guó)無(wú)土栽培面積的85%以上,。

       (3) 經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)無(wú)土栽培的發(fā)展應(yīng)與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)：盡管無(wú)土栽培技術(shù)的應(yīng)用需要一定的投資,，但在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)也同樣可以得到應(yīng)用和發(fā)展。聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(UNDP)在第三世界國(guó)家推廣家庭庭院,、陽(yáng)臺(tái),、天臺(tái)等的水培蔬菜計(jì)劃，在拉丁美洲的16個(gè)國(guó)家開(kāi)展,。通過(guò)收舊利廢,，以低成本的形式開(kāi)展無(wú)土栽培生產(chǎn)，以增加家庭的食物來(lái)源,。近幾年來(lái),，我國(guó)內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的無(wú)土栽培技術(shù)的發(fā)展勢(shì)頭也很迅猛，具有成本低廉,、管理容易的簡(jiǎn)易槽式基質(zhì)培和其它無(wú)土栽培形式,，在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的推廣大有前途。

       一言敝之,，無(wú)土栽培的發(fā)展沒(méi)有一個(gè)固定的模式可循,，只有通過(guò)總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)水平,、市場(chǎng)狀況和可資利用的資源條件來(lái)探索發(fā)展無(wú)土栽培的路子,。我國(guó)無(wú)土栽培發(fā)展20多年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)就是一個(gè)很好的例子。

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