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1、无土栽培绪论第一节 无土栽培概述一、定义在我们日常生活当中，通过广播电视、报刊杂志等新闻媒体的有关农业高新技术报道，会经常听到“无土栽培”这个名词，给人们留下这样一个印象，无土栽培就意味着所生产出的农产品高产优质，安全无公害。随着社会的不断进步，经济的飞速发展，我国的城市化进程也不断加快。目前在北京天津、上海苏州杭州南京、珠三角香港已经基本形成了三个大的都市圈，城镇人口的比例达到了70的中等发达国家水平。在这些地方，由于进行城市基础设施建设，大量的耕地被占用，农业生产用地相对不足，大部分农产品需要从外地运输进来，以满足本地居民的日常消费需求。最近几年，由于自然生态环境破坏严重，加上农业病虫害大
2、面积发生，而农民过于依赖农药，造成部分农产品当中农药或其它有害物质残留过高，严重危及着城市居民的身体健康。在2002年春节前，广州、北京等大城市相继颁布了农产品安全许可制度，经过质检部门检测，对符合安全要求农产品贴上认证标签才可以上市销售。但是，通过这种途径只能治标不治本，对于一些要求新鲜度比较高的农产品，如叶菜，最好能在采后两三个小时就能够上市销售，就要求生产本地化。政府部门从80年代中后期已经开始意识到了这个问题，陆续派人到国外进行考察学习，花巨资来引进高新农业技术，主要集中在大型自动化温室和配套无土栽培技术上。先后建成了南京大厂区无公害园艺生产基地、上海马桥农场、北京中以农场、北京朝来农
3、艺园、北京锦绣大地、郑州陈砦无土栽培示范园、深圳公明无公害蔬菜生产基地等示范点。最初由于全套设备技术都要靠进口，这些地方很多都是在做亏本生意。但是，由于是政府投资，主要看重社会效益，不去单纯追求经济效益，经过新闻媒体的宣传，很多人到这里参观学习，一方面获得了门票收入可以来弥补一下生产亏空，又可以向外界推广无土栽培技术。经过各地科研、生产单位的合理化改造，无土栽培技术逐渐在神州大地上显示出来巨大的社会和经济效益。目前，在北京市场上销售的生菜、昆明宜良生产的鲜切花、广东顺德陈村花卉世界的盆花、深圳市场上的厚皮甜瓜等产品相当大一部分都是采用无土栽培技术生产出来的。那么说到这里，究竟什么是无土栽培呢？
4、应用学科的很多概念都是可以顾名思义的，简单的来说，就是不用土壤的作物栽培技术，这里的土壤指的是自然土壤。谁能举出来一个日常生活当中经常遇到的无土栽培的实例？对，豆芽的生产，还有水仙花的器皿培育。我们来看一下书上所下的定义，无土栽培（Soilless Culture）,可以这样来记忆，指不用天然土壤，而用营养液来代替土壤向作物提供水分、养分、氧气、温度，使作物正常生长并完成整个生命周期。无土栽培的实质就是用营养液代替土壤。二、无土栽培的分类按栽培基质和方法不同有以下分类： 固体基质培：有机基质、无机基质、人工基质和混合基质无土栽培 无固体基质培：水培（NFT、DFT）；雾培无机基质：沙、砾、珍珠
5、岩、蛭石、炉渣有机基质：锯末、草炭、碳化稻壳、树皮、椰壳、作物秸秆人工基质：岩棉、泡沫塑料三、无土栽培的特点（一） （一） 无土栽培的作物生长快、产量高，产品安全无公害；根据山东农业大学的试验结果，无土栽培的西瓜单株产量比自然土壤栽培增产59.5，韭菜可增产110，黄瓜增产172.6，番茄可增产190.4。 并且不同程度地缩短了生产周期，番茄果实中的可溶性固形物含量、糖、Vc含量显著增加。无土栽培的作物，由于不使用人粪尿、厩肥等农家肥料，病虫害相对较少，大大减少了农药的使用，不用喷洒除草剂。因此其产品大大减少了肥料、农药、寄生虫以及病菌污染，清洁卫生无公害。（二） （二） 无土栽培能省水省工节
