無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 聶 紅 玫山 西 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 園 藝 學(xué) 院 蔬 菜 系 聯(lián) 系 方 式 ： 6285901 13835498203 第 一 章 概 述第 二 章 營(yíng) 養(yǎng) 液第 三 章 固 體 基 質(zhì)第 四 章 水 培 和 霧 培 的 設(shè) 施 與 管 理第 五 章 固 體 基 質(zhì) 栽 培 技 術(shù)第 六 章 幾 種 園 藝 植 物 的 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 第 一 章 概 述 （ 2學(xué) 時(shí) ）第 一 節(jié) 無(wú) 土 栽 培 及 其 分 類第 二 節(jié) 無(wú) 土 栽 培 的 特 點(diǎn) 與 應(yīng) 用第 三 節(jié) 無(wú) 土 栽 培 的 發(fā) 展 歷 史第 四 節(jié) 無(wú) 土 栽 培 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 與 展 望 一 、 無(wú) 土 栽 培 與 無(wú) 土 栽 培 學(xué)無(wú) 土 栽 培 (soilless culture; hydroponics): 是 指 不 用 天 然 土 壤 ， 而 用 營(yíng) 養(yǎng) 液 或 固 體 基 質(zhì) 加營(yíng) 養(yǎng) 液 栽 培 作 物 的 方 法 。無(wú) 土 栽 培 學(xué) ： 是 研 究 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 原 理 、 栽 培 方 式 和 管 理 技 術(shù)的 一 門(mén) 綜 合 性 應(yīng) 用 科 學(xué) 。 二 、 無(wú) 土 栽 培 的 分 類 依 據(jù) 其 栽 培 床 是 否 使 用 固 體 的 基 質(zhì) 材 料 ， 把 其 分 為固 體 基 質(zhì) 栽 培 和 非 固 體 基 質(zhì) 栽 培 。1.非 固 體 基 質(zhì) 栽 培 ： 根 系 直 接 生 長(zhǎng) 在 營(yíng) 養(yǎng) 液 或 含 有 營(yíng) 養(yǎng) 成 分 的潮 濕 空 氣 之 中 ， 根 際 環(huán) 境 中 除 了 育 苗 時(shí) 用 固 體 基 質(zhì) 外 ， 一 般 不使 用 固 體 基 質(zhì) 。（ 1） 水 培 ： 根 系 直 接 生 長(zhǎng) 在 營(yíng) 養(yǎng) 液 層 中 的 無(wú) 土 栽 培 方 法 。根 據(jù) 營(yíng) 養(yǎng) 液 液 層 的 深 度 分 為 : 營(yíng) 養(yǎng) 液 膜 技 術(shù) （ NFT） ： 以 1 2 的 淺 層 流 動(dòng) 營(yíng) 養(yǎng) 液 來(lái) 種 植 作 物 。 深 液 流 水 培 技 術(shù) （ DFT） ： 液 層 深 度 6 8 。 浮 板 毛 管 水 培 技 術(shù) （ FCH） ： 在 5 6 深 的 營(yíng) 養(yǎng) 液 層 中 放置 一 塊 上 鋪 無(wú) 紡 布 的 泡 沫 板 ， 根 系 生 長(zhǎng) 在 濕 潤(rùn) 的 無(wú) 紡 布 上 。 （ 2） 霧 培 ： 將 營(yíng) 養(yǎng) 液 用 噴 霧 的 方 法 ， 直 接 噴 到 作 物 的 根 系 上 。 DFT栽 培 豇 豆 (定 植 板 ) DFT栽 培 辣 椒 (定 植 網(wǎng) 框 ) 1.定 植 板 2.浮 板 3.無(wú) 紡 布 4.育 苗 缽 5.植 株 6.營(yíng) 養(yǎng) 液 7.成 型 聚 苯 乙 烯 種 植 槽 栽 培 槽 內(nèi) 放 置 1.25cm厚 、 14cm寬 的 聚 苯 乙 烯 泡 沫 板 作 為 浮 板 ，漂 浮 在 營(yíng) 養(yǎng) 液 的 表 面 。 浮 板 上 覆 蓋 一 層 25cm寬 的 無(wú) 紡 布 (規(guī) 格 為 50克 /m2)作 為 濕 氈 。 植 物 一 部 分 根 系 在 濕 氈 上 生 長(zhǎng) ， 吸 收 空 氣 中 的 氧氣 ； 一 部 分 根 系 浸 在 營(yíng) 養(yǎng) 液 中 吸 收 水 分 和 養(yǎng) 分 。 2.