华南农业大学雨心工作室

工作室由华南农业大学研究生、本科生联合创办，目的免费服务于中国现代化农业，我们的宗旨是： 用技术武装现代农民 。

（一）产品无公害和收获期缩短

由于无土栽培企业生产全部都是在大棚里生产，把病虫害都隔离在大棚外面，而且营养液提供了最适合于植物生长的环境， 农作可以快速生长，而不像土壤种植，由于营养元素的搭配和病虫害的原因，生长受到一定的影响。而无土栽培可以避免上面的问题，第一不使用农药，第二生长更快，所以将是未来现代化农业的主要方向。

1、与土壤栽培相比，无土栽培的植株生长速度快、长势强，例如西瓜播种后60天，无土栽培的株高、叶片数、相对最大叶面积分别为土壤栽培的3.6倍、2.2倍和1.8倍；作物产量可成倍地提高（如表1—1）。

2、无土栽培作物不仅产量高，而且产品品质好、洁净、鲜嫩、无公害。可以生产绿色食品，产品档次高。无土栽培生产的生菜、芥菜、芹菜、小白菜等绿叶蔬菜生长速度快，粗纤维含量低，维生素C含量高；番茄、黄瓜、甜瓜等的瓜果蔬菜外观整齐、着色均匀、口感好、营养价值高；香石竹等花卉香味浓郁、花期长、开花数多。例如，无土栽培芥菜粗纤维含量2.8%，仅为土壤栽培的61%；无土栽培番茄维生素C含量为154.9mg/kg，比土壤栽培提高25%；无土栽培香石竹单株开花数为9朵、裂萼率仅为8%，而土壤栽培则分别为5朵和90%。

（二）、省水、省肥、省力、省工、不污染

无土栽培对营养液里的元素最多可以90%的利用，充分利用了资源，对环境部造成二次污染。

无土栽培可以避免土壤灌溉水分、养分的流失和渗漏以及土壤微生物的吸收固定，充分被作物吸收利用，提高利用效率。无土栽培的耗水量大约只有土壤栽培的1/4~1/10，节省水资源，尤其是对于干旱缺水地区的作物种植有着极其重要的意义，是发展节水型农业的有效措施之一；土壤栽培肥料利用率大约只有50%左右，甚至低至20~30%，一半以上的养分损失，而无土栽培尤其是封闭式营养液循环栽培，肥料利用率高达90%以上，既使是开放式无土栽培系统，营养液的流失也很少；无土栽培省去了繁重的翻地、中耕、整畦、除草等体力劳动，而且随着无土栽培生产管理设施中计算机和智能系统的使用，逐步实现了机械化和自动化操作，大大降低了劳动强度，节省劳动力，提高了劳动生产率，可采用与工业生产相似的方式。

（三）、可极大地扩展农业生产空间

无土栽培使作物生产摆脱了土壤的约束，可极大地扩展农业生产的可利用空间。空闲的荒山、荒地、河滩、海岛，甚至沙漠、弋壁滩都可采用无土栽培进行作物生产，特别在人口密集的城市，可利用楼顶凉台、阳台等空间栽培作物，同时改善了生存环境，在温室等园艺设施内可发展多层立体栽培，充分利用空间、挖掘园艺设施的农业生产潜力。

（四）、有利于实现农业生产的现代化

无土栽培通过多学科、多种技术的融合，现代化仪器、仪表、操作机械的使用，可以按照人的意志进行作物生产，属一种可控环境的现代农业生产。有利于实现农业机械化、自动化，从而逐步走向工业化、现代化。世界上众多的“植物工厂”是现代化农业的标志。我国近十年来引进和兴建的现代化温室及配套的无土栽培技术，有力地推动了我国农业现代化的进程。

有机生态型无土栽培与传统栽培相比，有许多优点，但也还存在不少问题。

（一）一次性投资高，运行成本太高。

如果设备要求高的话，一次性每亩投资需要10-15万左右，而如果比较简单的无土栽培大棚搭建也需要2-4万，这对于普通百姓来说是笔不少的投入，这也是限制了无土栽培为何不能大面积推广的主要原因之一。

（二）是技术要求高，管理人员素质要求高。

无论是无土栽培营养液的配制还是管理，还是设备的搭建和使用，都需要一定的知识水平，学会操作一系列的循环体统以及能配制符合作物生长需要的营养液需要一定的技术的，这对于很多人来说，连原料都不知道如何去购买，更别谈配制和管理了。

（三）无土栽培尤其是水培缓冲能力差

水肥供应不能出现任何障碍，必须有充足的能源保证。由于无土栽培只是单一的营养液和植物的吸收关系，由于生态系统的单一性，没有什么缓冲关系，若系统出现任何的问题，将会波及整个大棚。

