淺談無土栽培技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

　　【摘要】無土栽培技術(shù)作為一項現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要產(chǎn)物，以其能夠有效應(yīng)對土壤鹽漬化和土壤連作障礙的優(yōu)勢，獲得了全世界范圍的足夠重視和巨大發(fā)展。無土栽培不使用天然土壤，利用基質(zhì)或者僅僅在育苗階段利用基質(zhì)，在定植移栽后用營養(yǎng)液進(jìn)行灌溉的一種種植方式，該方式取代了原有的土壤栽培和土壤環(huán)境調(diào)控作物生長的種植模式，不僅利于作物的健康生長，而且有效的防控地下害蟲，減少土壤環(huán)境污染。文章基于近年來無土栽培技術(shù)的發(fā)展情況，分析表當(dāng)前無土栽培技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用情況。

　　【關(guān)鍵詞】無土栽培；基質(zhì)栽培；發(fā)展現(xiàn)狀；技術(shù)應(yīng)用

　　近年來，我國設(shè)施溫室規(guī)模和數(shù)量不斷增加，多年的設(shè)施蔬菜種植，加上溫室固定設(shè)施的限制和其覆蓋栽培的高效益，多茬次，實行科學(xué)的輪作十分困難，導(dǎo)致設(shè)施栽培中土傳病蟲害發(fā)生趨勢日益嚴(yán)重，土壤鹽漬化加重，造成土壤及環(huán)境污染，這不僅威脅食品的3安全生產(chǎn)，而且降低了作物產(chǎn)量，破壞了產(chǎn)品的品質(zhì)，所產(chǎn)出的產(chǎn)品不能適應(yīng)現(xiàn)代消費對產(chǎn)品品質(zhì)的要求，給無公害綠色蔬菜的生產(chǎn)帶來了很大困難。無土基質(zhì)栽培技術(shù)的出現(xiàn)為解決這一問題提供了解決思路。與傳統(tǒng)的土壤栽培相比，無土栽培具有不可替代的優(yōu)越性，因地制宜是充分運用無土栽培的最好的途徑。

　　1無土栽培技術(shù)的發(fā)展歷程

　　1840年德國科學(xué)家李比希(J.V.Heb)提出了植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)奠定了現(xiàn)代無土栽培技術(shù)發(fā)展的理論基礎(chǔ)。1929年美國學(xué)者格雷克(W.F.Gerike)利用營養(yǎng)液栽培番茄，單株收果產(chǎn)量高達(dá)14kg，這一成功試驗在科學(xué)界引起極大轟動，同時格雷克成為第一個將無土栽培技術(shù)應(yīng)用于商業(yè)化生產(chǎn)的人，自此，無土栽培技術(shù)在亞洲和歐洲得到迅速傳播。20世紀(jì)50年代，美國最早在溫室內(nèi)利用無土栽培技術(shù)進(jìn)行蔬菜生產(chǎn)，并成功研制出砂培、巖棉培、礫培等無土栽培技術(shù)生產(chǎn)模式。60年代后，無土栽培技術(shù)蓬勃發(fā)展，經(jīng)過多年發(fā)展，荷蘭成為當(dāng)前無土栽培技術(shù)最先進(jìn)的，日本成為發(fā)展植物工廠數(shù)量最多的。我國的無土栽培技術(shù)發(fā)展較晚，1975年山東農(nóng)業(yè)大學(xué)開始采用蛭石等基質(zhì)進(jìn)行番茄、西瓜、甜瓜等果菜的栽培，之后十多年，我國一直在引進(jìn)和消化吸收國外先進(jìn)的無土栽培技術(shù)，90年代后，我國結(jié)合自身資源和環(huán)境實際，自主研發(fā)新的無土栽培技術(shù)，如有機(jī)生態(tài)型基質(zhì)栽培技術(shù)，并提出了配套的低成本的優(yōu)質(zhì)基質(zhì)和營養(yǎng)液配方，自此，無土栽培技術(shù)在我國得到迅速發(fā)展。

　　2無土栽培技術(shù)的優(yōu)缺點

　　1）無土栽培技術(shù)的優(yōu)點。一是無土栽培技術(shù)栽培條件寬泛，在栽培生產(chǎn)中不利用土壤，從而擺脫了土壤條件的限制，在荒地、沙灘、戈壁、鹽堿地甚至海島、城市、船舶上都可以進(jìn)行無土栽培蔬菜、瓜果及花卉生產(chǎn)。二是無土栽培技術(shù)更適宜集約化和工廠化的生產(chǎn)和管理模式，它在一定程度上擺脫了傳統(tǒng)種植方式和作物生產(chǎn)模式的限制，突破了土壤提供的根系環(huán)境及氣候因素的干擾，利于實現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、智能化、自動化發(fā)展，通過為植物根系提供優(yōu)越的生長環(huán)境，使蔬菜充分發(fā)揮生長潛能，最終取得高產(chǎn)。三是無土栽培技術(shù)徹底的解決了土壤栽培所出現(xiàn)的土壤鹽漬化和土傳病害的影響，利于蔬菜產(chǎn)量和提升和產(chǎn)品品質(zhì)的提高。四是采用水肥一體化應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行營養(yǎng)液灌溉，利于植物對營養(yǎng)的吸收，減少水分易于蒸發(fā)情況的出現(xiàn)，確保水分和養(yǎng)分的平衡，大幅提高水肥的利用率。

