无土栽培论文——文献综述

文献综述基质性质对绿叶蔬菜生长发育的影响引言无土栽培有着悠久的历史。

古代的巴比伦、墨西哥、埃及等国早在公元前数百年就已出现了原始的水耕栽培。

20世纪60至70年代，许多国家，特别是一些技术发达国家，如荷兰、日本、英国、美国等国家，先后建立了无土栽培基地进行技术究和作物生产，但由于技术上不完善，这一时期尚属于生产的起步阶段。

80年代无土栽培进入了迅速发展及应用阶段，到80年代后期，不少发达国家的无土栽培技术己达到相当高的水平。

20世纪90年代，欧共体己经规定，到该世纪末全部温室作物生产必须实现无土栽培。

基质栽培最早可能始于1960年日本静岗兴津的农林省园艺实验场，由山崎肯哉等人进行砾培研究，但由于研究的营养液成分易于被石砾吸附，并且每次收获后残根处理困难和没有适宜的消毒方法等问题，始终未能普及；1963年丹麦古罗太公司开发了岩棉栽培，它与传统的水培相比具有定植和移栽简单、气相比例大、保水性能好、质地轻、易于操作、用后易进行蒸汽消毒等优点，因此发展很快，目前荷兰温室约75％采用岩棉栽培，但岩棉栽培也存在着一系列问题：一是用后不能自行分解、处理成本高；二是营养液排入土壤，造成地下水污染；三是岩棉中游离的酚在栽培过程中可直接进入果菜中对人体造成危害。

无土栽培中的基质是一种用于固定作物，提高根系营养的基础物质，基质理化性质的优劣和应用技术是无土栽培的关键之一，将直接影响着栽培效果和收益效果。

因此有关基质方面的研究已成为无土栽培研究的主要内容之一。

无土栽培的营养源，对于有机基质栽培与传统无土栽培来说，有着不同的认识。

传统无土栽培认为营养液(施肥)是唯一的营养来源；而有机基质栽培则认为除施肥外，用农业副产品如秸秆等配成的固体栽培基质也是重要的营养来源之一。

有机基质栽培除具有一般无土栽培的特点外，如提高作物的产量和品质、减少农药用量、产品清洁卫生、节水、节肥、省工、利用非可耕地生产蔬菜外，还具有以下特点：用有机固态肥取代传统的营养液；操作管理简单；幅度降低无土栽培设施系统的一次性投资；大量节省生产费用；对环境无污染；产品品质可达“绿色食品”标准等.无土栽培是由传统农业向现代化农业转化的新型栽培方式之一，是近年来在农业发展中应用最快的高新技术，以其高产、优质和能克服土传病害和连作障碍而在世界范围内得以迅速发展。

基质栽培相对于水培具有性质稳定、设备简单、投资少、管理容易等优点，因此，近几年中国基质培有了很大的发展，而今后一段时间内无土栽培形式也将呈现以基质栽培为主，多种栽培形式并存的发展格局。

针对我国现有经济和科技发展水平，有机基质栽培应遵循因地制宜和就地取材的原则。

因此，开发性能稳定、大规模商品化生产的基质势在必行。

本次试验地点选取在贵州省科技厅组织实施的国家科技支撑计划项目《高寒山区设施农业技术研究与集成示范》基地。

该基地集畜牧种植为一体，使得有机基质来源得到保证，有猪粪、菌渣、木屑、炉渣等可供选择，以该类原料做栽培基质，通过本试验，研究出最经济、最有效的基质配方，不仅能解决因为化肥滥用而造成的一系列问题，优化生态结构，并且能节约大量的资源，如替代部分草炭、蛭石等不可再生资源，可谓一举多得，对该地区的项目推广及农民增收、生态保护等有重大意义。

基质性质对绿叶蔬菜生长发育的影响1．无土栽培在国内外的发展状况1.1 无土栽培的发展过程无土栽培有着悠久的历史，古代的巴比伦、墨西哥、埃及等国早在公元前数百年就已出现了原始的水耕栽培。

