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1、蔬菜、花卉无土栽培技术无土栽培的优点无土栽培之所以能迅速在全世界范围内发展，是因为这种新的栽 培技术与常规土壤比较有许多优点。一产量高、品质好 无土栽培能充分发挥作物的生产潜 力，与土壤栽培相比，产量可以成倍或几十倍地提高。无土栽培与土栽培产量比较作物土豆甘兰莴苣黄瓜番茄土壤栽培公斤7 公顷18180 14770 10222.5 7972.5 10502.524997.5 无土栽培公斤/公顷174990 20450.5 23865 31815 150000750000 无土栽培/土壤栽培产量比率9.6 1.4 2.3 4.3 1230从上表看出无土栽培的增产潜力是很高的。意大利栽培茄子，土 培
2、为每公顷33625公斤，无土栽培则达8600公斤/公顷，增加1.5倍， 奥地利的维也纳，有一座蔬菜工厂，每平方米的面积可生产1吨蔬菜。 日本筑波科学城有一株水培番茄，自1980年播种后一直生长不衰， 成了一棵番茄树，结了上万个果实。一株厚皮甜瓜无土栽培结果 近百个，而土栽培每株仅能结瓜12个。我国的试验也不例外，山 东农业大学邢禹贤等的试验，无土栽培西瓜单产量达4.75公斤，而 土培只有2.6公斤。北京农业大学园艺系1986年黄瓜无土栽培，结 瓜1个月统计，108株的平均单株产量就达1.9公斤左右，一般土培 是达不到的。无土栽培不仅产量高而且品质好。例如番茄的外观、形状和颜色 好，维生素C的含
3、量可增加30%，矿物质含量增加近一倍。花卉无土栽培也有成效。香石竹的香味变得浓郁、花期长，开花 数多。单株开花数为9朵，土培只有5朵。无土栽培时香石竹裂萼率 仅8%，而土培高达90%，明显提高了商品品质。二节约水分和养分土壤种植时灌溉的水分、养分大量流失、渗漏、浪费很多；无土栽培可以防止养分水分的流失和渗漏， 充分被作物吸收和利用。意大利的试验结果，说明了此问题.无土栽培与土栽培的耗水比较方式土壤水培气培水分消耗5250 2000 1000茄子产量公斤13.05 21.50 34.20产量：水 1： 400 1： 93 1： 29上表说明土壤栽培不仅产量低，而且消耗水分很多。北京农业大学园艺系
4、在北京地区秋季进行大棚黄瓜无土栽培试 验，自7月30日播种至9月14日，共计46天，浇水营养液共21.7立方米。假设进行土培，46天中至少浇水56次，需用5060立方米的水，统计结果，节水率为50-66.7%。节水效果非常明显， 是发展节水型农业的有效措施之一。无土栽培不但省水，而且省肥，一般统计认为土栽培养分损失比 率约50%左右，我国农村由于科学施肥技术水分低，肥料利用率更 低，仅3040%，一半多的养分都损失了，在土壤中肥料溶解和被 植物吸收利的过程很复杂，不仅有很多损失，而且各种营养元素的损 失不同，使土壤溶液中各元素间很难维持平衡。而无土栽培中，作物 所需要的各种营养元素，是人为配制
5、成营养液施用的，不仅不会损失， 而且保持平衡，根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段，科学地 供给养分，所以作物生长发育健壮，生长势强，增产潜力可充分发挥 出来。三清洁卫生无土栽培施用的是无机肥料，没有臭味，也不需要堆肥场地。土栽培施有机肥，肥料分解发酵，产生臭味污染 环境，还会使很多害虫的卵孳生，危害作物，无土栽培则不存在这些 问题。尤其室内种花，更要求清洁卫生，一些高级旅馆或宾馆，过去 施用有机花肥，污染环境，是个难以解决的问题，无土养花便迎刃而 解。四省力省工、易于管理无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业，省力省工。浇水追肥同时解决，由供液系统定时定量供 给，管理十分方便。土培浇水时，要
