| 词条 | 无土栽培 |
| 释义 | 无土栽培无土栽培就是不用土壤，完全用营养液栽培植物的技术，是人类种植方式上的一项重大革新。无土栽培不仅生长快、产量高、质量好，而且把人类的种植活动从土壤的束缚下解放了出来，为实现农业、园艺生产的工厂化、自动化打开了广阔的前景。 § 基本简介 无土栽培 无土栽培是指不用天然土壤栽培作物，而将作物栽培在营养液中，这种营养液可以代替天然土壤向作物提供水分、养分、氧气、温度，使作物能够正常生长并完成其整个生命周期。传统农业中作物的生长离不开土壤，如粮食、棉花、油料、蔬菜、果树、茶叶、花卉、烟草等，都必须利用土壤栽培，可以说，农业生产特别是种植业就是利用土壤的栽培技术，农业与土壤是密切相关切的。 而自美国W·F·Gericke教授格里克教授试种一株无土栽培番茄成功以来，作物栽培终于摆脱自然土壤的束缚，可进入工厂化生产的诱人发展前景。 无土栽培无须依赖土壤，它是将蔬菜等作物种植在装有营养液的一定栽培装置中，或是在充满营养液的砂、砾石、蛭石、珍珠岩、稻壳、炉渣、岩棉、蔗渣等非天然土壤基质材料作成的种植床上，因其不用土壤，故称无土壤栽培，而且由于它不用一般的有机肥和无机肥，而是依靠提供营养液来代替传统的农业施肥技术，所以无土栽培又被称为营养液栽培，即简称水培、水耕栽培技术。 无土栽培由于由于不用土壤，在技术上是一重大突破，同时，由于技术的不断完善、先进设施，新型的基质材料的应用，无土栽培已完全可以根据不同作物的生长发育需要进行温、水、光、肥、气等的自动调节与控制，实行工厂化生产。因而无土栽培是当代现代化农业的高新技术，是现代设施栽培的新技术。 § 起源形成 无土栽培实验 人类对植物矿质营养的探索，可以追溯到公元前600年亚里斯多德的时代，但是目前比较公认的，有关植物矿质营养研究的最早科学报告是1600年Belgion Jan Van Helmant发表的著名的柳树实验。 19世纪中叶（1842年） Wiegmen 和 Polsloff第一次用重蒸馏水和盐类成功地培养植物，并证明了水中溶解的盐类是植物生长的必需物质。但这一时期的最杰出的代表人物，应当认为是 Van Liebig（1803－1873），他证明了植物体中的碳来自空气中的CO2，H和O来自NH3、NO3－，其它一些矿质元素均来自土壤环境。他的工作彻底否定了当时流行的腐殖质营养理论，建立了矿质营养理论的雏型，他的理论也是现代”营养耕作”理论的先导。 1838年，德国科学家斯鲁兰格尔，鉴定出来植物生长发育需要15种营养元素。 1859年，德国著名科学家Sachs和Knop，建立了直到今天还沿用的、用溶液培养来植物矿质营养的方法。在此基础上，逐步演变和发展而成为今天的无土栽培实用科学技术。 1920年，营养液的制备达到标准化，但这些都是在实验室内进行的试验，尚未应用于生产。 1929年，美国加利福尼亚大学的W·F·Gericke教授，利用营养液成功地培育出一株高7.5米的番茄，采收果实14公斤，引起人们极大的关注。被认为是无土栽培技术由试验转向实用化的开端。 § 类型划分 无土栽培分类 无土栽培的类型和栽培方式很多。根据其栽培是否使用固体的基质材料，可把无土栽培分为两个基本类型，即无基质栽培和基质栽培。 无基质栽培即没有固定根系的基质，根系直接和营养液接触，主要包括以下几种： （1）营养液膜栽培（NFT）：这种方法是以约0.5厘米的浅层营养液流过植物根系，这层营养液很浅，像一层水膜，故称为营养液膜技术； （2）深液流水培（DFT）：营养液的液层较深，植株悬挂于液面上，其重量由定植网框或定植板所承载，根系垂入营养液中，深液流技术又可分动态浮根法、M式、浮板毛管法； （3）雾气培：是将营养液用喷雾的方法，直接喷到植物根系，根系悬挂在容器中的内部空间。 基质栽培是植物通过基质固定根系，并通过基质吸收营养液和氧的方法。根据使用材料的不同，又可分为： （1）无机基质：包括砂培、砾培、蛭石培、珍珠岩培、炉渣等。 （2）人工基质：岩棉培、聚乙烯发泡材料、聚氨酯泡沫等； （3）有机基质：包括锯木屑、蔗渣、草炭、稻壳、熏炭、树皮、麦秆、椰壳糖、膨化鸡粪、菌糠等。 § 方法介绍 水培花卉 无土土栽培法可以分为5种，即水溶液培养法、砂培养法、培养基培养法、混合培养法和营养膜培养法，其中最常用的是水培法和培养基法。 水培法： 栽培介质为水。在生长过程中并不需加营养液，这大多是一些具有膨大鳞茎的植物和一些水生植物。 