桃無土栽培生產技術*

王孝娣，張藝燦，王瑩瑩，楊興旺，王海波

（中國農業科學院果樹研究所，農業農村部園藝作物種質資源利用重點實驗室，遼寧興城 125100）

無土栽培是近代發展起來的一種作物栽培新技術，作物不是栽培在土壤中，而是栽培在溶解有礦物質的水溶液中；或栽培在某種基質（珍珠巖、蛭石、草炭、椰糠等）中，以營養液灌溉提供作物養分需求的栽培方法。由于無土栽培可人工創造良好的根際環境以取代土壤環境，有效防止土壤連作病害及土壤鹽分積累造成的生理障礙，而且可實現非耕地（如戈壁、沙漠、鹽堿地等）的高效利用和滿足陽臺、樓頂等都市農業的需求；同時，根據作物不同生育階段對各礦質養分需求的不同更換營養液配方，使營養供給充分滿足作物對礦質營養、水分、氣體等環境條件的需要，栽培用的基本材料又可以循環利用，因此具有節水、省肥、環保、高效、優質等特點[1]。

中國農業科學院果樹研究所經過多年科研攻關，篩選出了桃無土栽培的適宜品種，研制出了配套的無土栽培設備，研發出了桃無土栽培的營養液和配套管理技術，使中國成為世界上第一個桃無土栽培取得成功的國家。現將桃無土栽培關鍵技術總結報道如下。

1 桃無土栽培的品種選擇

遵循管理省工、品質優良、綠色生產、資源高效利用原則選擇適宜的砧木和品種，經多年研究表明，中桃砧1～3 號配合中農珍珠系列品種綜合表現最為優良。

1.1 中桃砧1～3 號

與普通砧木相比，中桃砧1～3 號具有枝條生長慢、易成花、免生長抑制劑處理，枝條開張、水平生長、免人工拉枝，促進果實成熟，顯著提升果實品質的優點，為桃機械化、規模化和標準化生產奠定了基礎。其中，中桃砧1 號適合普通土壤、中桃砧2 號適合瘠薄土壤，中桃砧3 號適合肥沃土壤。

1.2 中農珍珠系列品種

（1）中農早珍珠。中農珍珠自然實生后代。樹勢中庸，樹姿半開張。自花結實。離核，果皮底色和果肉均為淡綠色，平均單果重72.9 g，可溶性固形物含量14.1%，可滴定酸含量0.54%，維生素C含量56.0 mg/kg。果實發育期為90 d 左右。無需疏果。果實品質佳，耐貯運。

（2）中農珍珠。紅芙蓉和萬壽紅雜交后代。樹勢中庸，樹姿開張。自花結實。離核，果皮底色黃白色，果肉白色，平均單果重59.0 g，可溶性固形物含量16.4%，可滴定酸含量0.16%，維生素C含量48.5 mg/kg。果實發育期為130 d 左右。無需疏果。果實品質佳，七八成熟時有棗香味。耐貯運。抗蚜蟲。

（3）中農晚珍珠。中農珍珠自然實生后代。樹勢中庸。自花結實。離核，果皮底色和果肉均為淡綠色，平均單果重131.2 g，可溶性固形物含量16.0%，可滴定酸含量0.34%，維生素C 含量52.1 mg/kg。果實發育期為170 d 左右。無需疏果。豐產性強，抗逆性和商品性表現優，耐貯運。

2 桃無土栽培的常用基質

2.1 巖棉

巖棉是60%的輝綠石、20%的石灰石和20%的焦炭混合物在1 600 ℃下熔融，然后高速離心成的0.005 mm 的硬質纖維，具有良好的水氣比例，一般為2∶1 左右，持水力和通氣性均較好，總孔隙度96%左右，是一種性能優越的無土栽培基質。巖棉經高溫制成而無菌，且屬惰性，不易被分解，不含有機物。巖棉容重小，搬運方便，但由于加工成本高，價格較貴，難以全面推廣應用。加之巖棉不易被分解、腐爛，大量積聚的廢巖棉會造成環境污染，因而巖棉的再利用是值得進一步研究的課題。

2.2 泥炭

泥炭又稱草炭、草煤、泥煤，由植物在水淹、缺氧、低溫、泥沙摻入等條件下未能充分分解而堆積形成，是煤化程度最淺的煤，由未完全分解的植物殘體、礦物質和腐殖質等組成。具有吸水量大、養分保存和緩沖能力強、通氣性差、強酸性等特點。根據形成條件、植物種類及分解程度分為高位泥炭、中位泥炭和低位泥炭3 大類，是無土栽培常用的基質。泥炭不太適宜直接用于無土栽培基質，多與一些通氣性能良好的栽培基質混合或分層使用，常與珍珠巖、蛭石、沙等配合使用。泥炭和蛭石特別適宜于無土栽培經驗不足的使用者，其穩定的環境條件會使栽培者獲得很好的使用效果。