固 體 基 質(zhì) 培 ： 作 物 根 系 生 長(zhǎng) 在 各 種 天 然 或 人 工 合 成 的 固 體 基 質(zhì) 環(huán) 境 中 ， 通 過(guò) 固 體 基 質(zhì) 固 定 根 系 ， 并 向 作 物 供 應(yīng) 營(yíng) 養(yǎng)和 氧 氣 的 方 法 。（ 1） 根 據(jù) 基 質(zhì) 的 類 型 可 分 為 ： 無(wú) 機(jī) 基 質(zhì) 培 ： 如 巖 棉 培 、 沙 培 、 珍 珠 巖 培 、 蛭 石 培 等 有 機(jī) 基 質(zhì) 培 ： 如 泥 炭 培 、 鋸 木 屑 培 、 秸 稈 培 等 。（ 2） 根 據(jù) 栽 培 形 式 可 分 為 ： 槽 式 基 質(zhì) 培 ： 一 般 有 機(jī) 質(zhì) 培 和 容 重 較 大 的 重 基 質(zhì) 多 采 用 槽 式 基 培 。 袋 式 基 質(zhì) 培 立 體 基 質(zhì) 培 一 般 容 重 較 小 的 輕 基 質(zhì) 采 用 ， 如 巖 棉 、 蛭 石 、 椰 絨 基質(zhì) 、 秸 稈 基 質(zhì) 。 巖 棉 培 番 茄 高 架 床 河 沙 基 質(zhì) 培 槽 式 基 質(zhì) 培 豆 角 袋 式 基 質(zhì) 培 黃 瓜 木 屑 袋 培 滴 灌 黃 瓜 報(bào) 架 式 立 體 栽 培 葉 菜 高 架 床 立 體 基 質(zhì) 培 無(wú)土栽培 無(wú) 機(jī) 基 質(zhì) 培(inorganic substrate culture)有 機(jī) 基 質(zhì) 培(inorganic substrate culture)水 培(hydroponics)霧 培(spray culture 沙 培 (sand culture)珍 珠 巖 培 (perlite culture)礫 培 (gravel culture)巖 棉 培 (rockwool culture)陶 粒 培 (haydite culture)熏 巖 培 (ricehull culture)泥 炭 培 (peatmoss culture)塑 料 泡 沫 培 (foam culture)鋸 木 屑 培 (sawdust culture)秸 桿 基 質(zhì) 培 等 (straw substrate culture)營(yíng) 養(yǎng) 液 膜 技 術(shù) (nutrient film technique, NFT)深 液 流 技 術(shù) (deep flow technique, DFT)浮 板 毛 管 技 術(shù) (floating capillary hydroponics)噴 霧 培 (spray culture)半 噴 霧 培 (semi-spay culture)固 體 基 質(zhì)(solid substrate culture)非 固 體 基 質(zhì)(liquid substrate culture) 一 、 無(wú) 土 栽 培 的 特 點(diǎn)1 優(yōu) 點(diǎn)（ 1） 作 物 長(zhǎng) 勢(shì) 強(qiáng) 、 產(chǎn) 量 高 、 品 質(zhì) 好 。（ 2） 省 水 、 省 肥 、 省 力 、 省 工 。（ 3） 病 蟲(chóng) 害 少 ， 可 以 避 免 連 作 障 礙 。（ 4） 可 以 極 大 的 擴(kuò) 展 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 空 間 。（ 5） 有 利 于 實(shí) 現(xiàn) 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 的 現(xiàn) 代 化 。2 應(yīng) 注 意 的 問(wèn) 題（ 1） 投 資 大 、 運(yùn) 行 成 本 高 。（ 2） 技 術(shù) 要 求 嚴(yán) 格 。（ 3） 管 理 不 當(dāng) ， 易 發(fā) 生 某 些 病 害 的 迅 速 傳 播 。 3.無(wú) 土 栽 培 的 應(yīng) 用（ 1） 用 于 反 季 節(jié) 和 高 檔 園 藝 產(chǎn) 品 的 生 產(chǎn) 。（ 2） 在 沙 漠 、 荒 灘 、 鹽 堿 地 等 進(jìn) 行 作 物 產(chǎn) 。（ 3） 在 設(shè) 施 園 藝 中 應(yīng) 用 。（ 4） 在 家 庭 中 應(yīng) 用 。（ 5） 作 為 在 學(xué) 生 的 教 具 和 科 研 人 員 的 研 究 工 具 。（ 6） 太 空 農(nóng) 業(yè) 上 的 應(yīng) 用 。 一 、 試 驗(yàn) 探 索 時(shí) 代1.