無土栽培基礎(chǔ)知識(shí)

第一節(jié)   無土栽培概述

    第二節(jié)   無土栽培的基質(zhì)

    第三節(jié)   無土栽培設(shè)施

第一節(jié)   無土栽培概述

一,、無土栽培的理論依據(jù)及基本原理

無土栽培是指不用土壤,，用人工配制的營養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法。其實(shí)質(zhì)是用營養(yǎng)液代替土壤,，而營養(yǎng)液的產(chǎn)生,，是以李比西的植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說為依據(jù)的。因此,，礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說是無土栽培的理論基礎(chǔ),。

早在1840年，李比西就提出礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說,，認(rèn)為作物是通過吸收溶解于水的無機(jī)物來進(jìn)行生長發(fā)育的,。以后，許多學(xué)者進(jìn)一步證實(shí),，補(bǔ)充和完善這一學(xué)說,。1842年德國科學(xué)家衛(wèi)格曼和波斯托羅夫等人利用容器砂培植物成功。1859～1865年,，薩克斯和克諾普應(yīng)用化學(xué)分析方法分析植物體,，明確了其中含有氮、磷,、鉀,、鈣、鎂等營養(yǎng)元素,，并首先利用無機(jī)肥料配制營養(yǎng)液,，培育作物獲得成功,。1935年，美國科學(xué)家霍格蘭和阿農(nóng)等人分析研究了不同土壤溶液的組成及濃度,，進(jìn)一步闡明了添加微量元素的必要性,。并對(duì)營養(yǎng)液中營養(yǎng)元素的比例和濃度進(jìn)行了大量的研究，在此基礎(chǔ)上發(fā)表了許多營養(yǎng)液配方,。

在上述理論的指導(dǎo)下,，經(jīng)過長期研究，終于使無土栽培發(fā)展成為一門新技術(shù),，并使其實(shí)用化,。無土栽培的基本原理，就是不用天然土壤而根據(jù)不同作物的生長發(fā)育所必須的環(huán)境條件,，尤其是根系生長所必需的基本條件,，包括營養(yǎng)、水分,、酸堿度,、通氣狀況及根際溫度等，設(shè)計(jì)滿足這些基本條件的裝置和栽培方式來進(jìn)行無須土壤的作物栽培,。因此,，要掌握好無土栽培的技術(shù)，不僅要了解作物栽培有關(guān)知識(shí),，而且要掌握營養(yǎng)液的管理技術(shù),。

二、進(jìn)行無土栽培基本條件

1,、要有掌握無土栽培的技術(shù)管理人員,，能正常進(jìn)行生產(chǎn)管理和操作，開拓銷售市場,。

2,、要有保證的電源和水源、不會(huì)因中途停電停水而影響營養(yǎng)液的供應(yīng)等,。

3,、大氣不能受到較嚴(yán)重污染，如氟（FH）,、硫（SO2）,、氮氧化物（NOX）的污染等。

4,、要有優(yōu)質(zhì)的水源保證,。水的質(zhì)量影響到無土栽培的效果。配制營養(yǎng)液要求優(yōu)質(zhì)的水源：包括不能帶病菌、不能含有過多的氯離子,、鈉離子,、鈣鎂離子等、水不能混濁,。

5,、要在一定的保護(hù)性設(shè)施如玻璃溫室、塑料薄膜大棚覆蓋栽培設(shè)施下進(jìn)行,。

6,、要建有適當(dāng)?shù)臒o土栽培種植系統(tǒng)。無論是哪種無土栽培方式,、都要有適合的栽培槽、供排液系統(tǒng)和控制系統(tǒng),。保證作物在不用土壤栽培情況下適宜的環(huán)境條件,，并能做到人為控制。

7,、要有適宜的氣候和季節(jié),。除了全自動(dòng)控制的現(xiàn)代化無土栽培設(shè)施外，無土栽培蔬菜,、花卉等生產(chǎn)必須要在適宜的氣候條件和季節(jié)下進(jìn)行,。凡是適合蔬菜、花卉等作物生長的氣候和季節(jié),，均能進(jìn)行無土栽培,。

三、無土栽培的類型及種植方法

無土栽培的方法很多,，目前生產(chǎn)上常用有基質(zhì)培,、水培、氣霧培等,。

1,、基質(zhì)培?；|(zhì)栽培是無土栽培中推廣面積最大,，應(yīng)用最廣泛的一種方式。它是將作物的根系固定在有機(jī)或無機(jī)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)也可以鋪于栽培溝或槽內(nèi),?；|(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,?；|(zhì)栽培緩沖能力強(qiáng)，不存在水分,、養(yǎng)分與供氧之間的矛盾,，且設(shè)備較水培和氣霧培簡單，甚至可以不需要?jiǎng)恿?，所以投資少,，成本低，生產(chǎn)中普遍采用,。

