7第七章 无土栽培

立体栽培使空间利用率提2-3倍；管理自动化，植物可同时 吸氧、水和营养；雾培成本高，生产上少用（ 旅游观光）。
三、基质栽培及设备
（一）基质栽培的特点 栽培作物以固体基质来支持作物根系及提供作物所需的水分 和营养元素。 基质栽培方式：槽培、袋培、岩棉培，通过滴灌系统供液 （供液系统有开路和闭路系统 ）。 优点：与水培相比基质培缓冲性强、栽培技术易掌握、设备易建
图7-1 无土栽培方式分类
一、水培及设备
（一）水培的特点
水培：
指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。
（二）水培的设备 1．薄层营养液膜法（NFT） 为解决早期水培植物根系供O2问题，英国Cooper1973年提 出营养液膜法水培，简称“NFT”(Nutrient FilmTechnique)。
床、管道、贮液槽、水泵等配套设备的成本下降，水培设施装臵
的不断更新，管理水平也不断提高，在世界各国得到更迅速发展。
二 我国无土栽培的发展简史
古老的无土栽培，在我国可追溯到远古的年代，如豆芽菜的 生产就是其中之一，至少在宋代（公元10世纪）就盛行于我国， 同时人们早就知道利用盘、碟盛水养水仙花、风信子和栽蒜苗； 南方船户还巧妙地在船尾随水漂流一个竹筏加缚草绳的装臵在水 面栽培空心菜。
无土栽培花卉品质好：如，香石竹香味浓郁、花期长、花数多（单株为9朵， 土栽5朵），裂萼率8 %，土栽达90％，商品质量提高。
2．节约水分和养分 （见表7-3 ） 表7-3无土栽培与土栽培的耗水比较（4 m2）
据统计：土栽的养分损失比率达50％，肥料利用率低 ；无 土栽培所需营养为人工配制成营养液施用，养分无损失，且能保 持营养元素的平衡。
三、无土栽培技术前景展望
（一）无土栽培技术的特点 无土栽培的特点是：以人工创造作物根系环境取代土壤环境， 满足作物对矿质营养、水分、空气条件的需要，人工控制和调整 这些条件，促进作物的生长和发育，以发挥最大的生产潜力。
1. 产量高、品质好
产量高：参见表7-1
表7-l 无土栽培与土栽培产量比较
（1212）
组成入培养液，短时期迅速繁殖，从根部和植
株基部侵入发病，直至死亡。
4. 矿质营养的生理指标还需研究 ；解决作物早衰 和管理上的盲 目性；基质和营养液的消毒；废弃基质的处理等。
第二节 无土栽培的方式与设备
无土栽培的方式分有两类：固体基质固定根；不用固体基质固定 根部(图7-1) 。
农用岩棉在制造过程中加入了亲水剂而易吸水。其基质干燥时重
量轻，易对作物根部加温。 开放式岩棉栽培：营养液灌溉均匀、准确，水泵或供液系统
发生故障有缓冲能力，作物损失较小。
育苗用岩棉块：7．5～10 cm见方，四周用黑色塑料薄膜包上， 防水分蒸发和盐类在岩棉块周围积累，可提高块温度 ； 定植用的岩棉垫：长70～100 cm，宽15～30 cm，高7～10 cm， 装在塑料袋内，制作与枕头式袋培同。在袋上开 2个8～10 cm见
授 课 人: 高和平 授课班级:1014241
2 0 13. 9
第七章 园艺作物无土栽培
无土栽培（Soilless culture）：将作物生长发育所需要的各 种矿质营养元素配制成营养液，通过不同的供液方式，供给作物 根系，使之正常生长发育获得产品，称为无土栽培 (Soilles culture)或称营养液栽培(Nutriculture)。是一种不用土壤而用营 养液与其它适当的设备来栽培作物的农业技术。
异，提出了“水说”（Water theory）。
1699年任德瓦德利用箱子进行水培，经77天后测定其生长量， 当与只用雨水的作物生长量（CK）相比时可知，采用泰晤士河 水要高1.5倍，利用海德公园暗管中的水要高8倍，混用庭院的泥 土则生长量要高16倍，这说明除了水以外，作物还要吸收土壤中 的养分，从而否定了霍尔蒙特的水说，1731年，由戴维提出了 “土”说（Earth theory）。
有机基质：树皮、锯末、草炭等可代换的物质多；
无机基质：蛭石可代换物质较多，惰性基质可代换物质少。 基质可用单一基质或混合基质。 （活性基质：具有物理化学吸收能力、有缓冲作用的固体基质， 如泥炭、蛭石。惰性基质：没有物理化学吸收能力不具有缓冲作 用的固体基质）
(三)基质培的几种类型与设备 1．槽培 将基质装入一定容积的栽培槽中种植作物。 栽培槽：混凝土和砖建造（永久性），木板建造（半永久 性），就地挖成槽再铺薄膜。
物理性状：容重、比重、总孔隙度、大小空隙比、粒径。
化学性状：化学组成及稳定性、酸碱性、电导率、盐基交换量、
缓冲能力。
1．粒径 粒径大小：影响容重、孔隙度、空气和水的含量（分为：
0．5～1 mm；1～5 mm；10～20 mm；20～50 mm），根据栽培作物种
