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　　什么是无土栽培？

　　无土栽培是指不用天然土壤栽培作物，而将作物栽培在营养液中，这种营养液可以代替天然土壤向作物提供水分、养分、氧气、温度，使作物能够正常生长并完成其整个生命周期。大家都知道，传统农业中作物的生长离不开土壤，如粮食、棉花、油料、蔬菜、果树、茶叶、花卉、烟草等，都必须利用土壤栽培，可以说，农业生产特别是种植业就是利用土壤的栽培技术，农业与土壤是密切相关切的。而自1929年格里克教授试种一株无土栽培番茄成功以来，作物栽培终于摆脱自然土壤的束缚，可进入工厂化生产的诱人发展前景。

　　无土栽培无须依赖土壤，它是将蔬菜等作物种植在装有营养液的一定栽培装置中，或是在充满营养液的砂、砾石、蛭石、珍珠岩、稻壳、炉渣、岩棉、蔗渣等非天然土壤基质材料作成的种植床上，因其不用土壤，故称无土壤栽培，而且由于它不用一般的有机肥和无机肥，而是依靠提供营养液来代替传统的农业施肥技术，所以无土栽培又被称为营养液栽培，即简称水培、水耕栽培技术。

　　无土栽培由于由于不用土壤，在技术上是一重大突破，同时，由于技术的不断完善、先进设施，新型的基质材料的应用，无土栽培已完全可以根据不同作物的生长发育需要进行温、水、光、肥、气等的自动调节与控制，实行工厂化生产。因此，无土栽培是当代现代化农业的高新技术，是现代设施栽培的新技术。

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　　无土栽培有哪些类型？

　　无土栽培的类型和栽培方式很多。根据其栽培是否使用固体的基质材料，可把无土栽培分为两个基本类型，即无基质栽培和基质栽培。无基质栽培即没有固定根系的基质，根系直接和营养液接触，主要包括以下几种：（1）营养液膜栽培（NFT）：这种方法是以约0.5厘米的浅层营养液流过植物根系，这层营养液很浅，像一层水膜，故称为营养液膜技术；（2）深液流水培（DFT）：营养液的液层较深，植株悬挂于液面上，其重量由定植网框或定植板所承载，根系垂入营养液中，深液流技术又可分动态浮根法、M式、浮板毛管法；（3）雾气培：是将营养液用喷雾的方法，直接喷到植物根系，根系悬挂在容器中的内部空间。基质栽培是植物通过基质固定根系，并通过基质吸收营养液和氧的方法。根据使用材料的不同，又可分为不同的栽培方式。（1）无机基质：包括砂培、砾培、蛭石培、珍珠岩培、炉渣等。（2）人工基质：岩棉培、聚乙烯发泡材料、聚氨酯泡沫等；（3）有机基质：包括锯木屑、蔗渣、草炭、稻壳、熏炭、树皮、麦秆、椰壳糖、膨化鸡粪、菌糠等。不同的无土栽培类型和方式，由于采用不同的栽培基质、不同的装置的栽培床和不同的供液方式，其效果、技术难度大小不一。投资额度亦差别很大。所以，在进行无土栽培时，必须要先了解和掌握不同的无土栽培方式的特点和具体应用技术，根据财力、物力等投资能力、技术条件和不同栽培作物种类，选择适当的无土栽培方式。目前，广东大多采用深液流及沙培混合基质培等技术。

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　　无土栽培有哪些优点？

　　无土栽培由于其从栽培设施到环境控制都能做到根据作物生长发育的需要进行监测和调控，因而具有一般传统的土壤栽培所无法比拟的优越性。可以概括为以下面几个方面：（1）无土栽培的作物生长快，产量高，如番茄、黄瓜等作物的产量比土壤栽培高1倍以上。（2）免除土壤污染，可以生产出清洁卫生、少污染、无公害，品质好的产品。无土栽培的作物，特别是蔬菜、瓜果等，由于不施用人粪尿，厩肥等农家肥料，病虫害相对又少，大大减少农药的使用，不喷洒除草剂，因此其产品大大地减少了肥料、农药、寄生虫、病菌及重金属等污染，清洁卫生无公害，同时，果大而整齐，颜色鲜艳，商品性和食用品质均好。（3）省工、节水、省肥。由于不需要进行土壤耕作、整地、施肥、中耕除草等，田间管理工作大大减少，不仅能节省用工，同时劳动强度亦不大，能大大改善农业生产的劳动条件，有利于省力化栽培。在人工控制下，通过营养液的科学管理来确保水分和养分的供应，因而可以大大减少了土壤栽培中水肥的渗漏、流失、挥发与蒸发，所以在沙漠干旱地区进行无土栽培亦是一项很好的“节水工程”。（4）可以避免土壤连作障害：如果土壤连作频繁，会导致土传病虫害日见增长，土壤盐类不断积聚或土壤酸化、板结等障害，已成为影响蔬菜生产发展的一个重要制约因素，而应用无土栽培则可以避免上述土壤连作障害的发生。（5）不受地区、土壤等条件的限制。可以在屋顶、阳台以及不能进行土壤栽培的地方如沙漠、油田、海涂和土壤严重污染的地区应用。

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　　为什么说无土栽培技术在蔬菜、花卉等栽培中有广阔的发展前景？