2,、水培。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,。此方法栽培的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,。例如：黃瓜無限型生長,主蔓可達(dá)10～ 15m，主根根系45cm,。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(huì)出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象，影響根系呼吸,，嚴(yán)重時(shí)造成根系死亡,。為了解決供氧問題，英國Cooper在1973年提出了營養(yǎng)液膜法的水培方式,，簡稱“NFT”,。它的原理是使一層很薄的營養(yǎng)液（0.5～1cm）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氧氣。NFT法栽培作物,，灌溉技術(shù)大大簡化,，不必每天計(jì)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,。

3,、氣霧培,。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(shí)保證作物根系有充足的氧氣,。但此方法設(shè)備費(fèi)用太高，需要消耗大量電能,，且不能停電,，沒有緩沖的余地，目前還只限于科學(xué)研究應(yīng)用,，未進(jìn)行大面積生產(chǎn)。

四,、無土栽培技術(shù)要點(diǎn)

不論采用何種類型的無土栽培,，幾個(gè)最基本的環(huán)節(jié)必須掌握，無土栽培時(shí)營養(yǎng)物質(zhì)必須溶解在水中,，然后供給植物根系,。特別是基質(zhì)栽培時(shí)，營養(yǎng)液澆在基質(zhì)中,，而后被作物根系吸收,。所以對(duì)水質(zhì)、營養(yǎng)液和所用基質(zhì)的理化性狀,，必須有所了解,。

1、水質(zhì),。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(qiáng)(EC=10mS)的,，如甜菜、菠菜、甘藍(lán)類,。耐鹽中等(EC=4mS)的,，如黃瓜、菜豆,、甜椒等,。無土栽培對(duì)水質(zhì)要求嚴(yán)格，尤其是水培,，因?yàn)樗幌笸寥涝耘嗑哂芯彌_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(huì)發(fā)生毒害,，一些農(nóng)田用水不一定適合無土栽培,，一般使用深井水與自來水，如果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?yàn)橐话阕魑飳?duì)營養(yǎng)液pH值的要求以中性為好,，如果水質(zhì)本身pH值偏高或偏低，就需要用酸或堿進(jìn)行調(diào)整,，既浪費(fèi)藥品又費(fèi)時(shí)費(fèi)工,。無土栽培對(duì)水質(zhì)的要求和符合衛(wèi)生規(guī)范的飲用水相當(dāng)，其總體要求主要是硬度不能太高,，一般以不超過10度為宜,，酸堿度（pH）為6.5～8.5之間，氯化鈉含量小于2mmol/L,，重金屬如汞,、鎘、鉛等及有害健康的元素含量在容許范圍之內(nèi),。

2,、營養(yǎng)液。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,。目前世界上發(fā)表的配方很多，但大同小異,，因?yàn)樽畛醯呐浞奖驹从趯?duì)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(dú)盛在一容器內(nèi)，使用時(shí)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,，平時(shí)尤其要注意pH值的調(diào)整,，以免發(fā)生毒害。

3,、基質(zhì)的理化性狀,。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(jià)格低廉,、理化性狀好的材料做為無土栽培的基質(zhì)。

五,、無土栽培供液方式

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,。目前生產(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）,。   ⑴,、備三個(gè)母液槽，一個(gè)盛硝酸鈣母液,，一個(gè)盛其它營養(yǎng)元素的母液,，另一個(gè)盛磷酸或硝酸，用以調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的pH,。   ⑵,、貯液槽,。貯存稀釋后的營養(yǎng)液，用泵將其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㎡栽培面積要求貯液槽容量為4000～5000kg,。貯液槽可以回收由回流管路流回的營養(yǎng)液,。   ⑶、過濾裝置,。在營養(yǎng)液的進(jìn)水口和出水口要安裝過濾器,，以保證營養(yǎng)液清潔，不會(huì)造成供液系統(tǒng)堵塞,。

2,、滴灌系統(tǒng)。   ⑴,、備兩個(gè)母液罐,。一個(gè)液罐中含有鈣元素，另一個(gè)是不含鈣的其它元素,。⑵,、濃酸罐。用于調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的PH,。   ⑶,、貯液槽。用來盛按要求稀釋好的營養(yǎng)液,。一般300～400㎡的栽培面積,，貯液槽的容積1000～1500kg即可。貯液槽的高度與供液距離有關(guān),，只要高于1m,，就可供30～40m遠(yuǎn)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。       ⑷,、管路系統(tǒng),。使用各種直徑的黑色塑料管或PVC管，不能用白色透明管,，以避免藻類的滋生,。⑸、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,。孔口式滴頭在低壓供液系統(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)。