对比以前的化肥无土栽培，有机有机生态无土栽培以作物秸秆作为基质栽培，来进行有机生态无土栽培又会怎样呢？

一、 有机生态型无土栽培的特点

有机生态型无土栽培技术是指不用天然土壤，而使用基质，不用传统的营养液灌溉植物根系，而使用有机固态肥并直接用清水灌溉作物的一种无土栽培技术。因此有机生态型无土栽培技术具有一般无土栽培的特点，如：提高作物的产量与品质、减少农药用量、产品洁净卫生、节水节肥省工、利用非可耕地生产蔬菜等。此外，有机生态型无土栽培还具有以下特点：

1、 用有机固态肥取代传统的营养液

传统无土栽培是以各种无机化肥配制成一定浓度的营养液，以供作物吸收利用。有机生态型无土栽培则是以各种有机肥或无机肥的固体形态直接混施于基质中，作为供应栽培作物所需营养的基础，在作物的整个生长期中，可隔几天分若干次将固态肥直接追施于基质表面上，以保持养分的供应强度。

传统无土栽培的营养液，它需维持各种营养元素的一定浓度及各种元素间的平衡，尤其是要注意微量元素的有效性。有机生态型无土栽培因采用基质栽培及施用有机肥，不仅各种营养元素齐全，其中微量元素更是供应有余，因此在管理上主要着重考虑氮、磷、钾三要素的供应总量及其平衡状况，大大地简化了操作管理过程。

3、大幅度降低无土栽培设施系统的一次性投资

由于有机生态型无土栽培不使用营养液，从而可全部取消配制营养液所需的设备、测试系统、定时器、循环泵等设施。

有机生态型无土栽培主要施用消毒有机肥，与使用营养液相比，其肥料成本降低60~80 。从而大大节省无土栽培的生产成本。

在无土栽培的条件下，灌溉过程中20 左右的水或营养液排到系统外是正常现象，但排出液中盐浓度过高，则会污染环境。有机生态型无土栽培系统排出液中硝酸盐的含量只有1～4 mg／L，对环境无污染，而岩棉栽培系统排出液中硝酸盐的含量高达212mg／L，对地下水有严重污染。由此可见，应用有机生态型无土栽培方法生产蔬菜，不但产品洁净卫生，而且对环境也无污染。

6、产品质优可达“绿色食品”标准

从栽培基质到所施用的肥料，均以有机物质为主，所用有机肥经过一定加工处理(如利用高温和嫌氧发酵等)后，在其分解释放养分过程中，不会出现过多的有害无机盐。使用的少量无机化肥，不包括硝态氮肥，在栽培过程中也没有其他有害化学物质的污染，从而可使产品达到“A级或AA级绿色食品”标准。

二、 有机生态无土栽培的研究进展

随着我国农村产业结构的调整，设施蔬菜的生产面积逐渐扩大，尤其是20世纪90年代以来发展迅速，已成为我国北方地区最重要的农业产业之一。为农业增效、农民增收和改善人民生活水平发挥了巨大的作用。但目前保护地设施由于投资成本较大，不能像露地一样实行轮作，栽培蔬菜种类比较单一，单纯追求产量而过量使用速效化肥等因素，使得设施土壤极易产生次生盐渍化和连作障碍。通常连续使用3年以上就导致蔬菜长势不良，抗性下降，病害严重，产量下降，品质变劣，在克服土壤连作障碍的许多措施中，无土栽培是最彻底、实用、有效的。

2、 蔬菜无土栽培研究进展

从1989年开始，中国农业科学院蔬菜花卉研究所开始了“有机基质型无土栽培技术”研究。该研究采用有机固态肥取代化学营养液，在作物整个生长过程中只浇灌清水，突破了无土栽培必须使用化学营养液的传统观念，采用价廉易得并可就地取材的有机物如农作物秸秆、菇渣等农业废弃物，畜禽粪便等经发酵或高温处理，使有机废弃物成为较好的有机基质原料，与河砂、煤渣、蛭石等无机物按一定比例组成有机栽培基质，形成一个稳定并具有缓冲作用的农业生态系统，具有一般无土栽培的特点。

同时追施固态有机肥，滴灌清水进行开放式栽培，大大简化了操作管理过程，降低了设施系统的投资，节省生产费用，产品洁净卫生，可达绿色食品标准而且对环境无污染。周曦则选用细沙、香菇渣和腐熟锯糠各1份，拌匀后用福尔马林消毒后作为育苗基质，培育出来的哈密瓜无土栽培生长期短，周转速率快，比田间种植的哈密瓜品质风味更佳，且又无污染、无公害、具有能连作等优势。一般年666.7m2产在kg，经济效益较高。

三、无土栽培技术利用发展趋势

随着现代科技的发展，由于多学科、多技术领域的渗透和应用，使无土栽培具有更为明显的控制技术智能化、生产技术专业化、工厂化和管理经营规模化、企业化的特征。无土栽培这一农业高新技术，在我国虽然开发利用的时间不长，但已取得明显效果，表现出广阔的发展前景和巨大的开发潜力。