1840年，德国科学家李比希 (J．V．1iebig)提出植物矿质营养学说，奠定了现代无土栽培的理论基础(陈丽平等，2000)。

而科学的无土栽培技术，开始于1859．1860年德国科学家萨克斯(Sachs)和克诺普(Knop)的试验，他们在自己设计的水培植物装置中用化学药品配成的营养液种植植物成功(陈丽平等，2000)。

自此以后，营养液栽培法普遍应用于植物生理学和植物营养学的研究。

20世纪60至70年代，许多国家，特别是一些技术发达国家，如荷兰、日本、英国、美国等国家，先后建立了无土栽培基地进行技术研究和作物生产，但由于技术上不完善，这一时期尚属于生产的起步阶段。

80年代无土栽培进入了迅速发展及应用阶段，到80年代后期，不少发达国家的无土栽培技术管理己达到相当高的水平(蒋卫杰等，2002)。

20世纪90年代，欧共体己经规定，到该世纪末全部温室作物生产必须实现无土栽培(黄科等， 2001)。

1.2 基质栽培的发展过程基质栽培最早可能始于1960年日本静岗兴津的农林省园艺实验场，由山崎肯哉等人进行砾培研究，但由于研究的营养液成分易于被石砾吸附，并且每次收获后残根处理困难和没有适宜的消毒方法等问题，始终未能普及；1963年丹麦古罗太公司开发了岩棉栽培，它与传统的水培相比具有定植和移栽简单、气相比例大、保水性能好、质地轻、易于操作、用后易进行蒸汽消毒等优点，因此发展很快，目前荷兰温室约75％采用岩棉栽培，但岩棉栽培也存在着一系列问题：一是用后不能自行分解、处理成本高；二是营养液排入土壤，造成地下水污染；三是岩棉中游离的酚在栽培过程中可直接进入果菜中对人体造成危害(赵玉萍等，1990；山崎肯哉， 1982)。

无土栽培中的基质是一种用于固定作物，提高根系营养的基础物质，基质理化性质的优劣和应用技术是无土栽培的关键之一，将直接影响着栽培效果和收益效果。

因此有关基质方面的研究已成为无土栽培研究的主要内容之一。

1.3 有机基质栽培与传统无土栽培的区别无土栽培的营养源，对于有机基质栽培与传统无土栽培来说，有着不同的认识。

传统无土栽培认为营养液(施肥)是唯一营养液来源；而有机基质栽培则认为除施肥外，用农业副产品有机物质(秸秆等)配成的栽培固体基质也是重要的营养来源之一，故进行有机基质栽培，首先是配制适合生态农业要求的植物营养基质，它是构成植物营养物质的基础。

有机基质不仅可以提供养分，同时由于有机物所具有的强吸收性能和缓冲作用，使得施固态有机肥时，可起到调节养分供应的重要作用。

有机基质栽培是建立在充分利用农业生态系统中有机物质资源的基础上，其物质的投入与产出，物质的循环与积累均从属于农业生态系统的存在与发展。

所用的有机物质完全是农业内部种植业与养殖业的副产品及某些废弃物。

有机物质资源极其丰富，相对价格极低廉，以次为原料配制的有机基质及肥料，所含养分齐全，虽然都为固态，在供应水分的状态下，且有着光、热、气外部条件，形成适于栽培作物生长的生态环境，同时有机基质及肥料经生物转化，所含营养物质得以分解释放，供作物吸收利用。

因此无需将肥料配成营养液，也就省去了配制、贮存、输送、控制、检测等诸多设施，更省去了相应运行所需的能源消耗与人力。

而营养液传统无土栽培所需要的营养物质，全要依靠化工部门生产，在配制营养液时不仅要考虑各种无机盐的种类。

因此，所需要的各种营养元素，不能完全以农业用比较廉价的化肥配制营养液，而要用化工原料以及化学纯级的化学试剂，更要为保证微量元素铁等金属元素稳定有效性，还要用EDTA-Na2等试剂配成金属螯合物溶液，配营养液的原料价格贵、成本高，故以营养液为营养源的肥料费用是有机生态型肥料费用的6．10倍，如再加上设施及能源消耗等成本费用，两者相差更多。