6、肥；无土栽培不需要进行土壤耕作、整地、施肥、中耕除草等田间管理工作，随着自动化程度的提高，人们所要做的只是监控工作，在人工控制下，通过对营养液的科学管理来确保水分和养分的供应，以及根际环境的控制，因而大大减少了栽培中水肥的渗漏、流失、挥发和蒸腾。（三） （三） 无土栽培不受地区、土壤等条件的限制。可以在屋顶，阳台以及不能进行土壤栽培的地方如沙漠、油田、荒滩、盐碱地和污染严重的地区应用，且不会出现连作障碍。第二节 无土栽培的发展历程一、 一、 试验研究阶段1840年 德国科学家J.V.Liebig 提出矿质营养学说，成为无土栽培的理论基础。1842年 德国科学家卫格曼Wiegmann 和波斯托罗
7、夫Postolof 使用白金坩埚和白金碎屑来支撑植物，并加入溶有硝铵和植物灰分漫提液的蒸馏水来栽培植物获得成功，是无土栽培的雏形。无土栽培不受地区、土壤等条件的限制，可以在屋顶、阳台有及不能进行土壤栽培的地方如沙漠、油田、滩涂、盐碱地和污染严重的地区应用，且不会出现连作障碍。 无机基质：砂、砾、珍珠岩、蛭石、炉渣 有机基质：锯末、草炭、稻壳、树皮、椰壳 人工基质：岩棉、塑料泡沫特点：1.无土栽培的作物生长快、产量高，产品安全无公害，品质好。根据山车农业大学的试验结果，无土栽培西瓜单株产量6.9公斤，比自然土壤栽培增产59.5，韭菜可增产110，黄瓜增产172.6，蕃茄可增产2190.4，并且不
8、同程度地缩短了生产周期。蕃茄果实中的可溶性固形物、糖、Vc含量显著增加。无土栽培的作物，尤其是蔬菜、瓜果，由于不施用人粪尿、厩肥等农家肥料，病虫害相对较少，大大减少了农药的使用，不喷洒除草剂，因此其产品大大地减少了肥料、农药、寄生虫以及病菌污染，清洁卫生无公害。2.无土栽培能省工、节水、省肥无土栽培不需要进行土壤耕作、整地、施肥、中耕除草等田间管理工作，随着自动化程度的提高，人们所要做的只是监控工作，在人工控制下，通过对营养液的科学管理来确保水分和养分的供应，以及根际环境的控制，因而大大减少了栽培中水肥的渗漏，流失挥发和蒸腾。3. 18591865年，德国科学家萨克斯Saehs和克诺谱Knop
9、设计出了一种水培植物的装置，加入他们配制的营养液来进行植物的栽培，获得成功，并明确了栽培过程中的管理方法，他们称这种方法为水培法。4. 之后许多科学家对营养液进行了研究，弄清楚了植物生长所必需的营养元素。20世纪30年代美国科学家霍格兰和阿农Hoagland，Arnon,阐明了营养液中添加微量元素的必要性，并对营养液中营养元素的比例和浓度进行了大量研究。在此基础上民表了一系列标准的营养液配方。二、初步应用阶段任何一项新产品的发明，新技术的创造，只有在显示出来它的巨大应用前景的时候，才会引起社会的关注。 1929年美国加州大学的Pro,W.F. Goricke利用水培方法栽培蕃茄，培育出了株高7
10、.5米，单株结果14kg的蕃茄，取得成功，并获得了“水培植物设施”的专利。三、 三、 展壮大阶段1. 1. NFT技术的出现1973年，英国温室作物研究所的库柏A.J.Coopor.发明，将植物种植在浅层流动的营养液中进行水培NFT技术部世后，世界各国竟相采用，形成了一次无土栽培的发展高潮。1981年，英国在其北部建立一个面积为8公倾的水培温室，采用自动化控制营养液和环境，专门生产蕃茄，年产量达220万公斤。NFT虽有其先进性，但在推广过程中也仅映出了不少问题，主要是供液量少，根际环境变化剧烈，对营养液的循环流动要求严格，管理技术要求高，一般养护人员不易掌握，所以，盛行一时之后，近年已较少发展
