溫室園藝 2016 05 70 無土栽培技術(shù)的概念 無土栽培是一種不用天然土壤來栽培植物的 方法 在相對(duì)封閉的根際環(huán)境中 人工供給水肥 營(yíng)養(yǎng) 來滿足植物正常乃至更好地生長(zhǎng)的一項(xiàng)技 術(shù)手段 與種在土壤中的植物有所不同 其根系 生長(zhǎng)的空間是在與自然環(huán)境隔離并處在受 局限 的空間中 完全擺脫了自然土壤不利于植物生長(zhǎng) 的束縛 換句話說 一些自然土壤的調(diào)節(jié)功能與 作用被 削弱 比如 土壤栽培植物根系可以 縱深或橫向發(fā)展 只要具備其生長(zhǎng)的必要條件 空 間 水分 營(yíng)養(yǎng) 根系就能無限外延生長(zhǎng) 可 以吸收利用到非人為提供的水 肥 氣資源 通 常栽培在土壤中的植物 其生長(zhǎng)也不需要完全依 賴人為提供的水肥條件 這就是生長(zhǎng)在土壤中的 植物所擁有的 先天 自然優(yōu)勢(shì) 然而 對(duì)于一些種植在土質(zhì)較差 土層瘠薄 關(guān)于無土栽培發(fā)展中若干問題的探討 1 無土栽培技術(shù)推廣的受眾定位 汪曉云 1 劉士哲 2 高麗紅 3 1 北京綠東國(guó)創(chuàng)農(nóng)業(yè)科技有限公司 北京 100081 2 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)無土栽培技術(shù)研究室 廣州 510642 3 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜學(xué)系 北京 100193 溫室園藝 2016 05 70 立體水培葉菜 引言 無土栽培技術(shù)作為一種先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù) 在中國(guó)開始應(yīng)用 也有三 四十年的歷史 了 特別是最近十幾年來 伴隨著溫室大 棚 塑料管道 自動(dòng)控制裝置的應(yīng)用以及 無土栽培技術(shù)的成熟和原材料價(jià)格的降低 同時(shí)伴隨著投資者和消費(fèi)者對(duì)無土栽培生 產(chǎn)設(shè)施和生產(chǎn)產(chǎn)品的廣泛認(rèn)可 以及中國(guó) 各地國(guó)家級(jí) 省級(jí) 市縣級(jí)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)農(nóng) 業(yè)科技示范園的建設(shè) 作為體現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 科技 高點(diǎn) 的無土栽培技術(shù) 90 以上 的農(nóng)業(yè)園區(qū)都會(huì)進(jìn)行示范展示 也極大地 推動(dòng)了無土栽培技術(shù)的迅猛發(fā)展 而且伴 隨著我國(guó)休閑觀光農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展 無土 栽培技術(shù)與各種造型奇特的立體無土栽培 設(shè)施備受推崇 在諸多農(nóng)業(yè)休閑觀光園中 無土栽培技術(shù)已成為不可或缺的元素 城 市化發(fā)展 城市環(huán)境污染以及食品安全隱 患的存在 可以不用土壤來種植蔬菜 花 卉植物的 干凈 種植模式 也逐漸被城 市家庭種植愛好者接受 無土栽培正悄然 進(jìn)入了城市的家庭陽(yáng)臺(tái) 屋頂?shù)葓?chǎng)所 本文的幾位作者從事無土栽培技術(shù)教 學(xué) 研究和生產(chǎn)推廣工作二 三十年來 在 實(shí)際應(yīng)用無土栽培技術(shù)方面積累了一定的經(jīng) 驗(yàn) 