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蔬菜无土栽培现状及发展前景


北方园艺 2008 (8) :63~65

? 专题综述 ?

蔬菜无土栽培现状及发展前景
段 彦 丹1 , 樊 力 强2 , 吴 志 刚3 , 姜  涛4
(1. 中国地质大学 长城学院 ,河北 保定 071000 ;2. 涿州星海绿洲园林科技有限公司 ,河北 保定 071000 ; 3. 辽宁省农业科学院 花卉研究所 ,辽宁 沈阳 110161 ;4. 辽宁省风沙地改良利用研究所 ,辽宁 阜新 123000)

     :对国内外无土栽培的发展进行了概述 ,综述了蔬菜无土栽培的研究进展与应用及存 摘 要 在的问题 ,并对蔬菜无土栽培发展前景进行了展望。 关键词 :无土栽培 ;基质 ;研究进展 ;发展前景 中图分类号 :S 63 ; S 604 + . 7   文献标识码 :A   文章编号 :1001 - 0009 (2008) 08 - 0063 - 03    蔬菜无土栽培是近几十年来发展起来的一种新的 蔬菜栽培技术。它不是把蔬菜直接栽培到土壤中 ,而是 把蔬菜所需要的营养物质 ,溶于水中配成营养液 ,通过 一定的栽培设施形式 ,在一定的栽培基质中 ,用营养液 进行蔬菜栽培 ,又称营养液栽培或水培法[1 ] 。无土栽培 是利用工农业高科技成果组装配套的农业新技术 ,利用 无土栽培可有效的克服蔬菜保护地栽培中土壤泛盐、 土 传病害重等连作障碍问题 ,可在不适宜种植蔬菜的地方 (如盐碱地、 沙漠、 矿区、 楼顶等) 周年种植 ,可有效地提高 单位面积的产量和质量 ,而且节约能源 、 、 肥力 劳动力 ,
第一作者简介 : 段彦丹 (19802) ,女 ,硕士 ,现从事教学研究工作。
E mail :duanyandan @163. com 。 2 收稿日期 :2008 - 02 - 24

生产出的蔬菜病害少、 无污染 ,是实现蔬菜生产工厂化、 现代化、 高效化的重要途径。

1  国内外无土栽培发展概况
1859~1865 年期间 ,德国科学家萨奇斯 ( Sachs) 和克 诺普 ( Knop) 通过进行植物矿质营养的生理研究 ,为无土

栽培技术研究揭开了序幕和奠定了基础[2 ] 。半个世纪 以后 ,美国的 Gericke[3 ] 于 1929 年首先建立了商业性的 无土栽培体系 ,但由于在栽培技术上存在一些问题 ,直 至 20 世纪 40 年代前该项技术均未应用于生产 ,这阶段 可称为无土栽培的实验研究阶段。20 世纪 40 年代以后 无土栽培才开始由实验室走向生产 ,最先服务于军事 , 直到 60 年代末至 70 年代初无土栽培虽在有些国家逐渐 得到应用 ,但由于应用时间短 ,因而规模小、 技术尚不完 [4 ] 备 ,故属于生产的起步阶段 。无土栽培真正的发展始

停留在对其种类和含量测定的阶段。将营养保健成分 的分析与生物活性的研究相结合 ,探索作用机理 ,提高 营养保健效果将是未来研究的重要方向。 参考文献
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? 专题综述 ?
于 1970 年丹麦 Groden 公司开发的岩棉栽培技术和
1973 年英国温室作物研究所的 NFT 技术

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学院与南京农业大学共同研究开发。其栽培槽采用隔 热性能良好的聚苯乙烯泡沫板压模制成长 1 m , 宽
0. 4 m ,深 0. 1 m 的凹形槽 ,可连接成 15~30 m 的栽培
[5 ]