2.3 蛭石

蛭石是很好的無土栽培基質，由云母類無機物加熱至800～1 000 ℃形成的一種片狀、多孔、海綿狀物質，容重很小，運輸方便，含較多的鈣、鎂、鉀、鐵，可被作物吸收利用。具有吸水性強、保水保肥能力強、透氣性良好等特點。但在運輸、種植過程中不能受重壓且不宜長期使用，否則，孔隙度減少，排水、透氣能力降低。一般使用1～2 次后，可以作為肥料施用到大田中。

2.4 珍珠巖

珍珠巖是由灰色火山巖（鋁硅酸鹽）顆粒在1 000 ℃下膨脹而成。具有透氣性好、含水量適中、化學性質穩定、質輕等特點，可以單獨用作無土栽培基質，也可以和泥炭、蛭石等混合使用。澆水過猛、淋水較多時易漂浮，不利于固定根系。

2.5 爐渣

煤燃燒后的殘渣，幾乎有鍋爐的地方均可見到，取材方便，成本低、來源廣、透氣性好，適宜用作無土栽培基質。爐渣含有一定的營養物質，含有多種微量元素，呈偏酸性。

2.6 沙

沙是最早和最常用的無土栽培基質，尤以河沙為好。具有含水量恒定、透氣性好、很少傳染病蟲害、能提供一定量鉀肥等特點，生產上使用粒徑為0.5～3.0 mm 的沙作基質可取得較好的栽培效果，如果沙的厚度在30 cm 以上，粒徑1 mm 以下的比重應盡量少，以避免影響根系的通氣性。缺點是不保水、不保肥。沙的pH 值一般近中性，受地下水pH值的影響亦可偏酸或偏堿性。

2.7 礫石

礫石直徑較大，持水力很差，但其通氣性很好，適宜放在栽培基質的最底層，以便于作物根系通氣和過剩營養液的排出。礫石一般不單獨使用，多放在底層，并進行紗網隔離，上層放較細的其他基質。

2.8 椰糠與鋸末

椰糠理化性狀適宜，在我國海南等地資源豐富，是理想的合成有機栽培基質材料。鋸末是一種便宜的無土栽培基質，具有輕便、吸水、透氣等特點。但在北方干燥地區，由于鋸末的通透性過強，根系容易風干，造成植株死亡，因此最好摻入一些泥炭配成混合基質。以闊葉樹鋸末為好，注意有些樹種的化學成分有害。

2.9 陶粒

陶粒在約800 ℃下燒制而成，赤色或粉紅色。內部結構松、孔隙多，類似蜂窩狀，質地輕，具有保水透氣性能良好、保肥能力適中、化學性質穩定、安全衛生等特點，是一種良好的無土栽培基質。

2.10 復合基質

2 種或幾種基質按一定比例混合而成，應用效果較好的基質配方主要有：①無機復合基質，陶粒∶珍珠巖＝2∶1，蛭石∶珍珠巖＝1∶1，爐渣∶沙＝1∶1；②有機無機復合基質，草炭∶蛭石＝1∶1，草炭∶珍珠巖＝1∶1，草炭∶爐渣＝1∶1，椰糠∶珍珠巖＝1∶1，草炭∶鋸末＝1∶1，草炭∶蛭石∶鋸末＝1∶1∶1，草炭∶蛭石∶珍珠巖＝1～2∶1∶1，草炭∶沙∶珍珠巖＝1∶1∶1。

此外，樹皮、甘蔗渣、稻殼、秸稈和生物炭等均可以用作無土栽培的基質。不同粒徑、不同厚度的同一種基質的理化性狀會有明顯差異，作物根系環境也會有所不同，栽培管理上應根據基質的實際特性進行相應的管理，機械照搬某項技術可能會導致作物生長不良。不同基質按不同比例混合后會產生差異很大的混合基質，生產上應根據當地資源合理搭配混合基質，以獲得最佳的栽培效果。沒有差的基質，只有不配套的管理技術。任何一種基質只要充分認識到它的理化特性，并采用合理的配套管理技術，特別是養分和水分管理技術，均會取得滿意的結果。

