微專題|無土栽培

定義

無土栽培，是指以水、草炭或森林腐葉土、蛭石等介質作植株根系的基質固定植株，植物根系能直接接觸營養液的栽培方法。無土栽培中營養液成分易于控制，且可隨時調節。在光照、溫度適宜而沒有土壤的地方，如沙漠、海灘、荒島，只要有一定量的淡水供應，便可進行。無土栽培根據栽培介質的不同分為水培、霧（氣）培和基質栽培。水培是指植物根系直接與營養液接觸，不用基質的栽培方法。最早的水培是將植物根系浸入營養液中生長，這種方式會出現缺氧現象，嚴重時造成根系死亡。常采用營養液膜法的水培方式，即使一層很薄的營養液層，不斷循環流經作物根系，既保證不斷供給作物水分和養分，又不斷供給根系新鮮氧氣。

概述

無土栽培是近幾十年來發展起來的一種作物栽培的新技術。作物不是栽培在土壤中，而是種植在溶有礦物質的水溶液（營養液）里；或在某種栽培基質中，用營養液進行作物栽培。只要有一定的栽培設備和有一定的管理措施，作物就能正常生長，并獲得高產。由于不使用天然土壤，而用營養液澆灌來栽培作物，故被稱為無土栽培。

特點

無土栽培的特點是以人工創造的作物根系生長環境取代土壤環境，它不僅能滿足作物對養分、水分、空氣等條件的需要，而且對這些條件要求加以控制調節，以促進作物更好地生長，并獲得較好的營養生長于生殖生長平衡。所以，無土栽培的作物通常生長發育良好，產量高，品質上乘。

無土栽培脫離了土壤的限制，極大地擴展了農業生產的空間，使得作物可在不毛之地上進行生產，發展前景非常廣泛。幾乎所有的植物工廠均采用無土栽培模式。花卉。

無土栽培的優點

1、節水、省肥、高產：無土栽培中作物所需各種營養元素是人為配制成營養液施用的，水分損失少，營養成分保持平衡，吸收效率高，并且是根據作物種類以及同一作物的不同生育階段，科學地供應養分。因此作物生長發育健壯，生長勢強，可充分發揮出增產潛力。

2、清潔衛生無污染：土壤栽培施有機肥，肥料分解發酵，產生臭味污染環境，還會使很多害蟲的卵孳生，危害作物，而無土栽培施用的是無機肥料，不存在這些問題，并可避免受污染土壤中的重金屬等有害物質的污染。

3、省工省力、易于管理：無土栽培不需要中耕、翻地、鋤草等作業，省力省工。澆水追肥同時解決，并由供液系統定時定量供給，管理方便，不會造成浪費，大大減輕了勞動強度。

4、避免連作障礙：在蔬菜的田間種植管理中，土地合理輪作、避免連年重茬是防止病害嚴重發生和蔓延的重要措施之一。而無土栽培特別是采用水培，則可以從根本上解決這一問題。

5、不受地區限制、充分利用空間：無土栽培使作物徹底脫離了土壤環境，不受土質、水利條件的限制，地球上許多沙漠、荒原或難以耕種的地區，都可采用無土栽培方法加以利用。擺脫了土地的約束，無土栽培還可以不受空間限制，利用城市廢棄廠房、樓房的平面屋頂種菜種花，都無形中擴大了栽培面積。

6、有利于實現農業現代化：無土栽培使農業生產擺脫了自然環境的制約，可以按照人的意志進行生產，所以是一種受控農業的生產方式。較大程度地按數量化指標進行耕作，有利于實現機械化、自動化，從而逐步走向工業化的生產方式。

無土栽培的應用

由于無土栽培擺脫了土壤栽培的限制，使它有了廣闊的發展前景。無土栽培應用范圍廣泛，主要應用于以下方面：

（一）用于蔬菜栽培培養無污染的綠色食品，健康安全，深受人們的重視。

（二）用于花卉栽培 無論是切花或是盆花都先適合無土栽培，無土栽培的花卉不僅花頭大，而且顏色鮮艷。

（三）用于栽培藥用植物；許多藥用植物都是根用植物，根的生長環境十分關鍵，無土栽培可為藥用植物提供良好的生長環境，因而種植效果十分明顯。

（四）用于果木栽培；無土栽培培育的果樹砧木幼苗生長快、成活率高；扦插快繁的果樹生根快、成苗率高。

（五）用于無土育苗；無土栽培的幼苗生長迅速、苗齡短、根系發育好、健壯整齊，定植后緩苗時間短、易成活。還可避免土壤育苗帶來的土傳病害和蟲害，同時還便于科學、規范管理。

此外，在沒有土地的城市樓頂陽臺上，可發展無土栽培種植蔬菜和花卉，以調節生活、美化環境，在荒島、沙灘和不適宜種植的沙、石、鹽堿地的地方，可大面積發展無土栽培蔬菜，解決或緩解食品供應的問題。

無土栽培的類型

無土栽培的類型和方法很多，以致很難加以詳細的分類，只能按照其固定方式，大至分為無基質栽培而無基質栽培又分為水培和霧培兩種；一部分為基質栽培，基質培，是用固體基質代替土壤作栽培床栽培作物，固體的基質包括天然的砂、礫、草炭、鋸木屑和人工基質如巖棉、多種泡沫塑料及纖維等。

類型分類

水培栽培（水培是指植物根系直接與營養液接觸，不用基質的栽培方法。）

水培技術是無土栽培技術的一種，起源于以色列。主要技術特點是采用營養液代替土壤進行植物培植，目前水培技術廣泛應用于歐美日等發達國家的蔬菜、水果、花卉生產。水培是指植物根系生長的環境中沒有基質固定根系，根系生長在營養液或含有營養液的潮濕空氣中，作為蔬菜生長的載體。