　　2）無土栽培技術(shù)的缺點。一是無土栽培技術(shù)初期投資較大，要想獲得好的收益，必須利用較為先進(jìn)的栽培系統(tǒng)和水肥一體化設(shè)備，同時需要經(jīng)常更換營養(yǎng)液等都迫切需要大量資金的投入，雖然當(dāng)前簡易的無土栽培系統(tǒng)也存在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，但是其生產(chǎn)效果遠(yuǎn)不如一體化的栽培系統(tǒng)。二是對生產(chǎn)人員專業(yè)技術(shù)能力的要求很高，無土栽培中營養(yǎng)液的配置、栽培環(huán)境的檢測和調(diào)控，都需要技術(shù)人員具有較為豐富的專業(yè)知識和生產(chǎn)經(jīng)驗，否則很容易出現(xiàn)問題，影響作物正常那個生產(chǎn)。三是無土栽培對環(huán)境要求嚴(yán)格，需要確保生產(chǎn)區(qū)環(huán)境衛(wèi)生，一旦有細(xì)菌產(chǎn)生，可能對其它植物的生長造成影響。

　　3無土栽培技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用

　　1）無土栽培技術(shù)主要形式。無土栽培生產(chǎn)形式主要分為水培和基質(zhì)培2種形式。水培即植物根系直接生長在營養(yǎng)液層的一種無土栽培技術(shù)，可分為營養(yǎng)液膜技術(shù)（NFT）、深液流技術(shù)（DFT）、浮板毛管法（FCH）、霧培等四種類型；基質(zhì)培為利用基質(zhì)固定植物根系，利用營養(yǎng)液進(jìn)行澆灌的一種無土栽培技術(shù)，按照利用的栽培工具不同可分為巖棉培（RockwoolCulture）袋培(BagCulture)、槽培（TroughCulture）；按照栽培基質(zhì)的形態(tài)、形狀等又可分為無機(jī)基質(zhì)、有機(jī)基質(zhì)和混合基質(zhì)等3種類型。

　　2）無土栽培的技術(shù)管理。當(dāng)前無土栽培技術(shù)可在日光溫室、塑料大棚、玻璃溫室、連棟溫室等設(shè)施中應(yīng)用，主要應(yīng)用于集約化和工廠化生產(chǎn)，無土栽培對設(shè)施環(huán)境的要求較為嚴(yán)格，需要加強(qiáng)對光照、溫濕度和通風(fēng)的管理，為作物提供良好的生長環(huán)境，促進(jìn)作物的高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)。營養(yǎng)液的科學(xué)配置是無土栽培技術(shù)應(yīng)用過程中的非常重要的工作，要根據(jù)植物的生長情況，進(jìn)行營養(yǎng)液的調(diào)配工作。不僅要及時供給植物生長所需的水分和養(yǎng)分，還要調(diào)配各營養(yǎng)元素之間的均衡，在調(diào)配過程中可以根據(jù)作物類型和生長情況，酌情選擇使用通用型或者專用型的營養(yǎng)液。同時加強(qiáng)植株的管理，保持植株良好的通風(fēng)透光條件，確保植株光合作用的正常進(jìn)行。

　　3）無土栽培技術(shù)應(yīng)用和推廣中存在的問題。當(dāng)前無土栽培技術(shù)主要應(yīng)用于工廠化和集約化穴盤育苗及植株生產(chǎn)，尤其是連棟式日光溫室、玻璃溫室等應(yīng)用較多，多集中于采摘觀光等現(xiàn)代化園區(qū)，利用無土栽培技術(shù)的傳統(tǒng)農(nóng)戶較少，推廣面積較小。在應(yīng)用推廣中暴露出的無土栽培技術(shù)的缺點成為阻礙該技術(shù)進(jìn)一步推廣的阻力，不僅如此，還存在其他問題，主要有：一是設(shè)備昂貴、產(chǎn)品回報期長；二是基質(zhì)成本投入較高，且很多基質(zhì)資源為不可再生資源，需求數(shù)量較多；三是產(chǎn)出產(chǎn)品價格較高，限制了消費者的購買量；四是產(chǎn)出的產(chǎn)品硝酸鹽含量高，可能還有一定的污染，需要加強(qiáng)技術(shù)環(huán)節(jié)的控制。

　　4無土栽培技術(shù)發(fā)展展望

　　縱觀各國無土栽培應(yīng)用發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢,該技術(shù)已全面由實驗階段轉(zhuǎn)入生產(chǎn)和應(yīng)用階段,隨著其關(guān)鍵性技術(shù)的日益完善,無土栽培的發(fā)展速度也將會迅速加快。當(dāng)前30多個先后組建了無土栽培機(jī)構(gòu),旨在推進(jìn)無土栽培集約化、現(xiàn)代化、自動化的發(fā)展和應(yīng)用。我國作為一個農(nóng)業(yè)大國，當(dāng)前無土栽培正處于邊研究、邊發(fā)展應(yīng)用的階段，與發(fā)達(dá)之間的還有不小的差距，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。它不僅能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)和增收，保證產(chǎn)品品質(zhì)，對節(jié)約土地資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境都具有重要的作用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、環(huán)境保護(hù)意識的不斷增強(qiáng)及土地面積的不斷減少，無土栽培必將越來越受到人們的重視，必將為蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐，并逐步成為我國設(shè)施作物生產(chǎn)的主要方式

　　卞穎

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