无土栽培技术介绍

    凡不用天然土壤而用基质或仅育苗时用基质，在定植以后不用基质而用营养液进行灌溉的栽培方法，统称为“无土栽培”。
    无土栽培的主要优点是：能避免土壤传染的病虫害及连作障碍，肥料利用效率高，节约用水，可以在海岛、石山、南极、北极以及一切不适宜于一般农业生产的地方进行作物生产，同时可以减轻劳动强度，使妇女和老年人也能从事这种生产活动。主要缺点是：一次性设备投资大，用电多，肥料费用高，营养液的配制、调整与管理都要求有一些专门知识的人才能管好。
    无土栽培的类型和方法很多，也没有统一的分类方法，现就生产及试验中常用的方法简介如下：
    一、水培
    水培又称水耕栽培，其显著特征是能够稳定地供给植物根系充足的养分，并能很好地支持、固定根系。水培设施主要有以下三种类型。
    1．营养液膜水培（NFT）：将植物种植于浅的流动营养液中，根系呈悬浮状态以提高其氧气的吸收量。应用长而窄的黑聚乙烯膜，把育成的菜苗连同育苗块按定植距离放置一行，然后将膜的两边翻起，用金属丝折成三角形，上口用回形针或小夹子固定，比降为1/80或1/100，营养液在塑料槽内流动。目前，该技术主要适用于种植莴苣、草莓、甜椒、番茄、茄子、甜瓜等作物，后经改进发展了一些先进的栽培方法。
    2．深液流水培（DFT）：是一种水泥砖砌成的种植槽为主体的深液流水培种植系统，具有投资省、管理方便、适种作物广泛、较好地解决根系对氧的需要等特点。利用水泵、定时器、循环管道进行营养液在种植槽和地下贮液池之间的间歇循环。以满足营养液中养分和氧气的供应。这种水培设施适宜种植大株型果菜类和小株型叶菜类蔬菜。
    3．浮板毛管水培（FCH）：是在引进世界各国无土栽培设施优点的基础上研制而成的新型水培设备，具有改善水培设施投资和节省生产成本等特点。其结构由栽培床、贮液池、循环系统和控制系统四大部分组成。栽培床采用隔热性能好的聚苯板槽连接而成，床内设有铺湿毡的浮板。营养液由定时器控制，通过管道、空气混合器，流经栽培床，到排液口回到贮液池。这种全封闭式营养液循环，受外界环境变化影响少，植物根际环境变化小，适合各种植物生长。
    二、气雾培
    气雾培是无土栽培技术的新发展，它是利用喷雾装置将营养液雾化，直接喷施于植物根系的一种无土栽培形式。气雾培是将作物系悬在栽培床部，周围空间封闭，使根系生长在充满营养液的气雾环境里，解决了根系从溶液中吸收营养与氧气供应的矛盾。
    主要特点是将营养液在超声换能器的作用下形成极小的颗粒，为植株的生长提供养分，而且营养液经过超声处理后，实现了超声灭菌的作用，控制了部分叶部病害的发生传播条件。装置为木制栽培床，内铺塑料薄膜，一端放超声气雾机。但因设备投资大，生产上很少应用，大多作为展览厅上展览用。
    三、基质培
    基质培在营养液、水分供应及空气的协调上比水培更具有缓冲性能，特别是对生育期较长的作物表现得更为突出。
  （一）岩棉培
    岩棉培自1968年由丹麦岩棉社研究开发以来，现在，世界上已有90%以上的无土栽培用岩棉作为基质培育或固定植株。我国现已能生产农用岩棉，将经过高温熔化制成的纤维加入粘合剂等材料制成板状、块状或粒状的岩棉。
    由于岩棉培氧气供给充足，不需要设置特殊的充氧装置，且岩棉具有较强的缓冲作用，营养液与温度等环境条件变化较平稳，所以在管理上相对较容易。岩棉的设施由营养液槽、栽培床及加液、排液、循环系统五部分组成。
    （二）砂培
    河沙资源丰富的地方可以用洗净的河砂作为基质，这是一种投资少、效益高的无土栽培形式 。砂培的装置一般由栽培床、贮液槽（罐），水泵和管道等构成。
    （三）混合基质培
    混合基质培比较常用，是根据当地基质的资源选择物理性状不同的基质，按照一定的比例进行混合，综合各自的优点，为作物系提供一个营养充足，水分适中，空气持有量在的生态环境。栽培方式要有以下几种。
    1．混合基质沟栽：辽宁省农村日光温室应用较多，该系统植株生长速度快，投资少，经济效益显著。
    2．混合基质袋栽：将一定量的混合基质装入塑料袋中用以培植蔬菜的方法称为袋栽。该法节省投资，对水分高水分供应他营养液浓度的缓冲性较大，是无土栽培生产的一种主要形式。
    3．混合基质槽栽：炉渣加砂的混合基质，槽栽黄瓜、番茄取得了良好效果。混合基质槽栽营养液输送效果好，省工省料，管理方便。
    四、立体栽培
    无土栽培因其基质轻，营养液供系统易实现自动化而最适宜进行立体栽培。近年，应用无土栽培技术进行立体栽培形式主要有以下四种。
    1．袋式：将塑料薄膜做成一个桶形，用热合机封严，装入岩棉，吊挂在温室或大棚内，定植上果菜幼苗。
    2．吊槽式：在温室空间顺畦方向挂木栽培槽种植作物。
    3．三层槽式：将三层木槽按一定距离架于空中，营养液顺槽的方向逆水层流动。
    4．立柱式：固定很多立柱，蔬菜围绕着立柱栽培，营养液从上往下渗透或流动。现在张集宇翔公司正进行此项栽培试验。
    五、有机生态型无土栽培
    传统的营养液栽培同时也具有一次性投资比较大，运转成本相对偏高，营养液的配制与管理技术较难掌握等限制因素。针对这些情况，中国农科院蔬菜花卉研究所开发出了一种低成本、高效益的有机生态型无土栽培技术。该技术利用河沙、煤渣、菇渣和作物秸秆等廉价标榜作为栽培基质，利用各地易得到的有机肥和无机肥为肥料，使无土栽培系统的一次性投资较营养液无土栽培降低了80%，肥料成本降低60%，产量提高10~20%，而且操作管理简单、系统排出液无污染、产品品质好，能达到中国绿色食品中心颁的“AA级绿色食品”的施肥标准，有机生态型无土栽培技术把有机农业融入无土栽培，为无土栽培在我国的推广应用开辟了一条新的途径。
    有机生态型无土栽培采用槽式栽培，即用3块砖平地叠起，高15厘米，内径宽48厘米，长5~15米。依温室的类型而定，底部要用塑料薄膜隔离，以防土壤病虫害入侵。生产过程全部使用有机肥，以固体肥料施入，灌溉时只灌清水。
  （一）应用范围
    1．出现次生盐渍化和土传病害的保护地：大幅度提高作物产量；
    2．缺水地区：同等产量条件下，无土栽培比土壤栽培节水50~70%；
    3．传统农业无法耕作地区（荒滩、荒沟、沙荒地、盐碱地、废弃矿区、海岛等）：扩大蔬菜种植面积，减少菜粮争地；
    4．市郊区、沿海地区：生产精品蔬菜和高档出口蔬菜。
    （二）实施基本条件
    1．保护设施：如日光温室、塑料大棚等；
    2．水源：应充分保证；
    3．资金投入：每亩无土栽培一次性投资需2500~6000元，如能充分利用当地资源，投资成本可适当降低。