基質栽培

基質栽培是用固體基質（介質）固定植物根系，并通過基質吸收營養液和氧的一種無土栽培方式。基質種類很多，常用的無機基質有蛭石、珍珠巖、巖棉、沙、聚氨酯等；有機基質有泥炭、稻殼炭、樹皮等。因此基質栽培又分為巖棉栽培、沙培等。采用滴灌法供給營養液。其優點是設備較簡單、生產成本較低等。 基質栽培是無土栽培中推廣面積最大的一種方式。栽培基質可以裝入塑料袋內，或鋪于栽培溝或槽內。基質栽培的營養液是不循環的，稱為開路系統，這可以避免病害通過營養液的循環而傳播。

氣霧式栽培

又稱氣增或霧氣培。它是將營養液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根系上，根系懸掛于容器的空間內部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距離鉆孔，于孔中栽培作物。兩塊泡沫板斜搭成三角形，形成空間，供液管道在三角形空間內通過，向懸垂下來的根系上噴霧。一般每間隔2－3分鐘噴霧幾秒鐘，營養液循環利用，同時保證作物根系有充足的氧氣。但此方法設備費用太高，需要消耗大量電能，且不能停電，沒有緩沖的余地，還只限于科學研究應用，未進行大面積生產，因此最好不要用此方法。此方法栽培植物機理同水培 因此根系狀況同水培。

巖棉栽培（拓展）

將植物栽植于預先制做好的巖棉中的栽培技術。巖棉是由60%的輝綠巖，20%石灰巖和20%的焦炭，在1600℃的高溫下熔化，噴成0．005mm的纖維，并壓成塊，使其重量為77～80kg/m3而成的無機固體基質。巖棉具有很好的透氣性和保水性，經過1600℃的高溫提煉，無菌、無污染，因此是歐洲主要的無土栽培的基質。在荷蘭，巖棉栽培的無土栽培技術十分普遍，并且他們已經將這種技術傳入了世界各個國家。在荷蘭設施栽培中，無土栽培比例高達80%，而設施園藝的無土栽培比例高達90%。并且普遍采用巖棉做栽培基質的全巖棉營養液栽培模式，避免水分流失或滲漏。由于巖棉不含營養成分，基地管理人員還會根據作物不同生長時期及時調整營養配方，做到精細化管理。

試題鏈接

1. 水培蔬菜(下左圖)是指蔬菜大部分根系生長在營養液中，通過營養液(在管道中循環)提供養分等進行栽培的蔬菜;氣霧式栽培(下右圖)是將混合了營養液的水進行高壓霧化后直接噴到作物的根系上的一-種新型栽培方式，作物的根系直接懸掛于栽培容器的空間內部,通過根部接觸氣霧來滿足生長所需的條件。

據此完成下面小題。

1. 與傳統的土壤栽培相比，水培和氣霧式栽培的優勢是

①技術難度小 ②節約土地資源 ③水肥流失少 ④生產成本低

A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④

2. 水培蔬菜與氣霧式栽培蔬菜相比

A. 易傳播根系病害

B. 農藥使用量更小

C. 更加節水節肥

D. 種植環境的局限小

解析

1. 根據材料,“水培蔬菜大部分根系生長在營養液中“氣霧式栽培作物的根系直接懸掛于栽培容器的空間內部”，則相對于傳統的栽種方式，節約土地資源，②對;根據材料,“水培蔬菜的營養液在管道中循環”，“氣霧式栽培是將混合了營養液的水進行高壓霧化后直接噴到作物的根系上”，因此相對于傳統的栽培方式水肥流失少，③對;根據材料,兩種栽培方式比傳統栽培方式技術難度大,生產成本高,
①④不對;故答案為: B。

2. 根據材料，“水培蔬菜的營養液在管道中循環”，“氣霧式栽培是將混合了營養液的水進行高壓霧化后直接噴到作物的根系.上”，則水培蔬菜與氣霧式栽培蔬菜相比，易傳播根系病害, A對;從題中看,水培蔬菜易傳播根系病害，則可能施用農藥更多，B不對;根據兩者營養的提供方式，氣霧式栽培采用高壓噴霧的方法更有利于節水節肥，種植環境的局限更小，CD不對。故答案為: A。

三沙市政府所在地永興島(16.8°N,112.3"E)是一座由白色珊瑚貝殼沙堆積而形成的珊瑚島，居民用水主要來自海水淡化水。為了滿足永興島軍民日常菜品需求，永興島利用無土栽培蔬萊大棚種植蔬菜，蔬菜大棚內設有噴霧、風扇等設備。根據材料回答下面小題。

1. 永興島不用傳統方式種植蔬菜而是發展無土栽培蔬菜大棚，主要是因為該地

A. 科技水平高 B. 土壤貧瘠

C. 氣候條件優越 D. 市場需求量大

2. 永興島無土栽培蔬菜大棚內設置噴霧設備，主要作用是

A. 噴灌蔬菜 B. 防治病蟲害

C. 降低溫度 D. 減少太陽輻射

解析

1. B 傳統方式種植蔬菜是種在土里，永興島無土栽培是因為當地位于是珊瑚島，又處于熱帶，有機質含量低，土壤貧瘠。

2. C 噴霧對噴灌作用、減少太陽輻射的作用十分微弱，更不能防治病蟲害，主要是可以起到降低溫度的作用。噴霧設備散發到空氣中的水微粒，在汽化的過程中要吸收大量周圍環境中的熱量，從而降低周圍環境的溫度，是防暑降溫的有效手段。