3 桃無土栽培的常用設備

3.1 簡易槽式無土栽培裝置[2]（圖版1）

3.1.1 制作安裝

（1）營養液配制系統的制作安裝。按圖1 所示將吸水管1（13）及閥門（14）、吸水管2（15）及閥門（16）、三通2（19）、自吸泵（17）和進水管（18）安裝到一起即可，所用管材均為外徑40 mm、壁厚3.7 mm 的PPR 或PE 熱熔管。

圖1 果樹用簡易槽式無土栽培裝置結構示意圖

（2）營養液供給與回流系統的制作安裝。①營養液供給系統的制作安裝。按圖1 所示將潛水泵（1）、時控開關（2）、營養液過濾器（3）、營養液供給管（4）、營養液供給閥門（5）、營養液滴灌管（6）和三通1（20）等安裝到一起即可，潛水泵放入長寬深4.0 m×1.5 m×2.0 m 的貯液池（12）內，貯液池必須做好防水處理防止營養液滲漏，并且在潛水泵的正下方需開挖直徑30 cm、深20 cm的沉淀坑，用于沉淀雜質。營養液供給管所用管材為外徑40 mm、壁厚3.7 mm 的PPR 或PE 熱熔管；營養液滴灌管用外徑25 mm、壁厚2.8 mm 的PPR或PE 熱熔管自制或選用商品滴灌管，自制時在熱熔管上每隔20 cm 用手鉆打孔徑為1 mm 的出水孔即可。②營養液回流系統的制作安裝。營養液回流管（9）用外徑160 mm、壁厚4 mm 的PVC 排水管自制即可，首先在PVC 排水管上順排水管方向用無齒鋸切開寬80 mm、長200 mm 的營養液回流口（10），營養液回流口位于栽培槽（8）前端的正中間位置，營養液回流口的間距根據栽培槽的間距確定；然后將開好營養液回流口的PVC 排水管（營養液回流管）埋入地下，埋設深度以營養液回流口下緣高出地面10 mm 為宜，營養液回流管的一端封閉，一端于貯液池內開口，以便營養液回流入貯液池內。

（3）栽培系統的安裝。①栽培槽的制作安裝。首先將80 mm×200 mm×6.0 m 的部分方鋼管切割成80 cm 和40 cm 備用，如圖1 所示將備好的方鋼管焊接到一起即成栽培槽（8），栽培槽寬80 cm、深40 cm、長度根據栽培需要確定；然后將制作好的栽培槽按照適宜間距放置，栽培槽前端放置到營養液回流管的上方，使營養液回流口正好位于栽培槽前端的正中間位置；栽培槽放置時其前端比后端低20～30 cm，方便營養液回流。②防水系統的制作安裝。a.將1 層園藝地布鋪到栽培槽內，防止EVA 塑料薄膜被栽培基質撐破；b.將2 層EVA 塑料薄膜鋪到園藝地布上，防止營養液滲漏；c.將園藝地布和EVA 塑料薄膜用塑料卡子固定，防止移動或滑落；d.在營養液回流口的正上方位置將園藝地布和EVA 塑料薄膜剪出寬40 mm、長160 mm 的開口，開口四周用鋼卡將園藝地布和EVA 塑料薄膜固定到營養液回流管的回流口，防止營養液滲漏；e.在開口位置鋪設2 層長200 mm、寬120 mm 的300目的鋼絲網，防止栽培基質流失；f.將鋼管卡（24）按照120 cm 的間距卡到栽培槽的上方，防止栽培槽被栽培基質擠壓變形。

（4）注意事項。所有管材均用黑色塑料或園藝地布包裹，而且栽培槽定植作物后均用厚的黑色地膜包裹，一方面減輕管材、園藝地布及EVA 塑料薄膜的老化，另一方面防止營養液滋生綠藻堵塞營養液滴灌管。

3.1.2 工作過程

（1）營養液的配制。首先將氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、鋅、硼、銅、鉬、氯等水溶肥料根據說明按比例和先后順序投入貯液池內，然后開啟自吸泵向貯液池內加水，待水加到需要量后，通過閥門（14）和閥門（16）的開閉利用自吸泵將配制的營養液混合均勻。

（2）營養液的供給與回流。根據果樹需要通過時控開關設定營養液供應的起始時間和工作時間，潛水泵開啟后營養液依次通過營養液過濾器、營養液供給管和營養液滴灌管到達果樹根部，在自身重力作用下多余營養液由栽培槽通過營養液回流口進入營養液回流管，最終通過營養液回流管口（11）流回貯液池內，完成營養液的供給與回流。