类、根系生长特点、当地资源状况选择。 2．良好的物理性状 疏松，保水、保肥又透气 蔬菜作物理想基质：粒径0．5～10 mm，总孔隙度>55％， 容重0．1～0．8 g／cm3、空气容积25％～30％，基质水气比1： 2～4（南京农业大学吴志行等）。
造，成本低。
（二）基质要求
基质栽培方式：槽培、袋培、岩棉培，通过滴灌系统供液
（供液系统有开路和闭路系统 ）。
优点：与水培相比基质培缓冲性强、栽培技术易掌握、设备易建 造，成本低。 （二）基质要求 无土栽培基质种类分为有机物和无机物两类，因地制宜选择（ 选
原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料）
对基质物理化学性状的要求：
3．具有稳定的化学性状 不含有害成分和不使营养液发生变化 化学性状为： pH值：基质酸碱度，影响营养液pH值及成分变化（pH=6～7）。 电导度（EC）：已经电离的盐类溶液浓度，直接影响营养液成 分和作物根系对元素的吸收。
缓冲能力：基质对肥料迅速改变pH值的缓冲能力。
盐基代换量：
盐基代换量：指在pH 7时测定的可替换的阳离子含量。
(二)无土栽培前景展望
无土栽培技术
制；
作物生长全部环境条件
精密控
向着机械化、自动化和工厂化方向发展 。
资源：耕地，不可再生资源，无土栽培向海洋、太空开发利用； 水资源，全球水资源贫乏，无土栽培避免了水分的渗漏和流失。
无土栽培 存在的问题：
1. 一次性投资大：维持水培的肥料和水电费高；
2. 管理水平、技术要求高：不同作物、不同生育期对肥料成分
袋培方式：开口筒式袋培（每袋装基质10～15 L，种植1株作物）和枕
头式袋培（每袋装基质20～30 L，种植两株作物）。
优缺点：彼此隔开，根际病害不易传播蔓延；但，供液滴头一旦
堵塞没能及时发现，袋(或筒)栽作物因得不到水肥供应而萎蔫 （死亡）。 见图7-9
3.岩棉栽培 岩棉是玄武岩中的辉绿岩在1 600℃高温下熔融抽丝而成，
现代无土栽培我国起步较晚。20世纪70年代后期无土栽培技
术有了较大发展。山东农业大学于1975年最先使用无土栽培技术
种植供“特需”用的无籽西瓜、番茄、黄瓜等蔬菜，但均未能形 成商品性的规模经营与生产。 北京林业大学马太和教授，于20世纪80年代初，出版了我国 第一本无土栽培专著“无土栽培” 。 无土栽培面积1996年100 hm2，2000年扩大到200 hm2以上。
方定植孔，种植2株作物，见图7-10。
岩棉垫放臵：稍向一面倾斜，低端钻排水孔排除多余营养液，防 沤根(图7-11)。 栽培作物前：用滴灌法把营养液浸透岩棉垫；定植后：滴灌管固 定到岩棉块上，保持块湿润，促使根系在块中迅速生长（ 7～10
d），作物根系扎入岩棉垫后，把滴灌滴头插到岩棉垫上，保持
4．浮板毛管法（FCH，由浙江农科院、南京农大开发）
特点：营养液深度为3～6 cm，液面飘浮1．25 cm厚的聚苯板， 宽度为12 cm，板上覆盖亲水性无纺布(密度50 g／m2)，两侧延 伸入营养液内。通过毛细管作用，使浮板始终保持湿润，作物的 气生根生长在无纺布的上下两面，在湿气中吸收氧。
组成：由栽培床、贮液池、循环系统和控制系统4部分。
3．省力省工、易于管理 4．避免土壤连作障碍（温室大棚土栽时表层的盐分积累和土传病害） 5．不受地区限制、充分利用空间（适于一切无法进行土耕地方的栽培）
6．提供清洁卫生、健康而有营养的无公害蔬菜
7．有利于实现农业现代化
8. 无土栽培一次性投资高；技术要求严格；管理人员素质要求
高；水培缓冲能力差，须有充足的能源保证；运行成本较高。
2．深液流法（DFT, 深液流循环栽培技术）
与营养液膜技术（NFT）差不多，不同的是流动的营养液层 为5～10 cm，植株部分根系浸泡在营养液中，其通气向营养液中 加氧。 优点：解决了在停电期间NFT系统不能正常运转的困难。
系统的基本设施见图7-3
系统基本设施有：营养液栽培槽、贮液池、水泵、营养液自动循 环系统及控制系统、植株固定装臵等。
优点：（1）克服了NFT的缺点，根际环境条件稳定（吸氧和供液
矛盾得到协调）
，液温变化小，解决临时停电营养液供给问题。
（2）设施造价低（是营养液膜系统的1／3）。
5．鲁SC系统
在栽培槽中填入10 cm厚的基质，用营养液循环灌溉作物，
又叫“基质水培法”。（山东农业大学开发，山东、新疆应用） 系统组成：栽培槽、贮液池、供排管道系统和供液时间控制器、 水泵等。 见图7-6 优点：系统的10 cm基质既可固定根系，还具缓冲作用，栽培效 果好。
第一节 无土栽培的历史与现状
一、无土栽培技术发展的国际背景
1648年霍尔蒙特（Van．Helmant）将5磅重的柳树种在盛有 200磅土的盆中，用锡纸盖上防止尘埃进入，只供应水分，经 5年 后柳树生长到169磅3盎司，比以前增长了164磅3盎司，而200磅 的土只减少了2盎司，因此认为这2盎司的量是由于供水造成的差
3．动态浮根法（DRF）
特点：栽培床内进行营养液灌溉时，作物根系随着营养液的