本期策劃 ： 無(wú)土栽培技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 李霞 ， 張軼婷， 劉厚誠(chéng) （ 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 ， 廣州 ）【 摘要 】無(wú)土栽培采用營(yíng)養(yǎng)液栽培 ， 以人工制造的作物根系環(huán)境取代了土壌環(huán)境 ，結(jié)合環(huán)控技術(shù)能合理調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)的光 、 溫、水、 氣、 肥等環(huán)境條件 ， 充分發(fā)揮作物的生長(zhǎng)潛力。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展 ，無(wú)土栽培技術(shù)越來(lái)越受到重視。眶無(wú)土載境技術(shù)的發(fā)庵目前中國(guó)無(wú)土栽培技術(shù)主要用于設(shè)施園藝中第 次世界大戰(zhàn)中 ， 美軍就開(kāi)始采用無(wú)土栽番茄、 黃瓜 、 甜椒 、 甜瓜 、 生菜等蔬菜作物及花培技術(shù)為軍隊(duì)生產(chǎn)新鮮蔬菜 ， 在 世紀(jì) 年卉植物。 近幾年國(guó)內(nèi)各研究所對(duì)無(wú)土栽培的模式、代 ， 美國(guó)開(kāi)始在溫室內(nèi)采用無(wú)土栽培方式生產(chǎn)蔬基質(zhì)配方 、 肥料配方、 灌溉模式及產(chǎn)品品質(zhì)等方菜 ， 成為了最早實(shí)現(xiàn)無(wú)土栽培商業(yè)化的國(guó)家 。面都做了深入研究。 由于無(wú)土栽培在防止肥料導(dǎo)美國(guó)早期無(wú)土栽培主要為砂袋培和巖棉培 ，主要致的環(huán)境污染 、 節(jié)約水資源、 提高作物產(chǎn)量方面種植萵苣 、 番茄、 黃瓜等蔬菜和少部分花卉 ， 集的潛在優(yōu)勢(shì) ， 無(wú)土栽培面積不斷擴(kuò)大， 目前已成中在干旱和沙漠地區(qū)。 第 次大戰(zhàn)后 ， 美國(guó)在日為設(shè)施作物生產(chǎn)的重要栽培方式。本建立的無(wú)土栽培設(shè)施為日本的無(wú)土栽培奠定了無(wú)土栽培的優(yōu)勢(shì)有以下 點(diǎn) ： （ ） 有利于基礎(chǔ) ， 早期主要為栽培和巖棉栽培 ，目前主實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)。 無(wú)土栽培在一定程度上擺脫了要以無(wú)機(jī)和有機(jī)基質(zhì)栽培為主體。 日本基于無(wú)土傳統(tǒng)植物種植以及作物生產(chǎn)模式的束縛 ，不受土栽培技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用人工光型葉菜類植物工廠 ，壤環(huán)境以及氣候等自然因素的干擾 ， 可以避免設(shè)成為全球植物工廠最多的國(guó)家 。 荷蘭是世界上施栽培出現(xiàn)土壤連作障礙， 減少栽培工序、 節(jié)省無(wú)土栽培最先進(jìn)的國(guó)家。 荷蘭的無(wú)土栽培作物主勞動(dòng)力 ， 有利于實(shí)現(xiàn)操作管理向 自動(dòng)化 、 現(xiàn)代化要是番茄、 黃瓜、 甜椒和花卉 ， 大部分實(shí)現(xiàn)了微方面的發(fā)展。 （ ） 栽培條件寬泛。無(wú)土栽培有電腦控制 ， 達(dá)到了現(xiàn)代化 、 自動(dòng)化管理水平 。效地?cái)[脫了土壤條件的限制 ， 在戈壁、 荒地 、 沙中國(guó)正式進(jìn)行無(wú)土栽培研究是在 年山東灘地、 鹽堿地、 海島 、 城市等地都可以進(jìn)行無(wú)土農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)始用蛭石栽培西瓜、 黃瓜、 番茄等。栽培 ， 生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、新鮮的蔬菜。 （ ） 栽培的肥 世紀(jì) 年代前， 中國(guó)處于引進(jìn)、 吸收消化國(guó)外水利用率較高 。 無(wú)土栽培的營(yíng)養(yǎng)液營(yíng)養(yǎng)全面且均的無(wú)土栽培技術(shù)， 年代以后， 國(guó)內(nèi)開(kāi)始自主研衡 ， 營(yíng)養(yǎng)的有效性高， 供應(yīng)充分 、 迅速 ， 有利于發(fā)出適合中國(guó)環(huán)境資源情況的新型無(wú)土栽培技術(shù)，植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收 ， 肥水利用率得到大幅度提升。如有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培系統(tǒng)、 浮板毛管系統(tǒng) ， 以（ ） 產(chǎn)量高質(zhì)量好。 