無土栽培,不用土壤，用溶液培養(yǎng)植物的方法，包括水培和沙培。19世紀(jì)中，W．克諾普等發(fā)展了這種方法。到20世紀(jì)30年代開始把這種技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。在二十一世紀(jì)人們進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)，使得無土栽培發(fā)展起來。

一、無土育苗概念

基質(zhì)育苗

營養(yǎng)液育苗

不用土壤，而用非土壤的固體材料作基質(zhì)，澆營養(yǎng)液，或不用任何基質(zhì)，而利用水培或霧培的方式進(jìn)行育苗，稱為無土育苗。按是否利用基質(zhì)，又可分為基質(zhì)育苗和營養(yǎng)液育苗，前者是利用蛭石、珍珠巖、巖棉等基質(zhì)并澆灌營養(yǎng)液苗；后者不用任何基質(zhì)，只利用某些支撐物和營養(yǎng)液。

二、無土育苗的優(yōu)點(diǎn)

幼苗生長迅速，苗齡短，根系發(fā)育好，幼苗健壯、整齊，定植后緩苗時間短，易成活。不論是基質(zhì)育苗還是營養(yǎng)液育苗，都可保證水分和養(yǎng)分供應(yīng)充足，基質(zhì)通氣良好。同時，無土育苗便于科學(xué)、規(guī)范管理。

三、無土育苗的必要性

無土栽培泥炭

無土栽培蛭石

無土栽培是用非土壤的基質(zhì),供應(yīng)營養(yǎng)液或完全利用營養(yǎng)液的栽培技術(shù),要求最佳的根際環(huán)境。采用無土育苗方式培育的幼苗,定植后,因根系發(fā)育好,根際環(huán)境和無土栽培相適應(yīng),定植后不傷根，易成活，一般沒有緩苗期。同時，無土育苗還可避免土壤育苗帶來的土傳病害和線蟲害。因此，無土栽培一定要采用無土育苗。

無土栽培中用人工配制的培養(yǎng)液，供給植物礦物營養(yǎng)的需要。為使植株得以豎立，可用石英砂、蛭石、泥炭、鋸屑、塑料等作為支持介質(zhì)，并可保持根系的通氣。多年的實(shí)踐證明，大豆、菜豆、豌豆、小麥、水稻、燕麥、甜菜、馬鈴薯、甘藍(lán)、葉萵苣、番茄、黃瓜等作物，無土栽培的產(chǎn)量都比土壤栽培的高。

四、無土栽培方法

無土栽培的方法無土栽培的方法很多，目前生產(chǎn)上常用有水培、霧（氣）培、基質(zhì)栽培 。

1.水培

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。最早的水培是將植物根系浸入營養(yǎng)液中生長，這種方式會出現(xiàn)缺O2現(xiàn)象，影響根系呼吸，嚴(yán)重時造成料根死亡。為了解決供O2 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”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一層很薄的營養(yǎng)液（0.5－1厘米）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O2。NFT法栽培作物，灌溉技術(shù)大大簡化，不必每天計算作物需水量，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。

此方法栽培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:黃瓜無限型生長,主蔓可達(dá)10----15M 主根 根系: 45CM

2.霧（氣）培

霧培

又稱氣增或霧氣培。它是將營養(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)，因此最好不要用此方法。此方法栽培植物機(jī)理同水培因此根系狀況同水培.

3.基質(zhì)栽培

基質(zhì)栽培是無土栽培中推廣面積最大的一種方式。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)，或鋪于栽培溝或槽內(nèi)。基質(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。

基質(zhì)栽培緩沖能力強(qiáng)，不存在水分、養(yǎng)分與供O2之間的矛盾，且設(shè)備較水增和霧培簡單，甚至可不需要動力，所以投資少、成本低，生產(chǎn)中普遍采用。從我國現(xiàn)狀出發(fā)，基質(zhì)栽培是最有現(xiàn)實(shí)意義的一種方式。

歐洲許多國家目前應(yīng)用較多的基質(zhì)是巖棉（rockwool），它是由60％的輝綠巖，20％石灰石和20％的焦碳混合后，在1600℃的高溫下煅燒熔化，再噴成直徑為0.005毫米的纖維，而后冷卻壓成板塊或各種形狀。巖棉的優(yōu)點(diǎn)是可形成系列產(chǎn)品（巖棉栓、塊、板等），使用搬運(yùn)方便，并可進(jìn)行消毒后多次使用。但是使用幾年后就不能再利用，廢巖棉的處理比較困難，在使用巖棉栽培面積最大的荷蘭，已形成公害。所以，日本現(xiàn)在有些人主張開發(fā)利用有機(jī)基質(zhì)，使用后可翻入土壤中做肥料而不污染環(huán)境。此種方法因為有基質(zhì)的參與,實(shí)際操作中可能會見到主根的長度比一般無土栽培可能長,但是就黃瓜的表現(xiàn)主根一般不超過60CM。