例如：水仙：石蒜科植物，鳞茎肥大，蓄有充足的养分，基部丛生白色肉质根，在秋冬时节放入容器中，以美丽的鹅卵石或彩石护住根部，或尽量让根须生长。一般在室内培育45—60天就能开花。 冬季置一盆于室内，清洁雅致，香气四溢，被作为传统的年节花卉。水仙的培育不需加任何营养剂，就能生长很好，一般为防止徒长，白天让其接受阳光照射，晚上将容器的水倒掉，以湿纱布护住根部，这样可以控制徒长且健壮美观。 砂培法： 沙培方法也是省钱省力的养花措施。基质用清洁的河沙，排水性能良好，盆底的小孔须用瓦片填住，以防河沙下泄。河沙需经常保护湿润，每周用清水灌透1次，培养液肥是花宝，夏季至少每天施用1次，冬季可隔日1次。适于沙培的花卉种类很多，如天竺葵、紫罗兰、常春藤、石蒜、仙客来、仙人掌类、洋水仙等。 仙人掌类为多肉植物，体内含大量水分，种类繁多，体形多样，耐干燥，易于栽培管理。栽培基质可用纯沙或纯沙加少量腐叶土。仙人掌虽然耐土旱，但并不意味着可以不浇水，如果长期不浇水，植物体就易产生萎缩、凹陷的现象。沙培的仙人掌，生长良好，清洁美观。 § 技术要点 无土栽培 水质：水质与营养液的配制有密切关系。水质标准的主要指标是电导度（EC），pH值和有害物质含量是否超标。电导度（EC）是溶液含盐浓度的指标，通常用毫西门子（mS）表示。各种作物耐盐性不同，耐盐性强的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘蓝类。耐盐中等(EC=4mS)，如黄瓜、菜豆、甜椒等。无土栽培对水质要求严格，尤其是水培，因为它不象土栽培具有缓冲能力，所以许多元素含量都比土壤栽培允许的浓度标准低，否则就会发生毒害，一些农田用水不一定适合无土栽培，收集雨水做无土栽培，是很好的方法。无土栽培的水，pH值不要太高或太低，因为一般作物对营养液pH值的要求从中性为好，如果水质本身pH值偏低，就要用酸或碱进行调整，既浪费药品又费时费工。 营养液：营养液是无土栽培的关键，不同作物要求不同的营养液配方。目前世界上发表的配方很多，但大同小异，因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中，差别最大的是其中氮和钾的比例。 配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本，生产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），再进行稀释，可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内，使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合，尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定，必须调整到适于作物生育的PH值范围，水增时尤其要注意pH值的调整，以免发生毒害。 基质的理化性状：用于无土栽培的基质种类很多。可根据当地基质来源，因地制宜地加以选择，尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料做为无土栽培的基质。无土栽培对基质的要求是：具有一定大小的固形物质。具有良好的物理性质。具有稳定的化学性状，本身不含有害成分，不使营养液发生变化。要求基质取材方便，来源广泛，价格低廉。 供液系统：无土栽培供液方式很多，有营养液膜（NFT）灌溉法、漫灌法、双壁管式灌溉系统、滴灌系统、虹吸法、喷雾法和人工浇灌等。归纳起来可以分为循环水（闭路系统）和非循环水（开路系统）两大类。目前生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。 § 优点简述 无土栽培 1、不受土地条件限制。 无土栽培改变了“万物土中生”的依赖土地生存的传统观念和土壤耕种方式，在不宜耕种的地方如沙石，不毛之地，甚至宇宙飞船上都可以栽培作物。在家庭、办公室可利用窗台、阳台、走廊、屋顶及其它空闲地栽种植物，这不仅可以创造经济效益，还可以净化空气、节约用水，清洁卫生，既不污染环境，也不为环境所污染。利用无土栽培技术在胜利油田废弃场地、山东寿光市盐碱地上生产高产优质蔬菜已获得成功。 2、劳动强度小，水肥用量降低。 无土栽培无需传统耕作中的耕种、除草、土壤消毒、追肥等繁琐环节，单位劳动力管理的规模可大大增加，劳动强度明显下降。