我國蔬菜無土栽培的研究現狀及進展

孫嚴艷

哈爾濱市阿城區農業技術推廣中心

蔬菜無土栽培目前已成為我國農業的重要內容，是發展高效農業的新途徑。本文首先概括地介紹了蔬菜無土栽培的概念及原理，在此基礎上闡述了蔬菜無土栽培的發展歷程，分析了蔬菜無土栽培技術的研究現狀和應用，最后提出了我國蔬菜無土栽培的發展前景。

蔬菜無土栽培是指不用或部分不用天然土壤，而用營養液或固體基質加營養液直接向蔬菜提供生長發育所必需的營養元素栽培作物的方法。與傳統的蔬菜土壤栽培相比，蔬菜無土栽培方法不僅能夠提供蔬菜更多的養分，還能夠有效避免土壤的病蟲害，具有高產、節水、節肥、省工、不受地域限制等優點，能夠充分的利用空間。蔬菜無土栽培是農業技術的一場革命，它可以在荒灘、荒坡等一切不適宜一般蔬菜耕作的地方進行作物生產。

蔬菜無土栽培的概念及原理

蔬菜無土栽培是以草炭或森林腐葉土、蛭石等輕質材料做育苗基質固定蔬菜，讓蔬菜根系直接接觸營養液，采用機械化精量播種一次成苗的現代化育苗技術。選用苗盤是分格室的，播種一格一粒，成苗一室一株，成苗的根系與基質互相纏繞在一起，根坨呈上大下小的塞子形，一般叫穴盤無土育苗。蔬菜無土栽培的原理是：指不用土壤，用加有養分溶液的物料（如營養液、木頭、草炭、珍珠巖、蛭石、無毒泡沫塑料等）作為蔬菜生長介質，如表1 常見營養液配方舉例。在蔬菜無土栽培中，用人工配制的培養液供給蔬菜礦物營養的需要。蔬菜無土栽培是一種不用天然土壤而采用含有植物生長發育必需元素的營養液來提供營養，使蔬菜正常完成整個生命周期的栽培技術。無土栽培主要包括水培、霧培和基質培等方式，其中基質培是無土栽培的最主要形式。基質培即固體基質栽培，固體基質又可分為無機基質、有機基質和有機無機混合基質。

蔬菜無土栽培的發展歷程

19 世紀中時，美國研究者W.克諾普等發展了蔬菜無土栽培技術，主要生產的蔬菜品種有黃瓜、番茄和萵苣三種。20 世紀70年代，我國引進了蔬菜無土栽培技術，并且開展了營養液育苗方面的相關研究。20 世紀80年代，我國系統地進行了大面積蔬菜無土栽培的應用。在21 世紀人們進一步改進技術，使得蔬菜無土栽培發展起來。蔬菜無土栽培由于具有作物生長快、產量高、周期短、產品質量好，同時節省勞力、節肥、節水，以及克服土壤連作障礙和不受土壤條件限制等優點，已成為西方園藝發達國家園藝作物工廠化生產的重要形式。我國蔬菜無土栽培的重點是在低成本的基礎上，進一步提供蔬菜的品質。

蔬菜無土栽培技術的研究現狀和應用

水培

現階段，我國蔬菜無土栽培技術，主要有營養液膜技術（如圖1）和浮板毛管水培技術（如圖2）。下面分別介紹一下這兩種方法的原理及應用。

營養液膜技術是一種將蔬菜種植在淺層流動的營養液層中的水培方法。營養液膜技術不用固體基質，在要求一定坡降的傾斜種植槽中，營養液僅以數毫米深的薄層流經蔬菜根系。這種裝置的種植槽多采用塑料薄膜或硬質塑料片材制成，使設備的結構更輕便簡單，用戶可以自行設計安裝使用，大大降低了投資成本。在高溫和作物生產盛期，植株葉而蒸騰量大，消耗營養液量大，供應不及時亦易造成植株萎蔫。

表1 常見營養液配方舉例

圖1 營養液膜技術

圖2 浮板毛管水培技術

浮板毛管水培裝置是浙江省農業科學院和南京農業大學研制開發的，改進了NFT 水耕裝置的缺點，減少了液溫變化，增加了供氧量，使根系生長發育環境得到改善，避免了停電、停泵對根系造成的不良影響，在番茄、辣椒、芹菜等多種蔬菜栽培上應用取得良好效果。浮板毛管栽培設施包括種植槽、定植板、地下貯液池、循環管和控制系統4 部分。除種植槽以外，其他3 部分設施基本與相同。板上覆蓋親水性無紡布，向下垂延至營養液槽中，通過毛細管作用，使浮板始終保持溫秧苗栽人定植杯內，然后溫室苗床懸掛在定植板的定植孔中，正好把槽內白浮板夾在中間，根系從定植杯的孔中伸出后，一部分根爬伸生長浮板上，產生根毛吸收氧，一部分根伸到營養液內吸收水分和養分。

霧培

霧培，又稱氣培，是噴霧栽培的簡稱，無土栽培的方式之一。是指不用固體基質而是直接將營養液噴霧到蔬菜根系上，供給其所需的營養和氧的栽培方式。通常用泡沫塑料板制的容器，在板上打孔，栽入蔬菜，莖和葉露在板孔上面，根系懸掛在下空間的暗處。每隔2～3min 向根系噴營養液幾秒鐘。營養液循環利用，但營養液中肥料的溶解度應高，且要求噴出的霧滴極細。這種無土栽培技術需要較高的資金支持，相關設備的購置成本大，消耗電能較高，不具備緩沖的余地，只能應用于科學研究中，不適宜大面積的蔬菜生產。

我國蔬菜無土栽培技術的發展前景

結合我國蔬菜無土栽培的發展現狀，已經從最初的實驗室研究階段發展為實際生產應用階段，取得了較為優異的成果。隨著科學技術的發展，我國投入更多的人力、物力、財力，進行蔬菜無土栽培技術的研究，我國蔬菜無土栽培的關鍵性技術日趨完善，得到了迅速的發展。相關研究及實踐證明，蔬菜的無土栽培技術將向著集約化、現代化、自動化方向發展，以便于獲得更高的生產效益。隨著我國社會經濟的快速發展，一方面，我國物質水平快速提高，另一方面，我國土地面積卻不斷減少，蔬菜的無土栽培技術將受到國家及人們的廣泛關注，將出現蓬勃發展的局面。

結語

隨著我國國民經濟的迅速發展，科學技術水平得到了進一步提高，農業作為我國國民經濟的基礎產業，促進了農業技術的研究及應用。我國蔬菜無土栽培技術雖然處于初級階段，但具有較大的發展潛力，其廣泛應用必將帶動我國農業、林業、園藝、花卉的開發和生產，擁有廣闊的發展前景。