無(wú)土栽培很大程度上滿足及一些低成本、 優(yōu)質(zhì)的栽培基質(zhì)及其配套的營(yíng)養(yǎng)了作物對(duì)溫度 、 光照、 水分 、 養(yǎng)分的需求 ， 作物液配方 ， 促進(jìn)了無(wú)土栽培技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用 。的產(chǎn)量大幅提高 ， 產(chǎn)品品質(zhì)也有顯著改善。 溫室園藝無(wú)土栽培的關(guān)力丨和特成；條件要求嚴(yán)格 ； 獅供液 ， 易傳播病害等不足。水培 栽培技術(shù)能顯著提高產(chǎn)量和品質(zhì) ， 研究水培指植物的根系直接生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)液液層的證實(shí) ， 栽培的番茄植株性狀和果實(shí)品質(zhì)均優(yōu)栽培技術(shù)。 水培可以充分利用種植空間 ， 年可于土培番茄； 與椰糠、 巖棉栽培比較 ， 栽以收獲多茬 ， 具有節(jié)水 、 節(jié)肥等優(yōu)點(diǎn) 培的生菜產(chǎn)量最高 ， 葉片中的硝酸鹽含量有所降？營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)低。 栽培可以増強(qiáng)作物的抗性 ， 與土培相營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù) （ ， ），比 ， 栽培的櫻桃番茄對(duì)弱光、 高溫的適應(yīng)能是指將植物種植在淺層循環(huán)流動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)液中 ， 植力增強(qiáng) ？ 。物根系能夠從循環(huán)的淺層營(yíng)養(yǎng)液吸收充足的養(yǎng)？ 深液流技術(shù)分 ， 又能從空氣中獲得呼吸代謝所需要的氧氣 ，深液流技術(shù) （ ， ） 是可以充分的協(xié)調(diào)水、 肥、 氣之間的關(guān)系（ 圖 ） 。指植物生長(zhǎng)在循環(huán)流動(dòng)液深大約？ 的營(yíng)養(yǎng)液營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)設(shè)備包括種植槽、 貯液池 、 營(yíng)養(yǎng)液循層的一種水培方式 ° ， 主要包括種植槽、 定植板 環(huán)流動(dòng)裝置及其他輔助設(shè)備等。 營(yíng)養(yǎng)液膜栽培技術(shù)網(wǎng) 、 貯液池和循環(huán)系統(tǒng) 部分 （ 圖 ） 。 技術(shù)中的營(yíng)養(yǎng)液在泵的驅(qū)動(dòng)下從貯液池流到種植槽內(nèi) ，具有效率高 、 設(shè)施穩(wěn)定并耐用 、 管理操作簡(jiǎn)單等特使作物根系充分接觸一層很薄的營(yíng)養(yǎng)液 ， 然后流回點(diǎn) ， 是最早成功應(yīng)用于商業(yè)化植物生產(chǎn)的無(wú)土栽培至儲(chǔ)蔵液池內(nèi) ， 形成循環(huán)式供液體系。 栽培技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單 、 設(shè)施投資少、 易于實(shí)時(shí)檢測(cè)與實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的 自動(dòng)化管理。但 栽培技術(shù)也存在：，一根系只能接觸淺層的營(yíng)養(yǎng)液， 對(duì)環(huán)境溫度 、 濕度的而丨丨 丨，緩沖能力小 ； 營(yíng)養(yǎng)液節(jié)不需要麵，圖深液流技術(shù)議議圖 營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)圖 浮板水培技術(shù)溫室園藝 丨 技術(shù)。技術(shù)還可以通過(guò)加熱或者冷卻營(yíng)養(yǎng)液是指通過(guò)噴霧裝置將霧狀的營(yíng)養(yǎng)液噴灑到作物的等措施來(lái)調(diào)節(jié)根系溫度， 具有良好的溫度調(diào)控作用根系上 ， 是在無(wú)土栽培技術(shù)中水肥氣協(xié)調(diào)得最好 。 栽培植物的根系大部分接觸營(yíng)養(yǎng)液 ，所的栽培方式 ， 霧培主要由栽培系統(tǒng)、 營(yíng)養(yǎng)液供以在調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)液與氧氣之間的關(guān)系較弱 ，需要的設(shè)給系統(tǒng) 、 控制系統(tǒng) 大部分組成。 霧培具有節(jié)約施設(shè)備復(fù)雜。水資源 、 水肥利用效率高、 操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn) 。 