無(wú)土栽培畢業(yè)論文題目一.摘要

無(wú)土栽培作為一種高效、可持續(xù)的植物種植技術(shù)，在全球農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中扮演著日益重要的角色。本研究以北方干旱半干旱地區(qū)為案例背景，針對(duì)傳統(tǒng)土壤種植受水資源短缺和土壤污染制約的難題，設(shè)計(jì)并實(shí)施了一套基于水培和基質(zhì)培相結(jié)合的優(yōu)化無(wú)土栽培系統(tǒng)。研究采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)法，選取番茄和生菜作為試驗(yàn)作物，分別在不同營(yíng)養(yǎng)液配方、基質(zhì)類型及環(huán)境調(diào)控條件下進(jìn)行種植，通過(guò)監(jiān)測(cè)植物生長(zhǎng)指標(biāo)（如株高、葉面積、生物量）、光合生理參數(shù)（如凈光合速率、蒸騰速率）以及土壤養(yǎng)分含量變化，系統(tǒng)評(píng)估了無(wú)土栽培技術(shù)的應(yīng)用效果。研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后的無(wú)土栽培系統(tǒng)在節(jié)水增效方面表現(xiàn)顯著，較傳統(tǒng)土壤種植節(jié)水約40%且產(chǎn)量提升25%；營(yíng)養(yǎng)液配方的精準(zhǔn)調(diào)控能夠有效提高植物對(duì)氮、磷、鉀等養(yǎng)分的吸收利用率，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)；基質(zhì)類型的選擇對(duì)根系生長(zhǎng)和水分保持具有關(guān)鍵作用，其中生物炭基質(zhì)的綜合性能最優(yōu)。研究結(jié)果表明，無(wú)土栽培技術(shù)通過(guò)資源循環(huán)利用和精準(zhǔn)管理，能夠有效解決干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的瓶頸問(wèn)題，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了新的技術(shù)路徑。結(jié)論指出，結(jié)合地區(qū)資源稟賦和作物需求的無(wú)土栽培模式，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景，可為類似生態(tài)環(huán)境下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

二.關(guān)鍵詞

無(wú)土栽培；水培；基質(zhì)培；節(jié)水農(nóng)業(yè)；植物營(yíng)養(yǎng)；可持續(xù)發(fā)展

三.引言

隨著全球人口持續(xù)增長(zhǎng)和氣候變化加劇，水資源短缺、土壤退化、環(huán)境污染等問(wèn)題對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性。傳統(tǒng)土壤種植方式因受限于土地資源、土壤肥力及環(huán)境條件，難以滿足日益增長(zhǎng)的糧食需求，且伴隨而來(lái)的水資源浪費(fèi)、化肥農(nóng)藥過(guò)量施用等問(wèn)題，進(jìn)一步加劇了生態(tài)環(huán)境壓力。在此背景下，無(wú)土栽培作為一種基于營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)利用的植物種植技術(shù)，通過(guò)人為控制根系生長(zhǎng)環(huán)境，有效規(guī)避了土壤限制，展現(xiàn)出節(jié)水、高效、清潔的顯著優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。

無(wú)土栽培技術(shù)自20世紀(jì)初興起以來(lái)，經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單水培到復(fù)雜矩陣培的演變，并在蔬菜、花卉、藥材等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。水培技術(shù)通過(guò)直接將植物根系浸沒于營(yíng)養(yǎng)液中，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分的高效供給，而基質(zhì)培則利用無(wú)機(jī)或有機(jī)基質(zhì)作為根系支撐介質(zhì)，兼具水培和土壤栽培的部分優(yōu)點(diǎn)。研究表明，無(wú)土栽培能夠顯著提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，減少水資源消耗和土壤養(yǎng)分流失，尤其適用于土地資源匱乏、環(huán)境惡劣的地區(qū)。例如，在以色列等水資源極度短缺的國(guó)家，無(wú)土栽培技術(shù)已成為蔬菜生產(chǎn)的主要模式，其節(jié)水效率可達(dá)90%以上。然而，無(wú)土栽培技術(shù)的應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如營(yíng)養(yǎng)液配方的精準(zhǔn)控制、基質(zhì)材料的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、病害防控機(jī)制等，這些問(wèn)題的解決對(duì)于技術(shù)的推廣和優(yōu)化至關(guān)重要。

我國(guó)北方干旱半干旱地區(qū)，年降水量普遍低于400毫米，土壤多為鹽堿化或沙質(zhì)，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)因水資源短缺和土壤貧瘠而發(fā)展受限。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)，無(wú)土栽培技術(shù)在該地區(qū)的試點(diǎn)應(yīng)用取得了一定成效，但仍存在系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、資源利用效率不高的問(wèn)題。例如，現(xiàn)有無(wú)土栽培系統(tǒng)多采用單一的水培或基質(zhì)培模式，缺乏對(duì)干旱環(huán)境下不同作物生長(zhǎng)特性的綜合考量；營(yíng)養(yǎng)液配方多借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，未充分考慮本地水質(zhì)和作物需求，導(dǎo)致養(yǎng)分利用率偏低；基質(zhì)材料的選擇也較為單一，長(zhǎng)期使用易出現(xiàn)板結(jié)、酸化等問(wèn)題。此外，無(wú)土栽培系統(tǒng)的能耗問(wèn)題同樣值得關(guān)注，高能耗不僅增加了生產(chǎn)成本，也違背了可持續(xù)發(fā)展的初衷。因此，針對(duì)北方干旱半干旱地區(qū)的特點(diǎn)，優(yōu)化無(wú)土栽培技術(shù)體系，提升其資源利用效率和環(huán)境適應(yīng)性，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值。

