无土栽培
无土栽培是一个新兴的科学和技术的基础上发展起来的植物矿质营养的研究，它不应该是自然土壤，用化学溶液（营养液）栽培植物。
无土栽培简史
最早的科学报告植物矿质营养研究植物矿质营养的人类探索，可以追溯到公元前600年，亚里士多德时代，但更认可，是著名的1600 Belgion扬凡Helmant柳树实验。 19世纪中叶（1842年）Wiegmen Polsloff第一时间与蒸馏水和盐的重量，成功地培育植物和盐溶解在水中的植物生长物质是必要的。但最突出的代表人物此期间，应被视为是范·李比希（1803年至1873年），他证明了植物中的碳从空气中的CO2，H和O NH3，NO3-，其他矿物元素的土壤的环境。他的作品完全否定了当时流行的腐殖质营养理论，矿质营养理论的雏形，他的理论是现代理论的“营养农业的先行者。
1838：德国科学家斯鲁兰格尔，确定在植物的生长发育需要15种营养元素。 1859年著名的德国科学家萨克斯和克诺普，直到今天，传统的方法采用溶液培养植物矿质营养。在此基础上，逐步无土栽培实用科学和技术的演变和发展。
1920营养液的制备实现标准化，但这些测试是在实验室中进行，尚未生产。 1929年美国的美国加州WFGericke大学教授用营养液，成功地长出了番茄株高7.5米，14公斤收获果实，造成了极大的关注。被认为是无土栽培技术的试验转向实际开始。
在1935年，一些蔬菜和花卉种植者的Gericke的指导下，进行了大规模的生产实践。第一次无土栽培发展到商业规模，面积最大？0.8公顷。美国中西部的一些砂培和砾石裴技术，很快蔓延到欧洲，印度和日本的水培技术的发展。 Gericke，教授，无土栽培定义为“培”（hydor“水”指的ponics，意思是“地方”）。
在第二次世界大战期间，水培起到了相当大的作用，在生产。在的指导教授Gericke，泛美航空公司的在太平洋贫瘠的威克岛中间种植蔬菜，无土栽培技术，解决了问题，飞机上的乘客和现役军人多吃新鲜蔬菜。伦敦后，英国农业部也有兴趣在水培，1945年英国空军开始在哈巴尼亚，伊拉克和波斯湾的巴林群岛无土栽培解决，咬住靠飞机空运巴勒斯坦问题的。后来在贫瘠的沙圭亚那，西印度群岛，中亚，科威特石油公司等单位，利用无土栽培生产的新鲜蔬菜为他们的员工。
由于全球无土栽培的不断发展，成立于??1955年9月，荷兰，国际社会对无土栽培。是唯一的一个工作组，成员12人。 1980年第五次国际会议上无土栽培，成员人数已发展到300人，在45个国家和地区。据不完全统计，世界无土栽培研究机构，约130个。种植面积的不断扩大，在新西兰，50％的番茄无土栽培生产。无土栽培占有20％的国内生产总值在意大利的园艺生产中。生产占生产总量的66％，52％，青椒，黄瓜，草莓无土栽培在日本占37％，西红柿27％，总面积已达到500公顷。荷兰的无土栽培面积最大的国家统计超过2500公顷，1986年。无土栽培技术已被全球100多个国家在世界各地的应用程序开发。
无土栽培技术在中国的研究应用起步较晚，但原来的无土栽培技术有悠久的历史。生豆芽，水仙种早已被记录在案（至迟在宋代的时候），但更正式的研究和生产试验中，将近10年。山东农业大学于1975年，蛭石种植的西瓜，黄瓜，番茄，并取得了成功，1987年在胜利油田推广面积？6000平方米。无土栽培技术已被广泛应用在我们国家，北京市朝阳区，在1987年，无土总苗数的33.5％。 1985年在河北省农业科学院蔬菜研究所召开全国会议，成立了无土栽培的一个研究小组，并于1986年，1987年和召开的全国讨论会，出席者多达100人。 1988年5月，中国第一次参加在荷兰，第七届国际无土栽培研究所，举激迹馆克弋久龟勋骇魔行年度会议，在这次会议上发表论文，并引起了许多国家的重视。
二，无土栽培的优点
无土栽培已经能够在世界范围内迅速发展，因为这种新的栽培技术与传统的土壤相比有许多优点。
（A），产量高，质量好
