蔬菜无土栽培技术

第四章 蔬菜无土栽培

第一节 概述

一、无土栽培的概念

自古以来，作物都是种植在土壤上的。在英文中农业为Agriculture，Agri意为土壤，Culture为栽培种植，两者合起来就是在土壤种植的意思，可见农业离不开土壤。而无土栽培（Soilless Culture）是一种不用土壤，而使用溶解于水的各种盐类所配制的营养液和其它非土基质及适当的设备来栽培作物的农业高新技术。这种利用无机营养液代替土壤和有机质向作物提供完全营养的栽培方式，不仅改变了传统农业生产对大自然和土壤 环境的依附，为农业的工厂化、现代化奠定了基础。而且能最大限度地满足作物对营养之元素要求，为作物的优质高产创造了最佳条件，同时也降低了土壤栽培中因防治病虫害造成的农药污染。为无污染食品的生产和可持续农业的发展开辟了新的途经。

随着世界各国有机农业的发展，人们对无土栽培越来越赋予更新更广的涵义，凡是不用土壤，用各种无机，有机基质配合适当的有机肥料及少量无机肥料来栽培作物的方式也属于无土栽培的范畴。这种有机生态型无土栽培方式更符合有机或绿色食品生产的要求。

二、无土栽培发展概况

原始的无土栽培：在国内，我国劳动人民早在宋朝（约21世纪）就有生产豆芽的习惯，其实为一种古老而原始的无土栽培。南方的“船户”用竹筏在上面种植一些水生蔬菜，随着船舶在江河湖泊中流动，成为一个“流动菜园”。在室内，人们用碟子养植水仙及蒜苗。在国外，墨西哥人阿兹提g于17世纪就使用“漂浮花园”种植蔬菜，而克什米尔人在水中用轻质框架进行蔬菜种植已有几个世纪的历史了，这些都是无土栽培的原始萌芽。

1840年 李比希提出了植物矿质营养学说，并否定了当时流行的腐殖质营养学说。他指出，腐殖质是在地球上有了植物以后才出现的，而不是在植物出现以前，因此植物的原始养分只能是矿物质。这就是矿质营养学说的主要论点。这是无土栽培的理论基础。

1842年 卫格曼和波斯托罗夫 用白金碎屑来支撑植物，加入硝铵和溶有植

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物灰分浸提液的蒸馏水栽培植物获得成功，是营养液栽培的最早模式。

1860～1865年德国沙奇斯（Sachs）和克诺普（Knop）明确了植物体含N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等营养元素，用KNO3、Ca（NO3）2、KH2PO4、MgSO4和FeCl3配制成营养液栽培植物取得成功-最早的水培法（现代无土栽培技术的先驱）。

20世纪30年代美国霍克兰（Hoagland）和阿农（Arnon）报道了营养液中添加微量元素的必要性，提出了标准营养配方，目前世界各地仍在使用。

1929年美国加洲大学格里克应用HoagLand配方栽培番茄，株高7.5m，收果实14kg，成为第一个将无土栽培用于商业化生产的人，并于1933年取得水培植物设施专利，无土栽培技术进入生产应用阶段。

1935年在格里克的指导下，泛美航空公司在太平洋中部威克岛上建起了建造了8000m2蔬菜无土栽培生产基地，向航班乘客供应新鲜蔬菜。从此，水培生产技术很快传到欧洲和亚洲。

二战期间，盟军在许多战略性荒岛建立大规模无土栽培基地生产蔬菜解决军需。1946年驻日本美军在东京的调布市和大津市建起了当时世界最大的无土栽培基地，两地合计22hm2，日本也因此受益，很快掌握了这一新兴技术，对日本无土栽培的发展起很大的推动作用。

1955年成立国际无土栽培学会，1963年召开第一届国际无土栽培会议，每4年举行一次。

1970年丹麦（grodan）公司开发岩棉培。

1973年英国人Cooper发明营养液膜技术（NFT：Nutrient Film Technique）。 进入80年代，开发了喷雾培（aeroponics）。

20世纪80年代后期和90年代初，无土栽培的集约化、现代化、自动化、工厂化和高产、优质、高效、低耗。

进入90年代以后各国立足本国条件，寻找适合本国的无土栽培方式。如北美的锯木培、日本的水耕法、英国的NFT法、荷兰、法国、丹麦的岩棉培、中东的砂、砾培、，中国的有机生态型无土栽培。

三、无土栽培的优越性

（一）提早成熟，增加产量 无土栽培可以为作物的生长发育提供良好的根际环境、充足的水分和各种营养物质，为作物早熟高产创造了合理的库、源、

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流基础，因此无土栽培的蔬菜与土壤栽培相比表现为早熟高产，果菜类一般提早5～7d成熟，产量可提高1～数倍。以荷兰为例，番茄无土栽培年产量达52kg/m2，土壤栽培仅为22kg/m2，黄瓜无土栽培年产量可达70kg/m2，土壤栽培仅为25kg/m2，美国宇航局将无土栽培技术应用到航天飞机上的番茄生产，可年产番茄125kg/m2。

（二）增进品质，清洁卫生无污染 无土栽培蔬菜的品质较土壤栽培有很大程度的提高。如番茄，其产品不仅有良好的外观（形状与颜色），而且维生素与矿物质的含量增加，其中维生素C含量增加30%，维生素A含量稍有增加，矿物质含量增加近一倍(表4－1) 此外果实的硬度与耐贮性也较土壤栽培有所提高。尤其是无土栽培蔬菜不直接向作物施用人畜粪尿，不受工业“三废”污染，隔绝了土壤污染源，土壤病虫害减少，杀虫剂，杀菌剂的机率小，是生产最

净无污染蔬菜的洁佳方式。

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