但？浮板水培技術(shù) 是霧培系統(tǒng)對(duì)電力供應(yīng)要求較高 ， 植物的根系生浮板水培技術(shù) （ ， 長(zhǎng)發(fā)育過(guò)于發(fā)達(dá)、 經(jīng)濟(jì)系數(shù)較低。 ） 是指作物定植在浮板上 （ 圖），霧培能夠促進(jìn)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的提高 ， 研浮板放置于營(yíng)養(yǎng)液中 ， 可 自 由漂浮的一種栽培究表明 ， 霧培能促進(jìn)網(wǎng)紋甜瓜植株生長(zhǎng) ， 提升產(chǎn)方式。 該技術(shù)是由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院和南京農(nóng)量和品質(zhì) 。 霧培下的馬鈴薯生長(zhǎng)速度快、生長(zhǎng)業(yè)大學(xué)研制成功的一種新型無(wú)土栽培系統(tǒng)，具有周期延長(zhǎng)還能提高馬鈴薯塊莖的繁殖能力 ，成本低 、 投資少 、 管理方便、 節(jié)能 、 實(shí)用等特點(diǎn) 。從而繁育出無(wú)毒高質(zhì)量的馬鈴薯種苗 。 霧氣還浮板水培技術(shù)適應(yīng)性廣 ， 在番茄 、 辣椒、 芹菜等可以提高麝香、 非洲 白蔘等藥用植物的產(chǎn)量 、 品多種蔬菜栽培上應(yīng)用取得良好效果。質(zhì)以及產(chǎn)品的均勻度 。？ 霧培基質(zhì)培霧培技術(shù)又稱噴霧栽培、 氣霧培（ 圖 ） ，基質(zhì)栽培是用固體基質(zhì) （ 介質(zhì) ） 固定植物根二 神，棚不僅能夠固定 、 支撐作物， 還充當(dāng)養(yǎng)分和水分的載體 ， 穩(wěn)定植物根系環(huán)境的作用。 根據(jù)栽培基質(zhì)的形態(tài)、 成分 、 形狀可分為無(wú)機(jī)基質(zhì)栽培 、機(jī)細(xì)栽培秈頻栽培 種類型。家議 緣￥機(jī)質(zhì)栽培是指以砂、礫、 陶粒、 巖棉 、 麟巖等麵爺賊培方圖 ） 。邊無(wú)機(jī)基質(zhì)生產(chǎn)成本低 、 消毒后可以重復(fù)利用 。無(wú)機(jī)基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分含量低 ， 作物所需的營(yíng)養(yǎng)圖 霧培圖 基質(zhì)培 溫室因藝 圓圖 無(wú)機(jī)基質(zhì)栽培圖 混合質(zhì)栽培圖 有機(jī)基質(zhì)栽培圖 有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培養(yǎng)分完全靠營(yíng)養(yǎng)液供給 ， 緩沖性較小 ， 對(duì)營(yíng)養(yǎng)合適的有機(jī)基質(zhì)是提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)至關(guān)重液的要求嚴(yán)格 一般情況下 ， 單一的無(wú)機(jī)基要的環(huán)節(jié)。質(zhì)不利于植物生長(zhǎng) ， 多種基質(zhì)按一定的比例配？ 混合基質(zhì)栽培比進(jìn)行種植更能促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育 ， 或者可 混合基質(zhì)栽培是指采用無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)、 有機(jī)以通過(guò)改變營(yíng)養(yǎng)液的成分有效地提高作物的產(chǎn)有機(jī) 、 有機(jī) 無(wú)機(jī)混合的基質(zhì)進(jìn)行植物栽培 （ 圖量和品質(zhì)。 ） 。 混合基質(zhì)是由結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的原料混合而？有機(jī)基質(zhì)栽培 成 ， 在水、 氣、 肥相互補(bǔ)充 、 混合基質(zhì)優(yōu)于單有機(jī)基質(zhì)栽培是將作物種植在天然或合成一基質(zhì) ， 是運(yùn)用廣泛 、 低成本、 使用效果穩(wěn)定的有機(jī)材料的栽培方式 （ 圖 ） 。 有機(jī)基質(zhì)主要的一種栽培方式 。 不同的作物對(duì)栽培基質(zhì)有樹(shù)皮 、 秸稈、 稻殼 、 蔗渣 、 苔蘚 、 堆肥 、 沼渣 、的理化性質(zhì)的需求是存在差異的 。 因此 ， 在不泥炭等。 有機(jī)基質(zhì)因來(lái)源不同而含有的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)同的作物育苗 、 生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)品品質(zhì)提升時(shí)需成分、 理化性質(zhì)等都存在較大差異 ， 并且基質(zhì)成要根據(jù)作物、 當(dāng)?shù)氐馁Y源而選擇適宜的栽培基分也隨著環(huán)境的改變而變化 。 