　　我国设施农业的发展为无土栽培技术的应用开辟了新天地。自改革开放以来，随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高以及城乡“菜篮子工程”建设的发展，对优质蔬菜、花卉的需求日益增大。因此，蔬菜、花卉以及其它经济作物的保护地栽培面积迅速扩大。据统计，1974－1978年全国塑料大棚面积约为8万亩，1986年全国蔬菜温度和塑料大棚覆盖栽培面积达20万亩，1996年已超过500万亩，塑料大棚覆盖栽培的发展，为蔬菜、花卉等园艺作物、经济作物的优质、早熟、高产和在不同地区、不同季节进行反季节栽培创造了条件。然而，由于大棚等固定设施的限制以及大棚覆盖栽培的高效益，多茬次、实行科学的轮作十分困难。长期连作的结果，使土传病虫害日益严重，形成“设施栽培中的连作障害”，影响保护地栽培的进一步发展；另一方面大棚有土栽培的更大幅大高产亦受到很大限制，况且由于伴随工业发展而带来的环境污染特别是土壤污染，给高档、无公害蔬菜的生产带来了很大困难，而在大棚等园艺设施中进行无土栽培，一方面可以在不宜耕作的土地如荒山、沙滩以及土壤污染严重的地方进行，避免和克服土壤连作障害。另一方面能充分发挥设施栽培和无土栽培的优越性，生产出优质、高产的产品。因此，设施栽培中应用无土栽培更可以发挥更好的作用。

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　　为什么无土栽培能避免连作障碍？

　　近年来，我国的设施栽培如大棚、温室栽培蔬菜、花卉的面积发展速猛。但由于设施栽培周年多茬次的综合作用，同一种蔬菜、花卉的连作频繁，土壤出现连作障害，如盐渍化、酸化，土壤板结、地力下降，根线虫及土传病虫害严重，产量及经济效益日见下降，严重田块甚至不能继续利用，因此，急待实行轮作换茬，或换土、或进行土壤消毒、灌水洗盐等处理，但以上措施很大面积地实施，同是又都受大棚，温室等固定设施的限制，这些设施又不能大面积地搬迁，在此情况下，采用无土栽培，由于无栽培基质每种一茬都更换或进行消毒处理，所以不带危害作物的病虫害。而种植槽等都易于清洗和消毒。因此，无土栽培是解决连作障碍的有效途径。

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　　国外无土栽培技术发展状况如何？

　　十九世纪叶，德国著名科学家李比希提出植物矿物营养学说，标志着无土栽培技术进入实验研究阶段，此后，德国科学家卫格曼、萨克期和克诺普等先后应用营养液进行植物生理学的试验研究。自此以后许多科学对营养液进行了深入研究，无土栽培技术逐渐地从实验研究走向生产应用，1929年，美国格里克教授应用营养液栽培取得成功，种出一株高7.5米，单株果重达14公斤的水培番茄，成为第一个将无土栽培用于商业化生产的人，这在科技界引起轰动，同时对全世界无土栽培的兴起和发展产生了深远的影响。以后，砂培、砾培技术又试验成功。从本世纪50年代起，各国包括意大利、西班牙、法国、英国、瑞典、以色列、荷兰、日本等国广泛开展了研究并实际应用。从六十年代起，无土栽培出现了蓬勃发展的局面，深液流技术、营养膜技术和岩棉培在生产上得以应用，种植作物亦从番茄、黄瓜等蔬菜种类扩展到花卉等种类。此外，新技术包括自动化控制营养液和环境技术也越来越广泛地应用在无土栽培上。

　　目前，无土栽培已发展成为一门独立学科，即设施农业的一项高新技术――无土栽培学。现在，无土栽培在美国、日本、荷兰、丹麦、英国、以色列等国已较广泛应用于生产。如荷兰无土栽培面积现已发展到3千多公顷，其有名的花卉大都是无土栽培培育出来的。

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　　我国无土栽培技术的发展状况如何？

　　我国无土栽培技术的应用起步较晚，目前仍处于开发与试验阶段，1976年，山东农业大学率先闯出路子、进行黄瓜、西瓜等无土栽培试验，并进行校内研究与校外推广，于80年代初与胜利油田联合开发出我国第一个有一定规模的蔬菜无土栽培生产线。此后，全国不少省市相断开展此方面的研究工作，据不完全统计，目前全国从事无土栽培技术研究的部门和单位约50多个，而广东已有54个单位先后开展了无土栽培技术的研究和生产应用，总面积达1200亩以上。无土栽培的作物包括蔬菜、花卉、甜瓜、草莓等二十几种。研究和推广内容包括营养膜栽培、深液技术和不同材料的基质培等配套技术。农业部和广东省等于“七五”、“八五”期间组织有关单位进行专题研究并取得了进展。如北京的蛭石袋培与有机基质培、江苏的岩棉培和简易NFT（营养液膜）培、浙江的稻壳熏炭基持培和浮板毛管水培、广州、深圳的深液流技术和蔗渣、木糠、椰壳渣等基质培等均各具特色。江苏省农业科学院和南京玻纤院合作研制成功的农用岩棉和岩棉技术填补了我国的空白并已投产。由华南农业大学研制的具有南方特色的深液流技术、基质培技术，在广东省的种植面积已具一定规模。目前，我国已从引进无土栽培技术与设备走向引进、消化到自行设计研制及开发应用阶段。

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　　今后无土栽培的发展趋势如何？

　　无土栽培技术发展到现在已有一百多年的历史了，从最初的试验研究到现在的大规模商业化生产，在技术上已趋成熟和完善。从近十多年来无土栽培的发展情况来看，今后的发展趋势是朝着二个方面来进行的：一是朝着规模化、集约化、自动化的方向，二是朝着小型化、家用化方向。由于无土栽培作物生产的优势越来越受到人们的重视，同时由于温室的设计、材料及生产工艺的改进、现代化控制仪器仪表特别是计算机技术在无土栽培生产中的应用，使得无土栽培的生产成本大幅度降低，而产量则不断地提高，种植者的经济效益更高，反过来投入到无土栽培的资金也日益增加，促使无土栽培生产向着规模化、自动化和集约化方向发展，形成规模效益。另一方面，无土栽培技术可以看作为一种普及的科学技术，在家庭、中小学校中的使用也日益受到人们的重视。随着住房条件的改善，人们收入的增加，在家居的阳台、天台利用无土栽培技术这种既干净卫生，又方便实用的技术来种植花草，陶冶性情，已在许多居民中进行。由于无土栽培种植作物的直观性、科学性、在中小学校中作为生物学的教具来培养学生观察、分析和解决问题的能力都是很有帮助的。因此，可以说无土栽培技术今后的发展前景是很好的。

