蔬菜无土栽培技术发展概况及展望

1、蔬菜无土栽培技术发展概况及展望【摘要】 无土栽培是一种用营养液代替天然土壤作基质的栽培新技术，这种营养液可满足 摘要】 作物整个生命周期对水分、养分、氧气及温度的需求。简述了国外无土栽培的概况，介绍了 我国无土栽培的发展的现状、优点、存在的问题和展望，为推进中国无土栽培技术发展提供 理论依据。 【关键词】蔬菜；无土栽培；发展现状；优点；缺点；展望 无土栽培技术又称营养液栽培、水培等，是近几十年来新发展起来的一种作 物栽培技术 ，它不用天然土壤栽培作物，而是用营养液通过一定的栽培设施栽 培作物。这种营养液可以代替天然土壤向作物提供水分、养分、氧气、温度，使 作物能正常生长并完成其整个生命周期。目

2、前，世界上应用无土栽培技术的国家 和地区已达100多个，由于其栽培技术的逐渐成熟和发展，应用范围和栽培面积 也不断扩大，经营与技术管理水平空前提高，实现了集约化、工厂化生产，达到了优质、高产、高效和低耗的目的。一、 国外无土栽培的发展概况 在设施农业中，无土栽培正在改变着传统种植方式，成为飞速发展的新兴学 科。实践证明，无土栽培具有节水、节能、省工、省肥、减少环境污染、防止连 作障碍、产品无污染及高产高效等一系列特点。早在第二次世界大战期间，西方 国家就应用无土栽培技术生产蔬菜供应部队。 到20世纪60年代无土栽培技术在发 达国家得到广泛应用70年代后，出现了营养液膜技术(NFT)，生产成本有

3、所下降， 后来又出现多种人工基质。其中岩棉的应用较广，发展迅速。 1. 荷兰 荷兰是世界上温室栽培发达国家，温室面积约1万公顷，其中蔬菜作物占 4500hm2，花卉占4400hm2，盆栽作物占1100hm2，上述作物用无土栽培的面积超过 4000hm2 。无土栽培的主要形式为岩棉（质地轻，孔隙度大，透气良好，但持水 力差）栽培，其他还有深水培技术（作物根系悬挂在栽培容器的营养液中，营养 液的深度不一，但都需不断流动，循环供液，以解决营养液中氧气不足）、营养 膜技术（仅有一层薄营养液流过栽培容器的底部，使供氧条件大为改善）以及少 量试验性雾培等。荷兰在20世纪80年代时，虽用一定机械操作，但手工

4、作业占相 当比重。无土栽培技术发展以后由于荷兰工业基础好，加速了无土栽培自动化、 现代化程度的发展。如 petson 花木公司，8 000m 的盆花栽培，从花木的播种、 养苗、定植、装盆、管理等只需3个工人。每年可生产30万盆花，产值达180万美元。 2. 日本 日本的温室及无土栽培较为发达 ，1997年统计全国温室总面积约为5.26万 公顷，无土栽培主要是蔬菜与花卉面积为916hm ，其中蔬菜655hm ，日本无土栽 培设施与技术达到了相当高的水平。蔬菜无土栽培的系统，以深水培为主，其次 为岩棉培系统和营养膜技术。 二、我国无土栽培的发展概况 我国蔬菜无土栽培基质的发展历史可大致分为以下3个

5、阶段： 1.由国外引进技术和设备阶段 中国最早的蔬菜无土栽培出现在20世纪30年代上海市的四维农场， 采用基质 栽培方式，栽培基质为煤渣，营养液循环供液，生产番茄、黄瓜和西瓜，是中国 最早的无土栽培基质。 2.国内试验研究阶段 在中科院上海植生所科技人员的影响下， 1959年上海宝山县的菜农用瓦砾为 基质在缸内无土栽培番茄试种成功。1966年用同种方法试种番茄、黄瓜、茄子成 功。1976年用瓦砾和糠灰为基质种植番茄成功。 3.迅速发展阶段。 20世纪80年代中期，中国蔬菜设施栽培迅速发展，人民生活逐步提高，同时 也带来了污染问题。为此，日益需要以无土栽培生产无污染、洁净卫生的蔬菜， 这时期各地

6、农业院校和科研单位，先后开展蔬菜无土栽培技术研究，对栽培基质 的研究更是蓬勃兴起，筛选出了诸多栽培基质。我国无土栽培方式主要有基质培 和水培两种： (1)固体基质培。主要是有机生态型基质培，还有基质袋培、立体培、岩棉 培等形式。使用固体基质的营养液栽培具有性能稳定、设备简单、投资少、管理 容易及不易传染根系病害等优点。 近期使用的基质主要有岩棉、 泥炭、 沙、 蛭石、 珍珠岩及锯木屑等。现已证明，岩棉和泥炭是较好的基质，但我国的农用岩棉尚 在试用阶段。多数靠进口，成本较高。岩棉是一种用多种岩石熔融在一起形成岩 浆，然后喷成丝状，冷却后稍微压缩而成的疏松多孔的固体基质，因岩棉制作过 程是在高温条

