无土栽培的现状及发展趋势

无土栽培的现状及发展趋

势

无土栽培以人工制造的作物根系环境取代了土壤环境，可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分的供应矛盾，使作物根系处于最适宜的环境条件，从而充分发挥作物的增产潜力。目前，世界上应用无土栽培技术的国家和地区已达100多个[1]，由于其栽培技术的逐渐成熟和发展，应用范围和栽培面积也不断扩大，经营与技术管理水平空前提高，实现了集约化、工厂化生产，达到了优质、高产、高效和低耗的目的。

1、国外无土栽培的发展概况

在设施农业中，无土栽培正在改变着传统种植方式，成为飞速发展的新兴学科。实践证明，无土栽培具有节水、节能、省工、省肥、减少环境污染、防止连作障碍、产品无污染及高产高效等一系列特点。早在第二次世界大战期间，西方国家就应用无土栽培技术生产蔬菜供应部队。到20 世纪60 年代无土栽培技术在发达国家得到广泛应用。

70 年代后，出现了营养液膜技术(NFT)，生产成本有所下降，后来又出现多种人工基质，其中岩棉的应用较广，发展迅速。美国是世界上最早进行无土栽培商业化生产的国家，主要集中在干旱、沙漠地区，主要栽培作物有黄瓜、番茄等蔬菜，无土栽培面积超过2000hm2 [2]。荷兰是无土栽培最发达的国家，其无土栽培面积达4000hm2，有64%的温室都采用无土栽培技术。日本也是无土栽培较发达的国家，其无土栽培以岩棉培和NFT 为主，无土栽培面积约300hm2。现在世界上商业性无土栽培是以基质栽培为主。

荷兰的基质栽培占无土栽培总面积的90%以上，法国占81%，加

拿大占80%，日本各种循环水栽培占80%以上，比利时基质栽培面积

占50%左右[3]。世界各国采用无土栽培主要生产蔬菜、花卉和水果。在欧盟国家温室蔬菜、水果和花卉生产中，已有80%采用无土栽培方式。欧盟规定，2010 年之前该组织所有成员国的温室必须采用无土

栽培。

产量高是无土栽培的最大特点，世界上先进的无土栽培技术其番茄产量可以达到45~55kg/m2，黄瓜产量达到50~70kg/m2 [4]。为此，发达国家已经实现了采用计算机实施自动测量和自动控制，先进的无土栽培技术可以较好的保护环境，生产出绿色食品。近年，发达国家又采用了专家系统的最新技术，应用知识工程总结专家的知识和经验，使其规范化、系统化，形成专家系统软件，它可以完成与专家水平相当的咨询工作，并可为用户提供建议和决策。

目前，世界上的无土栽培技术发展有两种趋势：一种是高投资、高技术、高效益类型，如荷兰、日本、美国、英国、法国、以色列及丹麦等发达国家，无土栽培生产实现了高度机械化，其温室环境、营养液调配、生产程序控制完全由计算机调控，实现一条龙的工厂化生产，实现了产品周年供应，产值高经济效益显著。另一种趋势是以发展中国家为主，尤其是以中国为代表，根据本国的国情和经济技术条件，就地取材搞土法上马，手工操作，采用简易的设备。这些国家发展无土栽培的目的是改造环境、节约用水和土地资源，解决人民的基本生活需要。

2、我国无土栽培的发展现状

我国无土栽培的历史悠久，如生豆芽、船上种菜和盆里养水仙等都是原始的无土栽培。但我国开展无土栽培研究工作的时间比较晚，20 世纪70 年代末，山东农业大学首先开始无土栽培生产试验，并

取得了成功，80 年代中期，从国外引进温室及无土栽培设施相继投产。尤其是随着改革开放，人们的生活水平不断提高，蔬菜生产已经从过去的单纯追求高产向高产、优质方向发展，人们需求无公害蔬菜、绿色食品的呼声越来越高，在此形势下无土栽培在全国各地蓬勃兴起，迅速从研究阶段进入生产阶段。

据资料统计，1985 年全国无土栽培的面积只有7hm2，1990 年

增长到15hm2，1995 年全国无土栽培的面积发展到50hm2，2000 年

全国无土栽培的面积达100hm2 左右，2005 年我国无土栽培的总面

积约为315hm2 [5]。近几年，我国无土栽培进入迅速发展阶段，无

土栽培的面积和栽培技术水平都得到空前的提高。

我国从事无土栽培技术研究的部门和单位约50多个。除研制不

同类型的栽培装置外，重点研究营养液膜栽培和不同材料基质培的配套技术，并在全国普及推广，使我国的无土栽培从实验研究阶段进入商品化生产时期，获得一批具有中国自主知识产权的农业高新技术，使国外的先进实用技术实现国产化。无土栽培的植物也扩大到蔬菜、花卉、西瓜、甜瓜及草莓等20 多种，但绝大部分用于蔬菜生产。

我国无土栽培方式主要有基质培和水培两种

（1）固体基质培

主要是有机生态型基质培，还有基质袋培、立体培、岩棉培等形

式。使用固体基质的营养液栽培具有性能稳定、设备简单、投资少、管理容易及不易传染根系病害等优点。近期使用的基质主要有岩棉、泥炭、沙、蛭石、珍珠岩及锯木屑等。

现已证明，岩棉和泥炭是较好的基质，但我国的农用岩棉尚在试用阶段，多数靠进口，成本较高。岩棉是一种用多种岩石熔融在一起形成岩浆，然后喷成丝状，冷却后稍微压缩而成的疏松多孔的固体基质，因岩棉制作过程是在高温条件下进行的，故经过高温消毒，不含病毒和其他有机物。

（2）水培

目前以营养液膜技术(NFT) 和浮板毛管水培技术(FCH) 两种为主。营养液膜技术(NFT) 的特点是循环供液的液流呈膜状，仅以数毫米厚的浅液流流经栽培槽底部，水培作物的根垫底部接触浅液流吸水、吸肥，上部暴露在湿气中吸氧，较好地解决了根系吸水与吸氧的矛盾。

但存在液流浅、液温不稳定、一旦停电停水植株易枯萎以及根际环境稳定性差等不足，限制了其发展。浮板毛管水培技术(FCH) 系浙江省农业科学院和南京农业大学于“八五”期间研制开发，应用分根法的特点在栽培槽中设置湿毡分根装置，既解决了根系水气矛盾，又有一定深度的营养液，不怕短期停电(24h 以上)，根际环境稳定，易于调控(冬季于栽培床内铺电热线加温，夏天铺设塑料软管通深井水

降温)。

3 我国无土栽培的发展趋势

无土栽培具有十分诱人的广阔前景，但其技术要求严、设施装备