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　　如何考虑与确定无土栽培项目？

　　无土栽培作为一项现代农业生产技术，它具有一般土壤栽培所无法比拟的优越性。然而，无土栽培又是一项高新技术，涉及范围包括作物栽培、肥料、病虫害控制、农业工程、自动化控制等多个学科，其技术难度也很大。而且由于无土栽培需要一定的设施和装置，以及水源与电源等。因此，在发展无土栽培时应首先考虑成本的投入，其次考虑技术力量及其他社会条件，在经济条件较差的地方，不可盲目发展无土栽培。在经济、技术和市场条件都很好的情况下可以发展无土栽培。但应考虑并明确以下几点：首先要明确发展无土栽培的目的与重点，如可以作为农业新技术的普及与推广的教育基地或农业旅游基地，在设施农业发展面积很大，而且土传病害和土壤连作障害严重的地区，可以通过无土栽培解决以上问题。在经济发达的地区和对外开放城市、市效土壤污染严重的地区，为适应宾馆、外销和市民的特殊需要，可以利用无土栽培生产出优质高档的蔬菜、瓜果和花卉供应特需。在沙滩、海涂、边防、海岛和工矿区等不适宜土壤栽培的地方，亦可发展无土栽培蔬菜生产。其次可应用于小型的家庭阳台式无土栽培装置于家庭和中小学校。无土栽培的类型和方式多种多样，应根据不同地区的经济，文化技术等条件选用适当方式，就地取材，降低成本。再次，无土栽培应选种效益的作物如高价值蔬菜，瓜果及花卉等。

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　　无土栽培的基本条件有哪些？

　　发展无土栽培生产，必须具备以下几方面的基本条件：（1）要有掌握无土栽培的技术管理人员，能正常进行生产管理和操作，开拓销售市场。（2）要有保证的电源和水源、不会因中途停电停水而影响营养液的供应等。（3）大气不能受到较严重污染，如氟（FH）、硫（SO2）、氮氧化物（NOX）的污染。（4）要有优质的水源保证。水的质量影响到无土栽培的效果。配制营养液要求优质的水源：包括不能带病菌、不能含有过多的氯离子、钠离子、钙镁离子等、水不能混浊。（5）要在一定的保护性设施如玻璃温室、塑料薄膜大棚覆盖栽培设施下进行。（6）要建有适当的无土栽培种植系统。无论是哪种无土栽培方式、都要求有适合要求的栽培槽、供排液系统和控制系统。保证作物在不用土壤栽培情况下适宜的环境条件，并能做到人为控制。（7）要有适宜的气候和季节。除了全自动控制的现代化无土栽培设施外，无土栽培蔬菜、花卉等生产必须要在适宜的气候条件和季节下进行。凡是适合蔬菜、花卉等作物生长的气候和季节，均能进行无土栽培。

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　　如何对无土栽培生产基地进行规划？

　　在对无土栽培生产基地进行规划时，应考虑以下几方面：（1）占地面积和范围，应根据投资多少以及市场的需求情况而定，并考虑生产管理水平，可通过分期建设如分几期建设，留有发展、扩产的余地。（2）总体规划与一般设施栽培园艺场相同，有造路系统、排水系统、生产区、育苗区、产品加工及办公后勤、晒场、停车场等综合区。（3）大棚或温室建设可设为8×42M2（平方米）或者是6×30平方米，以10－20座为一区，若是深液流水培，可采用2个槽共用一个贮液池供应营养液，基质培可以10个或者更多的大棚集中供液，但应考虑贮液池有足够大的体积，以便于生产安排和营养淮的供应等生产管理，还可以根据当地的实际情况建设连栋的大型温室。（3）深液流水培种植槽宜建稳固的水泥槽结构，或者可采用聚苯乙烯发泡材料压制成型的栽培槽，可拼接和搬迁，即可水培亦可作基质培，但缺点是易损坏后续生产资料，消耗多。基质培可根据具体情况，用砖堆砌铺上塑料薄膜而或者采用水泥槽。棚内或温室内的种植槽可设置为四排8条或者八排16条为宜。（4）贮液池可处于每组的棚边或者棚内，一般采用地下式，亦可建地上式，通过输液管道用水泵抽取供应。贮液池及种植槽应严格按照设计要求建设，防止漏水以及符合具他设计要求。

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　　无土栽培的理论依据及基本原理是什么？

　　无土栽培的实质是用营养液代替土壤，而营养液的产生，是以李比西的植物矿质营养学说为依据的。因此，矿质营养学说是无土栽培的理论基础。早在1840年，李比西就提出矿质营养学说，认为作物是通过吸收溶解于水的无机物来进行生长发育的。以后，许多学者进一步证实，补充和完善这一学说。1842年德国科学家卫格曼和波斯托罗夫等人利用容器砂培成功。1859－1865年，萨克斯和克诺普应用化学分析方法分析植物体，明确了其中含有氮、磷、钾、钙、镁等营养元素，并首先利用无机肥料配制营养液，培育作物获得成功。1935年，美国科学家霍格兰和阿农等人分析研究了不同土壤溶液的组成及浓度，进一步阐明了添加微量元素的必要性。并对营养液中营养元素的比例和浓度进行了大量的研究，在此基础上发表了许多营养液配方。在上述理论的指导下，经过长期研究，终于使无土栽培发展成为一门新技术，并使其实用化。无土栽培的基本原理，就是不用天然土壤而根据不同作物的生长发育所必须的环境条件，尤其是根系生长所必需的基本条件，包括营养、水分、酸碱度、通气状况及根际温度等，设计满足这些基本条件的装置和栽培方式来进行无须土壤的作物栽培。因此，要掌握好无土栽培的技术，不仅要了解作物栽培有关知识，而且要掌握营养液的管理技术。