营养液栽培的水肥供应一般采用微管道灌溉系统，较易实行定点、局部化，可明显降低水肥的浪费。试验证明可比土壤栽培节水3～7倍，肥料利用率提高20%～30%。 3、病虫害明显减少。 无土栽培可防止因土传病原传播的多种恶性病害的发生，切断了一个较重要的病虫害传播渠道另外，由于人为改善了根际微环境，促使植株生长健壮，增强了自身的抗病能力，避免了土壤栽培中因多年盐分积累和连作导致的土壤盐渍化及重茬减产现象。同时，基质的消毒同土壤消毒相比更经济、方便。 4、优质高产。 无土栽培它不仅有通过设施而达到的适于作物生长的光、温、气等条件，还具有基质和专门的水肥供给系统，提供了适于根部发育的最佳小环境。且各种环境因子均能人为地较好控制。因而能够更好地协调植株的地上与地下、营养生长与生殖生长等的关系，容易发挥高产的潜能。 无土栽培技术较成熟的国家和地区，单位面积产量可比土壤栽培提高0.4-20倍（因作物而异，一般在2-4倍之间），中国试验示范结果也多在30%以上。例如，一般农田种植的西红柿亩产约800-1200公斤，而水培法亩产可达3万公斤，高的在5万公斤以上。生产及试验证明，无土栽培不仅提高了产量，同时也明显促进了作物的生长速度，产品的外观品质和理化性状也有不同程度的改善：如无土栽培的番茄形状端正、颜色鲜艳、着色均匀、味道较好、营养价值（Vc、糖等）比土壤栽培均有改善；叶菜、瓜果中的硝酸盐含量可得到理想控制；无土栽培的花卉花期早、长，颜色艳，香味浓，部分在土壤栽培条件下不易开花的品种，在无土栽培条件下也能较容易地达到目标。 4、便于工厂化生产。 无土栽培充分显示出农业可以像工业生产一样，机械化、自动化生产作物，完全由人工控制植物生长。现在世界上已有全自动化无土栽培设施和立体化无土栽培工厂。 § 基本应用 无土栽培装：家庭种植果菜 无土栽培可以完全代替天然土壤的所有功能，可以为作物提供更好的水、肥、气、热等根际环境条件。人类可以用无土栽培代替土培，但它的推广应用需要有一定的设备、技术条件和相当的经济基础，而且要求一定的社会化生产程度，在现阶段或今后相当长的时期内，无土栽培不能完全取代土培，只能够作为土壤栽培的一种补充形式，只有这样才能从根本上把握无土栽培的应用范围和价值。 1、用于反季节和高档园艺产品的生产 当前多数国家用无土栽培生产洁净、优质、高档、新鲜、高产的蔬菜产品，多用于反季节和长季节栽培。例如，近几年在厚皮甜瓜的东进、南移过程中，无土栽培技术发挥了巨大的作用，利用专用装置，采用有机基质培技术，为南方地区栽培甜瓜提供了有效的途径，在早春和秋冬栽培上市，经济效益十分可观； 另外，无土栽培也可用于花卉上，多用于栽培切花、盆花用的草本和木本花卉，其花朵较大、花色鲜艳、花期长、香味浓，尤其是家庭、宾馆等场所无土栽培盆花深受欢迎。另外草本药用植培和食用菌无土栽培，同样效果良好。 2、在沙漠、荒滩、礁石岛、盐碱地等进行作物生产 在沙滩薄地、盐碱地、沙漠、礁石岛、南北极等不适宜进行土壤栽培的不毛之地可利用无土栽培大面积生产蔬菜和花卉，具有良好的效果。在我国直接关系到国土安全和经济安全，意义重大。例如，新疆吐鲁番西北园艺作物无土栽培中心在戈壁滩上兴建了112栋日光温室，占地面积34.2hm2，采用沙基质槽式栽培，种植蔬菜作物，产品在国内外市场销售，取得了良好的经济和社会效益。 3、在设施园艺中应用 无土栽培技术作为解决温室等园艺保护设施土壤连作障碍的有效途径被世界各国广泛应用，在我国设施园艺迅猛发展的今天，更具有其重要的意义，我国现有温室、大棚90万hm2之多，成为世界设施园艺面积最大的国家，但长期土壤栽培的结果，连作障碍日益严重，直接影响设施园艺的生产效益和可持续发展，适合国情的各种无土栽培形式在解决设施园艺连作障碍的难题中发挥了重要的作用，为设施园艺的可持续发展提供了技术保障。 4、在家庭中应用 采用无土栽培在自家的庭院、阳台和屋顶来种花、种菜，既有娱乐性，又有一定的观赏和食用价值，便于操作、洁净卫生，可美化环境。 5、太空农业上的应用 随着航天事业的发展和人类进住太空的需要，在太空中采用无土栽培种植绿色植物生产食物可以说是最有效的方法。无土栽培技术在航天农业上的研究与应用正发挥着重要的作用，如美国肯尼迪宇航中心对用无土栽培生产宇航员在太空中所需食物做了大量研究与应用工作，有些粮食作物、蔬菜作物的栽培已获成功，并取得了很好的效果。 § 发展形势 无土栽培 国外无土栽培技术发展状况 自1929年，美国加利福尼亚大学的W·F·Gericke教授应用营养液栽培取得成功后，砂培、砾培技术又试验成功。