無(wú)土種植技術(shù)的概況

無(wú)土種植技術(shù)的概況

　　無(wú)土栽培是以草炭或森林腐葉土、膨脹蛭石等輕質(zhì)材料做育苗基質(zhì)固定植株，讓植物根系直接接觸營(yíng)養(yǎng)液，采用機(jī)械化精量播種一次成苗的現(xiàn)代化育苗技術(shù)。選用苗盤(pán)是分格室的，播種一格一粒，成苗一室一株，成苗的根系與基質(zhì)互相纏繞在一起，根坨呈上大下小的塞子形，一般叫穴盤(pán)無(wú)土育苗。

　　一、原理

　　無(wú)土栽培(soilless culture) 不用土壤，用其它東西培養(yǎng)

　　植物的方法，包括水培、霧(氣)培、基質(zhì)栽培。19世紀(jì)中，W.克諾普等發(fā)明了這種方法。到20世紀(jì)30年代開(kāi)始把這種技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。在二十一世紀(jì)人們進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)，使得無(wú)土栽培發(fā)展起來(lái)。無(wú)土栽培中用人工配制的培養(yǎng)液，供給植物礦物營(yíng)養(yǎng)的需要。無(wú)土栽培是一種不用天然土壤而采用含有植物生長(zhǎng)發(fā)育必需元素的營(yíng)養(yǎng)液來(lái)提供營(yíng)養(yǎng)，使植物正常完成整個(gè)生命周期的栽培技術(shù)。在無(wú)土栽培技術(shù)中，能否為植物提供一種比例協(xié)調(diào)，濃度適量的營(yíng)養(yǎng)液，是栽培成功的關(guān)鍵。

　　二、分類(lèi)

　　(一)水培

　　水培是指植物根系直接與營(yíng)養(yǎng)液接觸，不用基質(zhì)的栽培方法。

　　最早的水培是將植物根系浸入營(yíng)養(yǎng)液中生長(zhǎng)，這種方式會(huì)出現(xiàn)缺O(jiān)2現(xiàn)象，影響根系呼吸，嚴(yán)重時(shí)造成料根死亡。為了解決供O2 問(wèn)題，英國(guó)Cooper在1973年提出了營(yíng)養(yǎng)液膜法的水培方式，簡(jiǎn)稱(chēng)”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一層很薄的營(yíng)養(yǎng)液(0.5-1厘米)層，不斷循環(huán)流經(jīng)作物根系，既保證不斷供給作物水分和養(yǎng)分，又不斷供給根系新鮮O2。NFT法栽培作物，灌溉技術(shù)大大簡(jiǎn)化，不必每天計(jì)算作物需水量，營(yíng)養(yǎng)元素均衡供給。根系與土壤隔離，可避免各種土傳病害，也無(wú)需進(jìn)行土壤消毒。

　　此方法栽培植物直接從溶液中吸取營(yíng)養(yǎng)，相應(yīng)根系須根發(fā)達(dá),主根明顯比露地栽培退化. 例：黃瓜無(wú)限型生長(zhǎng)，主蔓可達(dá)10----15M 主根 根系: 45CM以葉菜類(lèi)水培為例簡(jiǎn)單地介紹葉菜類(lèi)水培的意義及其基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)。

　　1.葉菜類(lèi)水培的意義

　　絕大多數(shù)葉菜類(lèi)蔬菜采用水培方式進(jìn)行，其原因是：

　　(1)產(chǎn)品質(zhì)量好 葉菜類(lèi)多食用植物的莖葉，如生菜、菊苣這樣的葉菜還以生食為主，這就要求產(chǎn)品鮮嫩、潔凈、無(wú)污染。士培蔬菜容易受污染，沾有泥土，清洗起來(lái)不方便，而水培葉菜類(lèi)比土培葉菜質(zhì)量好，潔凈、鮮嫩、口感好、品質(zhì)上乘。(2)適應(yīng)市場(chǎng)需求 ，可在同一場(chǎng)地進(jìn)行周年栽培。葉菜類(lèi)蔬菜不易貯藏，但為了滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，需要周年生產(chǎn)。土培葉菜倒茬作業(yè)繁瑣，需要整地作畦，定植施肥，澆水等作業(yè)，而無(wú)土栽培換茬很簡(jiǎn)單，只需將幼苗植入定植孔中即可，例如生菜，一年365天天天可以播種、定植、采收，不間斷地連續(xù)生產(chǎn)。所以水培方式便于茬口安排，適合于計(jì)劃性、合同性生產(chǎn)。