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　　无土栽培能种植哪些作物？

　　理论上，无土栽培可以种植各种可在土壤中生长的作物，包括蔬菜、花卉、果树以及其他作物。蔬菜类包括叶菜类如生菜、通菜、菜心、白菜、芥菜、葱、苋菜、芥蓝，果菜类包括番茄、黄瓜、节瓜、节瓜、苦瓜、丝瓜、茄瓜等，瓜果类包括西瓜、甜瓜等，果树如草莓等，花卉类包括月季、菊花、香石竹、唐菖蒲、兰花、非洲菊、郁金香、万年青、曼丽榕、巴西木、绿巨人、鹅掌柴以及盆景花卉如福建茶、九里香等。

　　而在生产实际中，无土栽培种植的作物种类主要是根据市场上作物的价格和季节而定。有些地方可能种植某些作物种类，而在另一些地方可能是种植另一些种类。目前，世界上无土栽培作物最多的作物品种主要有四种，即番茄、生菜、青瓜、甜椒。我国的无土栽培作物品种很多，除了上述四种作物以外，还有甜瓜、空心菜，芹菜、节瓜、草莓等多种品种。例如在近几年中南方热带、亚热带气候条件的广东、海南、广西等省区利用气候条件的优势大面积种植厚皮甜瓜，使之较新疆等原产地提早或延后上市，取得了巨大的成功，获得很好的经济效益。再如南方地区利用大棚或温室来进行冬季及早春季节的反季节空心菜种植，也可获得较好的经济效益。总之，种植何种作物要根据季节和当地的市场情况而定，不能强求一致。

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　　无土栽培与土壤栽培有哪些异同点？

　　无土栽培和土壤栽培都是根据作物的生长发育所必需的环境条件，提供给作物充足的养分、水分、适宜的根际温度、供氧状况、溶液浓度及酸碱度等，通过人为栽培来获得人们所必需的产品。但是，两者在各自的栽培方式及养分的供应等方面均存在很大的差异。土壤栽培的作物根系生活在具有良好的缓冲作用的土层之中，这土层充满着水溶液和空气。作物需要的水分和养分可通过根系纵土壤中吸取。土壤不仅能支持植物，提供根系生长的环境，同时还不断地提供营养、水分和氧气给作物根系吸收。保持在土壤孔隙中的水分和溶解的盐分等构成土壤溶液，作物根系主要是从土壤溶液中吸收养分。土壤中存在的养分包括有机的和无机的两大类，都必须通过微生物等作用分解成简单可溶的化合物，溶于土壤水才能被作物吸收利用。土壤养分的主要来源靠施肥予于补充。但施肥主要是以氮、磷、钾三要素。土壤空气状况，微生物活动，土壤酸碱度等对作物根系养分的供应起着重要作用。施入土壤中的肥料由于土壤对肥料的固定以及肥料的分解、挥发以及随着灌溉水、雨水的径流、下渗等的流失，因而肥料的利用率较低。而无土栽培的作物根系是生长在人工配制的营养液或固体基质中，它们的缓冲性能较差。因此，易受到外界条件的影响，如酸碱度、浓度、养分之间的平衡等的影响，调控与管理需较高的技术。但由于无土栽培使用的营养液，均是采用可溶性的无机盐配成的，更易于被作物所吸取。能及时而有效地满足作物生长对营养的需要，更能够促使作物生长迅速及产量的提高，而且肥料的利用率也较高。一般地，无土栽培的肥料利用率可达90－95％以上。无土栽培的产品也比土壤栽培的高出一倍以上。无土栽培不存在着象土壤栽培那样的水分渗漏、土径流等问题。因此，其水分的利用率远高于土壤，一般无土栽培的水分消耗只有土壤的1/10－1/5。

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　　无土栽培为什么要有适当的种植设施，它包括哪些？

　　无土栽培由于不用土壤，通过其它材料作基质代替土壤，同时供给含有必需元素的营养液，或者不用任何材料作基质，而只使用营养液。因此，必须采取适当设施来代替土壤、固定根系，支撑植株，并不断地供给营养液，来保证作物对养分和水分的需求以及创造根系生长发育适宜的根际环境。由于无土栽培的形式不同，所采用的种植设施亦不相同，目前在广东应用主要有深液流和固体基质培。但无论哪一种形式的无土栽培，都必需有玻璃温室、塑料大棚等保护设施、种植槽、贮液池、供液管道系统和控制系统。种植槽是盛装营养液和基质，要保证营养和水分供应，并能为作物根系生长创造良好的根际环境，种植槽可用砖堆水泥堆砌而成，亦可用塑料等材料。贮液池是贮存和供应营养液的容器，用砖和混凝土砌成，也可用无毒性的塑料容器或其他材料加工而成，要求不渗漏，不改变营养液成分。供液系统是将贮液池的营养液输送到种植槽，以供作物需求。营养液供应方式有循环式和滴灌式两种供液方式分别由水泵、供液主管、支管、出水龙头与滴头或喷头组成。控制系统是通过一定的调控装置，对无土栽培作物的环境因素进行监测与调控。国产装置一般是安装适当型号的定时器，控制营养液的供应时间和间歇时间。而先进的控制系统是应用计算机系统，对温、光、气、水、肥以及营养液的酸碱度进行监测调控。

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　　什么是深液流水培技术，它有哪些特点？

　　深液流技术（DFT）是指植株根系生长在较为深厚并且是流动的营养液层的一种水培技术。种植槽中盛放约5－10公分有时甚至更深厚的营养液，将作物根系置于其中，同时采用水泵间歇开启供液使得营养液循环流动，以补充营养液中氧气并使营养液中养分更加均匀。深液流水培设施由种植槽、定植网或定植板、贮液池、循环系统等部分组成。它是最早开发成可以进行农作物商品生产的无土栽培技术。在其发展过程中，世界各国对其做了不少改进，是一种有效实用，具有竞争力的水培生产类型。在日本十分普及，在广东省亦有较大的使用面积，能生产出番茄、黄瓜、辣椒、节瓜、丝瓜、甜瓜、西瓜等果菜类以及菜心、小白菜、生菜、通菜、细香葱等叶菜类，是较适合我国现阶段国情，特别是适合南方热带亚热带气候特点的水培类型。其特点表现在：（1）营养液的液层较深，根系伸展则较深的液层中，每株占有的液量较多，因此，营养液浓度、溶解氧、酸碱度、温度以及水分存量都不易发生急剧变动，为根系提供了一个较稳定的生长环境。（2）植株悬挂在营养液的水平面上，使植株的根颈离开液面，而所伸出的根系又能触到营养液，由于根颈被浸没于营养液中就会腐烂而导致植株死亡，故应做好悬挂植株的工作。（3）营养液要循环流动。以增加营养液的溶存氧以及消除根表有害的代谢产物的局部累积，消除根表与根外营养液和养分浓度差，使养分能及时送到根表，更充分地满足植物的需要。