現(xiàn)將在栽培技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中遇到的各種 問題和獲得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行一些總結(jié) 提出 個(gè)人的觀點(diǎn) 供業(yè)內(nèi)人士分享 探討和交流 溫室栽培 Greenhouse Culture DOI 10 16815 ki 11 5436 s 2016 13 013 溫室園藝 2016 05 71 降水少的地區(qū)的植物 土壤栽培的自然優(yōu)勢(shì)并不 明顯 其對(duì)人工施肥 灌溉的依賴程度相對(duì)較高 否則就很難生長(zhǎng)好 無論是土層深厚 肥沃還是 土層薄 肥力差的土壤 因非封閉 隔離的根圈 環(huán)境 通常人為施肥 灌溉所發(fā)揮的功效都會(huì)被 自然因素削減 也就是土壤的 緩沖性 能平衡 或削減人為因素的作用 通常土壤栽培條件下 只要不是長(zhǎng)期干旱缺 水或特殊災(zāi)害天氣 植物生長(zhǎng)無需人們天天管理 依靠自然的 恩賜 就能有一定的收成 就是因 為土壤栽培有此優(yōu)越的 不被人所認(rèn)識(shí)的 潛在 優(yōu)勢(shì) 人們習(xí)以為常地形成了 惰性 思維 將此思維 慣性 地帶到無土栽培中 最終產(chǎn)生 了覺得無土栽培不如土壤栽培 容易 生產(chǎn)風(fēng) 險(xiǎn)大 產(chǎn)量不高 品質(zhì)沒保證 效益低等問題 無土栽培技術(shù)的核心 無土栽培的本質(zhì)是 不用土 也就是讓植 物根系生長(zhǎng)離開土壤這個(gè)自然載體 在人為提供 的 受局限的 封閉的環(huán)境中生長(zhǎng) 植物生長(zhǎng)所 需的水 肥 氣條件完全人為提供和創(chuàng)造 基本 排除了自然土壤的水肥 恩賜 人為創(chuàng)造的根際生長(zhǎng)載體 為植物根系生長(zhǎng) 和水肥吸收提供了較為優(yōu)越的物理 化學(xué)環(huán)境 使根系生長(zhǎng)環(huán)境具備良好的疏松 透氣 保水等 物理性狀和適宜的酸堿度 營(yíng)養(yǎng)均衡 養(yǎng)分快速 供應(yīng)等化學(xué)性狀的條件下 作物能以最小的根量 最小的根際容積發(fā)揮其最大的水肥吸收功能 從 而滿足地上部生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部水分和營(yíng)養(yǎng) 而且這種供給機(jī)制不是間斷 波動(dòng)的 而是必須 均衡的 這和傳統(tǒng)土壤栽培的水肥供給完全不同 如 土壤栽培作物的番茄 黃瓜 通常以基肥 若干次追肥 若干次灌水的方式來實(shí)現(xiàn)即可 而 無土栽培的水肥是一體化的 是需要每天均衡多 次供給水肥的一種栽培方式 無土栽培在日本叫做營(yíng)養(yǎng)液栽培 也就是栽 培過程中完全是 營(yíng)養(yǎng)液管理 的栽培技術(shù) 而 人們通常不去理解 營(yíng)養(yǎng)液 這個(gè)詞 只理解營(yíng) 養(yǎng)液栽培就是無土栽培的另一種提法 無土栽培 的核心技術(shù)就是營(yíng)養(yǎng)液調(diào)配與管理的技術(shù) 掌握 了營(yíng)養(yǎng)液調(diào)配與供給的管理技術(shù) 才能從事真正 意義上的無土栽培 那么 營(yíng)養(yǎng)液是什么 為什么稱為 營(yíng)養(yǎng)液 在 無土 與人為配制的少量基質(zhì)載體中 基質(zhì) 所含的 養(yǎng)分 極其 微量 而且不全面 基 質(zhì)中不能一次性添加足量的 營(yíng)養(yǎng)肥 來支撐植 物一生生長(zhǎng)發(fā)育所需的養(yǎng)分 需要均衡提供 全 