六,、無土栽培與土壤栽培有哪些異同點(diǎn)

無土栽培和土壤栽培都是根據(jù)作物的生長發(fā)育所必需的環(huán)境條件,，提供給作物充足的養(yǎng)分、水分,、適宜的根際溫度,、供氧狀況、溶液濃度及酸堿度等,，通過人為栽培來獲得人們所必需的產(chǎn)品,。但是，兩者在各自的栽培方式及養(yǎng)分的供應(yīng)等方面均存在很大的差異,。土壤栽培的作物根系生活在具有良好的緩沖作用的土層之中,，這土層充滿著水溶液和空氣。作物需要的水分和養(yǎng)分可通過根系縱土壤中吸取,。土壤不僅能支持植物,，提供根系生長的環(huán)境，同時(shí)還不斷地提供營養(yǎng),、水分和氧氣給作物根系吸收,。保持在土壤孔隙中的水分和溶解的鹽分等構(gòu)成土壤溶液，作物根系主要是從土壤溶液中吸收養(yǎng)分,。土壤中存在的養(yǎng)分包括有機(jī)的和無機(jī)的兩大類,，都必須通過微生物等作用分解成簡單可溶的化合物，溶于土壤水才能被作物吸收利用,。土壤養(yǎng)分的主要來源靠施肥予于補(bǔ)充。但施肥主要是氮,、磷,、鉀三要素。土壤空氣狀況,，微生物活動(dòng),，土壤酸堿度等對(duì)作物根系養(yǎng)分的供應(yīng)起著重要作用。施入土壤中的肥料由于土壤對(duì)肥料的固定以及肥料的分解,、揮發(fā)以及隨著灌溉水,、雨水的徑流,、下滲等的流失，因而肥料的利用率較低,。而無土栽培的作物根系是生長在人工配制的營養(yǎng)液或固體基質(zhì)中,，它們的緩沖性能較差。因此,，易受到外界條件的影響,，如酸堿度、濃度,、養(yǎng)分之間的平衡等的影響,，調(diào)控與管理需較高的技術(shù)。但由于無土栽培使用的營養(yǎng)液,，均是采用可溶性的無機(jī)鹽配成的,，更易于被作物所吸取。能及時(shí)而有效地滿足作物生長對(duì)營養(yǎng)的需要,，更能夠促使作物生長迅速及產(chǎn)量的提高,，而且肥料的利用率也較高。一般地,，無土栽培的肥料利用率可達(dá)90～95 %以上,。無土栽培的產(chǎn)品也比土壤栽培的高出1倍以上。無土栽培不存在著象土壤栽培那樣的水分滲漏,、土徑流等問題,。因此，其水分的利用率遠(yuǎn)高于土壤,，一般無土栽培的水分消耗只有土壤的1/10～1/5,。

七、無土栽培的優(yōu)勢

無土栽培由于其從栽培設(shè)施到環(huán)境控制都能做到根據(jù)作物生長發(fā)育的需要進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)控,，因而具有一般傳統(tǒng)的土壤栽培所無法比擬的優(yōu)越性,。實(shí)踐證明，無土栽培具有節(jié)水,、節(jié)能,、省工、省肥,、減少環(huán)境污染,、防止連作障礙、產(chǎn)品無污染及高產(chǎn)高效等一系列優(yōu)點(diǎn),。

1,、產(chǎn)量高，品質(zhì)好,。無土栽培的作物生長快,，能充分發(fā)揮作物的生產(chǎn)潛力,，與土壤栽培相比，產(chǎn)量可以成倍或幾十倍地提高,。如番茄,、黃瓜等作物的產(chǎn)量比土壤栽培高1倍以上。水培的仙客來花叢直徑可達(dá)50cm,，花朵高度40cm,，一株同時(shí)開20朵花，一年開130朵,！