11、，取而代之的是岩棉培。2. 2. 岩棉培的发展3. 3. 岩棉是美国首先发明的。1969年由丹麦的格罗丹Grodan公司首先应用于无土栽培。最初主要在荷兰进行推广，1985年以后开始在世界各地迅速发展。 目前世界上无土栽培主要集中在荷兰、日本、美国、英国、法国、以色列、意大利等国家。第三节无土栽培的应用前景土壤是人类诞生以来得以生存的物质基础，人类不能没有它，人类创造无土栽培是为了补偿失去了的土壤，只是对土壤栽培一种有益的补充，但它不能广泛地取代传统耕作栽培。从整个世界来看，无土栽培的发展并不完全取决于经济是否发达，美国的无土栽培面积不及荷兰的1/10，对一个国家或地方来讲，不能盲目的去发展无
12、土栽培这项高新农业技术，而应结合本地实际来进行，可以在下列情况下来应用，以取得较好的经济和社会效益。1. 大城市或都市圈的名优果蔬、鲜花的生产创出品牌，供应宾馆饭店、超市，还可以出口创汇。2. 观光旅游农业，向人们普及农业知识，同时带来美的享受。3. 风景园林、树木、果蔬、花卉等作物种苗的工厂化快速繁育。4. 4. 屋顶花园、阳台花园的建设，基质要轻，以栽培花卉和速生叶菜及其它观赏性易栽培的园艺作物。5. 5. 在沙漠、荒滩、海岛甚至太空等不宜进行农业耕作的地方。总的来说，无土栽培在我国的发展仅处于起步阶段，前景广阔，这就需要我们大家共同努力，利用所学到的无土栽培技术来为社会服务，靠我们辛勤的
13、劳动为社会，同时也为处自己创造财富。第一章 营养液第一节 第一节 营养液的原料及其性质无土栽培的实质就是营养液栽培，可以说营养液是无土栽培的核心，必须认真地支学习它，只有掌握了营养液配制的全部内容，才能真正掌握无土栽培技术。各个生产单位所用营养液的配方都是严格保密的，不要想着支抄别人一个配方直接拿来用，必须经地严格的筛选，计算，试验后，取得了较为满意的结果才能在生产中应用。营养液是指含有植物生长发育所需各种营养元素的溶液。（Nutrient Solution）一、 一、 水的要求在研究营养液的新配方及营养元素的缺素症的时候，需要使用蒸馏水或去离子水。在实际生产当中，只要是符合水质要求的水都可以
14、使用，雨水，河湖水，井水或自来水，哪一种方便用哪一种，同时还可以兼顾整个生产园区的整体规划。比如园区内种养结合，集生产、观光娱乐于一体，可以设计一条人工河，在这条河里设置特种养殖区、垂钓区、水生观光植物区等项目，同时利用这条河里的水来配制营养液，该河流还具有排灌功能，降雨的时候收集雨水，干旱的时候放入自来水进行缓冲，使有害物质被分解散逸。无土栽培营养液用水总的要求和饮用水标准相当，在使用前需要检测以下指标。1. 1. 硬度水的硬度划分以每升水中CaO的含量为指标。将水中的钙镁盐（Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2 , CaSO4 , MgSO4 , CaCl2 , MgCl2 等）换算
15、成CaO含量。1= 10 mgCaO/l0-4 很软水， 48为软水， 816中硬水1630硬水， 30以上为极硬水用作营养液的水，硬度不能太高，以不超过10为宜。如果用硬水来配制营养液，必须将其中的钙和镁的含量计算出来，在配方中减少它们相应的使用量。2.pH值 6.58.53.溶解氧含量 O2可以溶解于水，其饱和溶解度随温度变化而变化。20时为9.17mg/l,游离O2含量应接近饱和，不能低于5mg/l4.NaCL含量CL虽然是必需营养元素，但过量以后会有很强的毒害作用，且会抑制作物对NO3的吸收。而钠离子非必需营养元素，它由于性质活泼，会阻碍植物对K+r吸收。5.CL2含量进行放置处理，使自来水中CL2 0.3 mg/l6.重金属及有害健康的元素含量 P29表31二、营养元素化合物及辅助原料的性质与要求在使用以前，要了解该化合物的纯度及化学性质，向厂家或商家索取该产品的技术参数。实验配制营养液一般采用化学纯试剂。化工厂生产出来的化合物按用途不同分为:化学试剂(保证纯,分析纯,化学纯),医药用；工业用；农业用。在生产当中，除了微量元素用