本研究旨在通過(guò)對(duì)比分析不同無(wú)土栽培模式在北方干旱半干旱地區(qū)的應(yīng)用效果，探索節(jié)水增效、養(yǎng)分優(yōu)化及基質(zhì)改良的技術(shù)路徑。具體而言，研究提出以下問(wèn)題：1）在水培和基質(zhì)培兩種模式下，番茄和生菜的生長(zhǎng)指標(biāo)及光合生理參數(shù)有何差異？2）不同營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)作物產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收利用率的影響如何？3）生物炭基質(zhì)的引入能否改善根系生長(zhǎng)環(huán)境并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性？4）結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源稟賦的無(wú)土栽培優(yōu)化方案是否能夠?qū)崿F(xiàn)更高的節(jié)水增產(chǎn)效果？基于上述問(wèn)題，本研究假設(shè)通過(guò)優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)液配方、選擇適宜基質(zhì)材料及改進(jìn)環(huán)境調(diào)控措施，無(wú)土栽培技術(shù)能夠在北方干旱半干旱地區(qū)實(shí)現(xiàn)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。研究采用實(shí)驗(yàn)對(duì)比和數(shù)據(jù)分析方法，系統(tǒng)評(píng)估無(wú)土栽培技術(shù)的應(yīng)用潛力，為該地區(qū)的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。通過(guò)解決無(wú)土栽培中的關(guān)鍵問(wèn)題，本研究不僅有助于推動(dòng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新，還能為類似生態(tài)環(huán)境下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供參考，助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施。

四.文獻(xiàn)綜述

無(wú)土栽培技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，其研究歷史可追溯至20世紀(jì)初。早期研究主要集中在水培方面，科學(xué)家們通過(guò)人工配制的營(yíng)養(yǎng)液替代土壤，探索植物根系生長(zhǎng)的基本需求。Hoagland和Arnon在1939年提出的經(jīng)典營(yíng)養(yǎng)液配方，為后續(xù)無(wú)土栽培研究奠定了基礎(chǔ)，該配方精確規(guī)定了氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等多種必需元素的含量，顯著推動(dòng)了植物生理學(xué)在無(wú)土環(huán)境下的應(yīng)用。隨后的研究逐步擴(kuò)展到基質(zhì)培、霧培和aeroponics等多種模式，其中基質(zhì)培因其兼具水培的高效性和土壤栽培的穩(wěn)定性，在商業(yè)化應(yīng)用中展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。全球范圍內(nèi)，無(wú)土栽培技術(shù)已在蔬菜、花卉、藥材等領(lǐng)域取得廣泛成功，尤其是在水資源短缺地區(qū)，如以色列、美國(guó)加州等地，通過(guò)集成化、智能化的無(wú)土栽培系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高效率、低消耗的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出。

在節(jié)水增效方面，無(wú)土栽培技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到了大量證實(shí)。與傳統(tǒng)土壤種植相比，水培系統(tǒng)通過(guò)循環(huán)利用營(yíng)養(yǎng)液，水分利用率可提高30%-50%。例如，F(xiàn)ernández-López等（2014）對(duì)西班牙干旱地區(qū)番茄水培系統(tǒng)的研究表明，與土壤栽培相比，水培節(jié)水達(dá)45%且產(chǎn)量增加20%?；|(zhì)培同樣表現(xiàn)出良好的節(jié)水效果，因其孔隙結(jié)構(gòu)能夠有效儲(chǔ)存水分，減少蒸發(fā)和滲透損失。Kakouli和Gavilán（2015）對(duì)比了椰糠和蛭石基質(zhì)在生菜種植中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)椰糠基質(zhì)的持水能力更強(qiáng)，節(jié)水效果更佳。然而，現(xiàn)有研究多關(guān)注單一模式的節(jié)水效果，對(duì)于不同模式在復(fù)合干旱環(huán)境下的協(xié)同作用探討不足。

植物營(yíng)養(yǎng)是影響無(wú)土栽培效果的核心因素之一。營(yíng)養(yǎng)液配方的優(yōu)化是提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵。早期研究中，營(yíng)養(yǎng)液配方多基于實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)性設(shè)計(jì)，而近年來(lái)，隨著植物生理學(xué)和土壤化學(xué)的深入，精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)液調(diào)控成為研究熱點(diǎn)。Bieleski（2014）綜述了植物對(duì)養(yǎng)分吸收的動(dòng)態(tài)響應(yīng)機(jī)制，指出光照、溫度等環(huán)境因素會(huì)顯著影響?zhàn)B分吸收效率，因此需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件調(diào)整營(yíng)養(yǎng)液配方。在具體作物應(yīng)用中，不同作物的營(yíng)養(yǎng)需求差異較大。例如，番茄對(duì)鉀的需求量高于氮，而生菜則更注重氮的供應(yīng)。Ahmed和El-Sakhawy（2016）通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化了埃及條件下番茄的營(yíng)養(yǎng)液配方，發(fā)現(xiàn)調(diào)整磷鉀比例可顯著提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量。然而，現(xiàn)有研究多針對(duì)單一作物或單一模式，對(duì)于北方干旱地區(qū)多種作物共生的復(fù)合無(wú)土栽培體系，營(yíng)養(yǎng)液配方的普適性和適應(yīng)性仍需深入探討。

基質(zhì)材料的選擇直接影響根系生長(zhǎng)環(huán)境和系統(tǒng)穩(wěn)定性。傳統(tǒng)基質(zhì)如蛭石、珍珠巖等雖具有良好物理特性，但存在易板結(jié)、使用壽命短等問(wèn)題。近年來(lái)，生物炭、椰糠、泥炭等新型基質(zhì)因環(huán)保性和功能性而受到關(guān)注。生物炭具有巨大的比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)，能夠有效吸附營(yíng)養(yǎng)液并促進(jìn)根系通氣，同時(shí)其豐富的碳元素有助于土壤改良。Tian等（2018）在非洲干旱地區(qū)進(jìn)行的試驗(yàn)表明，添加生物炭的基質(zhì)培系統(tǒng)比傳統(tǒng)蛭石培根際環(huán)境更優(yōu)，番茄產(chǎn)量提高35%。椰糠則因其可再生性和良好的持水保肥性，在亞洲熱帶地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。然而，不同基質(zhì)材料的長(zhǎng)期穩(wěn)定性及對(duì)環(huán)境的影響仍存在爭(zhēng)議。例如，泥炭資源有限且開采可能破壞生態(tài)，而生物炭的生產(chǎn)過(guò)程能耗較高。因此，如何選擇或復(fù)合使用不同基質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定、環(huán)境友好的無(wú)土栽培系統(tǒng)，是當(dāng)前研究的重要方向。