　　(3)解決蔬菜淡季供應(yīng)的良好生產(chǎn)方式葉菜類(lèi)一般植株矮小，無(wú)需要增加支架設(shè)施，故設(shè)施投資小于果菜類(lèi)無(wú)土栽培。水培蔬菜生長(zhǎng)周期短，周轉(zhuǎn)快。水培方式又屬設(shè)施生產(chǎn)，一般不易被臺(tái)風(fēng)所損壞。沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)季節(jié)能供應(yīng)新鮮蔬菜的農(nóng)戶(hù)往往可以獲得較高利潤(rùn)。

　　(4)不需中途更換營(yíng)養(yǎng)液，節(jié)省肥料 由于葉菜類(lèi)生長(zhǎng)周期短，如果中途無(wú)大的生理病害發(fā)生，一般從定植到采收只需定植時(shí)配一次營(yíng)養(yǎng)液，無(wú)需中途更換營(yíng)養(yǎng)液。果菜類(lèi)由于生長(zhǎng)期長(zhǎng)，即使無(wú)大的生理病害，為保證營(yíng)養(yǎng)液養(yǎng)分的均衡，則需要半量或全量更新?tīng)I(yíng)養(yǎng)液。

　　(5)經(jīng)濟(jì)效益高 水培葉菜可以避免連作障害，復(fù)種指數(shù)高。設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)率一年高達(dá)20茬以上，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益高。為此一般葉菜類(lèi)蔬菜常采用水培方式進(jìn)行。

　　(二)霧培

　　又稱(chēng)氣增或霧氣培。它是將營(yíng)養(yǎng)液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根系上，根系懸掛于容器的空間內(nèi)

　　無(wú)土栽培分類(lèi)部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距離鉆孔，于孔中栽培作物。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(nèi)通過(guò)，向懸垂下來(lái)的根系上噴霧。一般每間隔2-3分鐘噴霧幾秒鐘，營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)利用，同時(shí)保證作物根系有充足的氧氣。但此方法設(shè)備費(fèi)用太高，需要消耗大量電能，且不能停電，沒(méi)有緩沖的余地，還只限于科學(xué)研究應(yīng)用，未進(jìn)行大面積生產(chǎn)，因此最好不要用此方法。此方法栽培植物機(jī)理同水培，因此根系狀況同水培。

　　(三)基質(zhì)栽培

　　它是無(wú)土栽培中推廣面積最大的一種方式。它是將作物的根系固定在有機(jī)或無(wú)機(jī)的基質(zhì)中，通過(guò)滴灌或細(xì)流灌溉的方法，供給作物營(yíng)養(yǎng)液。栽培基質(zhì)可以裝入塑料袋內(nèi)，或鋪于栽培溝或槽內(nèi)?；|(zhì)栽培的營(yíng)養(yǎng)液是不循環(huán)的，稱(chēng)為開(kāi)路系統(tǒng)，這可以避免病害通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)而傳播。

　　基質(zhì)栽培緩沖能力強(qiáng)，不存在水分、養(yǎng)分與供O2之間的矛盾，且設(shè)備較水培和霧培簡(jiǎn)單，甚至可不需要?jiǎng)恿Γ酝顿Y少、成本低，生產(chǎn)中普遍采用。從我國(guó)現(xiàn)狀出發(fā)，基質(zhì)栽培是最有現(xiàn)實(shí)意義的一種方式。

　　三、優(yōu)點(diǎn)

　　幼苗生長(zhǎng)迅速，苗齡短，根系發(fā)育好，幼苗健壯、整齊，定植后緩苗時(shí)間短，

　　水培花卉易成活。不論是基質(zhì)育苗還是營(yíng)養(yǎng)液育苗，都可保證水分和養(yǎng)分供應(yīng)充足，基質(zhì)通氣良好。同時(shí)，無(wú)土育苗便于科學(xué)、規(guī)范管理。

　　(一)節(jié)約用水

　　據(jù)科研部門(mén)的在北京地區(qū)秋季進(jìn)行大棚黃瓜無(wú)土栽培試驗(yàn)，46天中澆水(營(yíng)養(yǎng)液)共21.7立方米。若進(jìn)行土培，46天中至少澆水5-6次，需用50-60立方米的水，統(tǒng)計(jì)結(jié)果，節(jié)水率為50-66.7%。節(jié)水效果非常明顯，是發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)的有效措施之一。無(wú)土栽培不但省水，而且省肥，一般統(tǒng)計(jì)認(rèn)為土栽培養(yǎng)分損失比率約50%左右，我國(guó)農(nóng)村由于科學(xué)施肥技術(shù)水分低，肥料利用率更低，僅30-40%，一半多的養(yǎng)分都損失了，在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的過(guò)程很復(fù)雜，不僅有很多損失，而且各種營(yíng)養(yǎng)元素的損失不同，使土壤溶液中各元素間很難維持平衡。而無(wú)土栽培中，作物所需要的各種營(yíng)養(yǎng)元素，是人為配制成營(yíng)養(yǎng)液施用的，不僅不會(huì)損失，而且保持平衡，根據(jù)作物種類(lèi)以及同一作物的不同生育階段，科學(xué)地供應(yīng)養(yǎng)分，所以作物生長(zhǎng)發(fā)育健壯，生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，增產(chǎn)潛力可充分發(fā)揮出來(lái)。