2,、清潔衛(wèi)生。無土栽培施用的是無機(jī)肥料,，沒有臭味,，也不需要堆肥場地。土壤栽培施有機(jī)肥,，肥料分解發(fā)酵,，產(chǎn)生臭味污染環(huán)境，還會(huì)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，無土栽培免除土壤污染,，可以生產(chǎn)出清潔衛(wèi)生,、少污染、無公害,，品質(zhì)好的產(chǎn)品,。無土栽培的作物，特別是蔬菜,、瓜果等,，由于不施用人糞尿，廄肥等農(nóng)家肥料,，病蟲害相對(duì)又少,，大大減少農(nóng)藥的使用，不噴灑除草劑,，因此其產(chǎn)品大大地減少了肥料,、農(nóng)藥、寄生蟲,、病菌及重金屬等污染,，清潔衛(wèi)生無公害,，同時(shí),，果大而整齊,，顏色鮮艷，商品性和食用品質(zhì)均好,。尤其室內(nèi)種花,，更要求清潔衛(wèi)生，一些高級(jí)旅館或賓館,，過去施用有機(jī)花肥,，污染環(huán)境，是個(gè)難以解決的問題,，無土養(yǎng)花便迎刃而解,。

3、省工,、節(jié)水,、省肥。無土栽培由供液系統(tǒng)定時(shí)定量供給營養(yǎng)液,，管理十分方便,，由于不需要進(jìn)行土壤耕作、整地,、施肥,、中耕除草等，田間管理工作大大減少,，不僅能節(jié)省用工,，同時(shí)也大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，能大大改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)條件,，有利于省力化栽培,。土壤栽培不僅產(chǎn)量低，而且消耗水分很多,。無土栽培節(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。在人工控制下,，通過營養(yǎng)液的科學(xué)管理來確保水分和養(yǎng)分的供應(yīng),，可以大大減少栽培中水肥的滲漏、流失,、揮發(fā)與蒸發(fā),，所以，在沙漠干旱地區(qū)也可以進(jìn)行無土栽培,。無土栽培不但省水,，而且省肥，一般統(tǒng)計(jì)認(rèn)為土壤栽培養(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)水平低,，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(huì)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(qiáng),，增產(chǎn)潛力可充分發(fā)揮出來,。

4、可以避免土壤連作障害,。設(shè)施栽培中，土壤極少受自然雨水的淋溶,，水分養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)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,，常年累月,、年復(fù)一年，土壤表層積聚了很多鹽分,，對(duì)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(dòng),，土壤鹽分積聚后，以及多年栽培相同作物,，造成土壤養(yǎng)分平衡失調(diào),，發(fā)生連作障礙，如鹽漬化,、酸化，土壤板結(jié),、地力下降,，根線蟲及土傳病蟲害嚴(yán)重,，產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益日見下降，嚴(yán)重田塊甚至不能繼續(xù)利用等,，一直是個(gè)難以解決的問題。土傳病害是設(shè)施栽培的難點(diǎn),，土壤消毒，不僅困難而且消耗大量能源,，成本很高,，且難以消毒徹底,。若用藥劑消毒既缺乏高效藥品，同時(shí)藥劑有害成分的殘留還危害健康,，污染環(huán)境。因此,，必須實(shí)行輪作，換茬或換土或進(jìn)行土壤消毒,，灌水洗鹽等處理,。在萬不得已情況下,，只能用耗工費(fèi)力的“客土”方法解決,。這已成為影響蔬菜生產(chǎn)發(fā)展的一個(gè)重要制約因素,。無土栽培則是避免或從根本上杜絕連作障礙與土傳病害的有效方法,，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。

5,、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?？梢栽谖蓓敗㈥柵_(tái)以及不能進(jìn)行土壤栽培的地方（如沙漠,、油田、海涂和土壤嚴(yán)重污染的地區(qū)）應(yīng)用,。也可以發(fā)展立體栽培,，充分利用空間,。

6、有利于實(shí)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(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化,，從而逐步走向工業(yè)化的生產(chǎn)方式。

八,、無土栽培的前景展望

1,、從歷史上來看,，農(nóng)業(yè)文明標(biāo)志，就是人類對(duì)作物生長發(fā)育的干預(yù)和控制程度,。實(shí)踐證明,，對(duì)作物地上部分的環(huán)境條件的控制，比較容易做到,，但對(duì)地下部分的控制（即對(duì)根系的控制）,，在常規(guī)土培條件下是很困難的,。無土栽培技術(shù)的出現(xiàn),，使人類獲得了包括無機(jī)營養(yǎng)條件在內(nèi)的，對(duì)作物生長全部環(huán)境條件進(jìn)行精密控制的能力,，從而使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有可能徹底擺脫自然條件的制約，完全按照人的愿望,，向著自動(dòng)化、機(jī)械化和工廠化的生產(chǎn)方式發(fā)展,。這將會(huì)使農(nóng)作物的產(chǎn)量以幾倍、幾十倍甚至成百倍地增長,。