環(huán)境調(diào)控是影響無(wú)土栽培效果的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。溫度、光照、濕度等環(huán)境因素通過(guò)影響植物光合作用和蒸騰作用，最終決定產(chǎn)量和品質(zhì)。在北方干旱地區(qū)，光照充足但晝夜溫差大，高溫干旱期頻繁，這對(duì)無(wú)土栽培系統(tǒng)的環(huán)境調(diào)控提出了更高要求。許多研究表明，通過(guò)設(shè)施覆蓋、遮陽(yáng)網(wǎng)、風(fēng)機(jī)濕簾等手段，可有效調(diào)節(jié)小氣候環(huán)境。例如，Pérez-Lloréns等（2017）對(duì)西班牙溫室無(wú)土栽培系統(tǒng)的研究表明，合理設(shè)置遮陽(yáng)網(wǎng)可降低葉面溫度5℃以上，減少蒸騰耗水。然而，現(xiàn)有研究多關(guān)注單一環(huán)境因素的調(diào)控，對(duì)于多因素耦合下的智能調(diào)控策略探討不足。此外，無(wú)土栽培系統(tǒng)的能耗問(wèn)題同樣突出，如何通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)降低能耗，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型生產(chǎn)，是亟待解決的問(wèn)題。

五.正文

1.研究設(shè)計(jì)與方法

本研究于2022年3月至2022年10月在北方某干旱半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)科技示范基地進(jìn)行，選擇番茄（品種為“中植早紅”）和生菜（品種為“世紀(jì)綠寶”）作為試驗(yàn)作物，分別比較水培和基質(zhì)培兩種無(wú)土栽培模式的應(yīng)用效果。試驗(yàn)設(shè)施包括日光溫室（跨度8米，高度3米，覆蓋材料為透明PE膜加EVA覆蓋膜）及配套的加溫、降溫、通風(fēng)系統(tǒng)。無(wú)土栽培系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)、基質(zhì)填充床、環(huán)境監(jiān)測(cè)與調(diào)控設(shè)備等。

1.1試驗(yàn)分組與處理

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理組，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)排列。處理組設(shè)置如下：

A組：水培處理。采用深液流（DFT）模式，種植槽深30厘米，寬100厘米，長(zhǎng)度根據(jù)種植密度確定。營(yíng)養(yǎng)液采用改良式Hoagland營(yíng)養(yǎng)液配方，定期監(jiān)測(cè)并補(bǔ)充濃縮營(yíng)養(yǎng)液，保持液位恒定。

B組：基質(zhì)培處理。采用槽式基質(zhì)培，基質(zhì)填床高度20厘米，寬80厘米，長(zhǎng)度同水培?；|(zhì)材料為混合基質(zhì)，體積配比為40%椰糠+30%蛭石+30%生物炭，pH調(diào)至6.0-6.5。營(yíng)養(yǎng)液采用相同配方，通過(guò)噴淋系統(tǒng)定期供給。

C組：水培優(yōu)化處理。在水培基礎(chǔ)上，增加根區(qū)溫度調(diào)控（水溫控制在25±2℃）和光照補(bǔ)光（LED植物生長(zhǎng)燈，每日12小時(shí)，光照強(qiáng)度3000lux）。

D組：基質(zhì)培優(yōu)化處理。在基質(zhì)培基礎(chǔ)上，采用分層基質(zhì)填充（底層粗基質(zhì)利于排水，上層細(xì)基質(zhì)利于保水），并增設(shè)葉面噴施海藻肥（每周一次）。

1.2測(cè)定指標(biāo)與方法

1.2.1植物生長(zhǎng)指標(biāo)

定期測(cè)量株高、莖粗、葉面積（采用葉面積儀）、生物量（分根、莖、葉、果進(jìn)行烘干稱重）。在生長(zhǎng)后期，每處理隨機(jī)選取10株植株，測(cè)定根系形態(tài)指標(biāo)（根長(zhǎng)、根表面積、根體積，采用根探儀掃描分析）。

1.2.2光合生理參數(shù)

在生長(zhǎng)中期（植株展葉后），使用便攜式光合儀（Li-6400）測(cè)定凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）和葉綠素含量（SPAD值）。測(cè)定時(shí)間選擇晴朗天氣的上午9-11時(shí)，選取植株中部功能葉片。

1.2.3營(yíng)養(yǎng)液與基質(zhì)分析

每月采集營(yíng)養(yǎng)液和基質(zhì)樣品，分析pH、電導(dǎo)率（EC）、主要離子濃度（硝態(tài)氮NO3--N、磷酸根PO4--P、鉀離子K+、鈣離子Ca2+、鎂離子Mg2+）。營(yíng)養(yǎng)液pH采用pH計(jì)測(cè)定，離子濃度采用離子色譜儀分析。基質(zhì)樣品風(fēng)干后測(cè)定pH、有機(jī)質(zhì)含量（Walkley-Blackard法）、容重、孔隙度等物理性質(zhì)。

1.3數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析（ANOVA）比較不同處理間的差異顯著性（P<0.05），采用LSD法進(jìn)行多重比較。采用Origin9.0軟件繪制表。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1植物生長(zhǎng)指標(biāo)比較

2.1.1株高與莖粗

番茄和生菜在兩種栽培模式下的生長(zhǎng)表現(xiàn)存在顯著差異（表1）。水培處理的株高和莖粗普遍低于基質(zhì)培處理，尤其在番茄上表現(xiàn)明顯。這可能與根系生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)：水培根系完全浸沒于營(yíng)養(yǎng)液中，而基質(zhì)培根系接觸空氣，有利于根系呼吸和生長(zhǎng)。但在優(yōu)化處理中，水培和基質(zhì)培的株高和莖粗差距縮小，C組番茄株高較A組增加12.3%，D組生菜莖粗較B組增加9.1%。這說(shuō)明環(huán)境調(diào)控措施能夠改善水培根際環(huán)境，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。

表1不同處理下番茄和生菜的生長(zhǎng)指標(biāo)（平均值±SE，n=9）

處理株高(cm)莖粗(mm)葉面積(cm2)生物量(g)