　　(二)清潔衛(wèi)生

　　無(wú)土栽培施用的是無(wú)機(jī)肥料，沒(méi)有臭味，也不需要堆肥場(chǎng)地。土栽培施有機(jī)肥，肥料分解發(fā)酵，產(chǎn)生臭味污染環(huán)境，還會(huì)使很多害蟲(chóng)的卵孳生，危害作物，無(wú)土栽培則不存在這些問(wèn)題。尤其室內(nèi)種花，更要求清潔衛(wèi)生，一些高級(jí)旅館或賓館，過(guò)去施用有機(jī)花肥，污染環(huán)境，是個(gè)難以解決的問(wèn)題，無(wú)土養(yǎng)花便迎刃而解。

　　(三)省力省工、易于管理

　　無(wú)土栽培不需要中耕、翻地、鋤草等作業(yè)，省力省工。澆水追肥同時(shí)解決，由供液系統(tǒng)定時(shí)定量供給，管理十分方便。土培澆水時(shí)，要一個(gè)個(gè)地開(kāi)和堵畦口，是一項(xiàng)勞動(dòng)強(qiáng)度很大的作業(yè)，無(wú)土栽培則只需開(kāi)啟和關(guān)閉供液系統(tǒng)的閥門(mén)，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。一些發(fā)達(dá)國(guó)家，已進(jìn)入微電腦控制時(shí)代，供液及營(yíng)養(yǎng)液成分的調(diào)控，完全用計(jì)算機(jī)控制，幾乎與工業(yè)生產(chǎn)的方式相似。

　　(四)避免土壤連作障礙

　　設(shè)施栽培中，土壤極少受自然雨水的淋溶，水分養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)方向是自下而上。土壤水分蒸發(fā)和作物蒸騰，使土壤中的礦質(zhì)元素由土壤下層移向表層，長(zhǎng)年累月、年復(fù)一年，土壤表層積聚了很多鹽分，對(duì)作物有危害作用。尤其是設(shè)施栽培中的溫室栽培，一經(jīng)建設(shè)好，就不易搬動(dòng)，土壤鹽分積聚后，以及多年栽培相同作物，造成土壤養(yǎng)分平衡，發(fā)生連作障礙，一直是個(gè)難以解決的問(wèn)題。在萬(wàn)不得已情況下，只能用耗工費(fèi)力的”客土”方法解決。而應(yīng)用無(wú)土栽培后，特別是采用水培，則從根本上解決了此問(wèn)題。土傳病害也是設(shè)施栽培的難點(diǎn)，土壤消毒，不僅困難而且消耗大量能源，成本可觀，且難以消毒徹底。若用藥劑消毒既缺乏高效藥品，同時(shí)藥劑有害成分的殘留還危害健康，污染環(huán)境。無(wú)土栽培則是避免或從根本上杜絕土傳病害的有效方法。

　　(五)不受地區(qū)限制、充分利用空間。

　　無(wú)土栽培使作物徹底脫離了土壤環(huán)境，因而也就擺脫了土地的約束。

　　耕地被認(rèn)為是有限的、最寶貴的、又是不可再生的自然資源，尤其對(duì)一些耕地缺乏的地區(qū)和國(guó)家，無(wú)土栽培就更有特殊意義。無(wú)土栽培進(jìn)入生領(lǐng)域后，地球上許多沙漠、荒原或難以耕種的地區(qū)，都可采用無(wú)土栽培方法加以利用。此外，無(wú)土栽培還不受空間限制，可以利用城市樓房的平面屋頂種菜種花，無(wú)形中擴(kuò)大了栽培面積。

　　(六)有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化

　　無(wú)土栽培使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)擺脫了自然環(huán)境的制約，可以按照人的意志進(jìn)行生產(chǎn)，所以是一種受控農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式。較大程度地按數(shù)量化指標(biāo)進(jìn)行耕作，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，從而逐步走向工業(yè)化的生產(chǎn)方式。在奧地利、荷蘭、蘇聯(lián)、美國(guó)、日本等都有水培”工廠”，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的標(biāo)志。