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　　什么是营养液膜核技术，它有哪些特点？

　　营养液膜技术，简称NFT，是英国温室研究所库柏在1973年首先开发的。它是一种将植物种植在浅层流动的营养液层中的水培方法。1979年以后，该技术迅速在世界范围内推广。美国的Grane、英国的Adams印度的Douglas等人曾对营养膜技术的构造及日常管理等方面进行许多改进。传统的无土栽培技术需设置较深的种植槽，并在槽中放入固体基质或营养液来种植作物，种植槽需用水坭、砖、木板或金属等材料制成，即苯重又昂贵，同时根系的需氧问题较难解决。与之相比，营养液膜技术不用固体基质，在要求一定坡降（1：75左右）的倾斜种植槽中，营养液仅以数毫米深的薄层流经作物根系，作物根系一部分侵在浅层流动的营养液中，另一部分则暴露于种植槽内的湿气中，可较好地解决根系呼吸对氧的需求。这种装置的种植槽多采用塑料薄膜或硬质塑料片材制成，使设备的结构更轻便简单，用户可以自行设计安装使用，大大降低了投资成本。但由于其根系环境的缓冲性能差，根际周围的温度受外界影响很大，对地平要求严格，如果地面不平，坡降不一，栽培槽底面营养液流动供应不均匀，造成植株间的生长不一致，影响产量。另外，由于种植槽中的营养液层较浅薄，种植系统的营养液总量较少，因此营养液的浓度和组成易产生急剧的变化，要不断循环供液，能源消耗较大，若出现断电较长时间或水泵故障，而不能及时循环就很容易出问题，在高温和作物生产盛期，植株叶而蒸腾量大，消耗营养液量大，供应不及时亦易造成植株萎蔫。

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　　什么是岩棉培营养液栽培技术，它有哪些特点？

　　岩棉营养液栽培技术是1969年丹麦的格罗丹公司首先开发的，是一种特殊基质的栽培方式，80年代以后，在以荷兰为中心的欧洲各国迅速普及。1986年荷兰应用该技术的种植面积已超过2000公顷，连营养膜技术的起源地英国也转向岩棉培。此后其他国家如日本也有采用岩棉培进行无土栽培生产。目前在我国采用岩棉培的面积并不大。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为压缩而成的，疏松多孔的固体基质，因岩棉制造过程是在高温条件下进行的，因此，它是进行过完全消毒的，不含病菌和其它有机物。经压制成形的岩棉块在种植作物的整个生长过程中不会产生形态的变化，而且作物根系很容易穿插进去，透气，持水性能好，质地柔软，均匀，有利于作物根系的生长。在岩棉培中，主要有以营养液滴灌而多余的营养液不回收利用的开放式岩棉培和营养液重复回收利用的循环式岩棉培两种。和其他固体基质培及水培方式相比较，岩棉培的优点在于：（1）能较好利用岩棉的保水和通气特性来协调肥、水、气三者关系；（2）装置简易，安装和使用方便，不受地平限制，不受停电、停水的限制。（3）本身不传播病虫、草害，不发生严重病害情况下，可以连续使用1－2年或经过消毒后再利用。

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　　什么沙培营养液滴灌技术？它有哪些特点？

　　沙培是一种利用河沙作为生长基质，以滴灌的形式供应营养液供作物生长所需的无土栽培技术。沙培的沙粒以粒径0.5－3.0毫米范围的为好。在许多地方特别是在一些水资源严重不足的地区，如沙漠、半沙漠地区、作为节水型农业广为应用。沙培的设施结构包括种植槽和滴灌系统两大部分。种植槽有固定式种植槽和温室全地面沙培。目前，多采用固定式种植槽。这种种植槽可用砖或木扳制成V型或└┘型，槽内衬一层塑料薄膜，为了排水方便，可在塑料薄膜底部放置一些粗大的石砾，然后再在种植槽中放入沙子。滴灌装置由毛管、滴管和滴头组成。通常每一植株都有一个滴头，故沙培较适于大株形的作物。在种植管理中，注意把握沙培不过干、不过湿是管理技术的关键，由于沙培基质的缓冲能力较低，且是采用开放式滴灌供液，在基质中贮液不多而又不进行循环，以致藏于基质中的营养液的浓度和酸碱反应变化较大。因此，在选择营养液配方时，宜选择生理反应比较稳定的、低剂量的配方。此外，每次种植后，需对沙进行消毒。沙培有以下特点：（1）营养液不能循环，病菌互相传染的危险性低；（2）沙子的粒径较小，持水量较多，扩散范围大，根系能充分吸水吸肥，且根系水平方向伸展，排液管孔不易阻塞；（3）每次都用新鲜营养液，较好地维持养分平衡，减少调控营养液的麻烦；（4）设备费较低，管理较容易些；（5）持水量较大，供液次数可较少，每天供液1－2次即可；（6）每茬之后沙的消毒较为麻烦；（7）滴灌系统滴头易堵塞；（8）水和肥料的用量较多，吸收利用率也不高，易于产生盐类积累。