7、件下进行的，故经过高温消毒，不含病毒和其他有机物。 (2)水培。目前以营养液膜技术(NFT)和浮板毛管水培技术(FCH)两种为主。 营养液膜技术(NFT)的特点是循环供液的液流呈膜状，仅以数毫米厚的浅液流流 经栽培槽底部，水培作物的根垫底部接触浅液流吸水、吸肥，上部暴露在湿气中 吸氧，较好地解决了根系吸水与吸氧的矛盾。但存在液流浅、液温不稳定、一旦 停电停水植株易枯萎以及根际环境稳定性差等不足，限制了其发展。浮板毛管水 培技术(FCH)系浙江省农业科学院和南京农业大学于“八五”期间研制开发，应 用分根法的特点在栽培槽中设置湿毡分根装置，既解决了根系水气矛盾，又有一 定深度的营养液，不怕短期停电

8、(24h以上)，根际环境稳定。易于调控(冬季于栽 培床内铺电热线加温，夏天铺设塑料软管通深井水降温)。 三、优点 1. 免除了土壤连作障碍，提高了土地利用率和光能利用率 无土栽培较好地解决了土壤栽培中因单一作物连作而造成的地力衰竭、 病虫 害严重等问题。一般连作障碍，90%是由于土传病害引起，在固体基质栽培条件 下，只要注意器材的消毒处理 ，就能防止各种病菌的传播 。万一传入，由于营 养液和基质易于更新和消毒， 容易消除掉病原菌， 其消毒成本远远低于土壤栽培。 2.优质高产 无土栽培由于可以最大限度地人为满足作物对温度、光照、水分、养分的要 求，生产出的产品产量高，一般可提高 0.54.0 倍

9、，经济效益提高 1.02.5 倍。无土栽培的蔬菜不仅产量高，而且质量好、洁净、鲜嫩，是纯绿色食品，可 以提高产品档次，满足出口或超市的需求。 3. 省水、省肥、省工 无土栽培可根据蔬菜种类及生育期按需定量供肥，营养液可以回收利用，避 免了肥水流失。通常土壤栽培的一些作业，如耕耙、除草等，不再需要，可以大 大节约用工、用时，劳动效率高。无土栽培由于与土壤隔绝，不存在灌溉时水向 土壤中渗漏的问题，大大的节约了农业用水，据试验资料表明，土培番茄用水 6900t/hm ，而无土栽培番茄用水仅为 1 600t/hm 。 4. 有利于实现蔬菜栽培的自动化、现代化管理 由于无土栽培脱离了土壤栽培条件，简化了

10、栽培程序，便于栽培设置，操作 管理向自动化、现代化方面发展，完全由人工控制植物生长。荷兰 20 世纪 80 年代温室无土栽培的蔬菜从播种、育苗、定植、管理及收获、包装、运输都实现 了自动化管理，取得了降低成本、增加效益的效果。我国目前还不能完全达到， 因一次性投入的成本太高。 5. 栽培地点选择余地大 无土栽培一般不受土壤条件的限制， 它改变了依赖土地生存的传统观念和土 壤耕种方式。在戈壁、荒滩、沙滩地、盐碱地、海岛、矿山、铁路沿线、大城市 的楼顶、楼房的阳台等地，都可进行无土栽培，甚至宇宙飞船上都可栽培作物。 四、存在的问题 1. 成本过高 国外用基质岩棉 ，如美国常用的基质有蛭石、珍珠岩、

11、泥炭、岩棉、砂树 皮、木屑、聚丙烯泡沫塑料等 。我国如果用基质培岩棉则主要靠进口 ，成本很 高，并需要经过消毒、配比、处理，在一定程度上限制了基质培的应用。 2. 技术水平不高 由于技术水平不成熟， 无土栽培不增产甚至减产的情况时有发生。 不难看出， 无土栽培的高级方式应为无基质的水培和气培， 但其管理的复杂性都要高于基质 栽培。若进行果菜类等长季节作物的无土栽培，还需继续探索。 3. 劳动者的素质有待提高 无土栽培对生产者的素质要求很高，生产者不仅要掌握农业生产技术，还要 掌握好蔬菜的生理生化机械电子方面的技术。目前，我国真正能掌握这些技术、 又在第一线从事生产的人较少。 4.简化技术 需要

12、各地农技或科研部门，总结特定的无土栽培技术，制定成简便易行的操 作步骤，农民只需按比操作即可。为使各种管理操作均有类似的“指导”可循， 我国在这方面还有待于研究。 五、展望 虽然我国无土栽培技术的应用起步较晚，无土栽培技术水平处于初级阶段， 但我国是一个具有巨大发展潜力的发展中国家，随着改革开放的深入发展、农村 经济条件的逐步改善和人民生活水平的不断提高， 预计今后无土栽培将会出现蓬 勃发展的新局面。无土栽培的兴起，将使农业、园艺、林业、花卉生产及开发等 进入一个新的发展阶段。无土栽培技术具有十分广阔的发展前景。 【参考文献】 1 林岩，马源，吴娟，蔬菜无土栽培技术发展概况，现代农业科技，2008 年第 19 期，143 2 魏珉