2,、從土地資源的角度看，耕地是一種極為寶貴的,、不可再生的資源。由于無土栽培可以將許多不可耕地加以開發(fā)利用,，所以使得不能再生的耕地資源得到了擴(kuò)展和補(bǔ)充，這對(duì)于緩和及解決地球上日益嚴(yán)重的耕地問題,，有著深遠(yuǎn)的意義,。無土栽培不但可使地球上許多荒漠變成綠洲，而且在不久的將來,，海洋、太空也將成為新的開發(fā)利用領(lǐng)域,。

3、從水資源角度看,，水資源的問題，也是世界上日益嚴(yán)重地威脅人類的生存發(fā)展的大問題,。不僅在干旱地區(qū)，就是在發(fā)達(dá)的人口稠密的大城市,，水資源緊缺也越來越突出。隨著人口的不斷增長,，各種水資源被超量開采，某些地區(qū)已近枯竭,。所以控制農(nóng)業(yè)用水是節(jié)水的措施之一，而無土栽培,，避免了水分大量的滲漏和流失，使難以再生的水資源得到補(bǔ)償,。無土栽培是節(jié)水型農(nóng)業(yè)，必將成為旱區(qū)農(nóng)業(yè)的必由之路,。

4、無土栽培的缺陷,。無土栽培技術(shù)在走向?qū)嵱没倪M(jìn)程中也存在不少問題。突出的問題是成本高,、一次性投資大，同時(shí)還要求較高的管理水平,，管理人員必須具備一定的專業(yè)科學(xué)技術(shù)知識(shí),。這就制約了其發(fā)展。從理論上講,，進(jìn)一步研究礦質(zhì)營養(yǎng)狀況的生理指標(biāo),，減少管理上的盲目性，也是有待解決的問題,。此外，無土栽培中的病蟲害防治,，基質(zhì)和營養(yǎng)液的消毒，廢棄基質(zhì)的處理等,，也需進(jìn)一步研究解決。

但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,，提高,，更重要的是這項(xiàng)技術(shù)本身固有的種種優(yōu)越性，已向人們顯示了無限廣闊的發(fā)展前景,。

九、無土栽培應(yīng)掌握的技術(shù)環(huán)節(jié)

1,、選種。要選擇適合生產(chǎn)及具有市場前景的品種為好,。如西紅柿，選用荷蘭溫室專用品種百利,、瑪瓦,、卡依羅,、卡魯索等品種。彩椒可選用卡佩諾,、奧林匹亞,，尖椒可選日本的長劍，茄子可選用布利塔長茄等,。

2、育苗,。營養(yǎng)塊育苗是近兩年來推廣的一項(xiàng)較為先進(jìn)育苗技術(shù)。先將種子在55℃溫水中浸泡15分鐘,，邊浸泡邊攪拌，當(dāng)水溫降至30℃左右后再浸泡4～6小時(shí),，然后播種；將處理后的種子放入營養(yǎng)塊凹槽中,，上撒一層經(jīng)過消毒后的細(xì)沙，播后管理只須保持營養(yǎng)塊水分充足,，定植前停水煉苗。營養(yǎng)塊育苗應(yīng)適時(shí)定植,，一般一個(gè)月左右的苗齡，只要根系布滿營養(yǎng)塊,，白尖嫩根稍外露，就要及時(shí)帶基移栽,，防止根系老化。

3,、合理密植。作物定植前一天將基質(zhì)澆透,，選擇生長健壯、大小均勻一致的秧苗進(jìn)行移栽,，西紅柿、彩椒、尖椒密度為小行距28cm,，大行距112cm，株距43cm,，每畝2000株，茄子小行距28cm,，大行距112cm，株距50cm,，每畝1900株，采用雙行錯(cuò)位定植法,，秧苗連同營養(yǎng)塊一同栽植，栽植時(shí)營養(yǎng)塊與栽培槽基質(zhì)畦面相平即可,。

4、控制澆水,。定植前一天將基質(zhì)澆透，定植后澆一次定植水,，5～7天后，視基質(zhì)情況每天灌溉一次或二次,，當(dāng)植株開始開花座果后,，每天澆一次水,，每次澆15～20分鐘，夏天氣溫較高時(shí),，一天澆水2次，上午9:00～10:00,，下午5:00點(diǎn)左右，并可延長灌溉時(shí)間,，以后視天氣情況、基質(zhì)情況、植株?duì)顩r靈活掌握,。一般陰天不澆水，冬季要控制水分供給的尺度,。注意每3天檢查一次基質(zhì)水分狀況,，保持基質(zhì)相對(duì)含水量65%～80%。

