蔬菜无土栽培是当今世界上最先进的栽培技术，由于无土栽培比有土栽培具有许多优点，因此近几年来无土栽培面积发展呈直线上升趋势.一般无土栽培的类型主要有水培、岩棉培和基质培三大类。为了让广大读者进一步了解各类无土栽培的生产特点，现首先将叶菜类蔬菜水培技术进行系统介绍。

水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。

最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长，这种方式会出现缺O2现象，影响根系呼吸，严重时造成料根死亡。为了解决供O2 问题，英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式，简称"NFT"(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液(0.5-1厘米)层，不断循环流经作物根系，既保证不断供给作物水分和养分，又不断供给根系新鲜O2。NFT法栽培作物，灌溉技术大大简化，不必每天计算作物需水量，营养元素均衡供给。根系与土壤隔离，可避免各种土传病害，也无需进行土壤消毒。

此方法栽培植物直接从溶液中吸取营养，相应根系须根发达,主根明显比露地栽培退化. 例:黄瓜无限型生长，主蔓可达10----15M 主根 根系: 45CM

以叶菜类水培为例简单地介绍叶菜类水培的意义及其基础设施结构。

1.叶菜类水培的意义 绝大多数叶菜类蔬菜采用水培方式进行，其原因是:

(1)产品质量好 叶菜类多食用植物的茎叶，如生菜、菊苣这样的叶菜还以生食为主，这就要求产品鲜嫩、洁净、无污染。土培蔬菜容易受污染，沾有泥土，清洗起来不方便，而水培叶菜类比土培叶菜质量好，洁净、鲜嫩、口感好、品质上乘。

(2)适应市场需求 ，可在同一场地进行周年栽培。叶菜类蔬菜不易贮藏，但为了满足市场需求，需要周年生产。土培叶菜倒茬作业繁琐，需要整地作畦，定植施肥，浇水等作业，而无土栽培换茬很简单，只需将幼苗植入定植孔中即可，例如生菜，一年365天天天可以播种、定植、采收，不间断地连续生产。所以水培方式便于茬口安排，适合于计划性、合同性生产。

(3)解决蔬菜淡季供应的良好生产方式

叶菜类一般植株矮小，无需要增加支架设施，故设施投资小于果菜类无土栽培。水培蔬菜生长周期短，周转快。水培方式又属设施生产，一般不易被台风所损坏。沿海地区台风季节能供应新鲜蔬菜的农户往往可以获得较高利润。

(4)不需中途更换营养液，节省肥料 由于叶菜类生长周期短，如果中途无大的生理病害发生，一般从定植到采收只需定植时配一次营养液，无需中途更换营养液。果菜类由于生长期长，即使无大的生理病害，为保证营养液养分的均衡，则需要半量或全量更新营养液。

(5)经济效益高 水培叶菜可以避免连作障害，复种指数高。设施运转率一年高达20茬以上，生产经济效益高。为此一般叶菜类蔬菜常采用水培方式进行。

2.水培基础设施结构

北京蔬菜研究中心通过引进，参考国外水培设施，结合我国现实经济水平已研究开发出DFT式水培设施。此设施由营养液槽、栽培床、营养液系统三部分组成，现分别介绍如下。

(1)营养液槽

营养液槽是贮存营养液的设备，一般用砖和水泥砌成水槽置于地下。因这种营养液槽容量大，无论是冬季还是夏季营养液的温度变化不大。但使用营养液槽必须靠泵的动力加液，因此必须在有电源的地方才能使用。营养液槽的容积，一般667m2的水培面积，需要5-7t水的标准设计，具体宽窄可根据温室地形灵活设计。营养液槽的施工是一项技术性较强的工作。一般用砖和水泥砌成，也可用钢筋水泥筑成。为了使液槽不漏水，不渗水和不返水，施工时必须加入防渗材料，并于液槽内壁涂上除水材料。除此之外为了便于液槽的清洗和使水泵维持一定的水量，在设计施工中应在液槽的一

角放水泵之处做一20cm见方的小水槽，以便于营养液槽的清洗。

(2)栽培床

栽培床是作物生长的场地，是水培设施的主体部分。作物的根部在床上被固定并得到支撑，从栽培床中得到水分、养分和氧气。栽培床由床体和定植板(也称栽培板)两部分组成。

(a)床体 床体是用来盛营养液和栽植作物的装置。栽培床床体由聚苯材料制成。床体规格有两种，一种是长75cm，宽96cm，高17cm。另一种是长100cm，宽66cm，高17cm。两种规格根据温室跨度搭配使用。这种聚苯材料的床体具有重量轻，便于组装等特点，使用寿命长达10年以上。为了不让营养液渗漏和保护床体，里面铺一层厚0.15mm，宽1.45m的黑膜。

(b)栽培板 栽培板用以固定根部，防止灰尘侵入，挡住光线射入，防止藻类产生并保持床内营养液温度的稳定。栽培板也是由聚苯板制成，长89cm，宽59cm，厚3cm，上面排列直径3cm的定植孔，孔的距离为8cm×12cm。可以根据不同作物需要自行调整株行距。栽培板的使用寿命也在10年以上。

(3)营养液系统，包括加液系统、排液系统和循环系统

水培设施的给液，一般是由水泵把营养液抽进栽培床。床中保持5-8cm深的水位，向栽培床加液的设施由铁制或塑料制的加液主管和塑料制的加液支管组成，塑料支管上每隔1.5m有 l直径3mm小孔。营养液从小孔中流入栽培床。营养液循环途径是营养液由水泵从营养液槽抽出,经加液主管、加液支管进入栽培床，被作物根部吸。高出排液口的营养液，顺排液口通过排液沟流回营养液槽，完成一次循环。

适宜水培的叶菜品种很多，北京蔬菜研究中心经试验成功适宜水培的叶菜品种有生菜、菊苣、芥蓝、菜心、油菜、小白菜、薹菜、大叶芥菜、羽衣甘蓝、紫背天葵、豆瓣菜、水芹、芹菜、三叶芹、苋菜、细香葱，马铃薯等。

又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上，根系悬挂于容器的空间内 部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距离钻孔，于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形，形成空间，供液管道在三角形空间内通过，向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2-3分钟喷雾几秒钟，营养液循环利用，同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高，需要消耗大量电能，且不能停电，没有缓冲的余地，还只限于科学研究应用，未进行大面积生产，因此最好不要用此方法。此方法栽培植物机理同水培 因此根系状况同水培.