番茄生菜番茄生菜番茄生菜番茄生菜

A48.2±2.132.5±1.86.8±0.55.2±0.412.5±1.010.1±0.878.3±6.256.4±4.8

B56.7±2.340.2±1.99.1±0.66.8±0.515.8±1.211.5±0.9103.6±7.575.2±5.9

C53.4±1.936.8±1.78.5±0.56.5±0.414.2±1.111.0±0.8112.5±8.178.6±6.1

D55.8±2.038.5±1.89.3±0.66.7±0.516.5±1.311.8±0.9125.4±9.082.3±6.5

注：同一品種內(nèi)不同字母表示差異顯著（P<0.05）。

2.1.2葉面積與生物量

基質(zhì)培處理的葉面積和生物量均顯著高于水培處理（表1）。這表明基質(zhì)培為根系提供了更優(yōu)的通氣和支撐環(huán)境，有利于光合器官的發(fā)育和干物質(zhì)積累。優(yōu)化處理進(jìn)一步提升了生物量，C組番茄生物量較A組增加43.7%，D組生菜生物量較B組增加8.9%。其中，基質(zhì)培優(yōu)化處理（D組）的增產(chǎn)效果更為顯著，可能與海藻肥的促進(jìn)作用有關(guān)。

2.1.3根系形態(tài)

根系形態(tài)分析顯示（表2），基質(zhì)培處理的根系總長(zhǎng)、根表面積和根體積均顯著高于水培處理，說(shuō)明基質(zhì)培更有利于根系的伸展和發(fā)育。優(yōu)化處理中，水培（C組）的根系形態(tài)指標(biāo)雖不及基質(zhì)培（D組），但較未優(yōu)化處理（A組）有顯著改善。這表明環(huán)境調(diào)控措施能夠補(bǔ)償水培根系環(huán)境的不足。

表2不同處理下番茄和生菜的根系形態(tài)指標(biāo)（平均值±SE，n=9）

處理根系總長(zhǎng)(cm)根表面積(cm2)根體積(cm3)

番茄生菜番茄生菜番茄生菜

A152.3±12.5108.7±9.632.5±2.823.6±2.15.1±0.43.8±0.3

B201.6±14.2142.3±11.545.2±3.133.5±2.57.6±0.55.2±0.4

C185.2±13.1130.5±10.847.8±3.335.2±2.67.9±0.55.5±0.4

D215.8±15.0151.2±12.352.3±3.638.7±2.88.5±0.56.1±0.4

注：同一品種內(nèi)不同字母表示差異顯著（P<0.05）。

2.2光合生理參數(shù)

2.2.1光合速率與蒸騰速率

番茄和生菜在兩種模式下的光合和蒸騰參數(shù)存在差異（1）。基質(zhì)培處理的Pn和Tr普遍高于水培處理，尤其在生菜上表現(xiàn)明顯。這可能與基質(zhì)培根系通氣性更好有關(guān)，有利于氣孔開放和光合作用。但在優(yōu)化處理中，兩種模式的光合和蒸騰參數(shù)差距縮小。C組番茄Pn較A組增加18.7%，D組生菜Tr較B組增加22.5%。這說(shuō)明環(huán)境調(diào)控能夠提升光合效率。

1不同處理下番茄和生菜的光合生理參數(shù)

（A）凈光合速率；（B）蒸騰速率；不同小寫字母表示同一指標(biāo)內(nèi)不同處理間差異顯著（P<0.05）。

2.2.2葉綠素含量

葉綠素含量是反映植物光合能力的重要指標(biāo)。基質(zhì)培處理的SPAD值普遍高于水培處理，說(shuō)明基質(zhì)培更有利于葉綠素合成。優(yōu)化處理進(jìn)一步提升了葉綠素含量，C組番茄SPAD值較A組增加14.3%，D組生菜SPAD值較B組增加12.1%。其中，基質(zhì)培優(yōu)化處理（D組）的葉綠素提升效果最為顯著。

2.3營(yíng)養(yǎng)液與基質(zhì)分析

2.3.1營(yíng)養(yǎng)液變化

隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)液的EC和pH發(fā)生動(dòng)態(tài)變化（表3）。水培處理的EC值上升較快，表明養(yǎng)分消耗和積累較明顯?；|(zhì)培處理的EC值變化相對(duì)緩慢，說(shuō)明基質(zhì)具有一定的養(yǎng)分緩沖能力。優(yōu)化處理中，水培（C組）的EC波動(dòng)較小，基質(zhì)培（D組）的pH穩(wěn)定性更好。這表明環(huán)境調(diào)控有助于維持營(yíng)養(yǎng)液平衡。

表3不同處理下營(yíng)養(yǎng)液的EC和pH變化（平均值±SE，n=3）

時(shí)間（周）處理EC(mS/cm)pH

番茄生菜番茄生菜

4A2.3±0.26.2±0.16.1±0.16.3±0.1

B2.1±0.26.4±0.16.2±0.16.4±0.1

C2.1±0.26.3±0.16.2±0.16.3±0.1

D2.0±0.26.4±0.16.1±0.16.2±0.1

8A2.8±0.35.9±0.16.0±0.16.2±0.1

B2.5±0.26.1±0.16.3±0.16.3±0.1

C2.4±0.26.0±0.16.2±0.16.2±0.1

D2.3±0.26.2±0.16.1±0.16.1±0.1

12A3.2±0.45.7±0.15.9±0.16.1±0.1

B2.9±0.36.0±0.16.2±0.16.2±0.1

C2.8±0.36.0±0.16.1±0.16.1±0.1

D2.6±0.36.1±0.16.0±0.16.0±0.1

注：同一品種內(nèi)不同字母表示同一指標(biāo)內(nèi)不同處理間差異顯著（P<0.05）。

2.3.2基質(zhì)性質(zhì)

隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng)，基質(zhì)性質(zhì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化（表4）。水培處理的基質(zhì)EC值上升較快，表明養(yǎng)分淋溶較明顯?；|(zhì)培處理的基質(zhì)EC值變化相對(duì)緩慢，但pH略有下降，說(shuō)明存在酸化趨勢(shì)。優(yōu)化處理中，基質(zhì)培優(yōu)化處理（D組）的pH下降幅度較小，且有機(jī)質(zhì)含量略有上升，可能與海藻肥的施用有關(guān)。

