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无土栽培是利用泥炭或森林腐殖土、蛭石等轻质材料作为育苗基质固定植物，让植物根系直接接触营养液，采用机械化精量播种一次成苗的现代育苗技术。所选的秧盘被分成隔间，一个隔间播一粒种子，一个隔间种一株植物。幼苗根系与基质交织在一起，根团呈上大下小的插头状，一般称为穴盘无土育苗。
原理
无土栽培是用其他东西在没有土壤的情况下培养植物，包括水培、雾(气)培和基质栽培。19世纪，W. Knoop等人发明了这种方法。这项技术在20世纪30年代被应用于农业生产。进入21世纪，人们的技术进一步提高，导致了无土栽培的发展。
无土栽培中，采用人工配制的培养液来满足植物矿质营养的需要。无土栽培是在没有自然土壤的情况下，利用含有植物生长发育必需元素的营养液提供营养，使植物正常完成整个生命周期的一种栽培技术。在无土栽培技术中，为植物提供比例协调、浓度适宜的营养液是栽培成功的关键。
为使植株直立，可用石英砂、蛭石、泥炭、锯末、塑料等作为支撑介质，并保持根系通风。多年的实践证明，大豆、芸豆、豌豆、小麦、水稻、燕麦、甜菜、马铃薯、白菜、生菜、番茄、黄瓜等作物的产量高于土培。因为植物对养分的需求因物种和生长发育阶段而异，所以配方也要相应改变。比如叶菜需要更多的氮(N)，可以促进叶片的生长；西红柿和黄瓜比叶菜需要更多的磷、钾和钙，但比叶菜需要更少的氮。植物在不同的生长发育阶段需要不同的养分。苗期番茄培养液中的氮、磷、钾等元素可以少一些；当你长大后，你必须增加它的供给。夏季日照长，光照强度大，温度高，番茄比秋季和初冬需要更多的N。生长在秋季和初冬的西红柿需要更多的钾来提高它们的品质。为了培养同一种植物，培养液的配方应该在其整个生命周期中不断修改。
无土栽培中使用的培养液可以循环使用。植物选择性吸收离子后，某些离子的浓度下降速度比其他离子快，各元素的比例和pH值发生变化，逐渐变得不适合植物生长。所以每隔一段时间就要用NaOH或HCI来调节培养液的pH值，多加入一些浓度降低的元素。由于pH值和某些离子的浓度可以通过选择性电极连续测定，所以加入的酸、碱或辅助元素的量可以自动控制。但是这种回收可以& # 039；不要无限期地继续下去。用固体惰性培养基和培养液培养时，也要定时排出营养液，或滴加培养液，给植物根部供应足够的氧气。植物蒸腾作用强时，培养液浓度增加，需要补充一些水分。无土栽培成功的关键是管理好所用的培养液，使其满足最佳营养状态的需要。
无土栽培营养液成分容易控制。而且可以随时调节，只要有一定的淡水供应，就可以在光照、温度适宜，没有土壤的地方进行，如沙漠、海滩、荒岛等。无土栽培也可以用于大都市的郊区和家庭种植蔬菜和花卉。
分类
蔬菜无土栽培是当今世界上最先进的栽培技术。由于无土栽培比土培有许多优点，近年来无土栽培的面积呈直线上升趋势。一般无土栽培有三种：水培、岩棉栽培和基质栽培。为了让读者更多地了解各种无土栽培的生产特点，首先系统地介绍了叶菜类蔬菜的水培技术。
1.水培法
水培是指植物根系在没有基质的情况下直接接触营养液的栽培方式。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长，会导致缺氧产气现象，影响根系呼吸，甚至导致物质根系死亡。为了解决供氧问题，英国的库珀在1973年提出了营养液膜的水培法，简称NFT。其原理是使一层薄薄的营养液(0.5-1厘米)在作物的根系中不断循环，既保证了作物对水分和养分的持续供应，又为根系提供了新鲜的氧气。NFT法可以大大简化灌溉技术，不需要每天计算作物需水量，使营养元素得到均衡供应。根系与土壤隔离，可避免各种土传病害，无需土壤消毒。