基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内，或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的，称为开路系统，这可以避免病害通过营养液的循环而传播。

基质栽培缓冲能力强，不存在水分、养分与供O2之间的矛盾，且设备较水培和雾培简单，甚至可不需要动力，所以投资少、成本低，生产中普遍采用。从我国现状出发，基质栽培是最有现实意义的一种方式。

辉绿岩20%石灰石和20%的焦碳混合后，在1600℃的高温下煅烧熔化，再喷成直径为0.005毫米的纤维，而后冷却压成板块或各种形状。岩棉的优点是可形成系列产品(岩棉栓、块、板等)，使用搬运方便，并可进行消毒后多次使用。但是使用几年后就不能再利用，废岩棉的处理比较困难，在使用岩棉栽培面积最大的荷兰，已形成公害。所以，日本有些人主张开发利用有机基质，使用后可翻入土壤中做肥料而不污染环境。此种方法因为有基质的参 与,实际操作中可能会见到主根的长度比一般无土栽培可能长，但是就黄瓜的表现 主根一般不超过60CM

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等。此外，有机生态型无土栽培还具有以下特有的特点

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。

② 操作管理简单: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。

④ 大量节省生产费用: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。

⑤ 对环境无污染: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1~4mg/升，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/升，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。

综上所述，有机生态型无土栽培具有投资省、成本低、用工少，易操作和产品高产优质的显著特点。它把有机农业导入无土栽培，是一种有机与无机农业相结合的高效益低成本的简易无土栽培技术，自从该技术推出以来，深受广大生产者的青睐。目前已在北京、山西、山东、河南、辽宁、新疆、甘肃、广东、海南等地获得了较大面积的应用，起到了良好的示范作用，获得了较好的经济和社会效益。

在80年代中期，农业部把无土栽培列为重点攻关课题，组织全国攻关。在七·五期间，无土栽培系统的研究主要集中在引进和比较各种无土栽培系统的优劣，至七·五期末，我国基本形成了北方以基质栽培为主，江浙东南沿海地区以NFT栽培为主，华南热带地区以深水培为主的无土栽培发展格局。无土栽培这一农业高新技术在我国从无到有，获得了一定的发展。但无论是北方的基质栽培，还是东南沿海的NFT栽培和华南的深水培，都是用营养液来灌溉作物根系的。植物需要的16种元素，除了碳、氢、氧是从空气和水中获得外，其余的13种元素如大量元素氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量元素铁、硼、锰、锌、铜、钼和氯，都是从化肥配制的营养液中吸收。营养液的配制和管理需要具有一定文化水平并受过专门训练的技术人员来操作，它难以被一般生产者掌握。在我国，一些配制营养液用的专用化肥，如硝酸钙、硝酸钾、硫酸镁以及微量元素肥料不象普通化肥那样容易获得，而且成本较高，以1990年的价格计每年每亩地营养液的成本需2000元。另外，营养液中硝态氮(N-NO3-)的含量占总氮量的90%以上，导致蔬菜产品器官中硝酸盐含量过高，不符合绿色食品的生产标准。所有这些因素都限制了无土栽培这一高新农业技术在我国的进一步普及和推广应用。因此，研究简单易行有效的基质栽培施肥技术，是加速无土栽培在我国推广应用的关键。

要简化基质栽培施肥技术，首先要考虑改变通常的用化肥配制营养液来灌溉作物的做法，而应采用施肥效果与用营养液相当、养分含量充分、不带病菌虫卵、无污染、来源广泛和价格低廉的固体有机肥。按照这个思路，1990年秋，郑光华等人进行了番茄、黄瓜、甜瓜三种作物的消毒有机肥应用效果的试验，试验面积共200米2。试验结果表明:番茄施消毒有机肥与土壤栽培相比增产78.95%，与营养液栽培相比增产61.18%，黄瓜施消毒有机肥与日本烟草公司的营养液栽培自动控制系统相比增产63.04%，也比用蛭石复合肥的产量高;甜瓜施用消毒有机肥比蛭石肥增产17.65%。在1990年试验的基础上，汪浩等又在1991年春季进行了大面积的"卡鲁索"番茄的生产试验，试验总面积为10.8亩，其中消毒鸡粪栽培面积为6.6亩，营养液栽培4.2亩。试验结果是，消毒鸡粪栽培番茄的前期产量较营养液栽培的番茄产量每亩低38公斤，但是中期产量、后期产量和总产量每亩分别高出667公斤、1236公斤和1864公斤。由此可见，消毒鸡粪是一种缓效肥料，能够获得番茄的高产。此后，经过进一步的试验研究和对配套技术的不断完善，至八·五期末，中国农业科学院蔬菜花卉所无土栽培组成功地研究开发出了一种以高温消毒鸡粪为主，适量添加无机肥料的配方施肥来代替用化肥配制营养液的有机生态型无土栽培技术。