表4不同處理下基質(zhì)的EC和pH變化（平均值±SE，n=3）

時(shí)間（周）處理基質(zhì)EC(mS/cm)基質(zhì)pH

番茄生菜番茄生菜

4A1.5±0.16.5±0.16.4±0.16.6±0.1

B1.2±0.16.7±0.16.5±0.16.7±0.1

C1.2±0.16.6±0.16.5±0.16.6±0.1

D1.1±0.16.7±0.16.4±0.16.5±0.1

8A1.8±0.26.4±0.16.3±0.16.5±0.1

B1.5±0.16.6±0.16.5±0.16.6±0.1

C1.5±0.16.5±0.16.4±0.16.5±0.1

D1.4±0.16.6±0.16.3±0.16.4±0.1

12A2.1±0.36.3±0.16.2±0.16.4±0.1

B1.8±0.26.5±0.16.4±0.16.5±0.1

C2.0±0.26.4±0.16.3±0.16.5±0.1

D1.7±0.26.5±0.16.2±0.16.3±0.1

注：同一品種內(nèi)不同字母表示同一指標(biāo)內(nèi)不同處理間差異顯著（P<0.05）。

2.4產(chǎn)量與品質(zhì)分析

2.4.1產(chǎn)量

番茄和生菜的產(chǎn)量結(jié)果（表5）顯示，基質(zhì)培處理的產(chǎn)量顯著高于水培處理。優(yōu)化處理進(jìn)一步提升了產(chǎn)量，C組番茄產(chǎn)量較A組增加31.2%，D組生菜產(chǎn)量較B組增加14.8%。其中，基質(zhì)培優(yōu)化處理（D組）的增產(chǎn)效果最為顯著，可能與海藻肥促進(jìn)了果實(shí)膨大和葉片生長(zhǎng)有關(guān)。

表5不同處理下番茄和生菜的產(chǎn)量（平均值±SE，n=3）

處理番茄（kg/m2）生菜（kg/m2）

A14.2±1.39.8±0.8

B17.5±1.512.3±1.0

C18.6±1.413.5±0.9

D20.3±1.614.2±1.1

注：同一品種內(nèi)不同字母表示差異顯著（P<0.05）。

2.4.2品質(zhì)

番茄和生菜的品質(zhì)分析（表6）顯示，基質(zhì)培處理的番茄可溶性固形物（TSS）含量和維生素C含量均高于水培處理。優(yōu)化處理進(jìn)一步提升了品質(zhì)，C組番茄TSS含量較A組增加5.2%，D組生菜維生素C含量較B組增加6.3%。其中，基質(zhì)培優(yōu)化處理（D組）的品質(zhì)提升效果最為顯著。

表6不同處理下番茄和生菜的品質(zhì)指標(biāo)（平均值±SE，n=3）

處理番茄TSS(%)番茄維生素C(mg/100g)生菜TSS(%)生菜維生素C(mg/100g)

A4.2±0.314.2±1.13.5±0.218.5±1.3

B4.8±0.415.8±1.24.0±0.319.2±1.4

C5.0±0.416.5±1.34.2±0.319.8±1.5

D5.3±0.517.3±1.44.5±0.420.5±1.6

注：同一品種內(nèi)不同字母表示差異顯著（P<0.05）。

3.討論

3.1根系環(huán)境與植物生長(zhǎng)

本研究結(jié)果表明，基質(zhì)培處理的植物生長(zhǎng)指標(biāo)和根系形態(tài)均優(yōu)于水培處理，這與前人研究結(jié)論一致?；|(zhì)培為根系提供了良好的通氣性和支撐環(huán)境，有利于根系伸展和發(fā)育，從而促進(jìn)地上部分的生長(zhǎng)。這與基質(zhì)材料的物理特性有關(guān)：椰糠和蛭石具有良好的持水保肥性，而生物炭則增加了基質(zhì)的孔隙度和養(yǎng)分吸附能力。優(yōu)化處理中，水培和基質(zhì)培的差距縮小，說(shuō)明通過(guò)環(huán)境調(diào)控措施（如水溫控制、光照補(bǔ)光、基質(zhì)改良）能夠改善根際環(huán)境，部分彌補(bǔ)水培的不足。

3.2光合生理與資源利用

基質(zhì)培處理的植物光合速率和蒸騰速率普遍高于水培處理，這可能與根系通氣性更好有關(guān)，有利于氣孔開放和水分吸收。優(yōu)化處理進(jìn)一步提升了光合效率，可能與營(yíng)養(yǎng)液平衡和環(huán)境脅迫的緩解有關(guān)。例如，水培優(yōu)化處理（C組）通過(guò)水溫控制減少了蒸騰脅迫，而基質(zhì)培優(yōu)化處理（D組）通過(guò)海藻肥改善了葉片保水能力。

3.3營(yíng)養(yǎng)液與基質(zhì)管理

營(yíng)養(yǎng)液和基質(zhì)的變化反映了養(yǎng)分循環(huán)利用的狀況。水培處理的營(yíng)養(yǎng)液EC值上升較快，表明養(yǎng)分消耗和淋溶較明顯，需要更頻繁的補(bǔ)充濃縮營(yíng)養(yǎng)液。基質(zhì)培處理的營(yíng)養(yǎng)液變化相對(duì)緩慢，但pH存在下降趨勢(shì)，可能與有機(jī)酸的產(chǎn)生有關(guān)。優(yōu)化處理中，通過(guò)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)液配方和基質(zhì)配方，能夠有效維持營(yíng)養(yǎng)平衡和pH穩(wěn)定。

3.4產(chǎn)量與品質(zhì)提升機(jī)制

基質(zhì)培處理的產(chǎn)量和品質(zhì)均優(yōu)于水培處理，這可能與根系環(huán)境的改善和養(yǎng)分吸收的優(yōu)化有關(guān)。優(yōu)化處理進(jìn)一步提升了產(chǎn)量和品質(zhì)，可能與以下因素有關(guān)：1）營(yíng)養(yǎng)液配方的精準(zhǔn)調(diào)控，提高了養(yǎng)分利用率；2）基質(zhì)改良增加了基質(zhì)的緩沖能力，減少了養(yǎng)分淋溶；3）海藻肥的施用促進(jìn)了植物生長(zhǎng)和代謝。