从19世纪50年代起，各国包括意大利、西班牙、法国、英国、瑞典、以色列、荷兰、日本等国广泛开展了研究并实际应用。从六十年代起，无土栽培出现了蓬勃发展的局面，深液流技术、营养膜技术和岩棉培在生产上得以应用，种植作物亦从番茄、黄瓜等蔬菜种类扩展到花卉等种类。此外，新技术包括自动化控制营养液和环境技术也越来越广泛地应用在无土栽培上。 目前，无土栽培已发展成为一门独立学科，即设施农业的一项高新技术——无土栽培学。现在，无土栽培在美国、日本、荷兰、丹麦、英国、以色列等国已较广泛应用于生产。如荷兰无土栽培面积现已发展到3千多公顷，其有名的花卉大都是无土栽培培育出来的。 中国无土栽培技术的发展状况 中国无土栽培技术在研究应用起步较晚，但较原始的无土栽培技术却有悠久历史。生豆芽、种水仙早有记载（至晚在宋代就有），但较正规的科学研究和生产试验，则是近十几年的事。山东农业大学于1976年开始用蛭石栽培西瓜、黄瓜、番茄等，均获成功，1987年在胜利油田推广面积达6000平方米。无土育苗技术已在中国广泛运用，北京市朝阳区1987年，无土育苗的数量，已占总育苗数量的33.5％。 1985年，在河北省农科院蔬菜研究所，召开了全国会议，成立了中国的无土栽培学组，并于1986、1987、召开了全国性的学术讨论会，出席者多达百人。1988年5月，中国首次出席了在荷兰召开的第七届国际无土栽培学会的年会，并在会上发表了论文，引起了很多国家的重视。 § 发展前景 无土栽培 无土栽培技术发展到现在已有一百多年的历史了，从最初的试验研究到现在的大规模商业化生产，在技术上已趋成熟和完善。从近十多年来无土栽培的发展情况来看，今后的发展趋势是朝着二个方面来进行的：一是朝着规模化、集约化、自动化的方向，二是朝着小型化、家用化方向。 由于无土栽培作物生产的优势越来越受到人们的重视，同时由于温室的设计、材料及生产工艺的改进、现代化控制仪器仪表特别是计算机技术在无土栽培生产中的应用，使得无土栽培的生产成本大幅度降低，而产量则不断地提高，种植者的经济效益更高，反过来投入到无土栽培的资金也日益增加，促使无土栽培生产向着规模化、自动化和集约化方向发展，形成规模效益。 另一方面，无土栽培技术可以看作为一种普及的科学技术，在家庭、中小学校中的使用也日益受到人们的重视。随着住房条件的改善，人们收入的增加，在家居的阳台、天台利用无土栽培技术这种既干净卫生，又方便实用的技术来种植花草，陶冶性情，已在许多居民中进行。由于无土栽培种植作物的直观性、科学性、在中小学校中作为生物学的教具来培养学生观察、分析和解决问题的能力都是很有帮助的。 因此，可以说无土栽培技术今后的发展前景是很好的。 § 无土栽培与常规栽培的区别 无土栽培与常规栽培的区别，就是不用土壤，直接用营养液来栽培植物。为了固定植物，增加空气含量，大多数采用砾、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、锯木屑等作为固定基质。其优点可以有效地控制花卉在生长发育过程中对温度、水分、光照、养分和空气的最佳要求。由于无土栽培花卉不用土壤，可扩大种植范围，加速花卉生长，提高花卉质量，节省肥水，节省人工操作，节省劳力和费用。缺点是，一次性投资较大，需要增添设备，如果营养源受到污染，容易蔓延，营养液配制需要技术知识。 § 参考资料 [1] 大众网 http://www.dnong.com/info/tech/2009/207482.shtml [2] 华中农业信息网 http://www.ccain.net/sheshizaipei/2002108192334.htm [3] 杭州职业技术学院 http://jpkc.hzvtc.edu.cn/hhyyx/bbs/MINI/Default.asp?101-3972-0-0-0-0-0-a-.htm [4] 无土栽培网 http://www.chinasoilless.com/newEbiz1/EbizPortalFG/portal/html/InfoContent.html?InfoContent150_action=show&InfoPublish_InfoID=c373e9068615bddd8ffe21fa79edfaa7 |
| 随便看 |
百科全书收录594082条中文百科知识，基本涵盖了大多数领域的百科知识，是一部内容开放、自由的电子版百科全书。