營(yíng)養(yǎng) 全部必需元素 供給的營(yíng)養(yǎng)需要通過 水來溶解 稀釋 并與水同步輸送供給植物 通 常把這種含有植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的全部營(yíng)養(yǎng)元 素的 液體 稱為 營(yíng)養(yǎng)液 還有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是 配制營(yíng)養(yǎng)液的原料中不能含有任何有害物質(zhì) 重 金屬 動(dòng)植物非必需元素 病原微生物 原料 應(yīng)當(dāng)是 速溶 和 高溶 的 即要求全部快速 溶解 而國(guó)內(nèi)不少無土栽培從業(yè)人士 很少關(guān)注 營(yíng)養(yǎng)液栽培 這個(gè)專業(yè)用詞 而只從通俗的 無 土栽培 這個(gè)詞去理解 認(rèn)為是不用土來栽培 就是無土栽培 無土栽培技術(shù)的核心其實(shí)就是營(yíng)養(yǎng)液 沒 有或不用營(yíng)養(yǎng)液來灌溉 就失去了無土栽培的 應(yīng)有科學(xué)意 義 也難以 發(fā)揮無土栽 培技術(shù)的應(yīng) 有優(yōu)勢(shì)和生 產(chǎn)潛力 一些從業(yè) 者通常用土 壤栽培的經(jīng) 驗(yàn)和慣性思 維來為無土 栽培植物供 給營(yíng)養(yǎng)和水 分 從而出現(xiàn)種種不同層面的 無土 栽培方法 雖然植物也能 生長(zhǎng)和開花結(jié)果 但產(chǎn)量 品質(zhì) 安全性得不到保障 由于使用化肥 有機(jī)肥 雜質(zhì) 基質(zhì)袋培番茄 溫室園藝 2016 05 72 重金屬 鹽分含量較高且有可能帶來致病微生物 的危害 作為 營(yíng)養(yǎng)源 并用土壤栽培的灌溉 用水 如未經(jīng)處理的雨水 河水 井水 來直接 配制 營(yíng)養(yǎng)液 或直接灌溉 其結(jié)果是肥料 灌 溉水中的雜質(zhì) 重金屬 鹽分很快就在根際周圍 富集積累 植物還沒生長(zhǎng)到應(yīng)有的階段 根際環(huán) 境的理化性狀已使植物 不堪忍受 產(chǎn)生各種 脅 迫 因子 因無土栽培把植物根系限定在有限 的范圍內(nèi) 根系無法擺脫受 脅迫 的根際環(huán)境 輕則根系萎縮 扭曲 短縮 地上部莖葉 墨綠 發(fā)暗或邊沿干枯 番茄果實(shí) 臍腐 黃瓜出 現(xiàn) 蜂腰瓜 彎瓜 大頭瓜 等 重則根系死亡 番茄會(huì)重新發(fā)根 下部老葉黃化似缺素 上部逐 漸瘦弱 果實(shí)變小 根系再生能力較弱的黃瓜則 直接萎蔫 死亡 所以 從事無土栽培者 必須充分認(rèn)識(shí)到無 土栽培的核心就是營(yíng)養(yǎng)液 本質(zhì)就是 營(yíng)養(yǎng)液栽 培 不僅配制營(yíng)養(yǎng)液的原料要講究 對(duì)營(yíng)養(yǎng)液 的均衡供給更是需要標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)來支撐 絕不能憑 土壤栽培的水肥管理經(jīng)驗(yàn)來給無土栽培植物 施 肥 澆水 無土栽培效益如何計(jì)算 無土栽培是一種可控的植物栽培方法 既然 是一種農(nóng)作物的生產(chǎn)技術(shù)手段 自然要關(guān)注其生 產(chǎn)的實(shí)際意義與效益 尤其是經(jīng)濟(jì)效益問題 一 直是人們關(guān)注的焦點(diǎn) 生產(chǎn)效益的問題其實(shí)涉及多種影響因素 而 且無土栽培沒有脫離農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的根本屬性 農(nóng)產(chǎn) 品的價(jià)值和效益隨不同年份 