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1、無 土 栽 培 學(xué),,無土栽培學(xué),是研究無土栽培技術(shù)原理、 栽培方式和管理技術(shù)的一門 綜合性應(yīng)用科學(xué)。,本課程教學(xué)目的：,闡述蔬菜無土栽培的發(fā)展現(xiàn)狀與展望， 介紹無土栽培的基本原理與方法。,教學(xué)要求：,重點了解基質(zhì)栽培和水培的設(shè)施結(jié)構(gòu)， 掌握主要蔬菜無土栽培的關(guān)鍵技術(shù)。,主 要 內(nèi) 容,第一章 概 論 第二章 營養(yǎng)液栽培 第三章 基質(zhì)栽培 第四章 無土栽培技術(shù),第一章 概 論,無土栽培的特點 無土栽培的類型 無土栽培的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,第一節(jié) 無土栽培的特點,一、簡介 1.概念 無土栽培（Soilless Culture） 是指不用天然土壤而采用基質(zhì)和或 營養(yǎng)液栽培作物的方法。,,無土

2、栽培是當(dāng)今世界上最先進的 蔬菜生產(chǎn)方式，適宜蔬菜 專業(yè)化、商品化、自動化生產(chǎn)。,2.地位：無土栽培技術(shù),作為設(shè)施園藝的核心技術(shù)， 與生物技術(shù)一起被列為20世紀 對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大影響的兩大 具有劃時代意義的高科技農(nóng)業(yè)技術(shù)。,其發(fā)展水平和應(yīng)用程度已成為,世界各國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的 重要標志之一。,立柱式立體栽培,報架式立體栽培,月 季,紅掌,鳳梨,非洲菊,無土育苗,甜 瓜,甜 椒,蝴蝶蘭,3.歷史,1850-1865年科學(xué)家沙奇斯（Sachs） 和克諾普（Knop）等 用營養(yǎng)液進行試驗。,無土栽培技術(shù)最早起源于德國。,1929年，美國格里克（W.F.Gricke）教授,應(yīng)用營養(yǎng)液培育出一株高

3、7.5m， 單株產(chǎn)量達14.5kg的番茄， 成為第一個將無土栽培 引入商業(yè)化生產(chǎn)的人。,從20世紀50年代起，,意大利、西班牙、法國、英國、 瑞典、以色列、荷蘭、日本等國 廣泛開展了研究并實際應(yīng)用。 種植作物亦從番茄、黃瓜等蔬菜 擴展到花卉、果樹等。,二、無土栽培的特點,1.適應(yīng)性廣 土質(zhì)不好的鹽堿地、沙地；空閑荒地； 完全沒有土壤的沙漠灘地、海島； 樓頂陽臺等處，均可進行無土栽培。,2.防止土壤連作障礙,可以解決土壤栽培中 連作造成的地力衰竭、 病蟲嚴重等問題。,3.產(chǎn)量高，品質(zhì)好,無土栽培可以最大限度地滿足 作物對溫、光、水、肥的要求， 產(chǎn)量大幅度提高。,表1-1 無土栽培蔬菜產(chǎn)量的比較(

4、t/hm2),無土栽培蔬菜品質(zhì)好，營養(yǎng)價值高,表1-2 幾種蔬菜無土栽培的品質(zhì)比較,4.省水、省肥、省工（三?。?無土栽培可根據(jù)蔬菜種類及生育期 按需定量用水施肥， 可避免土壤施肥中的肥水流失、滲漏 以及被土壤微生物吸收等問題。,無土栽培的耗水量,約為土壤栽培的1/4-1/10。 節(jié)省肥料用量50%-70%。,,同時無土栽培簡化了耕作工序， 不需進行翻耕土壤、中耕除草、 土壤消毒等，大大節(jié)省勞力。,土壤栽培蔬菜，每個勞動力,可管理0.067hm2 -0.133hm2土地， 而無土栽培時，一般可管理 0.2hm2 -0.26hm2土地。,5.有利于實現(xiàn)蔬菜栽培的現(xiàn)代化,無土栽培便于栽培設(shè)置、操作