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　　什么是混合基质营养液滴灌技术？它有哪些特点？

　　固体基质做为基质培的材料，可分为无机基质和有机基质。材料的性能对作物生长影响较大，对管理技术要求也不同，如基质保水性、通透性和缓冲作用均与基质的物理性质和化学性质有关。因此，使用前，应对基质的各种物理、化学性质有一个较具体的认识。如吵、石砾等无机基质，其固定、支持锚定植物作用、透气较好，但保水性、缓冲作用较差，而有机基质如树皮、锯木屑、蔗渣、泥炭等固定、支持锚定植物作用较差，但保水性、缓冲作用好，为了克服单一基质的容重过轻、过重，通气不良或者通气过盛等弊病，常将几种基质混合形成复合基质来使用，一般在配制复合基制时，以两种或三种基质混合而成为宜。目前，在广东的基质培中，许多是采用混合基质来进行无土栽培的，其栽培设施与沙培营养液滴灌的类似。所采用的材料亦根据种植作物的要求以及材料来源而不同，以经济实用为原则，自己动手配制，如华南农业大学无土栽培技术研究室研制的蔗渣矿物复合基质是用50－70％的蔗渣、锯木屑、椰糠等与30－50％的沙、石砾或煤渣混合而成的。其容重适宜，大小孔隙比例合理，具良好的保水性和通气性，无论是育苗还是全期生长，效果均良好。

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　　为什么说营养液是无土栽培技术的核心？

　　无土栽培的作物所需要的营养元素，一般不是靠施用固体肥料来供应养分的，而是依靠营养液来供应的。而所谓的营养液是根据不同作物对各种养分的需求特点以及吸肥特性，利用无机盐类肥料，按一定数量和比例人工配制成含有植物所必需的营养元素的溶液。而无论是水培还是基质培的无土栽培方式都需要用到营养液来给作物提供养分。因此，营养液是无土栽培技术的的核心，只有了解和掌握它，才能真正掌握无土栽培技术，灵活而又正确地使用营养液以取得良好的效果。在使用营养液时，必须了解营养液中所含营养元素的种类、数量、配比以及各种肥料溶解度的大小和营养液的酸碱度等影响作物吸收营养元素的因素等，才能根据各种作物品种以及各种作物不同的生育期来及时而有效地提供作物生长所需的养分，才能降低成本，提高产量，提高经济效益。所以，营养液管理是无土栽培技术的关键，只有熟练地掌握，才能提高无土栽培的水平和经济效益。

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　　如何确定和选择营养液配方？

　　确定和选择无土栽培的营养液配方的依据，一方面要根据不同的作物对各种营养无元素的实际需要，另一方面要考虑多数作物不同的吸肥特性。在无土栽培中，营养液是作物根系吸取营养的唯一来源。因此，营养液中应包括作物生长发育所必需的所有营养元素。不同的作物和品种，同一作物不同的生育阶段，对各种营养元素的实际需要也有很大的差异，所以在确定营养液的配方时，要先了解各类作物以至不同品种各个生育阶段对各类必需元素的需要量，并以此为依据，来确定营养液的组成成分和比例。营养液配方的组配，除了依据不同种类作物对主要营养元素的需求外，还要根据作物的吸肥特性来确定。植物主要是通过根系来吸收矿质元素，而各种植物吸收矿质元素又各有各的特点，主要表现在以下几方面：（1）根系吸收矿质元素与吸收水分间的关系，矿质元素只有溶解于水才能被植物吸收，水分直接影响矿质元素的吸收和运输，但两者之间不成正比例关系，各具相对的独立性。（2）植物的根对矿质元素具有选择吸收的特点，根系吸收盐类离子的数量不与溶液中的离子成比例，甚至同一盐类的阴阳离子，也以不同比例进入植物体，使得营养液的成分和酸碱度逐渐改变。（3）单盐毒害离子间的拮抗作用，任何植物如在含单一盐类的营养液中，则不能生长，称为单盐毒害，如在其中加入少量其它盐类，则能使其单盐毒害消除，这种离子间能够相互消除毒害的现象，叫拮抗作用。因此，确定和选择营养液配方时，应根据不同种类的特性选择营养液配方。现在，已有种类繁多的营养液配方供人们选择。

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　　无土栽培对营养液有何要求？

　　营养液是根据作物对各种养分的需求，通过把一定数量和比例的无机盐类溶解于水中配制而成的，作为无土栽培的营养液，必须达到以下要求：（1）必须含有作物生长发育所必需的全部营养元素，包括大量元素和微量元素。（2）这些矿质元素应根据不同作物的需要，按其适当比例配合成平衡营养液。（3）所配制的无机盐类，在水中的溶解度要高，并且是离子状态，易被作物所吸收。（4）不含有有害及有毒成分，并保持适于根系生长，利于养分被吸收的酸碱度和离子浓度。（5）应用的效果要好，能使作物的生长发育良好，且能获得优质高产。（6）取材容易，用量小，成本低。因而，要配制符合要求的营养液，其原料包括水源、含有营养元素的化合物及辅助物质要符合要求。首先，对水质要求，生产中使用的水通常来自雨水、井水和自来水等，其总要求和符合卫生规范的饮用水相当。主要是硬度不能太高。一般以不超过10度为宜，酸碱度（pH）为6.5－8.5之间，氯化钠含量小于2毫摩尔/升，重金属如汞、镉、铅等及有害健康的元素含量在容许范围之内。对无机盐化合物的要求，由于营养液配方标出的用量是以纯品表示，在配制营养液时，要按各种化合物原料实际的纯度来折算出原料的用量，商品标识不明，技术参数不清的原料禁用。如采购到的大批原料原料缺少技术参数，应取样送检，确认无害时才允许使用。此外，原料的纯度要符合要求，少量的有害元素应不超容许限度。否则均会影响营养液平衡。