无土栽培能充分发挥作物的生产潜力，与土壤栽培相比，产量可以增加一倍或数倍提高，如4-4-1所示。
上表显示，土壤栽培，不仅产量低，而且消耗了很多水。
北京农业大学园艺系，北京秋季日光温室黄瓜无土栽培试验，播种7月30日至9月14日，共46天，21.7立方米的水（营养液）。如果土壤栽培，46天，至少浇水5-6次，需要50-60立方米的水，统计结果来看，节水率50-66.7％。节水效果是非常明显的，它是节水农业发展的有效措施之一。
无土栽培不仅节约了水，但省肥料和土壤养分的耕地损失率约50％的一般统计数据，农村由于科学施肥技术水分含量低，肥料利用率只有30-40％，超过一半的营养物质损失的利润肥料在土壤中的溶解和被植物吸收是一个非常复杂的过程，不仅是一个很大的损失，而损失的各种营养素，因此很难保持平衡之间的各种元素在土壤中的解决方案。无土栽培，作物所需要的多种营养物质，是人为配制成营养液施用，不仅不会丢失，也能保持一个平衡点，根据作物种类，同一作物在不同生长阶段的，科学的供应养分，使作物生长和发展强大的，强大的增长潜力，产量潜力可以得到充分的发挥出来。
（C）清洁
无土栽培管理的无机肥料，无异味，无需堆肥场。无土栽培有机肥，肥料分解发酵产生异味对环境的污染，同时也使很多害虫的卵繁殖危害作物，无土栽培，这些问题不存在。特别是室内园艺，要求卫生，高档酒店或宾馆，应用有机肥料，对环境的污染，这是难以解决的问题，在花园里的植物花卉无土将得到解决。
（D）劳动省工，节能，易于管理
无土栽培不需要中耕犁耕，除草和其他操作，节省劳动力节省劳动力。追肥浇水，同时解决的时间的流体供给系统和定量供应的，管??理十分方便。土壤栽培浇水，以打开和封锁沟嘴，是一个劳动密集的工作，无土栽培，你只需要打开和关闭阀门的流体供应系统，大大降低了工人的劳动强度。一些发达国家已进入微机控制调节液体成分和营养液，用计算机控制的工业生产几乎相同的方式完成的时代。
（5）忌连作障碍
小天然雨水淋失，土壤，水和营养物质的运动方向是自下而上的设施栽培。土壤水分蒸发和作物蒸腾，向从更深的土壤层，一年又一年，一年又一年的表面土壤中的矿物元素，在土壤表层积累了大量的盐，对农作物有害的影响。设施栽培中的温室栽培，一旦建设是不错的，这是不容易移动，后土壤含盐量，以及多年的种植同样的作物，造成土壤养分平衡，发生连作障碍，一直难以解决的问题。在不得已的情况，只有“土洋”耗时的工作和努力解决的问题。应用无土栽培，特别是利用水培，从根本上解决这个问题。土传病害的困难也是一个设施栽培，土壤消毒，不仅困难，而且消耗大量的能量，成本是相当大的，并且它是难以彻底进行消毒。消毒是缺乏有效的药物，药物残留的有害成分对健康的危害和对环境的污染。无土栽培是从根本上避免或消除土壤传播的疾病的有效方法。
（F）不受地域限制，充分利用空间
无土栽培作物的土壤环境完全脱离，因此，要摆脱约束之地。耕地是有限的，最宝贵的，不可再生的自然资源，特别是对一些缺乏耕地，无土栽培更有特殊意义的地区和国家。纳入卫生部门的无土栽培，地球上许多沙漠，荒野或困难的农区，无土栽培的方法来利用他们。例如，在中东和墨西哥，建立在沙滩上，有很多塑料大棚，和海水淡化系统，无土栽培技术，生产新鲜蔬菜，成为沙漠中的绿洲，在解决许多贫困的人地区在地球上。生活中的困难，带来了福音。
无土栽培，也没有空间，以种菜花，可以利用城市建筑的平屋顶，有可能扩大耕地面积的限制。根据卫星测量在1986年，北京将有平面屋顶16000多亩，如果充分利用，可以产生巨大的经济效益和社会效益。
（G），有利于实现农业现代化
无土栽培的农业生产摆脱自然环境的制约，可以进行按照的意志与人民群众生产，它是一个受控的农业生产。一个大的程度上量化指标，农业，有利于工业生产的机械化和自动化，从而逐步实现。 “工厂”在奥地利，荷兰，苏联，美国，日本和其他有水培是现代农业的标志。中国航空工业进出口公司，在1986年，引进无土栽培设备，并且还设置了一个小厂水量增加，人们做了考察学习，体现了这项新技术的兴趣。