5、管理 向自動化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。,三、無土栽培應(yīng)注意的問題,1.投資大、運行成本高 無土栽培需要相應(yīng)的設(shè)施、設(shè)備。,我國從國外引進的溫室,和相應(yīng)的成套無土栽培設(shè)施， 平均投資1000-1500元/m2， 一般面積1hm2-1.5hm2， 總投資1000萬元-1500萬元。,上海孫橋現(xiàn)代農(nóng)業(yè)公司,無土栽培蔬菜的生產(chǎn)費用 每平方米高達40元以上。 （1996-1998）,2. 技術(shù)要求高,（1）無土栽培過程中的營養(yǎng)液配制、 供應(yīng)以及設(shè)備操作等，較為復(fù)雜。,（2）營養(yǎng)液使用中，緩沖能力差，,水肥管理不當(dāng)，易出現(xiàn)生理性障礙； 消毒不徹底時還易造成某些病菌的 大量繁殖和迅速傳播。,第二節(jié) 無土栽培的類型

6、,通常，按照是否使用固體基質(zhì)， 分為兩大類型： 固體基質(zhì)栽培、非固體基質(zhì)栽培,（一）固體基質(zhì)栽培 （Solid substrate culture）,簡稱基質(zhì)培。 通過固體基質(zhì)固定根系，并向作物 供應(yīng)營養(yǎng)和氧氣的無土栽培方法。,1.優(yōu)缺點,（1）優(yōu)點 生產(chǎn)性能優(yōu)良而穩(wěn)定，可較好地 協(xié)調(diào)根際環(huán)境的水、氣矛盾。 便于就地取材，設(shè)備投資較少。,（2）缺點,基質(zhì)需要部分投資。 基質(zhì)填充、消毒再利用等費工較多。,2. 類 型,依據(jù)基質(zhì)種類的不同， 可分為有機基質(zhì)培、 無機基質(zhì)培和復(fù)合基質(zhì)培3類。,（1）有機基質(zhì)培（Organic substrate culture）,指用草炭、鋸末、樹皮、稻殼、 菇渣、

7、蔗渣和椰子殼纖維等 有機物作為基質(zhì)的無土栽培方式。, 泥炭培（peatmoss culture）, 鋸末培（sawdust culture） 塑料泡沫培（foam culture） 秸稈基質(zhì)培（straw substrate）,2.無機基質(zhì)栽培（Inorganic substrate culture）,指以巖棉、沙、煤渣、珍珠巖和蛭 石等無機物作基質(zhì)的無土栽培形式。, 砂培（sand culture）, 珍珠巖培（perlite culture） 巖棉培（rockwool culture） 陶粒培（haydite culture）,,砂是應(yīng)用最早的無土栽培基質(zhì)之一。 砂培仍有不少地區(qū)還在應(yīng)用；

8、 巖棉培應(yīng)用最廣， 在西歐、北美基質(zhì)栽培中占絕大多數(shù)。,（3）復(fù)合基質(zhì)培（Complex substrate culture）,以有機、無機混合物 作為基質(zhì)的無土栽培方式。,（二）非固體基質(zhì)培（Liquid substrate culture）,可分為水培和霧培兩類。,1.水培（Hydroponics）,（1）概念 作物根系直接生長在 營養(yǎng)液液層中的無土栽培方法。 （2）類型 水培種類很多。,我國常見水培類型的有：,營養(yǎng)液膜栽培 （NFT， Nutrient Film Technique） 深液流栽培 （DFT， Deep Flow Technique）,（3）缺點, 成本高； 供氧不易解決。

9、,2.霧培（Spray culture）,（1）概念 噴霧栽培，又稱氣培。 作物根系懸掛在栽培容器的內(nèi)部空間， 將營養(yǎng)液定時噴霧到根系的栽培方法。,（2）優(yōu)點, 能很好地解決根系氧氣供應(yīng)問題。 營養(yǎng)液可循環(huán)使用。,（3）缺 點,設(shè)備投資大， 生產(chǎn)上很少采用，多作展覽用。,第三節(jié) 無土栽培的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,一、無土栽培的現(xiàn)狀 自19世紀60年代起， 無土栽培已有140余年歷史。,世界許多國家設(shè)立,無土栽培技術(shù)研究與開發(fā)機構(gòu)。 1955年成立國際無土栽培工作組 （IWGSC，International Working Group on Soilless Culture） 隸屬于國際園藝學(xué)會。,1