6、一个个地开和堵畦口，是一项劳 动强度很大的作业，无土栽培则只需开启和关闭供液系统的阀门，大 大减轻了劳动强度。一些发达国家，已进入微电脑控制时代，供液及 营养液成分的调控，完全用电脑控制，几乎与工业生产的方式相似。五防止土壤连作障碍设施栽培中，土壤极少受自然雨水的淋溶，水分养分运动方向是自下而上。土壤水分蒸发和作物蒸腾， 使土壤中的矿质元素由土壤下层移向表层，常年累月、年复一年，土 壤表层积聚了很多盐分，对作物有危害作用。尤其是设施栽培中的温 室栽培，一经建设好，就不易搬动，土壤盐分积聚后，以及多年栽培 相同作物，造成土壤养分平衡，发生连作障碍，一直是个难以解决的 问题。在万不得已情况下，只能
7、用耗工费力的”客土”方法解决。而 应用无土栽培后，特别是采用水培，则从根本上解决了此问题。土传 病害也是设施栽培的难点，土壤消毒，不仅困难而且消耗大量能源， 成本可观，且难以消毒彻底。假设用药剂消毒既缺乏高效药品，同时 药剂有害成分的残留还危害健康，污染环境。无土栽培则是防止或从 根本上杜绝土传病害的有效方法。六不受地区限制、充分利用空间无土栽培使作物彻底 脱离了土壤环境，因而也就摆脱了土地的约束。耕地被认为是有限的、 最珍贵的、又是不可再生的自然资源，尤其对一些耕地缺乏的地区和 国家，无土栽培就更有特殊意义。无土栽培进入生领域后，地球上许 多沙漠、荒原或难以耕种的地区，都可采用无土栽培方法加
8、以利用。 例如在中东和墨西哥，人们在海滨沙滩上建立起了很多塑料温室，与 海水淡化系统相结合，采用无土栽培技术，生产新鲜蔬菜，成为沙漠 中的绿洲，这为解决地球上许多贫瘠地区人民生活的困难，带来了福 音。此外，无土栽培还不受空间限制，可以利用城市楼房的平面屋顶 种菜种花，无形中扩大了栽培面积。据1986年的卫星测定，北京市 就有平面屋顶16000多亩，如果充分利用起来，可以产生很大的经济 效益和社会效益。七有利于实现农业现代化 无土栽培使农业生产摆脱了 自然环境的制约，可以按照人的意志进行生产，所以是一种受控农业 的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作，有利于实现机械化、 自动化，从而逐步走向
9、工业化的生产方式。目前在奥地利、荷兰、苏 联、美国、日本等都有水培”工厂，是现代化农业的标志。我国航 空工业进出口公司，曾在1986年引进了日本的无土栽培设备，也建 立了一座小型的水增工厂，参观学习的人络绎不绝，反映出人们对这 一新技术的兴趣。无土栽培的类型和方式无土栽培的方式方法多种多样，不同国家、不同地区由于科学技 术发达水平不同，当地资源条件不同，自然环境也千差万别，所以采 用的无土栽培类型和方式方法各异。目前比较普遍的分类方法，是根据作物根系的固定方法来区分。 大体上可以分为无基质也称介质栽培和有基质栽培两大类。一水培 水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基 质的栽培方法。最早的水培
10、是将植物根系浸入营养液中生长，这种方 式会出现缺0 2现象，影响根系呼吸，严重时造成料根死亡。为了解 决供0 2问题，英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式， 简称NFT (Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营 养液0.5 1厘米层，不断循环流经作物根系，既保证不断供给作 物水分和养分，又不断供给根系新鲜02。NFT法栽培作物，灌溉技 术大大简化，不必每天计算作物需水量，营养元素均衡供给。根系与 土壤隔离，可防止各种土传病害，也无需进行土壤消毒。二雾气培又称气增或雾气培。它是将营养液压缩 成气雾状而直接喷到作物的根系上，根系悬挂于容器的空间
11、内部。通 常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距离钻孔，于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形，形成空间，供液管道在三角形空间内通过， 向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2-3分钟喷雾几秒钟，营养 液循环利用，同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太 高，需要消耗大量电能，且不能停电，没有缓冲的余地，目前还只限 于科学研究应用，未进行大面积生产。三基质栽培基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，通过滴灌或 细流灌溉的方法，供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内，或 铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的，称为开路系统， 这可以防止病害