基質(zhì)原料主要來(lái)質(zhì)配方。自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中剩余的生物質(zhì) ， 具有成本低 、？ 有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培高效、 減少營(yíng)養(yǎng)液流失 、 富含有機(jī)營(yíng)養(yǎng) 、 保水性有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培是指在有機(jī)基質(zhì)栽培的能好 、 環(huán)保等優(yōu)點(diǎn) 。 根據(jù)作物的特性， 選用基礎(chǔ)上施用有機(jī)固態(tài)肥后直接用清水灌溉作物的溫室園藝丨 一種無(wú)土栽培技術(shù)（ 圖 ） ， 是 世紀(jì) 年代發(fā)展前景。由 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研發(fā)的一種生基質(zhì)栽培是中國(guó)目前主要的無(wú)土栽培形式，態(tài)環(huán)保新型無(wú)土栽培方式。 有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽由于中國(guó)資源 、 環(huán)境存在很大的差異， 應(yīng)該根據(jù)培既具有傳統(tǒng)無(wú)土栽培的優(yōu)勢(shì) ， 也擁有營(yíng)養(yǎng)元素各地的資源情況選擇適合的栽培基質(zhì) ， 營(yíng)養(yǎng)液配齊全、 節(jié)約成本、生態(tài)、 高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。方也因各地水質(zhì)等的不同而進(jìn)行適合的調(diào)整 ， 發(fā)有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培形式主要有槽式栽培、展各地特色的無(wú)土栽培技術(shù)。 此外 ， 我們還需加袋式栽培 、 立體栽培。 通常 ， 生產(chǎn)上采用槽式栽強(qiáng)研究替代草炭和巖棉的無(wú)土栽培生態(tài)型基質(zhì) ，培方式 ， 主要有 種形式：一種是用磚砌成的，開(kāi)發(fā)生態(tài)型復(fù)合無(wú)土栽培基質(zhì) ， 優(yōu)化栽培基質(zhì)配另種是直接在水平面挖成槽型的簡(jiǎn)易栽槽 ， 在制技術(shù)， 研究無(wú)土栽培作物根區(qū)環(huán)境的調(diào)控技術(shù) ，生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)作物的株型選擇相應(yīng)的栽培營(yíng)養(yǎng)液的消毒技術(shù)和配套設(shè)施設(shè)備以及無(wú)土栽培槽。 同時(shí) ， 也應(yīng)根據(jù)作物的需求和當(dāng)?shù)氐馁Y源選灌溉自動(dòng)控制技術(shù)和配套裝備。擇經(jīng)濟(jì)、 高效的基質(zhì)。以 為代表的葉菜水培方式， 易于實(shí)現(xiàn)菜生的示準(zhǔn)化 、 自動(dòng)化 ， 是今后無(wú)土栽培重?zé)o土栽 技木的友展趨要的發(fā)展方向 。 為此 ， 需加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)液各種離子在中國(guó)無(wú)土栽培技術(shù)的廣泛應(yīng)用起步較晚，線檢測(cè)技術(shù) 、 營(yíng)養(yǎng)液自 動(dòng)配比技術(shù) 、 營(yíng)養(yǎng)液消毒無(wú)土栽培技術(shù)水平還處于不斷發(fā)展階段， 隨著技術(shù)以及機(jī)械化移栽等技術(shù)的研發(fā)。設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展 ， 未來(lái)無(wú)土栽培將會(huì)出現(xiàn)蓬勃植物工廠是高技術(shù)密集型植物生產(chǎn)系統(tǒng) ，發(fā)展的新局面 ， 無(wú)土栽培技術(shù)具有十分廣闊的也是未來(lái)設(shè)施園藝重要的發(fā)展方 向之一 ， 以和 技術(shù)為基礎(chǔ)的多種立體多層無(wú)土栽胃技術(shù) （ 圖 ） 已經(jīng)得到了開(kāi)發(fā)應(yīng)用 ，立體 ？ 層無(wú)土栽培借助栽培床和層架管路裝備 ，實(shí)現(xiàn)獅好啟減帛針莉奸。 能提高植齡產(chǎn)鮮， ？分麵水肥靴優(yōu)勢(shì) ， 拓展說(shuō)碰間 ， 提高土地利用效率。 