两者在对生态环境的影响上同样存在较大差异，有机基质栽培采取滴灌方式，灌水量低于有机基质饱和含水量，不存在有多余水分需要排放的问题，所用的有机基质经过多年的利用 (一般为5年左右)后须更新，换下的基质可作为有机肥料施用于土壤供大田作物利用，不会产生污染，为全过程的绿色生产。

而营养液无土栽培所用的营养液，其植物吸收、根系分泌物以及脱落物的影响，所产生的化学反应及微生物分解均会导致养分浓度、PH值等的改变，进而引起某些营养元素的无效，虽然可通过添加某些亏损较多的养分及用酸、碱加以调节，但一般经过3-4个月的循环使用后，总要将此营养液排放更新，排出的废基质配方对有机基质栽培番茄生长、生理特性及产量品质的影响液中所含氮、磷量，尤其是硝态氮有可能污染环境，如为开放式营养液不循环利用则污染程度更重。

此外，如固体基质采用岩棉，则更新下旧岩棉块，也是不易处理的废弃物(郑光华，1999：白刚义，2000)。

2．有机基质栽培的特点2.1有机基质栽培除具有一般无土栽培的特点外，如提高作物的产量和品质、减少农药用量、产品清洁卫生、节水、节肥、省工、利用非可耕地生产蔬菜外，还具有如下特点：2.1.1用有机固态肥取代传统的无机营养液传统无土栽培是以各种化肥配制成一定浓度的营养液，以供作物吸收利用。

有机基质栽培是以各种有机肥或无机肥的固体形态知己混施与基质中，作为供应栽培作物所需要营养的基础。

作物整个生长期中可隔几天分若干次将固态肥直接追施于基质表面，以保持养分的供应强度。

2.1.2操作管理简单传统无土栽培的营养液，既要维持作物生长所必需的各种营养元素的一定浓度，又要考虑各种元素之间的平衡，尤其要注意微量元素的有效性。

有机基质栽培因采用基质栽培及施用有机肥，各种营养元素，不仅各种营养元素齐全，其中微量元素更是供应有余，因此在管理上主要着重考虑氮、磷、钾肥、三要素的供应总量及其平衡状况，大大简化了操作管理规程。

2.1.3幅度降低无土栽培设施系统的一次性投资由于基质栽培不使用营养液，从而可全部取消配制营养液所需的设备、测试系统、定时器、循环泵等设施。

2.1.4大量节省生产费用有机基质栽培主要施用消毒有机肥，与使用营养液相比，其肥料成本降低。

2.1.5对环境无污染在无土栽培的条件下，灌溉过程中20％左右的水或营养液排到系统外是正常的，但排出液中盐浓度过高，则会污染环境。

有机基质栽培系统排出液中硝酸盐的含量只有l-4m91），对环境无污染，而岩棉栽培系统排出液中硝酸盐含量高达212mg／l对地下水有严重污染。

由此可见，有机基质栽培方法生产蔬菜，不但产品洁净卫生，而且对环境也无污染。

2.1.6产品品质可达“绿色食品”标准从栽培基质到所施用的肥料，均以有机物质为主，所用有机肥经过一定加工处理(如利用高温和嫌氧发酵等)后，在其分解释放养分过程中，不会出现过多的有害无机盐。

使用的少量无机化肥，不包括硝态氮肥，在栽培过程中也没有其它的有害化学物质的污染，从而可使产品达到“A级或AA级绿色食品”标准(郑光华，2000；蒋卫杰，1998)。

3．有机基质栽培研究进展3.1 蔬菜产量“九五”以来，有机基质栽培的番茄年lhm2平均产量已由16．5万埏左右上升到21．0,-,22．5万kg。

韦强等采用该方式种植黄瓜，年均产量较土壤栽培增产62．5％(韦强，1998；)。

林春华等比较不同方式种植樱桃番茄，结果表明有机基质栽培较营养液栽培增产近20％(林春华，2000)。