无土栽培的类型和方式
无土栽培的方法很多，在不同的国家，不同的地区，由于科学和技术发展水平，不同条件下的本地资源，自然环境也不同，因此，不同类型和无土栽培的方法和手段。
一般的分类方法是根据作物根系在一个固定的方法来区分。可以粗略地分为矩阵（也称为介质）栽培和有无土栽培两类（表4-4-3）。
（A）水培
水培植物的根直接接触的无基质与营养液栽培方法。最早的水培植物根系浸泡在营养液中，这样会缺少O2现象，影响根系呼吸，严重的造成重大根死亡。为了解决O2，在1973年，英国库珀水培营养液膜法，简称为“营养液膜技术（NFT），它的原理是使一层很薄的营养液（0.5-1厘米）层，并不断循环通过作物的根目录下，既要保证持续供应作物水分和养分，并继续提供根新鲜的氧气。NFT栽培作物，灌溉技术大大简化了没有每天计算的作物需水量，均衡的营养元素供应没有根系和土壤隔离，以避免各种土传病害，土壤消毒。
（B）雾（气）裴
也称为气体增加或雾裴。它是营养液压缩水空气气雾直接??喷洒到作物的根部，挂在该容器的内部空间中的根。一般的聚丙烯泡沫材料片材，在其上的钻头，在由一定距离栽培作物的孔。两个泡沫板斜搭成三角形的三角空间形成的空间的液体管道通过悬垂下来的根上的喷雾。每隔2-3分钟的间隔喷洒为几秒钟，营养液回收，同时保证了作物根充足的氧气。设备成本，但这种方法是太高，你需要消耗大量的电力，并不能停电，没有缓冲的余地，只有有限的科研应用程序，而不是大面积生产。
（C）基质栽培
基质栽培无土栽培的方式，以促进该地区最大的。的有机或无机基质上，它是固定的作物的根部滴灌或细流供给作物营养液的方法。生长介质的塑胶袋或铺在种植沟或槽。基质栽培的营养液是不循环，称为开路系统，可避免的营养液通过循环疾病的蔓延。
基质栽培的缓冲能力，有没有水，养分，氧气和设备之间的矛盾，加水和雾裴简单，甚至不需要电源，因此投资少，见效快，成本低，生产中常用的。从我国目前的情况下，基质栽培的离开是最现实的。
目前，许多欧洲国家的多个矩阵（岩棉岩棉），它是由60％的辉绿岩，20％的石灰石和20％的焦炭混合，在1600℃煅烧高温熔融，再喷成直径为0.005毫米纤维，然后爽的板或各种形状的压入。岩棉的优点是产品（岩棉插头，块，板等）的形成，使用，携带方便，可多次使用消毒。但使用几年后不能重新使用的废石毛处理更加困难，在使用岩棉栽培荷兰最大的，已经形成了对公众造成滋扰。所以，现在有些人在日本主张的有机基质的开发和利用，翻入土壤后使用化肥，不污染环境。
，无土栽培技术
不管是什么类型的无土栽培无土栽培的营养液必须溶解在水中，然后提供给植物的根，必须掌握的几个基本环节。基质栽培，营养液浇在作物根系吸收后的矩阵。所以，你必须明白的水质，营养液和基体的物理和化学性质。
（A）水
水的质量和营养液的准备是密切相关的。水质标准电导度（EC）的主要指标，pH值和有害物质含量过高。
电导率（EC）是含有盐的浓度的指标，通常毫西门子（毫秒）的溶液。各种作物的耐盐性，耐盐性（EC = 10毫秒），如甜菜，菠菜，羽衣甘蓝。耐盐中等（EC = 4MS），如黄瓜，四季豆，青椒等。严格的水质要求，特别是水培，无土栽培，因为它不象栽培土壤的缓冲能力，所以许多元素含量比土壤栽培允许的低浓度标准，否则会发生中毒，一些农田可能并不适用于水无土壤栽培无土栽培，收集雨水，这是一个很好的方法。无土栽培的水，pH值是不是太高或太低，以及营养液的pH值的作物的总体要求，因为，如果水质本身，则pH值低，这是必要的是用酸或碱，浪费药品费时和复杂的调整。
（B）该营养液
营养液无土种植不同的农作物需要不同的营养液配方。发表在世界许多食谱，但大同小异，因为最初制定这源于从土壤中提取的化学成分的分析。营养液的配方，最大的区别就是其中的氮和钾的比例。表4-4-4引入的方法，由不同领域的科学家从20世纪50年代到20世纪80年代，是可供参考。