。20 世纪 70 年代以后 ,由于营养液膜技术和岩棉栽培技术的发 展 ,使世界上商业性的蔬菜和花卉无土栽培生产逐渐走 俏。进入 20 世纪 80 年代以后 ,随科学技术的迅速发展 , 推动了无土栽培生产的扩大 ,无土栽培生产亦进入了迅 速发展阶段。 我国现代无土栽培在生产上的应用是从 1937 年开 始的 ,由上海的四维农场采用基质培生产少量番茄上 市。1941 年浙江农业大学陈子元教授与当时的华侨农 场在上海进行试验 ,后来由于成本太高而被迫放弃[6 ] 。 20 世纪 70 年代后期 ,山东农业大学首先开始无土栽培 生产试验 ,并取得了成功。80 年代中期 ,进口的温室及 无土栽培设施相继投产 ,尤其是随着改革开放的深入发 展和人民生活水平的不断提高 ,蔬菜生产已经从过去的 单纯追求高产向高产、 优质方向发展 ,人们要求无公害 蔬菜、 绿色食品的呼声越来越高 ,在此形势下无土栽培 在全国各地蓬勃兴起 ,迅速从研究阶段进入生产阶段。 据不完全统计 ,1989 年全国无土栽培面积仅 5. 0 hm2 左 右 ,而 90 年代中期仅北京就已达 2. 5 hm2 左右 ,1997 年 全国的无土栽培面积达到 100. 5 hm2 ,近几年来我国的 无土栽培已经进入了迅速发展阶段[7210 ] 。 目前世界上应用无土栽培技术的国家和地区已达 100 多个 ,由于其栽培技术的逐渐成熟和发展 ,应用范围 和栽培面积也不断扩大 ,经营与技术管理水平空前提 高 ,实现了集约化、 工厂化生产 ,达到了优质、 高产、 高效、 低耗的目的。

槽 ,内衬垫黑色聚乙烯膜防渗漏 ,槽内液面飘一浮板厚 1. 25 cm ,宽度不超过定植板上两行定植穴的行距 ,浮板 上铺50 g/ m2 的无纺布 ,两端垂入培养液中。通过毛管 作用使无纺布成湿毡状 ,由定植穴伸入液面的定植杯 , 紧靠浮板的两侧定植蔬菜。营养液由定时器控制水泵 , 每天定时输液 ,通过管道空气混合器流入栽培槽更换栽 培液 ,经由排液口流回贮液池。此项技术在番茄、 黄瓜、 洋香瓜、 结球生菜等蔬菜上广泛应用。广东省农业科学 院利用此技术生产樱桃番茄 ,反季节通菜、 生菜等[1 ] 。
2. 1. 3   华南深水培系统   此法是华南农业大学对日本

式深水培的改进型。此法液温稳定 ,不怕停电停水 ,适 用于亚热带、 热带推广应用。广州市蔬菜所与自动化研 究所合作 ,研究用电脑控制深液流水培营养液酸碱度传 感器和盐类传感器 ,实现半自动化控制营养液供应 ,并 初步应用于生产。珠海市农科所利用深水培生产通菜 和哈密瓜 ,中间接种一造叶菜 ,产品大部销往澳门[1 ] 。 2. 1. 4   基础理论研究进展顺利   近年来 ,一大批专家学 者对全国主产区的水质进行了检测 ,研制成低成本高效 益的有机肥培替代基质培的营养液。氨素、 铁素、 硒素 的研究 ,根际丰氧技术、 根际适温等基础理论的研究也 取得可喜的成果。 2. 2   无土固体基质栽培 常用的固体基质类型有 : 有机基质 (腐叶、 泥炭、 锯 末、 泡沫塑料、 树皮、 砻糠等) 和无机基质 (砾石、 砂子、 陶 [11 ] 粒、 岩棉、 珍珠岩、 蛭石等) 。以北京为代表的硬水区 , 水质的钙镁离子浓度很高 ,p H 值偏高 ,通常在 8 以上。 因此 ,推广水培就很困难 ,多利用炉渣、 草炭、 砂砾、 木屑、 药渣、 礁石等固体做基质。推广应用的技术成果主要有 以下几种。 2. 2. 1   有机生态型基质   由中国农业科学院在 “八五” 期间研制成的最为简易、 节能、 低成本高效益的固体基 质栽培系统。其原理是利用高温、 发酵、 消毒的鸡粪、 蒿 秆末、 饼肥等按一定的比例混入栽培基质 ,然后在基质 上铺软滴灌带替代传统基质培 ,用营养液滴灌的方法 , 定植后 20 d 依蔬菜生长势 ,追施复合肥 KNO3 数次。应 用此技术栽培的番茄质量较好 ,且排出硝酸盐的浓度远 远低于国际标准 ,对环境污染少。此法比传统基质培肥 料成本下降 60 % ,设施成本 6 000~7 000 元/ 667m2 . 对 于克服我国无土栽培大面积推广中遇到的投资大、 成本 高、 效益不稳等问题 ,做出了突出贡献。现在已推广应 用 20 hm2 。