5,、科學(xué)施肥。    ⑴,、采用混合基質(zhì)時(shí)，每1m3摻入有機(jī)無土栽培專用肥2kg作為基肥,。     ⑵,、為保證作物在整個(gè)生育期內(nèi)處于最佳供肥環(huán)境，養(yǎng)分供應(yīng)采用少量多次,、分期施用的辦法。定植20天后開始用沼液第一次追肥,，取自正常產(chǎn)氣達(dá)30天以上的沼氣池內(nèi)第二層液，苗期沼液與水的的比例為1:4,，成株期及結(jié)果期與水按1:1比例配制，夏季每隔7天一次,，冬季每隔10～15天一次，每株施肥液0.5kg,。拉秧前一個(gè)月停止追肥。

6,、植株調(diào)整和疏花疏果。因?yàn)闊o土栽培的植株生長旺盛，做好植株整形和打除老葉,，增加通風(fēng)透光是很重要的,。如彩椒、西紅柿,、茄子等高大作物都要吊蔓牽引枝條，西紅柿采用單桿,、茄子采用雙桿,、彩椒采用4桿進(jìn)行整枝,，上端用塑料線固定在鐵絲架上,。此外,，還要注意疏花疏果，及時(shí)去除主枝上弱小的不結(jié)果枝,。

7,、病蟲害防治,。雖然無土栽培可以避免連作障礙和土傳病害,，但不等于沒有病害發(fā)生的危險(xiǎn),，特別是當(dāng)病菌侵入營養(yǎng)液的灌溉系統(tǒng)中，就會(huì)在設(shè)施內(nèi)很快傳播開來,。因此,，要強(qiáng)調(diào)使用無病菌污染的水源、栽培基質(zhì)和種苗,。

第二節(jié)   無土栽培的基質(zhì)

一、無土栽培對(duì)基質(zhì)的要求

1,、具有一定大小的固形物質(zhì)。這會(huì)影響基質(zhì)是否具有良好的物理性狀,。基質(zhì)顆粒大小會(huì)影響容量,、孔隙度、空氣和水的含量,。按著粒徑大小可分為五級(jí)，即：1mm,、1～5mm,、5～10mm、10～20mm,、20～50mm?？梢愿鶕?jù)栽培作物種類、根系生長特點(diǎn),、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。比較理想的基質(zhì)粒徑最好以0.5～10mm,，總孔隙度﹥55%,，容重為0.1～0.8g/mm,，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，不與營養(yǎng)液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),。基質(zhì)的化學(xué)性狀主要指以下幾方面：   ⑴,、PH值，反應(yīng)基質(zhì)的酸堿度,，非常重要，它會(huì)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),。   ⑵,、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(duì)各種元素的吸收,。    ⑶、緩沖能力,。反映基質(zhì)對(duì)肥料迅速改變pH值的緩沖能力，要求緩沖能力越強(qiáng)越好,。   ⑷,、鹽基代換量,。是指在pH＝7時(shí)測定的可替換的陽離子含量,。一般有機(jī)基質(zhì)（如樹皮、鋸未,、草炭等）可代換的物質(zhì)多，無機(jī)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(jià)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(qiáng)根系的透氣性,。基質(zhì)是十分重要的材料,，直接關(guān)系栽培的成敗?；|(zhì)栽培時(shí)，一定要按上述幾個(gè)方面嚴(yán)格選擇,。

二、無土栽培基質(zhì)的研究

基質(zhì)是無土基質(zhì)栽培的基礎(chǔ),，它能為蔬菜提供穩(wěn)定的協(xié)調(diào)水,、氣,、肥結(jié)構(gòu)的生長介質(zhì)。它除了支持,、固定植株外,，更重要的是充當(dāng)“中轉(zhuǎn)站”的作用,，使來自營養(yǎng)液的養(yǎng)分、水分得以中轉(zhuǎn),，蔬菜根系從中按需選擇吸收。砂礫最早被植物營養(yǎng)學(xué)家和植物生理學(xué)家用來栽培作物,，是最早的栽培基質(zhì)，隨后很快擴(kuò)展到石礫,、陶粒、珍珠巖,、巖棉、海綿,、硅膠,、堿交換物等、泥炭,、鋸末、樹皮,、稻殼、酚醛泡沫,、爐渣以及一些混合基質(zhì),。對(duì)基質(zhì)的作用,、各類基質(zhì)的優(yōu)缺點(diǎn),、應(yīng)用技術(shù)等進(jìn)行了研究，內(nèi)容包括基質(zhì)主要理化性狀,、基質(zhì)的空隙度,、pH值,、可利用水量,、產(chǎn)量、養(yǎng)分平衡性(分析了頂部葉片的養(yǎng)分含量)等,，并推薦了各種基質(zhì)的栽培技術(shù),。