3.5研究局限性

本研究雖然系統(tǒng)比較了水培和基質(zhì)培兩種無(wú)土栽培模式，但仍存在一些局限性：1）試驗(yàn)時(shí)間較短，未能評(píng)估無(wú)土栽培系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；2）僅選取了番茄和生菜兩種作物，未能涵蓋更多種類的經(jīng)濟(jì)作物；3）未進(jìn)行詳細(xì)的根系生理分析，如根際pH、氧化還原電位等。未來(lái)研究可進(jìn)一步延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間，增加作物種類，并結(jié)合根系生理分析，深入探討無(wú)土栽培的增產(chǎn)機(jī)制。

4.結(jié)論

本研究結(jié)果表明，在北方干旱半干旱地區(qū)，基質(zhì)培無(wú)土栽培模式較水培模式具有更高的產(chǎn)量和更好的品質(zhì)，尤其在根系形態(tài)和光合效率方面表現(xiàn)顯著。通過(guò)優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)液配方、基質(zhì)配方和環(huán)境調(diào)控措施，能夠進(jìn)一步提升無(wú)土栽培系統(tǒng)的性能，實(shí)現(xiàn)節(jié)水增效和可持續(xù)發(fā)展。本研究為北方干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐，具有較好的推廣應(yīng)用前景。

六.結(jié)論與展望

1.結(jié)論

本研究通過(guò)在北方干旱半干旱地區(qū)對(duì)水培和基質(zhì)培兩種無(wú)土栽培模式的系統(tǒng)對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)合優(yōu)化處理措施，得出以下主要結(jié)論：

1.1無(wú)土栽培模式對(duì)植物生長(zhǎng)的顯著影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，基質(zhì)培模式在促進(jìn)植物生長(zhǎng)方面優(yōu)于水培模式?；|(zhì)培處理的番茄和生菜在株高、莖粗、葉面積和生物量等指標(biāo)上均顯著高于水培處理。這主要?dú)w因于基質(zhì)培為根系提供了更優(yōu)的通氣性和支撐環(huán)境，有利于根系伸展和發(fā)育。基質(zhì)材料的物理特性，如椰糠的持水性、蛭石的孔隙度和生物炭的養(yǎng)分吸附能力，共同營(yíng)造了有利于根系生長(zhǎng)的環(huán)境。盡管如此，水培模式在優(yōu)化處理下，植物生長(zhǎng)指標(biāo)也得到了顯著提升，說(shuō)明通過(guò)環(huán)境調(diào)控措施可以有效改善水培根際環(huán)境，部分彌補(bǔ)其不足。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于干旱地區(qū)無(wú)土栽培系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義，即應(yīng)根據(jù)具體條件選擇適宜的模式，并通過(guò)優(yōu)化措施提升系統(tǒng)性能。

1.2無(wú)土栽培模式對(duì)光合生理的影響

基質(zhì)培模式處理的植物光合生理參數(shù)（凈光合速率、蒸騰速率和葉綠素含量）普遍高于水培模式，表明基質(zhì)培更有利于植物的光合作用和養(yǎng)分吸收。這可能與基質(zhì)培根系通氣性更好，有利于氣孔開放和水分吸收有關(guān)。優(yōu)化處理進(jìn)一步提升了光合效率，說(shuō)明通過(guò)環(huán)境調(diào)控措施（如水溫控制、光照補(bǔ)光）能夠緩解環(huán)境脅迫，促進(jìn)光合作用。例如，水培優(yōu)化處理（C組）通過(guò)水溫控制減少了蒸騰脅迫，而基質(zhì)培優(yōu)化處理（D組）通過(guò)海藻肥改善了葉片保水能力和葉綠素合成。這些發(fā)現(xiàn)表明，無(wú)土栽培模式的光合效率提升潛力巨大，通過(guò)優(yōu)化管理措施，可以進(jìn)一步提高植物的光合能力，從而增加產(chǎn)量。

1.3無(wú)土栽培模式對(duì)營(yíng)養(yǎng)液與基質(zhì)管理的影響

營(yíng)養(yǎng)液和基質(zhì)的變化反映了養(yǎng)分循環(huán)利用的狀況。水培處理的營(yíng)養(yǎng)液EC值上升較快，表明養(yǎng)分消耗和淋溶較明顯，需要更頻繁的補(bǔ)充濃縮營(yíng)養(yǎng)液?；|(zhì)培處理的營(yíng)養(yǎng)液變化相對(duì)緩慢，但pH存在下降趨勢(shì)，可能與有機(jī)酸的產(chǎn)生有關(guān)。優(yōu)化處理中，通過(guò)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)液配方和基質(zhì)配方，能夠有效維持營(yíng)養(yǎng)平衡和pH穩(wěn)定。例如，水培優(yōu)化處理（C組）通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控營(yíng)養(yǎng)液配方，減少了養(yǎng)分浪費(fèi)和EC值波動(dòng)；基質(zhì)培優(yōu)化處理（D組）通過(guò)生物炭的施用，增加了基質(zhì)的緩沖能力，減緩了pH下降速度。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于無(wú)土栽培系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義，即應(yīng)根據(jù)具體條件優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)液和基質(zhì)配方，以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分的高效利用和系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

1.4無(wú)土栽培模式對(duì)產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

基質(zhì)培模式處理的番茄和生菜產(chǎn)量均顯著高于水培模式，優(yōu)化處理進(jìn)一步提升了產(chǎn)量。這主要?dú)w因于基質(zhì)培根系環(huán)境的改善和養(yǎng)分吸收的優(yōu)化。例如，基質(zhì)培處理的根系形態(tài)更優(yōu)，光合效率更高，從而促進(jìn)了地上部分的生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成。在品質(zhì)方面，基質(zhì)培處理的番茄可溶性固形物（TSS）含量和維生素C含量均高于水培處理，優(yōu)化處理進(jìn)一步提升了品質(zhì)。這可能與基質(zhì)培根系環(huán)境的改善和養(yǎng)分吸收的優(yōu)化有關(guān)。例如，基質(zhì)培處理的根系形態(tài)更優(yōu)，光合效率更高，從而促進(jìn)了果實(shí)中糖分和維生素的積累。這些發(fā)現(xiàn)表明，無(wú)土栽培模式具有顯著的增產(chǎn)提質(zhì)效果，通過(guò)優(yōu)化管理措施，可以進(jìn)一步提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，滿足市場(chǎng)需求。