　　配制营养液时应注意哪些问题？

　　配制营养液时应注意避免难溶性物质沉淀的产生。合格的平衡营养液配方配制成的营养液应是不会产生难溶性物质沉淀的，但任何一种营养液配方都必然潜伏着产生难溶性物质沉淀的可能性。因为营养液必然含有钙、镁、铁、锰等阳离子和磷酸根、硫酸根等阴离子，若配制过程掌握得好就不会产生沉淀，掌握不好就有可能产生沉淀。配制时应运用难溶性电解质浓度积法则来指导，以免产生沉淀。为此，在配制浓缩贮备液或者工作营养液时，混合与溶解肥料严格注意顺序。要把钙离子和硫酸根离子、磷酸根离子分开，即硝酸钙不能与硫酸盐类如硫酸镁、磷酸盐类如磷酸二氢钾等混合，以免产生硫酸钙或磷酸钙沉淀。如配制浓缩的贮备液的，一般将它们分成A、B、C三种，称为A母液、B母液、C母液。A母液以钙盐为中心，凡不与钙作用而产生沉淀的盐都可放在一起。B母液以磷酸盐为中心，凡不与磷酸根形成沉淀的都可放在一起。 C母液是由铁和微量元素合在一起配制而成的；因其用量小，可以配成浓缩倍数很高的母液。母液的浓缩倍数，应以不致过饱和而析出为准，其倍数以配成整数为好，方便操作。若母液需贮存较长时间，应将其酸化，以防沉淀产生。母液应贮存于黑暗容器中。在以浓缩贮备液配制成工作营养液时，一定要将A、B、C三种贮备液稀释后才加入，而且加入的速度要慢，在加入一种贮备液之后须循环一段时间后再加另一种贮备液。如果直接称取肥料直接溶解加入种植系统而配制工作营养液的，要在种植系统中先放入大约7－8成清水后和才加入溶解了的肥料，而且每加入一类肥料之前都要先稀释，加入后要循环一段时间后再加入另一类肥料，以免产生沉淀。此外，在称量肥料和配制过程中，应注意名实相符，防止称错肥料，并反复核对确定无误后才配制，同时应详细填写记录。

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　　作为无土栽培氮源的肥料有哪些？

　　氮主要有硝态氮和铵态氮两类，包括的肥料有硝酸钙，含有4个结晶水，为白色小晶固体，易溶于水，易吸潮，应注意干燥保存，酸碱性为化学中性，生理碱性，含硝态氮11.86％，同时含有植物所需的钙。硝酸钾，为白色小晶固体，分子量为101.10，含硝态氮13.85%，是化学中性化合物，生理弱碱性，溶解度为20摄氏度时31.6克/100克水。硝酸钾是一种强氧化剂，遇火能爆炸，常易受潮结块，贮存运输中应注意安全。硝酸铵为白色小晶固体，分子量为80.05，同时含有硝态氮和铵态氮，总氮含量为35％，其中铵态氮和硝态氮各占一半，是化学水解酸性，生理酸性。硝酸钠为白色小晶固体，分子量为5.01，含硝态氮16.5%，为化学中性，生理强碱性。硫酸铵，分子量为132.15，易溶于水，含铵态氮21.20%，白小晶固体，为化学水解酸性，生理强酸性。氯化铵为白色小晶固体，含铵态氮37.2%，为化学水解酸性，生理强酸性。尿素为白色小晶固体，含氮46.64％，易溶于水，为化学中性，生理酸性。磷酸一铵为灰白粉末状，含氮12.18％，为化学水解酸性，生理酸碱性不明显，同时可提供磷营养。磷酸二铵为灰白色粉末状，含氮21.22％，易溶于水，为化学水解碱性，生理酸碱性不明显。在无土栽培生产中，使用较多的肥料有硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、磷酸二氢铵等。更常用的是以硝态氮为主，因为硝态氮多为生理碱性的，而且由硝态氮引起的生理碱性变化幅度较小，易控制；而铵态氮所产生生理酸性较强，变化较剧烈，且不易控制。但硝态氮和铵态氮源是具有同等营养作用。生产上只需采取适当措施克服其伴随生理酸碱性质的不良影响，均可以做为氮源使用。

　　无土栽培磷肥是哪些肥料？

　　无土栽培中磷源肥料除用磷酸二氢钾外，还可用磷酸二氢铵，磷酸氢二铵和过磷酸钙等，磷酸二氢钾分子量为136.09，纯品含磷量为22.76%，含钾量为28.73％，为白色结晶或粉末，性质稳定且易溶于水，即可提供磷亦可提供钾，是一种优质的磷钾复合肥。磷酸二氢铵分子量为115.05，为灰白色粉末，含氮量12.18％，磷26.92%，磷酸氢二铵分子量为132.07，为灰白色粉末，含氮量21.22%，含磷23.45％，一般肥料磷酸铵是磷酸二氢铵和磷酸氢二铵的混合物，使用前应了解其氮、磷含量。过磷酸钙为灰色颗粒或粉末，是用磷矿粉中加入硫酸溶解而制成，其含磷的有效成分为磷酸一钙，易溶于水。但由于过磷酸钙中含有不易溶解的硫酸钙以及较多的游离硫酸，故很少直接用于营养液配制中，一般只直接施入基质中。

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　　无土栽培钾、钙、镁肥有哪几种？它们各有何特点？

　　常用的钾肥有硝酸钾、硫酸钾、氯化钾以及磷酸二氢钾等。硝酸钾为白色小晶固体，溶解度达31.6％，化学中性盐，生理弱碱性。硫酸钾为白色小晶固体，溶解度为11.1%，化学中性，生理强酸性。氯化钾为白色小晶固体，溶解度为34％，化学中性，生理强酸性。磷酸二氢钾为白色小晶固体，溶解度为22.6％，化学水解酸性，生理中性。钙源肥料一般使用硝酸钙、氯化钙、硫酸钙和过磷酸钙等。硝酸钙为白色小晶固体，含有四个结晶水，易溶于水，溶解度达129.3％，化学中性盐，生理碱性，含钙量达16.97％。氯化钙为白色小晶因体，溶解度达74.5％，为化学中性盐，生理酸性。硫酸钙为白色粉末，溶解度很小，为0.204％，为化学中性盐，生理酸性。过磷酸钙为灰色粉末，化学强酸性，很少直接用于营养液配方中，多为直接混入基质中。镁肥主要为硫酸镁，含有7个结晶水，为白色小晶固体，溶解度为35.5%，酸碱性化学中性，生理酸性，含镁元素为9.86%.