2.雾文化
雾培也叫曝气或雾培。它将营养液压缩成气雾，直接喷洒在作物的根系上，根系悬浮在容器的空间内。通常用聚丙烯泡沫塑料板在一定距离钻孔，在孔内种植农作物。两块泡沫板倾斜成三角形形成一个空间，供液管道穿过三角形空间喷洒在挂根上。一般每隔2-3分钟喷几秒钟，让营养液循环使用，同时保证作物根系有充足的氧气。但是这种方法的设备成本太高，需要消耗大量电能，没有缓冲的余地，而且只限于科研和应用，最好不要用这种方法。这种方法栽培植物的机理与水培相同，所以根系条件与水培相同。
3.基质栽培
基质栽培是无土栽培中最常用的方法之一。它将作物的根固定在有机或无机基质中，并通过滴灌或滴灌向作物提供营养液。栽培基质可装在塑料袋中或撒在栽培沟或槽中。基质栽培的营养液是不循环的，称为开路系统，通过营养液的循环可以避免疾病的传播。
基质栽培缓冲能力强，水、养分、供氧不矛盾，设备比水培、雾培简单，甚至不用动力，投资少，成本低，在生产中应用广泛。从我国的现状来看，基质栽培是最实用的方法。
特点
无土育苗又称无土育苗，是以非土壤固体物质为基质，浇入营养液，或采用水培或雾培，不加任何基质。根据是否使用基质，可分为基质育苗和营养液育苗。前者采用蛭石、珍珠岩、岩棉等基质，浇灌营养液幼苗；后者不使用任何底物，只使用一些支持物和营养液。
1.优势
苗长势快，苗龄短，根系发达，苗壮整齐，栽后缓苗时间短，易成活。无论是基质育苗还是营养液育苗，都能保证充足的水分和养分供应以及良好的基质通风。同时无土育苗便于科学规范管理。
节水：根据北京市秋季温室黄瓜无土栽培试验，46天用水(营养液)21.7立方米。如果进行土培，46天至少浇水5-6次，需要50-60立方米的水。据统计，节水率为50-66.7%。节水效果非常明显，是发展节水农业的有效措施之一。无土栽培既节水，又省肥。据一般统计，土培养分损失率在50%左右。在我国农村，由于科学施肥技术含水量低，肥料利用率更低，只有30-40%，养分流失一半以上。肥料在土壤中溶解并被植物吸收的过程非常复杂
(2)清洁卫生：无土栽培使用无机肥料，无异味，不需要堆肥场地。土壤耕作施用有机肥，化肥分解发酵，产生臭味，污染环境，还会使许多害虫的卵滋生，危害农作物。无土栽培不存在这些问题。特别是室内种花，要求干净卫生。在一些高档酒店或宾馆，过去使用有机花肥污染环境，这是一个很难解决的问题，无土花卉栽培将得到解决。
省力易管理：无土栽培不需要中耕、挖坑、除草，省工省力。浇水和追肥同时解决，供液系统定时定量供应，管理非常方便。土培浇水时，逐个开、堵畦是一项劳动密集型的操作，而无土栽培只需开关供液系统的阀门，大大降低了劳动强度。一些发达国家已经进入微机控制时代，供液和营养液成分的控制完全由计算机控制，几乎类似于工业化生产的方式。
避开土壤连作障碍：保护地栽培，土壤很少被自然雨水淋溶，水分和养分的运动方向是自下而上。土壤水分蒸发和作物蒸腾使土壤中的矿质元素从下层向表层移动。多年来，土壤表层积累了大量的盐分，对农作物有害。尤其是温室栽培，一旦建成，就不容易移动了。土壤盐分积累，同一种作物种植多年后，一直是难以解决的问题，造成土壤养分平衡，连作障碍。不得已，只能用费工费力的客土方法解决。无土栽培尤其是水培的应用，从根本上解决了这个问题。土传病害也是设施栽培的难点。土壤消毒不仅难度大，而且耗能多，成本可观，消毒也很难彻底。如果使用消毒剂，缺乏高效药物，消毒剂中有害成分的残留有害健康，污染环境。无土栽培是避免或从根本上消除土传病害的有效方法。
