無土栽培技術推廣的受眾定位

汪曉云 劉士哲 高麗紅

引言

無土栽培技術作為一種先進的生產技術在中國開始應用，也有三、四十年的歷史了。特別是最近十幾年來，伴隨著溫室大棚、塑料管道、自動控制裝置的應用以及無土栽培技術的成熟和原材料價格的降低，同時伴隨著投資者和消費者對無土栽培生產設施和生產產品的廣泛認可，以及中國各地國家級、省級、市縣級以及鄉鎮級農業科技示范園的建設，作為體現現代農業科技“高點”的無土栽培技術，90%以上的農業園區都會進行示范展示，也極大地推動了無土栽培技術的迅猛發展。而且伴隨著我國休閑觀光農業的蓬勃發展，無土栽培技術與各種造型奇特的立體無土栽培設施備受推崇。在諸多農業休閑觀光園中，無土栽培技術已成為不可或缺的元素。城市化發展，城市環境污染以及食品安全隱患的存在，可以不用土壤來種植蔬菜、花卉植物的“干凈”種植模式，也逐漸被城市家庭種植愛好者接受，無土栽培正悄然進入了城市的家庭陽臺、屋頂等場所。

本文的幾位作者從事無土栽培技術教學、研究和生產推廣工作二、三十年來，在實際應用無土栽培技術方面積累了一定的經驗，現將在栽培技術實際應用中遇到的各種問題和獲得的經驗教訓進行一些總結，提出個人的觀點，供業內人士分享、探討和交流。

無土栽培技術的概念

無土栽培是一種不用天然土壤來栽培植物的方法，在相對封閉的根際環境中，人工供給水肥營養，來滿足植物正常乃至更好地生長的一項技術手段。與種在土壤中的植物有所不同，其根系生長的空間是在與自然環境隔離并處在受“局限”的空間中，完全擺脫了自然土壤不利于植物生長的束縛。換句話說，一些自然土壤的調節功能與作用被“削弱”。比如，土壤栽培植物根系可以縱深或橫向發展，只要具備其生長的必要條件（空間、水分、營養），根系就能無限外延生長，可以吸收利用到非人為提供的水、肥、氣資源。通常栽培在土壤中的植物，其生長也不需要完全依賴人為提供的水肥條件，這就是生長在土壤中的植物所擁有的“先天”自然優勢。

然而，對于一些種植在土質較差、土層瘠薄、降水少的地區的植物，土壤栽培的自然優勢并不明顯，其對人工施肥、灌溉的依賴程度相對較高，否則就很難生長好。無論是土層深厚、肥沃還是土層薄、肥力差的土壤，因非封閉、隔離的根圈環境，通常人為施肥、灌溉所發揮的功效都會被自然因素削減，也就是土壤的“緩沖性”能平衡或削減人為因素的作用。

通常土壤栽培條件下，只要不是長期干旱缺水或特殊災害天氣，植物生長無需人們天天管理，依靠自然的“恩賜”就能有一定的收成。就是因為土壤栽培有此優越的、不被人所認識的“潛在優勢”，人們習以為常地形成了“惰性”思維，將此思維“慣性”地帶到無土栽培中，最終產生了覺得無土栽培不如土壤栽培“容易”，生產風險大、產量不高、品質沒保證、效益低等問題。

無土栽培技術的核心

無土栽培的本質是“不用土”，也就是讓植物根系生長離開土壤這個自然載體，在人為提供的、受局限的、封閉的環境中生長，植物生長所需的水、肥、氣條件完全人為提供和創造，基本排除了自然土壤的水肥“恩賜”。

人為創造的根際生長載體，為植物根系生長和水肥吸收提供了較為優越的物理、化學環境，使根系生長環境具備良好的疏松、透氣、保水等物理性狀和適宜的酸堿度、營養均衡、養分快速供應等化學性狀的條件下。作物能以最小的根量、最小的根際容積發揮其最大的水肥吸收功能，從而滿足地上部生長發育所需的全部水分和營養，而且這種供給機制不是間斷、波動的，而是必須均衡的，這和傳統土壤栽培的水肥供給完全不同。如：土壤栽培作物的番茄、黃瓜，通常以基肥+若干次追肥+若干次灌水的方式來實現即可，而無土栽培的水肥是一體化的，是需要每天均衡多次供給水肥的一種栽培方式。