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　　无土栽培中的铁源是什么肥料？为什么要对铁元素进行螯合？

　　无土栽培发展的早期，其铁源是使用硫酸亚铁、氯化铁等无机盐。氯化铁分子量为270.30，含铁20.66%，呈黄棕色或橙黄色的块状结晶，稍带盐酸气味，在空气中极易潮解，易溶于水。硫酸亚铁，俗称绿矾，可提供铁和硫，含铁20.09％，为蓝绿色晶体，性质不稳定，易失水氧化变成棕色的硫酸铁，在高温和强光照或有碱性物质存在的条件下，更不稳定。由于硫酸亚铁是一些工业的副产品，来源广泛，价格又便宜，是无土栽培作物的重要铁源，又是制造其它铁肥如硫酸亚铁铵和螯合铁的原料。由于氯化铁和硫酸亚铁等无机铁盐在碱性高时很容易变成磷酸铁或氢氧化铁沉淀而失效，甚至在中性情况下也会被氧化成碱式盐沉淀，而低价的硫酸亚铁易被空气中的氧氧化为高价铁而失效，常造成植物缺铁，后来栽培中的铁盐又改为有机酸铁，如柠檬酸铁和洒石酸铁，这些化合物在有效性虽比氯化铁、硫酸亚铁好些，但本身很不稳定，故其效果也不理想，随着近代化学科学的发展，明确了应用能形成螯合环的有机化合物与铁作用或螯合铁，这类螯合铁用于无土栽培营养液中作铁源，效果很好，所以现在都使用它代替最初使用的无机铁盐和有机酸铁。铁螯合物为浅棕色或暗棕色粉末状物质，在无土栽培营养液中铁能形成稳定的化合物，能保持较长时间的有效性。铁的螯合物主要有乙二胺四乙酸二钠铁（Na2FeEDTA）、二乙三胺五乙酸二钠铁（Na2FeDTPA）等多种。由于乙二胺四乙酸二钠铁价格便宜，稳定性也较好，故目前最常用的是乙二胺四乙酸二钠铁，在配制时，先把硫酸亚铁与乙二胺四乙酸二钠铁分别溶解后才将它们混合在一起螯合之后来使用。

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　　无土栽培中的微量元素是用哪几种肥料？

　　所谓微量元素是按植物体内含量水平来划分，一般以平均低于千分之一者归之。在植物所必需的16种营养元素中有7种即氯、铁、硼、锰、锌、铜、钼等为微量元素。由于铁的特殊表现已加述，而氯则由于其容许存在的范围较宽，生产用水中都有够植物植物生长需要的氯存在，所以不专门添加。故通常所讲的微量元素就指硼、锰、锌、铜、钼五种。硼肥多用硼酸或硼沙，硼酸为主要来源，含硼17.48％，分子量为61.83，为无色或白色结晶粉末，易溶于热水，呈无色的水溶液，硼沙是另一种硼源肥料，含硼11.34%，为无色或白色结晶状，易溶于水为为植物所吸收利用。锰肥是用硫酸锰作为锰的主要来源，含锰23.5%，是粉红色晶体状，20摄氏度溶解度达62％每100克水，水解酸性。硫酸锌是无土栽培中锌的主要来源，含锌达22.74％，为无色或白色结晶粒或粉末物质，很易溶于水，水解酸性。铜肥是用硫酸铜，含5个结晶水，为无土栽培作物铜的主要来源，含铜25.45%，为蓝色结晶物质，20摄氏度时溶解度为20.7克每100克水。钼酸铵为无土栽培中钼肥的主要来源，含有4个结晶水，含钼为54.3%，为白色、无色、浅黄色或浅绿色结晶颗粒或粉末，易溶于水。此外，还可用钼酸钠做钼肥来源，含钼39％，为白色粉末，易溶于水。

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　　营养液浓度如何表示？

　　营养液浓度可分为直接表示法和间接表示法两种。直接表示法是指在一定重量或一定体积的溶液中，所含溶质的量称为溶液的浓度，无土栽培营养液常用一定体积的溶液中含有多少数量的溶质来表示其浓度。主要有几下几种：（1）每升溶液中含某化合物的重量数，重量单位可以用克或毫克表示如每升营养液含有硝酸钾0.81克（或者810毫克）。这种表示法通常称为工作浓度或操作浓度，具体配制时是按照这种方法来进行的。（2）每升溶液含有某营养元素的重量数。重量单位通常是用毫克表示，如氮含量为每升210毫克，用元素重量表示浓度是科研比较上的需要，不能用来直接进行操作。（3）每升溶液含有某物质的摩尔数，某物质可以是元素、分子或离子、摩尔表示某物质的量，其值等于某物质的原子量或分子量或离子量。使用摩尔来表示浓度有助于了解溶液的确切化学组成，但不能直接进行操作，需进行换算后才能称取配制。间接表示法有以下两种：（1）电导率法（EC），通常配制营养液用的水溶性无机盐是强电解质，其水溶液具有导电作用，导电能力的强弱可用电导率表示，在一定浓度范围内，溶液的含盐量即浓度与电导率呈密切的正相关，含盐量愈高，溶液的电导率愈大。因此营养液的电导率能反映溶液中盐分含量的高低，但电导率只反映营养液中各种盐类总盐分的浓度而不能反映各种盐类的单独浓度，但这已能满足无土栽培中控制营养液的需要，是目前生产上最常用的测定方法。（2）渗透压是浓度不同的两种溶液以半透性膜相隔产生的水压，水从浓度低的溶液中通过半透性膜进到浓度高的溶液中就产生压力，溶液浓度愈高，渗透压力愈大，渗透压的单位常用帕表示。

　　作者：林东教

　　来源：华南农业大学