2  蔬菜无土栽培研究进展和应用
2. 1   水培技术

2. 1. 1   营养液膜技术 ( NFT)   营养液膜是循环供液的

液流呈膜状 ,仅以数毫米厚的浅液流流经栽培槽底部 , 水培作物的根底部接触浅液流吸水吸肥 ,上部暴露在湿 气中吸氧 ,较好地解决了吸气与吸氧的矛盾。南京市蔬 菜研究所对营养液膜技术做了实用化的改进 ,取得了良 好的效果。这种方法较好地解决了根系吸水与吸氧的 矛盾 ,解除了停电的困扰。 蔬菜营养液膜栽培技术被国 家科委定为“八五” 九五” “ 、 国家科技成果重点推广计划 项目 ,并以南京市蔬菜所为技术依托单位 ,8 年来先后举 办培训班 11 期 ,技术推广至 23 个省 (市) 的 81 个城市 , 栽培面积已达 22 hm2 。国内栽培面积较大的有南京大 厂区无公害园艺场 ,无锡扬名无公害园艺场 ,上海马桥 周艺场等。湖北广水、 河南洛阳、 江苏大丰近年也有较 [1 ] 大面积发展 。 2. 1. 2   浮板毛管水培技术   此项技术系浙江省农业科
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2. 2. 2   基质袋培、 槽培或垄培   各种基质选一种或数

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无土栽培对生产者的素质要求很高。生产者要掌 握农业生产技术 ,还要掌握好蔬菜的生理生化知识及机 械电子方面的技术。我国目前掌握这些技术且又从事 无土栽培的专业人员很少。因此 ,农业大专院校及一些 农业科研单位应加强专业技术人员的培训 ,同时做好技 术推广工作 ,以提高生产效率。

种 ,按一定比例装入长 90~100 cm 、 30 cm 、 15 cm 的 宽 高 塑料袋 ,或培成垄状或槽状、 圆筒立柱状。在其上设置 滴灌装置 ,用营养液滴灌的方法。这是 “七五” 期间的主 要基质培形式。广州市明兴高科技农业基地应用基质 槽培形式 ,种植的反季节通菜及洋香瓜已形成规模。实 现了低投入高产出 ,产品销往广州、 佛山等地。深圳市 坪山无土栽培基地 ,主要采用袋培种植荷兰青瓜和番 茄。产品经保鲜包装后 ,绝大多数进入香港市场 ,产值 较高。肇庆市绿州公司采用基质袋培形式 ,一年种植两 茬哈密瓜。
2. 2. 3   SL 型槽式基质培   鲁 山东农业大学研制开发 ,