10、980年， IWGSC 改名為ISOSC,（International Society of Soilless Culture） 每4年舉行一次國際無土栽培學(xué)會年會。,我國于1975年,成立第一個無土栽培學(xué)術(shù)組織 中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會無土栽培學(xué)術(shù)委員會， 1992年改名為中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會 設(shè)施園藝工程專業(yè)委員會。,我國另外一個涉及,無土栽培技術(shù)的學(xué)術(shù)組織 中國園藝學(xué)會設(shè)施園藝專業(yè)委員會,1. 歐盟國家,所有溫室均采用無土栽培。 （1）荷蘭 世界無土栽培最發(fā)達國家之一。 面積達到3000多hm2。 ISOSC總部就設(shè)在荷蘭。,荷蘭無土栽培,主要類型：巖棉培，占總面積的2/3。 栽培作物：番茄、黃瓜、

11、甜椒和花卉 （主要是切花）。,（2）英國,1973年，Cooper發(fā)明營養(yǎng)液膜技術(shù)。 1981年，英國溫室作物研究所建設(shè) 號稱當(dāng)時世界最大的8 hm2“番茄工廠”。,2.日本,實用性的大規(guī)模無土栽培技術(shù) 走在世界前列。 植物工廠的研究也處于世界領(lǐng)先水平。,目前日本無土栽培的品種主要有：,番茄、黃瓜、辣椒、茄子、甜瓜、 草莓、生菜、芹菜等。,3.美國,世界上最早進行無土栽培商業(yè)化 生產(chǎn)應(yīng)用的國家。 1997年面積308 hm2 。 面積不大，多集中在干旱、沙漠地區(qū)。,美國無土栽培技術(shù)研究的重點,已轉(zhuǎn)向太空農(nóng)業(yè)。美國宇航中心 已成功地采用無土栽培技術(shù)生產(chǎn) 人類在太空中生活必需的食物。,4.中

12、國,無土栽培始于1975年。 目前面積不足1000公頃。 主要栽培果菜、綠葉蔬菜和特產(chǎn)菜 （如芥藍、菜心、油菜、豆瓣菜等）。,20世紀90年代初，,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究推廣 有機基質(zhì)栽培（有機生態(tài)型無土栽培）， 簡化了栽培設(shè)施，降低投資和生產(chǎn)成本。,無土栽培這一農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，,在我國雖然開發(fā)利用時間不長， 卻表現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。,二、發(fā)展趨勢,1.高度設(shè)施化 主要表現(xiàn)為大型化和現(xiàn)代化。 如美國的大型溫室面積可達20公頃； 日本的單棟溫室面積就有5000 m2。,2.環(huán)保化,如營養(yǎng)液封閉循環(huán) 、取代巖棉材料等。 3.省力化 栽培管理作業(yè)簡單化、機械化。,如荷蘭、日本,正在開發(fā)黃瓜高繩索栽培法， 主枝伸直生長，下部葉片除去， 提高收獲作業(yè)效率（勞動時間減少1/4）,4.節(jié)本化,主要是降低肥料成本。 日本: 采用單肥配制技術(shù)， 盡量減少排液率。,在我國，中國農(nóng)科院蔬菜花卉所、 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位 研制了有機生態(tài)型、 多功能營養(yǎng)型無土栽培基質(zhì)。,不使用營養(yǎng)液,而直接灌溉清水， 從而減低成本。,5.安全化,為防止病害發(fā)生， 對營養(yǎng)液的消毒更加重視。,如荷蘭采取低速砂過濾處理技術(shù),將粒徑0.15-0.35mm的砂子 以每小時0.1m的速度流動， 把某些病原菌過濾出來。,