目前，基質(zhì)的研究分理論和生產(chǎn)兩部分,，理論上進(jìn)行基質(zhì)空隙、吸水性,、保水性,、吸附養(yǎng)分性,、基質(zhì)結(jié)構(gòu)的保持等研究，生產(chǎn)上進(jìn)行與不同的基質(zhì)相配套的栽培管理方式和技術(shù)研究,；重點(diǎn)對(duì)基質(zhì)的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝,、基質(zhì)栽培中根際營養(yǎng),、基質(zhì)的水肥管理技術(shù),、有機(jī)基質(zhì)和有機(jī)廢棄物進(jìn)行研究。

三,、無土栽培基質(zhì)的種類

1、有機(jī)基質(zhì),。包括各種類型的泥炭、秸稈,、草炭、樹皮,、鋸末,、稻殼,、堆肥、沼渣,、椰纖維、礱糠灰,、尿醛泡沫等,。這是一類天然或合成的有機(jī)材料，含有一定量的養(yǎng)分,。

2,、無機(jī)基質(zhì)。包括河沙,、沙礫、蛭石,、陶粒,、浮石,、爐渣、珍珠巖,、塑料顆粒、農(nóng)用巖棉等,。這些一般很少含有營養(yǎng)。巖棉是玄武巖1500℃高溫熔溶后在離心和吹管作用下形成的束狀玻璃纖維,，是很好的保溫,、隔熱,、隔音、防火材料,。農(nóng)用巖棉是巖棉經(jīng)壓制呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的條狀物，適合蔬菜根系穿插生長,，有很強(qiáng)的吸水性,，由于空隙大小均一，保水性也很好,，但是廢棄的巖棉會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

3,、混合基質(zhì)。包括無機(jī)無機(jī)混合,、有機(jī)有機(jī)混合、有機(jī)無機(jī)混合,。

四,、無土栽培基質(zhì)的使用

1,、無土栽培所用基質(zhì)的選擇，各地可因地制宜,，就地取材?；|(zhì)保水性要好,，顆粒愈小，其表面積和孔隙度愈大,，保水性也愈好，但應(yīng)避免使用顆粒過于細(xì)小的材料作基質(zhì),，因?yàn)楸Ｋ嗳菀自斐扇毖酢?/span>

2、基質(zhì)中不能含有有害物質(zhì),，如有的鋸末由于木材長期在海水中保存,，含有大量氯化鈉,，必須經(jīng)淡水淋澆后才能用。石灰質(zhì)（石灰?guī)r）的沙和礫含有大量碳酸鈣,，會(huì)造成營養(yǎng)液的pH升高,，使鐵沉淀，影響植物吸收,，所以只有火成巖（火山）礫和沙適于作基質(zhì)?；|(zhì)的選擇也與無土栽培的類型有關(guān),，下方排水的礫系統(tǒng)可采用很粗的材料，而滴灌的礫系統(tǒng)必須用細(xì)的材料,。

3,、無土栽培的基質(zhì)長期使用，特別是連作,，會(huì)使病菌集聚滋生，故每次種植后應(yīng)對(duì)基質(zhì)進(jìn)行消毒處理,，以便重新利用,。蒸氣消毒比較經(jīng)濟(jì),，把蒸氣管通入栽培床即可進(jìn)行。鋸末培蒸氣可達(dá)到80cm的深度,，沙與鋸末為3：1的混合物床,，蒸氣能進(jìn)入10cm深,。藥劑消毒，甲醛是一種較好的殺菌劑,，1L甲醛（濃度40%）可加水50L，按每1㎡用20～40L的用量施于基制裁,，后用塑料薄膜覆蓋24小時(shí),，在種植前再使基質(zhì)風(fēng)干約2周,。漂白粉1%的濃度在礫培中消毒效果也好，將栽培床浸潤半小時(shí),，以后再用淡水沖洗,，以消除氯,。

五,、混合基質(zhì)配比方法

推薦三種基質(zhì)配比方案，可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r任選其一,。這三種型式,，每畝大約可用基質(zhì)25m3,，另外每1m3再加入20kg濕潤狀態(tài)的沼渣,。采用這種形式定植后20天不用追施肥料,，使用前要求基質(zhì)全部過篩,，攪拌均勻再裝槽,。填入栽培槽中，厚度10～13cm,，即填到與槽齊平為宜。