4  蔬菜无土栽培发展前景
纵观世界各国无土栽培的现状与趋势 ,无土栽培技 术已经由实验阶段全面转入生产应用阶段 ,其关键性技 术也日臻完善 ,发展速度将会迅速加快。现在已有 30 多个国家先后成立了无土栽培机构 ,国际学术活动十分 活跃[12 ] 。实践证明 ,无土栽培的集约化、 现代化、 自动化 程度越高 ,生产的效益就越大。发达国家技术和资金雄 厚 ,无土栽培技术必将向着高度产业化、 现代化的方向 发展[13 ] 。 我国的蔬菜无土栽培正处于边研究、 边应用、 边发展 阶段 ,随着我国国民经济的迅速发展 ,物质文化水平的提 高及土地面积不断减少 ,无土栽培将越来越受到各级政府 和人民群众的重视。相信作为实现 “两高一优” 农业重要 途径的无土栽培技术 ,必将出现蓬勃发展的新局面。 参考文献
[1 ]   刘兴发 ,樊桂云. 蔬菜无土栽培现状及前景 [J ]. 吉林农业 ,2002 (6) : 24225. 17222. [2 ]   邢禹贤. 世界无土栽培及发展趋势[J ]. 农业新技术新方法 ,1997 (3) : [3 ]   王化. 中国蔬菜无土栽培发展历史的初步探讨 [J ]. 上海蔬菜 ,1997 [4 ]   柴晓芹. 无土栽培及其发展趋势[J ]. 甘肃农业科技 ,1999 (1) :425. [J ]. 上海农业学报 ,2000 ,16(4) :87292. (4) :34235. (2) :23224. [8 ]   蒋卫杰. 我国无土栽培的现状与展望[J ]. 温室园艺 ,1997 (7) :2. [13 ] 柴晓芹. 无土栽培及其发展趋势[J ]. 甘肃农业科技 ,1999 (1) :425. (1) :11212.

分 I 型和 Ⅱ 型。I 型用铁皮或混凝土构件制成长 2~3 m , 顶宽、 槽高各 20 cm 的倒三角型槽体。槽腰部搁一垫篦 铺棕皮作垫衬 ,在其上铺 10 cm 的蛭石 ,垫下为营养液流 动和根系生长空间。Ⅱ 型槽体为直接在上面挖一条沟 槽 ,仅槽头槽尾用铁皮或混凝土构件制成。每天定时液 慢渗到基质湿润后再超过一定高度 ,就从排液的虹吸管 中吸回槽内所有营养液回流至贮液槽 ,此法在山东胜利 油田有较大面积推广应用。此外尚有江苏省农业科学 院与南京玻纤院研究开发的岩棉培技术等。

3  蔬菜无土栽培存在的问题
3. 1   基质的来源、 处理和消毒

目前应用基质种类较多 ,来源不同 ,理化性质不统一 , 使用时需要进行配比、 ,且用后基质的处理和消毒也 消毒 很麻烦。 这些在一定的程度上限制了基质培的应用。
3. 2   病害防治

水培法因营养液循环流动 ,病菌传播速度快 ,一旦 感染病菌就有导致全军覆灭的危险。因此 ,必须加强对 营养液消毒设备以及有效防治药剂的研究。
3. 3   温室环境的调控

[5 ]   田吉林 ,汪寅虎. 设施无土栽培基质的研究现状、 存在问题与展望 [6 ]   孙中华 ,李远新. 蔬菜无土栽培技术的发展 [J ]. 辽宁农业科学 ,2004 [7 ]   冯恭衍 ,陈玉良 ,蔡建国 ,等. 沼气能源综合利用研究 (二) [J ]. 上海蔬

我国现阶段主要是利用普通的塑料温室和日光温 室进行蔬菜无土栽培 ,无配套的温室调控设备 ,温室环 境调控水平低 ;引进先进国家的设备 ,成本太高。因此 , 通过引进、 消化、 ,尽快研究和开发出适合我国国情 吸收 的蔬菜无土栽培系统是发展的重点。
3. 4   专用品种的选育

现在几乎没有专门适用于无土栽培的蔬菜品种。 由于无土栽培的特殊性迫切需要抗根系病害、 耐低温、 弱光、 优质、 丰产的适用于无土栽培的专用品种。
3. 5   人员配备

菜 ,2002(2) :21223.
1997 :2231.

艺 ,2006(4) :1252126.

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