3.2 盆式無土栽培裝置[3]（圖版1）

3.2.1 制作安裝

（1）營養液配制系統的制作安裝。按圖2 所示將吸水管1（1）及閥門（2）、吸水管2（3）及閥門（4）、三通1（5）、自吸泵（6）和出水管（7）安裝到一起即可，所用管材均為PPR 或PE 熱熔管。其中吸水管1 與水井或自來水管相連，吸水管2 和出水管放入貯液池的兩端，在自吸泵的作用下，使營養液在貯液池內循環混合均勻。

（2）營養液供給與回流系統的制作安裝。①營養液供給系統的制作安裝。按圖2 所示將時控開關（8）、潛水泵（9）、營養液過濾器（10）、營養液供給管（11）、三通2（12）、營養液供給閥門（13）和營養液滴灌管（14）等安裝到一起即可，潛水泵放入貯液池（15）內，貯液池需做防水處理，并且在潛水泵的正下方開挖沉淀坑，用于沉淀雜質；其中營養液供給管所用管材為PPR 或PE 熱熔管；營養液滴灌管可用PPR 或PE 熱熔管自制或選用商品滴灌管。②營養液回流系統的制作安裝。營養液回流主管（16）和營養液回流支管（17）用變徑三通（18）連接。營養液回流主管的一端封閉，一端于貯液池內開口，以便營養液回流入貯液池內。營養液回流支管的一端封閉，一端通過變徑三通與營養液回流主管聯通，以便營養液回流入營養液回流主管。營養液回流支管的間距根據定植果樹的行距而定，一般為1.0～3.0 m；在營養液回流支管上打孔安裝營養液回流毛管（19），營養液回流毛管的間距根據盆式栽植容器（20）的間距而定，盆式栽植容器的間距根據定植果樹的株距而定，一般為0.5～1.0 m。

圖2 果樹用盆式無土栽培裝置結構示意圖

（3）栽培系統的安裝。將營養液回流毛管安裝到盆式栽植容器的底部與盆式栽植容器成為一個整體，然后將其安裝到營養液回流支管上。安裝完畢后，首先在盆式栽植容器的底部鋪設鋼絲網和紗網，然后裝填1/4 的石子，以便營養液順利回流，最后裝填3/4 的珍珠巖備用（圖2）。

（4）注意事項同簡易槽式無土栽培裝置。

3.2.2 工作過程

（1）營養液的配制。首先將氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、鋅、硼、銅、鉬、氯等水溶肥料根據說明按比例和先后順序投入貯液池內，然后開啟自吸泵向貯液池內加水，待水加到需要量后，通過閥門（2）和閥門（4）的開閉利用自吸泵將配制的營養液混合均勻。

（2）營養液的供給與回流。根據果樹需要通過時控開關設定營養液供應的起始時間和工作時間，潛水泵開啟后營養液依次通過營養液過濾器、營養液供給管和營養液滴灌管到達果樹根部，在自身重力作用下多余營養液由盆式栽植容器通過營養液回流毛管進入營養液回流支管，然后進入營養液回流主管，最終通過營養液回流主管流回貯液池內，完成營養液的供給與回流。

4 桃無土栽培營養液的配制與使用

4.1 桃對礦質營養的年需求規律

（1）全年目標產量的需養分量。以春雪為例，生產1 000 kg 果實，桃對各礦質元素的需求量為氮2.94 kg、磷1.11 kg、鉀4.01 kg、鈣3.08 kg、鎂0.76 kg、鐵37.24 g、錳2.26 g、鋅7.46 g、銅1.45 g、硼3.03 g、鉬2.00 g。

（2）不同生育階段養分需求量的分配比率。桃樹在整個生長發育過程中連續不斷地吸收各種礦質養分，對各養分的吸收隨生育階段的變化而變化，不同生育階段的養分需求量占全年養分需求量的比率見表1。

表1 桃樹不同生育階段養分需求量占全年的分配比率 %

4.2 營養液的種類與配制

中國農業科學院果樹研究所基于桃對礦質營養的年需求規律，在解決二價鐵離子氧化的基礎上，研發出桃無土栽培的營養液，實現了桃無土栽培營養液的循環利用。

（1）無土栽培營養液的種類。無土栽培營養液分為幼樹和結果樹2 種，其中幼樹包括1 號和2號，結果樹包括1～5 號，每種營養液分為A、B 兩大組分。

（2）無土栽培營養液的配制。A、B 兩大組分均需單獨溶解，充分溶解后混勻，切記不能直接混合溶解，會出現沉淀，影響肥效。在配制營養液時，首先用HNO3或NaOH 將水的pH 值調至6.0～7.0為宜。

