李宏（青海省海北州第二高级中学 青海 海北 812200）
【摘要】无土栽培是一种用营养液代替天然土壤作基质的栽培新技术，这种营养液可满足作物整个生命周期对水分、养分、氧气及温度的需求。为了了解无土栽培时植物的生长情况，利用水培法，对吊兰等植物在办公室进行了无土栽培。
【关键词】无土栽培水分氧气温度
中图分类号：G633.2文献标识码：A文章编号：1671-5691（2019）02-146-02
1前言
1.1选题依据
无土栽培是用水或沙、砾石、泥炭土、煤灰渣、珍珠岩、岩棉等代替土壤作为栽培基质，并施用配置好的完全营养液。无土栽培的营养液是根据不同的植物需要及植物不同生长期的要求专门配置的，其营养成份能及时得到调整补充。无土栽培以人工制造的作物根系环境取代了土壤环境，可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分的供应矛盾，使作物根系处于最适宜的环境条件，从而充分发挥作物的增产潜力。因此，开发无土栽培技术是实现蔬菜高产、优质、高效的重要途径，也是蔬菜生产由传统农业生产向现代化、规模化、集约化转化的新型栽培方式。
1.2前人研究状况
1.2.1国外研究状况
在设施农业中，无土栽培正在改变着传统种植方式，成为飞速发展的新兴学科。实践证明，无土栽培具有节水、节能、省工、省肥、减少环境污染、防止连作障碍、产品无污染及高产高效等一系列特点。早在第二次世界大战期间，西方国家就应用无土栽培技术生产蔬菜供应部队。到20世纪60年代无土栽培技术在发达国家得到广泛应用。70年代后，出现了营养液膜技术(NFT)，生产成本有所下降，后来又出现多种人工基质。其中岩棉的应用较广，发展迅速。美国是世界上最早进行无土栽培商业化生产的国家，主要集中在干旱、沙漠地区，主要栽培作物有黄瓜、番茄等蔬菜，无土栽培面积超过2000hm2。荷兰是无土栽培最发达的国家，其无土栽培面积达4000hm2，有64％的温室都采用无土栽培技术。日本也是无土栽培较发达的国家，其无土栽培以岩棉培和NFT为主，无土栽培面积约300hm2。现在世界上商业性无土栽培是以基质栽培为主。荷兰的基质栽培占无土栽培总面积的90％以上，法国占81％，加拿大占80％，日本各种循环水栽培占80％以上，比利时基质栽培面积占50％左右。
目前，世界上的无土栽培技术发展有两种趋势：一种是高投资、高技术、高效益类型，如荷兰、日本、美国、英国、法国、以色列及丹麦等发达国家，无土栽培生产实现了高度机械化。其温室环境、营养液调配、生产程序控制完全由计算机调控，实现一条龙的工厂化生产，实现了产品周年供应，产值高经济效益显著。另一种趋势是以发展中国家为主，尤其是以中国为代表，根据本国的国情和经济技术条件。就地取材搞土法上马。手工操作，采用简易的设备。这些国家发展无土栽培的目的是改造环境、节约用水和土地资源，解决人民的基本生活需要。
1.2.2我国研究状况
我国无土栽培的历史悠久，如生豆芽、船上种菜和盆里养水仙等都是原始的无土栽培。但我国开展无土栽培研究工作的时间比较晚，20世纪70年代末。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，从国外引进温室及无土栽培设施相继投产。尤其是随着改革开放，人们的生活水平不断提高，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，人们需求无公害蔬菜、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。据资料统计，1985年全国无土栽培的面积只有7hm2，1990年增长到15hm2。1995年全国无土栽培的面积发展到50hm2，2000年全国无土栽培的面积达100hm2左右，2005年我国无土栽培的总面积约为315hm2。近几年，我国无土栽培进入迅速发展阶段，无土栽培的面积和栽培技术水平都得到空前的提高。
我国从事无土栽培技术研究的部门和单位约50多个。除研制不同类型的栽培装置外，重点研究营养液膜栽培和不同材料基质培的配套技术，并在全国普及推广，使我国的无土栽培从实验研究阶段进入商品化生产时期，获得一批具有中国自主知识产权的农业高新技术，使国外的先进实用技术实现国产化。无土栽培的植物也扩大到蔬菜、花卉、西瓜、甜瓜及草莓等20多种，但绝大部分用于蔬菜生产。
2无土栽培
2.1无土栽培的概念