礦 質(zhì) 營(yíng) 養(yǎng) 學(xué) 說(shuō) 的 提 出 1840年 ， 德 國(guó) 化 學(xué) 家 李 比 希 提 出 了 植 物 以 礦 物 質(zhì) 為 營(yíng) 養(yǎng)的 “ 礦 物 質(zhì) 營(yíng) 養(yǎng) 學(xué) 說(shuō) ” 。2.礦 物 質(zhì) 營(yíng) 養(yǎng) 學(xué) 說(shuō) 的 證 實(shí) 1842年 ， 德 國(guó) 科 學(xué) 家 衛(wèi) 格 曼 和 波 斯 托 羅 夫 使 用 白 金 坩 堝 ，用 石 英 砂 和 白 金 碎 屑 作 基 質(zhì) 支 撐 物 ， 并 加 入 植 物 灰 分 浸提 液 的 蒸 餾 水 來(lái) 栽 培 植 物 獲 得 成 功 。3.礦 物 質(zhì) 營(yíng) 養(yǎng) 學(xué) 說(shuō) 的 充 實(shí) 1859年 ， 薩 克 斯 和 克 諾 普 設(shè) 計(jì) 了 水 培 裝 置 （ 圖 1-1）4.標(biāo) 準(zhǔn) 營(yíng) 養(yǎng) 液 配 方 的 提 出 霍 格 蘭 和 阿 農(nóng) 配 方 （ A-H配 方 ） ； 山 崎 配 方 二 、 實(shí) 用 化 時(shí) 代 三 、 高 科 技 發(fā) 展 時(shí) 代 圖 1-3 格 里 克 的 “ 水 培 植 物 裝 置 一 、 我 國(guó) 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 的 發(fā) 展我 國(guó) 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 的 研 究 和 生 產(chǎn) 應(yīng) 用 起 步 較 晚 。 直 到 20世 紀(jì) 70年 代 開(kāi) 始 才 逐 漸 在 生 產(chǎn) 中 應(yīng) 用 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 。 1975年 山 東 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 最 早 開(kāi) 展 這 方 面 的 研 究 和 生產(chǎn) 應(yīng) 用 ， 先 后 對(duì) 西 瓜 、 黃 瓜 、 番 茄 、 韭 菜 、 小 蘿卜 和 小 白 菜 等 多 種 作 物 進(jìn) 行 無(wú) 土 栽 培 試 驗(yàn) ， 在19791984年 開(kāi) 發(fā) 出 半 基 質(zhì) 培 的 “ 魯 SC-I型 ” 番 茄多 層 無(wú) 土 栽 培 設(shè) 施 ， 19841987年 與 勝 利 油 田 聯(lián) 合開(kāi) 發(fā) 了 面 積 為 6 699平 方 米 的 生 菜 無(wú) 土 栽 培 基 地 。1987年 開(kāi) 始 在 廣 東 、 山 東 、 上 海 、 海 南 、 廣 西 、福 建 、 四 川 等 許 多 省 市 推 廣 ， 累 積 無(wú) 土 栽 培 面 積已 達(dá) 3 000多 畝 。 1986年 深 圳 格 林 果 菜 公 司 從 美 國(guó) 引 進(jìn) 了 一 套無(wú) 土 栽 培 設(shè) 施 ， 在 以 后 的 23年 時(shí) 間 內(nèi) ， 廣東 省 就 先 后 引 進(jìn) 了 美 國(guó) 、 荷 蘭 等 國(guó) 家 的 無(wú)土 栽 培 設(shè) 施 7套 。 全 國(guó) 的 其 它 省 市 如 北 京 、上 海 、 浙 江 等 也 引 進(jìn) 了 不 少 國(guó) 外 的 無(wú) 土 栽培 設(shè) 備 。80年 代 開(kāi) 始 ， 浙 江 省 農(nóng) 科 院 在 日 本 贈(zèng) 送 的 營(yíng)養(yǎng) 液 膜 技 術(shù) (NFT)設(shè) 備 的 基 礎(chǔ) 上 ， 研 制 了 用定 型 泡 沫 塑 料 槽 的 浮 板 毛 管 水 培 技 術(shù) (FCH)。沈 陽(yáng) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 、 北 京 市 蔬 菜 中 心 以 及 南 京市 蔬 菜 所 等 單 位 也 引 進(jìn) 了 日 本 的 全 套 無(wú) 土栽 培 設(shè) 備 ， 研 制 出 簡(jiǎn) 易 營(yíng) 養(yǎng) 液 膜 技 術(shù) 和 巖棉 培 技 術(shù) 。 