不同季節(jié) 不同地 區(qū) 不同消費(fèi)群體甚至是不同的銷售渠道而有很 大差別 無土栽培是一種新型的農(nóng)耕技術(shù)手段 是一種 高投入 高技術(shù)要求的技術(shù) 而并非就是一種具 有很高經(jīng)濟(jì)效益的致富工具 它可以解決 無地 可種和 有地不可種 的問題 如果一個(gè)地區(qū)或 一個(gè)企業(yè) 農(nóng)戶有很好的 宜耕地 除非他需 要生產(chǎn)出更高質(zhì) 更安全 更有營(yíng)養(yǎng) 及更高價(jià) 值的農(nóng)產(chǎn)品 否則就不一定需要進(jìn)行無土栽培 從這種意義上來講 如果一塊地根本不具備生產(chǎn) 價(jià)值 而需要尋求其可利用價(jià)值 那么 投資或 采用無土栽培就顯得更有意義了 例如 在目前 已被污染 且難以治理的土壤 就可以通過無土 栽培技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)土地的利用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益 無土栽培是可控或相對(duì)可控的農(nóng)業(yè)新技術(shù) 其優(yōu)點(diǎn)是 可控 可以在一定程度上排除外界 因素的干擾 農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)可以根據(jù)人類生活和健 康需求進(jìn)行 定制 可以生產(chǎn)無污染 營(yíng)養(yǎng)全 面或具有特殊功能的健康產(chǎn)品 而這一切是傳統(tǒng) 土壤栽培所實(shí)現(xiàn)不了的 土壤栽培會(huì)受到土壤本 身的礦物質(zhì) 微生物乃至地下水等綜合因素的影 響和干擾 無法按照我們?cè)O(shè)定的目標(biāo)來生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn) 品 土壤中含有什么 礦物質(zhì) 其生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn) 品中就含有什么 這是毋庸置疑的事實(shí) 所以 相比而言 無土栽培更有可能生產(chǎn)出合乎人們?cè)?望的優(yōu)質(zhì)健康產(chǎn)品 這是用一般農(nóng)產(chǎn)品所不能衡 量的價(jià)值所在 最近十幾年來 中國(guó)從一個(gè)勞動(dòng)力資源大國(guó) 迅速發(fā)展為勞動(dòng)力資源匱乏的國(guó)家 勞動(dòng)力成本 迅速上升 農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的質(zhì)量日益下降 80 90 后的年輕人不愿繼承父輩的農(nóng)耕衣缽 其主要原 因是傳統(tǒng)農(nóng)耕方式勞動(dòng)強(qiáng)度大 經(jīng)驗(yàn)行為太強(qiáng) 而且越來越多的設(shè)施農(nóng)業(yè)老產(chǎn)區(qū) 因長(zhǎng)期土壤連 作 次生鹽漬化和病蟲害日益嚴(yán)重 防控成本增 大 產(chǎn)品安全隱患增高 溫室棄耕現(xiàn)象開始迅速 溫室園藝 2016 05 72 屋頂 DFT 水培奶白菜 芹菜 生菜 溫室園藝 2016 05 73 蔓延 勞動(dòng)力資源的短缺 帶來設(shè)施農(nóng)業(yè)的勞動(dòng)力成 本迅速上升 與 20 年前的溫室單位面積 無土栽培 設(shè)施的硬件投入相比 現(xiàn)在溫室及其無土栽培設(shè)施的 成本投入不但沒有升高反而有所下降 常規(guī)土壤栽培 的農(nóng)資成本 有機(jī)肥 化肥等農(nóng)資 比 20 年前平均 上升 1 倍以上 直接成本與間接成本 