無土栽培在日本叫做營養液栽培，也就是栽培過程中完全是“營養液管理”的栽培技術，而人們通常不去理解“營養液”這個詞，只理解營養液栽培就是無土栽培的另一種提法。無土栽培的核心技術就是營養液調配與管理的技術，掌握了營養液調配與供給的管理技術，才能從事真正意義上的無土栽培。

那么，營養液是什么？為什么稱為“營養液”，在“無土”與人為配制的少量基質載體中，基質所含的“養分”極其“微量”，而且不全面，基質中不能一次性添加足量的“營養肥”來支撐植物一生生長發育所需的養分。需要均衡提供“全營養”（全部必需元素），供給的營養需要通過水來溶解、稀釋，并與水同步輸送供給植物，通常把這種含有植物生長發育所必需的全部營養元素的“液體”稱為“營養液”。還有一個關鍵點是，配制營養液的原料中不能含有任何有害物質（重金屬、動植物非必需元素、病原微生物），原料應當是“速溶”和“高溶”的，即要求全部快速溶解。而國內不少無土栽培從業人士，很少關注“營養液栽培”這個專業用詞，而只從通俗的“無土栽培”這個詞去理解，認為是不用土來栽培，就是無土栽培。

無土栽培技術的核心其實就是營養液，沒有或不用營養液來灌溉，就失去了無土栽培的應有科學意義，也難以發揮無土栽培技術的應有優勢和生產潛力。

一些從業者通常用土壤栽培的經驗和慣性思維來為無土栽培植物供給營養和水分，從而出現種種不同層面的“無土”栽培方法，雖然植物也能“生長和開花結果”，但產量、品質、安全性得不到保障。由于使用化肥、有機肥（雜質、重金屬、鹽分含量較高且有可能帶來致病微生物的危害）作為“營養源”，并用土壤栽培的灌溉用水（如未經處理的雨水、河水、井水）來直接配制“營養液”或直接灌溉，其結果是肥料、灌溉水中的雜質、重金屬、鹽分很快就在根際周圍富集積累，植物還沒生長到應有的階段，根際環境的理化性狀已使植物“不堪忍受”（產生各種“脅迫”因子）。因無土栽培把植物根系限定在有限的范圍內，根系無法擺脫受“脅迫”的根際環境，輕則根系萎縮、扭曲、短縮，地上部莖葉“墨綠、發暗或邊沿干枯”，番茄果實“臍腐”，黃瓜出現“蜂腰瓜、彎瓜、大頭瓜”等。重則根系死亡，番茄會重新發根，下部老葉黃化似缺素，上部逐漸瘦弱，果實變小，根系再生能力較弱的黃瓜則直接萎蔫、死亡。

所以，從事無土栽培者，必須充分認識到無土栽培的核心就是營養液，本質就是“營養液栽培”。不僅配制營養液的原料要講究，對營養液的均衡供給更是需要標準參數來支撐，絕不能憑土壤栽培的水肥管理經驗來給無土栽培植物“施肥、澆水”。

無土栽培效益如何計算？

無土栽培是一種可控的植物栽培方法，既然是一種農作物的生產技術手段，自然要關注其生產的實際意義與效益，尤其是經濟效益問題，一直是人們關注的焦點。

生產效益的問題其實涉及多種影響因素，而且無土栽培沒有脫離農業生產的根本屬性。農產品的價值和效益隨不同年份、不同季節、不同地區、不同消費群體甚至是不同的銷售渠道而有很大差別。

無土栽培是一種新型的農耕技術手段，是一種高投入、高技術要求的技術，而并非就是一種具有很高經濟效益的致富工具！它可以解決“無地”可種和“有地不可種”的問題，如果一個地區或一個企業、農戶有很好的“宜耕地”，除非他需要生產出更高質、更安全、更有營養，及更高價值的農產品，否則就不一定需要進行無土栽培。從這種意義上來講，如果一塊地根本不具備生產價值，而需要尋求其可利用價值，那么，投資或采用無土栽培就顯得更有意義了。例如，在目前已被污染、且難以治理的土壤，就可以通過無土栽培技術手段來實現土地的利用價值和經濟效益。