随着我国工业化进程的不断深入，每年占用耕地达千万亩之多，粮菜争地和工业用地造成人地矛盾不断加剧。我国存在大量的荒滩，荒沟，沙荒地，废弃矿区，利用无土栽培技术则可以在这些传统农业无法耕作的地区和中低产地区，盐碱地区等进行蔬菜生产，从而可以在减轻粮菜争地矛盾的同时，缓解人地矛盾。同时，我国是水资源相当贫乏的国家，与一般土壤栽培相比，采用无土栽培技术可以节省大量的农业用水。无土栽培技术作为节水农业的有效手段，将在干旱缺水地区发挥其重要的作用。

近年来，设施土壤栽培连作障碍日益加剧，采用无土栽培技术则是克服温室连作障碍最有效、最经济和最彻底的办法。但是由于无土栽培技术所需要的成本投入大，技术含量高，使我国目前无土栽培仍不能广泛的应用于农业生产中。但是无土栽培技术作为根治土壤栽培连作障碍的有效手段正发挥着作用，今后在设施栽培中将广泛得到应用。

随着居民生活水平的提高，人们对农产品的种类和质量的要求也越来越高，而无土栽培可以大大减少化肥，农药的使用，在减轻环境污染，减少生产成本的同时，可以提高蔬菜的产量和质量。相信随着科技的进步及农业现代化进程的加快，无土栽培技术将会受到更大的重视，发展进程将进一步加快。

四、有机生态无土栽培技术的发展前景

我国常用来作为无土栽培的生产设施有：大型连栋温室，节能日光温室和塑料大棚等。设施的大力发展，自然带动了无土栽培的发展。无土栽培的兴起，将使农业、园艺、林业、花卉生产及开发等进入一个新的发展阶段。但是无土栽培技术的应用，需要投入的成本较大，所以无土栽培仍无法做到全面发展。同时，由于自然资源、生产技术、市场环境等因素千差万别，因此各个地区无土栽培的生产方式和管理方法也不尽相同。我们应该根据当地的具体情况发展具有本地区特色的无土栽培技术。

(1)多种栽培形式并存

无土栽培主要有水培、雾培、基质栽培。目前在花卉生产与销售大量采用水培技术，而雾培在生产中不多见，生产上主要以基质栽培为主。由于基质种类较多，选择起来难免存在盲目性，选择基质时应该从以下三个原则考虑：一是植物根系的适应性，二是基质的适用性，三是基质的经济型。有些基质虽对植物的生长有良好的作用，但来源不易或价格太高因而不宜使用。

(2)简化栽培程序，利于推广

无土栽培作为一项现代农业生产技术，涉及的范围包括作物栽培、肥料、病虫害控制、农业工程及自动化控制等多个学科，其技术难度、管理的复杂性均高于有土栽培，不易被农民所掌握，推广起来有一定的困难。这就需要各地农技推广或科研部门把特定的无土栽培技术总结、制定成简便易行的操作步骤，而农民只需按此操作即可。如需配制适宜当地某种作物的某种无土栽培方式所需的营养液，农民只需购回特定的专用复合式完全化肥，加入到一定比例的水中便可使用，在一定时间后，再加入要求量的部分或全部营养物质即可。同时还要对农民进行有关的技术培训，提高其现代农业技能和水平。

(3)降低成本，增加效益

无土栽培技术作为高科技的农业技术，是现代化程度很高的农业生产新体系。在发达国家和地区多使用专用设施和设备，如成型的各种栽培槽、商品化基质、营养液的自动监控及管理系统等，但是对于大多数农民来说，这样的设备要求是不现实的。

在发展无土栽培时，我们应该通过多种方法和技术避开高投入问题，以求达到更高的经济效益。无土栽培的类型和方式多种多样，各地可根据实际情况就地取材，筛选出各种无土栽培设施替代品用以降低成本。如用炉渣、锯末、菌糠代替蛭石、草炭基质，用各种水泥、砖、土槽代替泡沫、塑料栽培槽等，均能降低成本、增加效益，收到较好的效果。

同时我们应该加大资源的再利用力度，比如，利用食用菌栽培的下脚料，它具有透气、保水、含有丰富的营养成分等特点，充分利用起来作为基质是一个不错的选择。

（4）节约水资源，降低成本

我国是缺水大国，人均水资源只有世界人均水资源的四分之一，采用无土栽培技术则可节水50 ～70 ，无土栽培是最节水的农业。

总之，有机生态型无土栽培在我国具有广阔的推广的前景。

说句实话，小韦老师还是比较看重有机生态无土栽培的，因为利用作物秸秆就可以进行高效的生产了，而且不用化肥，在国家不断减少化肥的用量当下，这个技术如果能发展起来，将有利的服务于大众！

整理编辑：华南农业大学雨心工作室 小韦老师