12、通过营养液的循环而传播。基质栽培缓冲能力强，不存在水分、养分与供02之间的矛盾， 且设备较水增和雾培简单，甚至可不需要动力，所以投资少、成本低， 生产中普遍采用。从我国现状出发，基质栽培是最有现实意义的一种 方式。欧洲许多国家目前应用较多的基质是岩棉rockwool，它是由 60%的辉绿岩，20%石灰石和20%的焦碳混合后，在1600C的高温 下煅烧熔化，再喷成直径为0.005毫米的纤维，而后冷却压成板块或 各种形状。岩棉的优点是可形成系列产品岩棉栓、块、板等，使 用搬运方便，并可进行消毒后多次使用。但是使用几年后就不能再利 用，废岩棉的处理比较困难，在使用岩棉栽培面积最大的荷兰，已形 成公害
13、。所以，日本现在有些人主张开发利用有机基质，使用后可翻 入土壤中做肥料而不污染环境。无土栽培前景展望从历史上来看，农业文明标志，就是人类对作物生长发育的干预 和控制程度。实践证明，对作物地上部分的环境条件的控制，比较容 易做到，但对地下部分的控制根系的控制，在常规土培条件下很 困难的。无土栽培技术的出现，使人类获得了包括无机营养条件在内 的，对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力，从而使得农业生 产有可能彻底摆脱自然条件的制约，完全按照人的愿望，向着自动化、 机械化和工厂化的生产方式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、 几十倍甚至成百倍地增长。从资源的角度看，耕地是一种极为珍贵的、不可再生的
14、资源。由 于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用，所以使得不能再生的 耕地资源得到了扩展和补充，这对于缓和及解决地球上日益严重的耕 地问题，有着深远的意义。无土栽培不但可使地球上许多荒漠变成绿 洲，而且在不久的将来，海洋、太空也将成为新的开发利用领域。美 国已将无土栽培列为国该国本世纪要发展的十大高技术交流会上，就 是关于宇宙空间植物栽培的研究报告，那只能是无土栽培。因而无土 栽培技术在日本，已被许多科学家做为研究”宇宙农场”的有力手段，人们称为太空时代的农业，已经不再是不可思议的问题。水资源的问题，也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大 问题。不仅在干旱地区，就是在发达的人口稠密的大城
15、市，水资源紧 缺也越来越突出。随着人口的不断增长，各种水资源被超量开采，某 些地区已近枯竭。所以控制农业用水是节水的措施之一，而无土栽培， 防止了水分大量的渗漏和流失，使得难以再生的水资源得到补偿。它 必将成为节水型农业、旱区农业的必由之路。诚然，无土栽培技术在走向实用化的进程中也存在不少问题。突 出的问题是成本高、一次性投资大；同时还要求较高的管理水平，管 理人员必须具备一定的科学知识，这也不是任何地方都能做到的。从理论上讲，进一步研究矿质营养状况的生理指标，减少管理上 的盲目性，也是有待解决的问题。此外，无土栽培中的病虫防治，基 质和营养液的消毒，废弃基质的处理等等，也需进一步研究解决。无土栽培在我国刚刚起步，还未广泛用于生产，特别是设施条件， 供液系统工程本身，还未形成专门生产行业。由于种种因素限制，使 得栽培技术与农业工程技术还不能协调同步，致使无土栽培技术在我 国发展的速度，不如发达国家那样迅速。但是随着科学技术的发展、 提高，更重要的是这项新技术本身固有的种种优越性，已向人们显示了无限广阔的发展前景。