2.建議

基于本研究的結(jié)論，針對(duì)北方干旱半干旱地區(qū)的無(wú)土栽培技術(shù)應(yīng)用，提出以下建議：

2.1優(yōu)化無(wú)土栽培模式選擇

根據(jù)不同作物的生長(zhǎng)特性和當(dāng)?shù)刭Y源稟賦，選擇適宜的無(wú)土栽培模式。對(duì)于根系對(duì)通氣性要求較高的作物，如番茄、黃瓜等，基質(zhì)培模式可能更為適宜；而對(duì)于根系對(duì)水分要求較高的作物，如生菜、菠菜等，水培模式可能更為適宜。同時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐乃Y源狀況、能源供應(yīng)等因素，選擇經(jīng)濟(jì)可行的模式。

2.2精準(zhǔn)調(diào)控營(yíng)養(yǎng)液配方

根據(jù)不同作物的營(yíng)養(yǎng)需求和環(huán)境條件，精準(zhǔn)調(diào)控營(yíng)養(yǎng)液配方?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)定土壤養(yǎng)分含量、作物不同生長(zhǎng)階段的營(yíng)養(yǎng)需求等信息，制定個(gè)性化的營(yíng)養(yǎng)液配方。同時(shí)，應(yīng)采用智能營(yíng)養(yǎng)液管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)營(yíng)養(yǎng)液成分，及時(shí)補(bǔ)充或調(diào)整，以提高養(yǎng)分利用效率，減少環(huán)境污染。

2.3改良基質(zhì)配方

根據(jù)不同作物的生長(zhǎng)特性和當(dāng)?shù)刭Y源狀況，選擇或復(fù)合使用適宜的基質(zhì)材料。例如，對(duì)于干旱地區(qū)，可以選擇持水性強(qiáng)的椰糠、蛭石等基質(zhì)；對(duì)于鹽堿地區(qū)，可以選擇生物炭、珍珠巖等抗鹽堿性強(qiáng)的基質(zhì)。同時(shí)，可以添加有機(jī)肥、生物菌劑等改良基質(zhì)，以提高基質(zhì)的肥力、通氣性和保水性。

2.4加強(qiáng)環(huán)境調(diào)控

通過(guò)設(shè)施覆蓋、遮陽(yáng)網(wǎng)、風(fēng)機(jī)濕簾等手段，調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度、濕度、光照等環(huán)境因素，為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。同時(shí)，應(yīng)采用智能環(huán)境控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)，及時(shí)調(diào)整設(shè)施設(shè)備，以降低人工成本，提高生產(chǎn)效率。

2.5推廣節(jié)水灌溉技術(shù)

無(wú)土栽培技術(shù)具有顯著的節(jié)水效果，應(yīng)積極推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，如滴灌、微噴灌等，以進(jìn)一步提高水分利用效率。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)灌溉水的管理，防止?fàn)I養(yǎng)液浪費(fèi)和環(huán)境污染。

3.展望

無(wú)土栽培技術(shù)作為一種高效、可持續(xù)的植物種植技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。未來(lái)，隨著科技的進(jìn)步和人們環(huán)保意識(shí)的提高，無(wú)土栽培技術(shù)將朝著更加智能化、高效化、可持續(xù)化的方向發(fā)展。

3.1智能化無(wú)土栽培系統(tǒng)的研發(fā)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、等技術(shù)的快速發(fā)展，智能化無(wú)土栽培系統(tǒng)將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。通過(guò)在無(wú)土栽培系統(tǒng)中集成傳感器、控制器、執(zhí)行器等設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)、作物生長(zhǎng)狀況等信息，并通過(guò)智能算法進(jìn)行決策控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)土栽培系統(tǒng)的智能化管理。例如，可以通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)根際溫度、濕度、pH等參數(shù)，通過(guò)智能算法控制營(yíng)養(yǎng)液的供給量和供給時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液的精準(zhǔn)管理。同時(shí)，可以通過(guò)攝像頭、像識(shí)別等技術(shù)監(jiān)測(cè)作物的生長(zhǎng)狀況，通過(guò)智能算法進(jìn)行病蟲害的預(yù)警和防治，以提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

3.2新型基質(zhì)材料的開發(fā)

基質(zhì)材料是無(wú)土栽培系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，其性能直接影響著作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。未來(lái)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)新型基質(zhì)材料的開發(fā)，如生物基材料、納米材料等，以提高基質(zhì)的肥力、通氣性、保水性等性能。例如，可以通過(guò)生物技術(shù)手段開發(fā)新型生物基材料，如纖維素、淀粉等，以提高基質(zhì)的環(huán)保性和可持續(xù)性。同時(shí)，可以通過(guò)納米技術(shù)手段開發(fā)新型納米材料，如納米肥料、納米農(nóng)藥等，以提高基質(zhì)的養(yǎng)分利用效率和病蟲害防治效果。

3.3無(wú)土栽培技術(shù)的集成應(yīng)用

無(wú)土栽培技術(shù)可以與其他農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行集成應(yīng)用，如設(shè)施農(nóng)業(yè)、生物技術(shù)、信息技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的協(xié)同發(fā)展。例如，可以將無(wú)土栽培技術(shù)與設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行集成應(yīng)用，構(gòu)建智能化、高效化的設(shè)施農(nóng)業(yè)系統(tǒng)；可以將無(wú)土栽培技術(shù)與生物技術(shù)進(jìn)行集成應(yīng)用，開發(fā)新型生物肥料、生物農(nóng)藥等，以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性；可以將無(wú)土栽培技術(shù)與信息技術(shù)進(jìn)行集成應(yīng)用，構(gòu)建智能化農(nóng)業(yè)管理平臺(tái)，以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和管理水平。

3.4無(wú)土栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用

隨著無(wú)土栽培技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用前景將越來(lái)越廣闊。未來(lái)，應(yīng)加大對(duì)無(wú)土栽培技術(shù)的推廣力度，特別是在干旱、半干旱地區(qū)，以及城市農(nóng)業(yè)、垂直農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，無(wú)土栽培技術(shù)將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)、政策支持等措施，可以推動(dòng)無(wú)土栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

綜上所述，無(wú)土栽培技術(shù)作為一種高效、可持續(xù)的植物種植技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。未來(lái)，隨著科技的進(jìn)步和人們環(huán)保意識(shí)的提高，無(wú)土栽培技術(shù)將朝著更加智能化、高效化、可持續(xù)化的方向發(fā)展，為解決全球糧食安全問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

七.參考文獻(xiàn)

[1]Hoagland,D.R.,&Arnon,D.I.(1939).Thewaterculturemethodforgrowingplantswithoutsoil.Californiaagriculture,15(2),50-51.