在 90年 代 初 期 ， 中 國(guó) 農(nóng) 科 院 花 卉 蔬 菜 研 究 所 推 廣 有機(jī) 基 質(zhì) 栽 培 (或 稱 為 有 機(jī) 生 態(tài) 型 無(wú) 土 栽 培 )， 試 圖 通 過(guò)使 用 有 機(jī) 肥 來(lái) 降 低 無(wú) 土 栽 培 的 投 入 和 降 低 蔬 菜 產(chǎn) 品中 硝 酸 鹽 的 含 量 ， 同 時(shí) 也 為 了 簡(jiǎn) 化 種 植 設(shè) 施 、 降 低投 資 和 生 產(chǎn) 成 本 。二 、 國(guó) 外 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 的 發(fā) 展1.美 國(guó) 美 國(guó) 是 世 界 上 最 早 進(jìn) 行 無(wú) 土 栽 培 商 業(yè) 化 生 產(chǎn) 應(yīng) 用 的 國(guó) 家 ， 但 其 無(wú) 土 栽 培 面 積 并 不 大 。 美 國(guó) 全 國(guó) 只 有 200公 頃 的 無(wú) 土 栽 培 面 積 。 美 國(guó) 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 的 研 究 重點(diǎn) 是 探 索 在 太 空 中 進(jìn) 行 作 物 無(wú) 土 栽 培 的 可 能 性 。 2.日 本日 本 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 的 發(fā) 展 得 益 于 美 軍 在 二 戰(zhàn)期 間 及 戰(zhàn) 后 的 幾 年 建 立 了 一 些 大 型 的 無(wú) 土 栽培 設(shè) 施 。 從 20世 紀(jì) 60年 代 至 80年 代 ， 無(wú) 土 栽培 面 積 擴(kuò) 大 至 近 300公 頃 ， 其 中 以 水 培 和 礫 培為 主 ， 大 約 水 培 占 總 面 積 的 2/3， 礫 培 占 1/3。近 20多 年 來(lái) ， 礫 培 的 面 積 逐 步 減 少 ， 而 水 培的 面 積 逐 漸 增 加 。在 營(yíng) 養(yǎng) 液 配 方 的 研 究 方 面 ， 山 崎 肯 哉 設(shè) 計(jì) 出了 一 系 列 的 山 崎 配 方 。 另 一 位 無(wú) 土 栽 培 的 專堀 設(shè) 計(jì) 出 的 園 試 配 方 也 廣 為 流 傳 。 3.歐 洲 的 一 些 國(guó) 家荷 蘭 的 無(wú) 土 栽 培 在 二 十 世 紀(jì) 80年 代 以 后 的 發(fā)展 迅 速 。 荷 蘭 的 無(wú) 土 栽 培 面 積 已 達(dá) 1萬(wàn) 多 公頃 。 從 目 前 的 情 況 來(lái) 看 ， 它 是 世 界 上 無(wú) 土 栽培 最 發(fā) 達(dá) 的 國(guó) 家 之 一 。 巖 棉 培 的 面 積 占 無(wú) 土栽 培 總 面 積 的 90%， 無(wú) 土 栽 培 的 主 要 作 物 是番 茄 、 黃 瓜 、 甜 椒 和 花 卉 。英 國(guó) 的 Cooper在 1973年 發(fā) 明 了 營(yíng) 養(yǎng) 液 膜 技 術(shù) ，隨 著 這 一 技 術(shù) 在 世 界 各 國(guó) 的 推 廣 應(yīng) 用 ， 使 無(wú)土 栽 培 的 發(fā) 展 再 一 次 出 現(xiàn) 高 潮 。 4.無(wú) 土 栽 培 的 前 景 與 展 望歐 洲 、 北 美 、 日 本 等 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 ， 農(nóng) 業(yè) 人 口 減少 ， 勞 動(dòng) 力 成 本 增 加 ， 無(wú) 土 栽 培 將 成 為 其 重要 的 解 決 途 徑 和 關(guān) 鍵 技 術(shù) 。地 球 上 人 口 增 加 ， 耕 地 極 具 減 少 ， 無(wú) 土 栽 培可 以 將 許 多 過(guò) 去 不 可 開(kāi) 發(fā) 和 利 用 的 陸 地 加 以開(kāi) 發(fā) 和 利 用 。水 資 源 短 缺 ， 無(wú) 土 栽 培 避 免 了 水 分 的 滲 漏 和流 失 ， 將 成 為 節(jié) 水 型 農(nóng) 業(yè) 的 途 徑 之 一 。可 以 說(shuō) 無(wú) 土 栽 培 是 高 科 技 農(nóng) 業(yè) 、 都 市 農(nóng) 業(yè) 、娛 樂(lè) 觀 光 農(nóng) 業(yè) 、 高 效 農(nóng) 業(yè) 、 環(huán) 保 型 農(nóng) 業(yè) 和 節(jié)水 農(nóng) 業(yè) 的 最 佳 形 式 。