但立體無(wú)殘 ，培中光照不足與均勻性的問(wèn)題值得重視， 應(yīng)該隱痛圖 立體無(wú)土栽培圖 無(wú)土栽培生產(chǎn)模型溫室園藝 加強(qiáng)改善光環(huán)境 （ 包括立體栽培形式、補(bǔ)光方境適應(yīng)性 灌厭排水學(xué)報(bào)， ， （）： 彳 式等 ） 的技術(shù)研究和開(kāi)發(fā) 。 ， 利用無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液的精準(zhǔn)可調(diào)性 ， 可用于 生產(chǎn)高品質(zhì)番茄 、哈密瓜以及功能性葉菜類 （ 如 富含蘿 卜 硫素 胡蘿 卜 素維生素維生 ） ， ，（） ：素 等 、 用于透析腎臟病患者食用的低鉀生菜與廿甘電、熱丄古祕(mì)工丄肚訪 丨描 ， ， ， 菠菜等 ） ， 建衛(wèi)：局效無(wú)土栽培盈利模式。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)也改變著傳統(tǒng) 農(nóng)業(yè)的種植 ， 使其向著智能化 、 集約化 、 高效 ， ， ，化的方向發(fā)展 。 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于無(wú)土栽培是現(xiàn)代息技術(shù)與無(wú)土栽培技術(shù) （ 圖 ） 相結(jié)合的產(chǎn) 郭世榮 無(wú)土栽培學(xué) 北京 ： 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社 ， 物。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無(wú)土栽培中主要應(yīng)用在對(duì)栽 周劍 ， 李天來(lái)，劉義玲 霉培對(duì)網(wǎng)紋麵生長(zhǎng)和產(chǎn)量及品質(zhì)培環(huán)境相關(guān)參數(shù)的智能化監(jiān)控和調(diào)節(jié) ， 以及輔 影響 北方園藝，（）： 助人工進(jìn)行智能化管理， 感知和調(diào)控栽培基質(zhì) ， ， ， 或營(yíng)養(yǎng)液溫度 、 營(yíng)養(yǎng)液組成 、 、 水分含量 、 植物生長(zhǎng)等相關(guān)指標(biāo) ， 最終實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)和 效益的最大化。 ？ ， ， （） ： 參考文獻(xiàn) 萬(wàn)軍 國(guó)內(nèi)外無(wú)土栽培技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)， （）： ， ，（） ： 張軼婷 ，劉厚誠(chéng) 曰本植物工廠的關(guān)鍵技術(shù)及生產(chǎn)實(shí)例 農(nóng) ， ， ， 業(yè)工程技術(shù) （ 溫室園藝 ） ， ，（ ）： 杜艷艷 國(guó)內(nèi)外設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)硏究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì) 廣東農(nóng) ， ， 業(yè)科學(xué) ， ， （） ： ， 蔣衛(wèi)杰，鄧杰 ， 余宏軍 設(shè)施園藝發(fā)展概況 、 存在問(wèn)題與產(chǎn)業(yè) ， ， ： 發(fā)展建議 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， ，（ ）： 李婷婷 ， 馬蓉麗， 成妍 ， 等？ 中國(guó)蔬菜基質(zhì)栽培硏究新進(jìn)展， ： 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào) ， ， （）： ， ， ，（）： 陳海生？ 營(yíng)養(yǎng)液膜條件下櫻桃番茄生長(zhǎng)和生理特性研究 ？ 農(nóng) 機(jī)化硏究 ， ，（ ） ： ， ，（）： ， ， 彳 李耀龍，季延；母，于平彬，等 ？基于不同基質(zhì)理化特性的無(wú)土 （ ） 栽培混合基質(zhì)篩選 ？ 北方園乙 ， ， （） ： ， （ ）： 陳海生，劉天寶，鄭舂明，等 營(yíng)養(yǎng)液膜水培櫻桃番茄對(duì)弱光作者簡(jiǎn)介 ： 李霞 （ ），女，四川萬(wàn)源人，碩士的逆境適應(yīng)性 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) ， ， （ ） ： 硏究生 ， 研究方向?yàn)樵O(shè)施農(nóng)業(yè) 。 陳海生 ，朱兆平 高溫脅迫條件下?tīng)I(yíng)養(yǎng)液膜水培櫻桃番茄的逆 丨 田尸白丨 丨 引用信息 】 李霡 張軼婷 劉厚誠(chéng) ？ 無(wú)土栽培技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) ， ， （ ） ： 溫室園藝