1,、爐渣1/3＋草炭1/3＋鋸末1/3,。

2、爐渣1/3＋草炭1/3＋廢棉籽殼1/3,。

3,、爐渣3/5＋草炭2/5。

第三節(jié)   無土栽培設(shè)施

一,、無土栽培的設(shè)施

無土栽培由于不用土壤,，通過其它材料作基質(zhì)代替土壤，同時(shí)供給含有必需元素的營養(yǎng)液,，或者不用任何材料作基質(zhì),，而只使用營養(yǎng)液。因此,，必須采取適當(dāng)設(shè)施來代替土壤、固定根系,，支撐植株,，并不斷地供給營養(yǎng)液,，來保證作物對(duì)養(yǎng)分和水分的需求以及創(chuàng)造根系生長發(fā)育適宜的根際環(huán)境,。由于無土栽培的形式不同，所采用的種植設(shè)施亦不相同,，但無論哪一種形式的無土栽培，都必需有溫室大棚等保護(hù)設(shè)施,、種植槽,、貯液池,、控制系統(tǒng)和供液管道系統(tǒng)等,。

1、種植槽,。種植槽主要是盛裝營養(yǎng)液和基質(zhì)，要保證營養(yǎng)和水分供應(yīng),，并能為作物根系生長創(chuàng)造良好的根際環(huán)境,，種植槽可用磚或水泥堆砌而成，亦可用塑料等材料制作,。

2,、貯液池,。貯液池是貯存和供應(yīng)營養(yǎng)液的容器,，可用磚和混凝土砌成,，也可用無毒性的塑料容器或其他材料加工而成,，要求不滲漏,，不改變營養(yǎng)液成分。

3,、控制系統(tǒng),?？刂葡到y(tǒng)是通過一定的調(diào)控裝置,，對(duì)無土栽培作物的環(huán)境因素進(jìn)行監(jiān)測與調(diào)控,。國產(chǎn)裝置一般是安裝適當(dāng)型號(hào)的定時(shí)器，控制營養(yǎng)液的供應(yīng)時(shí)間和間歇時(shí)間,。而先進(jìn)的控制系統(tǒng)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),，對(duì)溫,、光,、氣,、水,、肥以及營養(yǎng)液的酸堿度進(jìn)行監(jiān)測調(diào)控。

4、供回液系統(tǒng),。供液系統(tǒng)是將貯液池的營養(yǎng)液輸送到種植槽,，以供作物需求,。營養(yǎng)液供應(yīng)方式有循環(huán)式和滴灌式兩種，供液系統(tǒng)由水泵,、供液主管,、支管、回流管,、出水龍頭與滴頭或噴頭組成,。

二,、建造無土栽培槽

采用磚壘栽培槽有兩種方式，一是三磚平鋪式,。二是單磚立鋪式,。無論是哪種槽,，其走向都以南北向最好,，并且底部北比南高出3cm左右,，茄果類,、瓜類槽內(nèi)凈寬48cm,，槽四邊是半磚寬，即12cm,，槽高18cm,，走道寬68～72cm。單磚立鋪的下挖12cm,，再立磚，槽的寬高與三磚一致,。三磚平鋪式在做槽時(shí)先碼好一層磚,，再鋪上一層較厚的聚乙烯塑料薄膜與土壤隔離，薄膜兩端壓在第一和第二塊磚之間,，薄膜上填5cm厚、直徑2cm大小的粗爐渣,，然后蓋上干凈的編織袋,，再碼兩層磚，這樣栽培槽就做好了,。如果是單磚立鋪的膜壓在立磚下,，添加粗基質(zhì)，再覆編織袋,，就做好了。槽的長度根據(jù)溫室的跨度而定,，一般內(nèi)跨7m的溫室,，槽的長度為5.5～6m。然后,，進(jìn)行栽培基質(zhì)的配制和安裝滴灌設(shè)施,。

三、怎樣安裝滴灌設(shè)施,，應(yīng)如何操作

要搞好無土栽培,，在配制好栽培基質(zhì)的同時(shí)還要進(jìn)行滴灌設(shè)施的安裝。因?yàn)椴蹆?nèi)基質(zhì)數(shù)量較少,，蓄水量有限,，所以供水一定要均勻及時(shí),，也就是要采用滴灌設(shè)備。每個(gè)生產(chǎn)棚要建立獨(dú)立的供水系統(tǒng),，每畦用1～2根直徑1.5cm,、每隔30cm鉆一孔的塑料滴灌軟管。滴灌管上鋪寬40cm塑料薄膜,。

四,、防護(hù)設(shè)施

要注意夏季生產(chǎn)蔬菜時(shí)不要揭掉大棚棚膜，并在上下風(fēng)口增設(shè)防蟲網(wǎng),，高溫時(shí)期要加蓋遮陽網(wǎng)降溫,。