無土栽培技術前景

無土栽培（soillessculture）不用土壤，用溶液培養植物的方法，包括水培和沙培。19世紀中，W．克諾普等發展了這種方法。到20世紀30年代開始把這種技術應用到農業生產上。在二十一世紀人們進一步改進技術，使得無土栽培發展起來。無土栽培中用人工配製的培養液，供給植物礦物營養的需要。表中列出了幾種常用的營養液配方。為使植株得以豎立，可用必威88官方网站砂、蛭石、泥炭、鋸屑、塑料等作為支持介質，並可保持根係的通氣。多年的實踐證明，大豆、菜豆、豌豆、小麥、水稻、燕麥、甜菜、馬鈴薯、甘藍、葉萵苣、番茄、黃瓜等作物，無土栽培的產量都比土壤栽培的高。由於植物對養分的要求因種類和生長發育的階段而異，所以配方也要相應地改變，例如葉菜類需要較多的氮素（N），N可以促進葉片的生長；番茄、黃瓜要開花結果，比葉菜類需要較多的P，K，Ca，需要的N則比葉菜類少些。生長發育時期不同，植物對營養元素的需要也不一樣。對苗期的番茄培養液裏的N，P，K等元素可以少些；長大以後，就要增加其供應量。夏季日照長，光強、溫度都高，番茄需要的N比秋季、初冬時多。在秋季、初冬生長的番茄要求較多的K，以改善其果實的質量。培養同一種植物，在它的一生中也要不斷地修改培養液的配方。無土栽培所用的培養液可以循環使用。配好的培養液經過植物對離子的選擇性吸收，某些離子的濃度降低得比另一些離子快，各元素間比例和pH值都發生變化，逐漸不適合植物需要。所以每隔一段時間，要用NaOH或HCI調節培養液的pH，並補充濃度降低較多的元素。由於pH和某些離子的濃度可用選擇性電極連續測定，所以可以自動控製所加酸、堿或補充元素的量。但這種循環使用不能無限製地繼續下去。用固體惰性介質加培養液培養時，也要定期排出營養液，或用點灌培養液的方法，供給植物根部足夠的氧。當植物蒸騰旺盛的時候，培養液的濃度增加，這時需補充些水。無土栽培成功的關鍵在於管理好所用的培養液，使之符合最優營養狀態的需要。無土栽培中營養液成分易於控製。而且可以隨時調節，在光照、溫度適宜而沒有土壤的地方，如沙漠、海灘、荒島，隻要有一定量的淡水供應，便可進行。大都市的近郊和家庭也可用無土栽培法種蔬菜花卉。無土栽培的方法很多，目前生產上常用有水培、霧（氣）培、基質栽培。（一）水培水培是指植物根係直接與營養液接觸，不用基質的栽培方法。最早的水培是將植物根係浸入營養液中生長，這種方式會出現缺O2現象，影響根係呼吸，嚴重時造成料根死亡。為了解決供O2問題，英國Cooper在1973年提出了營養液膜法的水培方式，簡稱”NFT”(NutrientFilmTechnique)。它的原理是使一層很薄的營養液（0.5－1厘米）層，不斷循環流經作物根係，既保證不斷供給作物水分和養分，又不斷供給根係新鮮O2。NFT法栽培作物，灌溉技術大大簡化，不必每天計算作物需水量，營養元素均衡供給。根係與土壤隔離，可避免各種土傳病害，也無需進行土壤消毒。此方法栽培植物直接從溶液中吸取營養,相應根係須根發達,主根明顯比露地栽培退化.例:黃瓜無限型生長,主蔓可達10----15M主根根係:45CM（二）霧（氣）培又稱氣增或霧氣培。它是將營養液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根係上，根係懸掛於容器的空間內部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距離鑽孔，於孔中栽培作物。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通過，向懸垂下來的根係上噴霧。一般每間隔2－3分鍾噴霧幾秒鍾，營養液循環利用，同時保證作物根係有充足的氧氣。但此方法設備費用太高，需要消耗大量電能，且不能停電，沒有緩衝的餘地，目前還隻限於科學研究應用，未進行大麵積生產，因此最好不要用此方法。此方法栽培植物機理同水培因此根係狀況同水培.（三）基質栽培基質栽培是無土栽培中推廣麵積最大的一種方式。它是將作物的根係固定在有機或無機的基質中，通過滴灌或細流灌溉的方法，供給作物營養液。栽培基質可以裝入塑料袋內，或鋪於栽培溝或槽內。基質栽培的營養液是不循環的，稱為開路係統，這可以避免病害通過營養液的循環而傳播。基質栽培緩衝能力強，不存在水分、養分與供O2之間的矛盾，且設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，生產中普遍采用。從我國現狀出發，基質栽培是最有現實意義的一種方式。歐洲許多國家目前應用較多的基質是岩棉（rockwool），它是由60％的輝綠岩，20％石灰石和20％的焦碳混合後，在1600℃的高溫下煆燒熔化，再噴成直徑為0.005毫米的纖維，而後冷卻壓成板塊或各種形狀。岩棉的優點是可形成係列產品（岩棉栓、塊、板等），使用搬運方便，並可進行消毒後多次使用。但是使用幾年後就不能再利用，廢岩棉的處理比較困難，在使用岩棉栽培麵積最大的荷蘭，已形成公害。所以，日本現在有些人主張開發利用有機基質，使用後可翻入土壤中做肥料而不汙染環境。此種方法因為有基質的參與,實際操作中可能會見到主根的長度比一般無土栽培可能長,但是就黃瓜的表現主根一般不超過60CM