無(wú)土栽培技術(shù)

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第一章概述第二章?tīng)I(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:①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。②深液流水培技術(shù)（DFT）：液層深度6～8㎝。③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栽培辣椒(定植網(wǎng)框)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：①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。②袋式基質(zhì)培③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)。高架床河沙基質(zhì)培袋式基質(zhì)培黃瓜木屑袋培滴灌黃瓜無(wú)土栽培無(wú)機(jī)基質(zhì)培(inorganicsubstrateculture)有機(jī)基質(zhì)培(inorganicsubstrateculture)水培(hydroponics)霧培(sprayculture沙培(sandculture)珍珠巖培(perliteculture)礫培(gravelculture)巖棉培(rockwoolculture)陶粒培(hayditeculture)熏巖培(ricehullculture)泥炭培(peatmossculture)塑料泡沫培(foamculture)鋸木屑培(sawdustculture)秸桿基質(zhì)培等(strawsubstrateculture)營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)(nutrientfilmtechnique,

NFT)深液流技術(shù)(deepflowtechnique,DFT)浮板毛管技術(shù)(floatingcapillaryhydroponics)噴霧培(sprayculture)半噴霧培(semi-spayculture)固體基質(zhì)(solidsubstrateculture)非固體基質(zhì)(liquidsubstrateculture)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1979~1984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，1984~1987年與勝利油田聯(lián)合開(kāi)發(fā)了面積為6699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)3000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2~3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)