無土栽培是可控或相對可控的農業新技術，其優點是“可控”，可以在一定程度上排除外界因素的干擾，農產品生產可以根據人類生活和健康需求進行“定制”，可以生產無污染、營養全面或具有特殊功能的健康產品，而這一切是傳統土壤栽培所實現不了的。土壤栽培會受到土壤本身的礦物質、微生物乃至地下水等綜合因素的影響和干擾，無法按照我們設定的目標來生產農產品，土壤中含有什么（礦物質），其生產的農產品中就含有什么，這是毋庸置疑的事實。所以，相比而言，無土栽培更有可能生產出合乎人們愿望的優質健康產品，這是用一般農產品所不能衡量的價值所在。

最近十幾年來，中國從一個勞動力資源大國迅速發展為勞動力資源匱乏的國家，勞動力成本迅速上升，農業勞動力的質量日益下降，80、90后的年輕人不愿繼承父輩的農耕衣缽，其主要原因是傳統農耕方式勞動強度大，經驗行為太強，而且越來越多的設施農業老產區，因長期土壤連作，次生鹽漬化和病蟲害日益嚴重，防控成本增大，產品安全隱患增高，溫室棄耕現象開始迅速蔓延。勞動力資源的短缺，帶來設施農業的勞動力成本迅速上升。與20年前的溫室單位面積、無土栽培設施的硬件投入相比，現在溫室及其無土栽培設施的成本投入不但沒有升高反而有所下降，常規土壤栽培的農資成本（有機肥、化肥等農資）比20年前平均上升1倍以上（直接成本與間接成本），而無土栽培的營養液成本上升幅度沒有超過80%。而現在勞動力成本比20年前上升了20～40倍，作為省工、省力，可以通過機械化、標準化、工廠化、智能化生產的無土栽培，其投資及技術應用的“經濟性”優勢開始日益顯現。而這正是未來農業發展及年輕人愿意為之投入的一種“高效、高品質、有身份”的新型職業。

無土栽培技術是為普通農民準備的嗎？

無土栽培技術在國內從研究到生產應用已經有三十多年歷史，基本已經“中國化”了，各地科研單位、大專院校研究開發了數十種適合農民生產應用的無土栽培模式和技術，大多數以普通一家一戶的農民為推廣對象，解決了設施環境下退化土壤的可持續利用問題，是我國目前最主要的無土栽培方式。其設施簡易、投資少、操作方便，用一句俗語來概括，叫“無土的有土化種植”，施肥按照土壤栽培的基肥+追肥的施肥方式，肥料主要是發酵后的雞糞、牛糞、豬糞、羊糞及三元復合肥、磷二銨等普通化肥，按一定比例混入基質中。灌溉采用清水滴灌，水肥不耦合、不同步，仍然以經驗管理為主，依據植株長勢進行追肥，并且追肥多以普通化肥（通常是三元素復合肥）為主，基本沿用土壤栽培技術。因此，經驗豐富的生產者，可以獲得較高產量和效益，而缺乏經驗者則問題較多，抱怨“無土栽培”技術不可靠。

對于采用全元素營養液栽培的無土栽培模式和技術，因完全不同于土壤栽培的規范操作流程，尤其是一些檢測和控制EC/pH的操作，對于文化水平不高，手腳又“不靈活”的普通農民來說，實施起來更加困難。加上這種全營養液無土栽培模式的設施裝備標準化程度相對較高，一次性投資大，也不適合小農戶來投資。

以營養液為核心的無土栽培不同于傳統土壤栽培，是基于許多現代科技要素集成的新型農業技術，無法憑直觀的感知和經驗來栽培植物，而是需要設施裝備的正常運行和水肥、環境要素系統的協調與配合，才能完成植物正常生長發育和整個生產過程。與通過純“勞作”就可獲得“經驗積累”與農產品收成的傳統農耕方式截然不同，需要對從業者進行系統的專業理論培訓教育，使其成為“產業工人”，來操作無土栽培系統。

作者簡介：汪曉云（1966-），男，浙江常山人，北京綠東國創農業科技有限公司董事長，長期從事蔬菜無土栽培技術研究與推廣。