而無土栽培 的營(yíng)養(yǎng)液成本上升幅度沒有超過 80 而現(xiàn)在勞動(dòng) 力成本比 20 年前上升了 20 40 倍 作為省工 省力 可以通過機(jī)械化 標(biāo)準(zhǔn)化 工廠化 智能化生產(chǎn)的無 土栽培 其投資及技術(shù)應(yīng)用的 經(jīng)濟(jì)性 優(yōu)勢(shì)開始日 益顯現(xiàn) 而這正是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展及年輕人愿意為之投 入的一種 高效 高品質(zhì) 有身份 的新型職業(yè) 無土栽培技術(shù)是為普通農(nóng)民準(zhǔn)備的嗎 無土栽培技術(shù)在國(guó)內(nèi)從研究到生產(chǎn)應(yīng)用已經(jīng)有 三十多年歷史 基本已經(jīng) 中國(guó)化 了 各地科研單位 大專院校研究開發(fā)了數(shù)十種適合農(nóng)民生產(chǎn)應(yīng)用的無 土栽培模式和技術(shù) 大多數(shù)以普通一家一戶的農(nóng)民 為推廣對(duì)象 解決了設(shè)施環(huán)境下退化土壤的可持續(xù) 利用問題 是我國(guó)目前最主要的無土栽培方式 其 設(shè)施簡(jiǎn)易 投資少 操作方便 用一句俗語(yǔ)來概括 叫 無土的有土化種植 施肥按照土壤栽培的基 肥 追肥的施肥方式 肥料主要是發(fā)酵后的雞糞 牛糞 豬糞 羊糞及三元復(fù)合肥 磷二銨等普通化肥 按一定比例混入基質(zhì)中 灌溉采用清水滴灌 水肥 不耦合 不同步 仍然以經(jīng)驗(yàn)管理為主 依據(jù)植株 長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行追肥 并且追肥多以普通化肥 通 常是三元素復(fù)合肥 為主 基本沿用土壤栽 培技術(shù) 因此 經(jīng)驗(yàn)豐富的生產(chǎn)者 可以獲 得較高產(chǎn)量和效益 而缺乏經(jīng)驗(yàn)者則問題較 多 抱怨 無土栽培 技術(shù)不可靠 對(duì)于采用全元素營(yíng)養(yǎng)液栽培的無土栽培模 式和技術(shù) 因完全不同于土壤栽培的規(guī)范操作 流程 尤其是一些檢測(cè)和控制 EC pH 的操作 對(duì)于文化水平不高 手腳又 不靈活 的普通 農(nóng)民來說 實(shí)施起來更加困難 加上這種全營(yíng) 養(yǎng)液無土栽培模式的設(shè)施裝備標(biāo)準(zhǔn)化程度相對(duì) 較高 一次性投資大 也不適合小農(nóng)戶來投資 以營(yíng)養(yǎng)液為核心的無土栽培不同于傳統(tǒng)土 壤栽培 是基于許多現(xiàn)代科技要素集成的新 型農(nóng)業(yè)技術(shù) 無法憑直觀的感知和經(jīng)驗(yàn)來栽 培植物 而是需要設(shè)施裝備的正常運(yùn)行和水 肥 環(huán)境要素系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與配合 才能完成 植物正常生長(zhǎng)發(fā)育和整個(gè)生產(chǎn)過程 與通過 純 勞作 就可獲得 經(jīng)驗(yàn)積累 與農(nóng)產(chǎn)品 收成的傳統(tǒng)農(nóng)耕方式截然不同 需要對(duì)從業(yè) 者進(jìn)行系統(tǒng)的專業(yè)理論培訓(xùn)教育 使其成為 產(chǎn)業(yè)工人 來操作無土栽培系統(tǒng) 作者簡(jiǎn)介 汪曉云 1966 男 浙江常山人 北京綠東國(guó)創(chuàng)農(nóng)業(yè)科技有限公司董事長(zhǎng) 長(zhǎng)期從事 蔬菜無土栽培技術(shù)研究與推廣 立體基質(zhì)栽培的葉菜