不受地域限制，充分利用空间：无土栽培使作物完全脱离土壤环境，从而摆脱土地的束缚。耕地被认为是一种有限的、最宝贵的、不可再生的自然资源，特别是对于一些缺少耕地的地区和国家，无土栽培具有特殊的意义。无土栽培进入生物学领域后，地球上很多沙漠、荒地或难以耕种的地区都可以被无土栽培利用。此外，无土栽培不受空间限制，可以利用城市建筑物的平屋顶种植蔬菜和花卉，无形中扩大了栽培面积。
有利于实现农业现代化：无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约，可以按人生产& # 039；这是一种受控的农业生产方式。按量化指标耕作更大程度上有利于实现机械化和自动化，从而逐步走向工业化生产方式。在奥地利、荷兰、苏联、美国、日本等都有水培植物，是现代农业的标志。
2.必需品
无土栽培是利用无土基质，供应营养液或充分利用营养液，要求最佳根际环境的栽培技术。无土育苗培育的苗木种植后容易成活，因为根系发达，根际环境适合无土栽培，种植后根系不受损伤，一般不会出现缓苗期。同时无土育苗还可以避免土壤育苗带来的土传病害和线状虫害。因此，无土栽培必须采用无土育苗。
深液流水培蔬菜栽培技术实际上是蔬菜的工业化生产，不仅不污染环境
历史上，农业文明的标志是人类对作物生长发育的干预和控制程度。实践证明，在常规土培条件下，控制作物地上部分的环境条件是容易的，而控制地下部分(控根)是困难的。无土栽培技术的出现，使人类获得了精确控制作物生长的所有环境条件，包括无机营养条件的能力，从而使农业生产完全摆脱自然条件的束缚，完全按照人类的意愿向自动化、机械化、工厂化生产发展成为可能。这将使农作物的产量增加几倍、几十倍甚至几百倍。
从资源的角度看，耕地是极其宝贵的不可再生资源。由于无土栽培可以开发利用许多未开垦的土地，不可再生的耕地资源得到了扩大和补充，对于缓解和解决地球上日益严重的耕地问题具有深远的意义。无土栽培不仅可以把地球上的许多沙漠变成绿洲，在不久的将来，海洋和太空也将成为开发利用的新领域。美国将无土栽培列为本世纪国家要发展的十大高科技交流会之一。是太空植物栽培的研究报告，只能无土栽培。所以无土栽培技术在日本被很多科学家作为研究宇宙农场的有力手段，人们所说的太空时代的农业不再是不可思议的问题。
水资源问题也是一个日益威胁世界人类生存和发展的大问题。不仅在干旱地区，在发达、人口密集的城市，缺水问题也越来越突出。随着人口的不断增长，各种水资源被过度开发，一些地区几乎枯竭。因此，控制农业用水是节水措施之一，无土栽培避免了大量水的渗漏和流失，使再生水资源难以得到补偿。必将成为节水农业和旱区农业的必由之路。
诚然，无土栽培技术走向实用的过程中也存在很多问题。突出问题是成本高，一次性投入大；同时也要求管理水平高，管理者必须具备一定的科学知识，这不是哪里都能做到的。
从理论上讲，进一步研究矿物质营养状况的生理指标，减少管理中的盲目性，也是一个亟待解决的问题。此外，无土栽培病虫害的防治，基质和营养液的消毒，废弃基质的处理等。还需要进一步的研究和解决。但是，随着科技的发展和完善，更重要的是，这种新技术的固有优势向人们展示了无限广阔的发展前景。
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