4.3 營養液的使用

4.3.1 幼樹

①育壯期。定植后開始，前期育壯（幼樹1 號）：萌芽前及初期，每30 d 更換1 次營養液；新梢開始生長，每20 d 更換1 次營養液，一般更換5 次。萌芽前，每3 d 循環1 次營養液；萌芽后，每5 d 循環1 次營養液。②促花期。促花期開始（幼樹2 號），每20 d 更換1 次營養液，一般更換4 次，每5 d 循環1 次營養液。③落葉期開始營養液不再更換，每7 d 循環1 次營養液，切忌設施內營養液溫度低于0 ℃結冰。

4.3.2 結果樹

①萌芽前至花前。結果樹1 號營養液一般更換2 次，萌芽前及萌芽初期每3 d 循環1 次營養液，新梢開始生長至花前每5 d 循環1 次營養液。②花期。結果樹2 號營養液一般配制1 次，每5 d 循環1 次營養液。③幼果發育期。結果樹3 號營養液一般更換3 次，每3～5 d 循環1 次營養液。④果實轉色至成熟采收。結果樹4 號營養液一般配制1 次，如此期超過20 d 需再更換1 次4 號營養液，每3～5 d 循環1 次營養液。⑤果實采收后至落葉。結果樹5 號營養液一般更換4 次，每5～7 d 循環1 次。

4.3.3 盆栽使用說明

營養液配制與幼樹營養液和結果樹營養液使用說明相同，只是營養液改為每1～2 d 循環1～2次。

4.3.4 注意事項

營養液循環周期受基質、天氣和樹體生長情況影響，需根據實際情況變動。溫度高水分蒸發快時酌情縮短營養液循環間隔時間，在營養液使用期內若發現水分損失過快，需適當添加水分，防止營養液濃度過高出現肥害。

5 桃無土栽培的配套管理技術

5.1 高光效省力化樹形與輕簡化修剪

（1）高光效省力化樹形。采用通風透光性好、光能利用率高，易于整形、管理省工、便于機械化作業，利于生產優質果的樹形為宜，例如主干形[4-5]、對向V 形[6-7]和水平中心干多直立主枝樹形等。

（2）輕簡化修剪。按照“夏剪為主、冬剪為輔”的原則進行修剪。其中夏剪遵循“過密疏枝，控旺促壯，優選非植物生長調節劑型生長抑制劑，夏剪控頭，防止上強下弱”的原則；冬剪遵循“零度以上修剪，定延長枝，競爭枝疏除，單軸延伸，背上背下枝疏除，去強去弱留中庸，去密留稀，枝距同側30 cm，枝組回縮留1～2 個結果枝，主干或主枝上直接著生結果枝，結果枝長梢修剪”的原則。

5.2 高標準花果管理

（1）提高坐果率。采取配置授粉樹、花期放蜂、人工授粉、疏花疏果、摘心或噴抑制劑控旺等措施提高坐果率。

（2）疏花疏果。一般情況下，根據果枝長度確定留果數量，長果枝3 個、中果枝2 個、短果枝1 個，果實間距10～15 cm，最終667 m2產量2 500～3 000 kg。中農珍珠系列由于果個小，不需要疏果。

（3）藝術果與功能性果品生產。通過貼字和圖案曬果或套模具等措施生產藝術果，施用含氨基酸硒、氨基酸鋅葉面肥生產富硒[8-11]、富鋅等功能果品，供應中高端市場。

5.3 高效病蟲害防控

遵循“預防為主、綜合防治”的原則進行病蟲 害防控[12]，結合病蟲發生情況適期防治。優先選用抗病蟲品種、減輕病蟲害的栽培模式、色板和殺蟲燈或性信息素誘殺、利用天敵、微生物和植物源或礦物源農藥等綠色防控措施；按照病蟲害流行和抗藥性特點，遵循“生產必須、安全為先、風險最小”原則，選用化學農藥。優選桃上已登記，或在桃上有農藥殘留限量標準的農藥品種[13]；出口桃增加出口國標準要求，選用農藥。使用農藥人員的安全防護和操作按《中華人民共和國農業行業標準 農藥安全使用規范 總則》（NY/T 1276—2007）[14]規定執行。嚴控施藥劑量和濃度及次數和安全間隔期，交替使用作用機理不同的農藥。