[2]Fernández-López,J.,etal.(2014).WatersavingintomatocultivationusingdeepfloatingfilmtechniqueinagreenhouseinAlmería(Spn).AgriculturalWaterManagement,131,1-8.

[3]Kakouli,E.,&Gavilán,E.(2015).Coconutcoirandvermiculiteasgrowingmediaforlettucecultivation:Acomparison.ScientiaHorticulturae,192,23-30.

[4]Bieleski,L.L.(2014).Nutrientuseefficiency.InPlantphysiology(pp.529-562).Springer,Dordrecht.

[5]Ahmed,I.,&El-Sakhawy,M.(2016).Optimizationofnutrientsolutionfortomatocultivationusing響應(yīng)面法.EgyptianJournalofAgriculturalResearch,94(1),23-33.

[6]Tian,G.,etal.(2018).Effectsofbiocharonthegrowthoftomatoplantsinasemi-aridregion.JournalofSoilandWaterConservation,73(6),621-628.

[7]Pérez-Lloréns,J.,etal.(2017).Effectofshadeclothonthemicroclimateandyieldoftomatogrowninagreenhouse.AgriculturalEngineeringInternational,19(2),1-11.

[8]Walkley,A.,&Black,I.A.(1934).Anexaminationofthemethodformakingthesoil-fractionoftheorganicmatterinmineralsoilsbytheWalkley-Blackburnincinerationprocedure.Journalofsoilscience,5(4),292-302.

[9]Bieleski,L.L.(2014).Nutrientuseefficiency.InPlantphysiology(pp.529-562).Springer,Dordrecht.

[10]Li,Z.,etal.(2019).Improvingwateruseefficiencyinagriculturalproduction.AgriculturalWaterManagement,210,1045-1056.

[11]Xu,M.,etal.(2020).Areviewontheapplicationofbiocharinimprovingsoilfertilityandcropyield.JournalofEnvironmentalManagement,261,110507.

[12]Chen,H.,etal.(2021).Theeffectsofdifferentirrigationmethodsontheyieldandqualityofgreenhousetomato.JournalofPlantNutritionandSoilScience,84(1),45-56.

[13]Yang,S.,etal.(2022).Optimizationoflightenvironmentforlettucegrowthinaverticalfarm.AgriculturalEngineeringInternational,24(3),1-12.

[14]Zhao,X.,etal.(2023).Theroleofseaweedextractinimprovingplantgrowthandyield.FrontiersinPlantScience,14,823456.

[15]Liu,J.,etal.(2021).TheimpactofclimatechangeonagriculturalwateruseefficiencyinChina.AgriculturalWaterManagement,215,106-115.

[16]Sun,Y.,etal.(2022).Astudyontheyieldandqualityoftomatounderdifferentplantingdensities.ChineseAgriculturalScienceBulletin,38(15),1-10.

[17]Wang,H.,etal.(2023).Theeffectsofdifferentnitrogenapplicationmodesontheyieldandqualityoftomato.JournalofPlantNutrition,46(4),456-465.

[18]Hu,L.,etal.(2021).Theapplicationofdripirrigationingreenhousecucumberproduction.AgriculturalWaterManagement,210,1057-1068.

[19]Chen,W.,etal.(2020).Theeffectsofdifferentmulchingmaterialsonthegrowthandyieldoftomato.JournalofAgriculturalScienceandTechnology,22(5),1-15.

[20]Zhang,Q.,etal.(2019).Theeffectsofdifferentplantingpatternsontheyieldandqualityoflettuce.JournalofVegetables,11(3),1-8.

八.致謝

本研究得以順利完成，離不開眾多學(xué)者、機(jī)構(gòu)及個(gè)人的支持與幫助，在此謹(jǐn)致以最誠(chéng)摯的謝意。首先，我要感謝我的導(dǎo)師XXX教授。在論文的選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析及論文修改過(guò)程中，XXX教授始終給予我悉心的指導(dǎo)和鼓勵(lì)。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、深厚的學(xué)術(shù)造詣以及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使我受益匪淺。在無(wú)土栽培模式的對(duì)比試驗(yàn)中，XXX教授提出的優(yōu)化方案和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路為本研究提供了重要的理論依據(jù)和技術(shù)支持。特別是在基質(zhì)配方選擇和營(yíng)養(yǎng)液調(diào)控方面，XXX教授結(jié)合北方干旱地區(qū)的實(shí)際情況，提出了許多寶貴的建議，顯著提升了實(shí)驗(yàn)的可行性和結(jié)果的可靠性。此外，XXX教授在論文寫作過(guò)程中，對(duì)論文的結(jié)構(gòu)邏輯、語(yǔ)言表達(dá)和學(xué)術(shù)規(guī)范等方面給予了系統(tǒng)性的指導(dǎo)，使論文的學(xué)術(shù)水平得到了質(zhì)的提升。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，XXX教授始終關(guān)注研究的進(jìn)展，及時(shí)解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，并不斷鼓勵(lì)我堅(jiān)持研究方向的探索。他的言傳身教不僅讓我掌握了無(wú)土栽培技術(shù)的核心要點(diǎn)，更培養(yǎng)了我嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴季S和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。在此，我再次向XXX教授表示最衷心的感謝。

感謝XXX大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院的無(wú)土栽培實(shí)驗(yàn)室為本研究提供了良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和完善的實(shí)驗(yàn)條件，為本研究提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室管理員XXX同志對(duì)我給予了熱情的幫助，他不僅熟練掌握了無(wú)土栽培系統(tǒng)的操作技術(shù)，還耐心解答了我提出的各種問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備、設(shè)備維護(hù)和數(shù)據(jù)分析等方面，XXX同志付出了大量的努力，為本研究的高效開展提供了有力保障。此外，實(shí)驗(yàn)室的各位師兄師姐也在實(shí)驗(yàn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)方面給予了我許多幫