基質(zhì)栽培

五、無土栽培技術(shù)要點(diǎn)

不論采用何種類型的無土栽培，幾個最基本的環(huán)節(jié)必須掌握，無土栽培時營養(yǎng)液必須溶解在水中，然后供給植物根系。基質(zhì)栽培時，營養(yǎng)液澆在基質(zhì)中，而后被作物根系吸收。所以對水質(zhì)、營養(yǎng)液和所用的

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)的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘藍(lán)類。耐鹽中等(EC=4mS)，如黃瓜、菜豆、甜椒等。無土栽培對水質(zhì)要求嚴(yán)格，尤其是水培，因為它不象土栽培具有緩沖能力，所以許多元素含量都比土壤栽培允許的濃度標(biāo)準(zhǔn)低，否則就會發(fā)生毒害，一些農(nóng)田用水不一定適合無土栽培，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，因為一般作物對營養(yǎng)液pH值的要求從中性為好，如果水質(zhì)本身pH值偏低，就要用酸或堿進(jìn)行調(diào)整，既浪費(fèi)藥品又費(fèi)時費(fèi)工。

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，因為最初的配方本源于對土壤浸提液的化學(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，水增時尤其要注意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、價格低廉、理化性狀好的材料做為無土栽培的基質(zhì)。

無土栽培對基質(zhì)的要求是：

（1）具有一定大小的固形物質(zhì)。這會影響基質(zhì)是否具有良好的物理性狀。基質(zhì)顆粒大小會影響容量?？紫抖?、空氣和水的含量。按著粒徑大小可分為五級、即：1毫米；1－5毫米；5－10毫米；10－20毫米；20－50毫米?？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。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)吳志行等研究認(rèn)為，對蔬菜作物比較理想的基質(zhì)，其粒徑最好以0.5-10毫米，總孔隙度>55％，容重為0.1-0.8克?厘米－3，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，不使?fàn)I養(yǎng)液發(fā)生變化?；|(zhì)的化學(xué)性狀主要指以下幾方面： PH值：反應(yīng)基質(zhì)的酸堿度，非常重要。它會影響營養(yǎng)液的pH值及成分變化。PH＝6－7被認(rèn)為是理想的基質(zhì)。

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各種元素的吸收。 緩沖能力：反映基對肥料迅速改變pH值的緩沖能力，要求緩沖能力越強(qiáng)越好。

鹽基代換量：是指在pH＝7時測定的可替換的陽離子含量。一般有機(jī)機(jī)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，一定要按上述幾個方面嚴(yán)格選擇。北京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝系通過1986－1987年的試驗研究，在黃瓜基質(zhì)栽培時，營養(yǎng)液與基質(zhì)之間存在著顯著的交互作用，互為影響又互相補(bǔ)充。所以水培時的營養(yǎng)液配方，在基質(zhì)栽培時，特別是使用有機(jī)基質(zhì)時，會受基質(zhì)本身元素成分含量、可代換程度等等因素的影響，而使配方的栽培效果發(fā)生變化，這是應(yīng)當(dāng)加以考慮的問題，不能生搬硬套。

4.供液系統(tǒng)

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）

①備三個母液貯液灌（槽）。一個盛硝酸鈣母液，一個盛其它營養(yǎng)元素的母液，另一個盛磷酸或硝酸，用以調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的pH。

②貯液槽。貯存稀釋后的營養(yǎng)液，用泵將其液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平方米要求貯液槽容量為4－5噸。貯液槽的另一個作用就是回收由回流管路流回的營養(yǎng)液。

③過濾裝置。在營養(yǎng)液的進(jìn)水口和出水口要求安裝過濾器，以保證營養(yǎng)液清潔，不會造成供液系統(tǒng)堵塞。

（2）滴灌系統(tǒng)的灌溉方法

①備兩個濃縮的營養(yǎng)液罐，存放母液。一個液罐中含有鈣元素，另一個是不含鈣的其它元素。

②濃酸罐。用業(yè)調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的PH。

③貯液槽。用來盛按要求稀釋好的營養(yǎng)液。一般300－400平方米的面積，貯液槽的容積1－1.5噸即可。貯液槽的高度與供液距離有關(guān)，只要高于1米，就可供30－40米的距離。如果用泵抽，則貯液槽高度不受限制。甚至可在地下設(shè)置。

④管路系統(tǒng)。用各種直徑的黑色塑料管，不能用白色，以避免藻類的孳生。

⑤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?？卓谑降晤^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)。