无土栽培中用人工配制的培养液，供给植物矿物营养的需要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆无土栽培是一种不用天然土壤而采用含有植物生长发育必需元素的营养液来提供营养，使植物正常完成整个生命周期的栽培技术。在无土栽培技术中，能否为植物提供一种比例协调，浓度适量的营养液，是栽培成功的关键。
2.2无土栽培的方法
我国无土栽培方式主要有基质培和水培两种：
(1)固体基质培。主要是有机生态型基质培，还有基质袋培、立体培、岩棉培等形式。使用固体基质的营养液栽培具有性能稳定、设备简单、投资少、管理容易及不易传染根系病害等优点。近期使用的基质主要有岩棉、泥炭、沙、蛭石、珍珠岩及锯木屑等。现已证明，岩棉和泥炭是较好的基质，但我国的农用岩棉尚在试用阶段。多数靠进口，成本较高。岩棉是一种用多种岩石熔融在一起形成岩浆，然后喷成丝状，冷却后稍微压缩而成的疏松多孔的固体基质，因岩棉制作过程是在高温条件下进行的，故经过高温消毒，不含病毒和其他有机物。
(2)水培。目前以营养液膜技术(NFT)和浮板毛管水培技术(FCH)两种为主。营养液膜技术(NFT)的特点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，水培作物的根垫底部接触浅液流吸水、吸肥，上部暴露在湿气中吸氧，较好地解决了根系吸水与吸氧的矛盾。但存在液流浅、液温不稳定、一旦停电停水植株易枯萎以及根际环境稳定性差等不足，限制了其发展。浮板毛管水培技术(FCH)系浙江省农业科学院和南京农业大学于“八五”期间研制开发，应用分根法的特点在栽培槽中设置湿毡分根装置，既解决了根系水气矛盾，又有一定深度的营养液，不怕短期停电(24h以上)，根际环境稳定。易于调控(冬季于栽培床内铺电热线加温，夏天铺设塑料软管通深井水降温)。
2.3无土栽培的关键
营养液是无土栽培的关键，不同作物要求不同的营养液配方。目前世界上发表的配方很多，但大同小异，因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中，差别最大的是其中氮和钾的比例。
配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本，生产上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液（原源），再进行稀释，可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内，使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合，尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定，必须调整到适于作物生育的PH值范围，水增时尤其要注意pH值的调整，以免发生毒害。
2.4无土栽培的优点
无土育苗具有以下优点：节能，生产效率高，秧苗素质好，缓苗快，成活率高，成苗小型化、轻量化、适于长距离运输和机械化移栽。同时，工厂化育苗可以使育苗方式机械化、工厂化、集约化，大大减少劳动强度，并且能够不受季节限制，周年育苗。
3研究结果与分析
3.1 配方2 番茄营养液配方
(荷兰温室园艺研究所，1989)
肥料名称用量(毫克／升)
硝酸钙
硝酸铵
磷酸二氢钾
硫酸钾
硝酸钾
硫酸镁l216
42.1
208
393
395
466
3.2分析与结果
植物原长/cm生长的长度/mm
绿黎4.50
满天星2.43
珍珠吊兰3.25
紫吊兰4.67
每隔两天给植物更新营养液，同时量取植物生长的长度，通过记录发现，一个月（11月20日-12月20日）的时间中这几种植物生长情况不良，有的甚至没有生长，到最后叶子枯黄、死亡。
3.3原因
1、漏加微量元素，引起全部植株发生微量元素缺乏症，产生茎叶黄化现象。
2、钙是植物生长必须的大量元素。在植物缺钙时，碳水化合物和氮化合物代谢都遭到破坏。在酸性和碱性（硝酸钠）条件下都极易缺钙。此次实验中用葡萄糖酸钙代替了硝酸钙。
3、营养液配制的方法是先配出母液（原源），再进行稀释，可以节省容器便于保存。可能是我们在稀释过程稀释度不够。
4结论
在无土栽培技术中，能否为植物提供一种比例协调，浓度适量的营养液，是栽培成功的关键。因为这是第一次做无土栽培实验，在栽培过程中我们忽略了很多因素，例如最关键的是营养液的配制；还有操作过程中的人为因素。
论文作者:李宏
论文发表刊物:《中小学教育》2019年2月4期
论文发表时间:2019/2/18
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