的营养液的制备是要考虑到的纯度和在肥料的生产，为了降低成本，可以使用的化学试剂的成本。先制定与母液（原源），然后稀释，可以节省容器易于保存。的含钙物质需要分别填充在容器中，使用的母液与稀释液混合的钙类物质，然后稀释避免沉淀物形成。营养液的pH值是通过测定去，必须进行调整，以适于作物生长的PH值范围内，增加在水中的pH值调整的特别注意，为了避免中毒。
（C）的物理和化学性质的矩阵
许多人都被列在表4-4-3无土栽培基质的种类，以供参考。据当地基质来源，根据当地的条件来选择，尽量使用易于获得丰富的原料，低廉的价格，良好的材料作为无土栽培基质的物理和化学性质。无土栽培基质的要求是：
1。具有一定大小的固体质量。这将影响到基体具有良好的物理性状。基质颗粒大小会影响的能力。孔隙度，空气和水的含量。根据颗粒大小可分为五种，即：1毫米; 1-5毫米; 5-10毫米; 10??-20毫米; 20-50毫米。可根据种植作物的类型，根系生长特性，当地的资金情况选择。
2。具有良好的物理性能。矩阵必须骨质疏松，保水保肥和透气性。吴志线，南京农业大学，研究表明，蔬菜作物的理想的基板，优选具有的粒径为0.5?10毫米，总孔隙度> 55％，堆积密度为0.1-0.8克？ cm -3时，空气量为25 -30％，气水比为1:4的矩阵。
3。化学性质稳定，不含有对人体有害的成分，而不是在营养液的变化。矩阵的化学性质，主要是指在以下几个方面：
PH值：反应基质的pH值，非常重要的。它会影响营养液的pH值的组合物的变化。 PH = 6-7被认为是理想的基板。
电导率（EC）：反映电离的盐溶液的浓度，直接影响吸收的各种元素的组合物的营养液和植物根系。
缓冲能力：反映底肥迅速改变pH值的缓冲能力，缓冲能力越强越好。
盐取代的量：是指至pH = 7，确定可以取代的阳离子含量。一般有机有机物如树皮，锯，泥炭取代的物质;的无机基质蛭石替代物质更多的其他惰性基质可以是替代物质。
4。矩阵是什么？容易获得各种各样的来源，而且价格低廉。浙江省农科院农业科学研究所园艺选择南方农村广泛存在的砻糠灰（农村家庭餐的燃料残留物），做无土栽培基质栽培番茄，效果良好，并显着降低成本。
在无土栽培，该矩阵的作用是？固定和支撑的作物;吸附的营养液;提高根的渗透性。该矩阵是？直接关系到栽培的成功或失败的一个非常重要的材料。基质栽培必须严格根据上述方面的选择。黄瓜基质栽培试验研究，通过1986年至1987年，北京农业大学园艺系，营养液和基质之间有一个显著的相互作用相互影响，相互补充。时间水耕养分的溶液制剂中的矩阵的培养，尤其是使用有机基质，衬底本身元素含量，取代度和等离开制剂培养效果的变化，这是问题，应考虑到的因素会受帐户，并不能生搬硬套。
（D）的流体供给系统
液无土栽培，营养液膜（NFT）灌溉方法，灌溉方法，双壁管灌溉系统，滴灌系统，虹吸式喷雾法和人工浇水。要总结的循环水（封闭系统）和非循环水（开放系统）可分为两大类。目前，生产和应用更多的营养液膜法和滴灌法。
1。营养液膜（NET）
（1）三母液灌溉储液（插槽）。盛硝酸钙酒，盛其他营养素，另一个盛磷酸或硝酸，用于调节pH值的营养液的母液。
（2）到集水器。寄存的营养液中，稀释后，泵通过培养床的液体高端被供给由低端的回流。槽尺寸有关的栽培面积，??一般千平方米贮槽容量4-5吨。在集水器的另一个作用，被再循环，营养液流量返回到返回线路。
（3）的过滤装置。需要安装的过滤器，以确保清洁的营养液，并不会造成堵塞的营养液的入口和出口处的流体供给系统。
2。滴灌系统，灌溉方法
（1）制备的营养液罐，两个集中存储母液。甲液罐，含有钙元素，和其他的不是钙的其他元素。
（2）的浓度的酸罐。与业界调整营养液的pH值。
（3）的贮槽。摊薄举行所需的营养液。总面积为300-400平方米，池体积1-1.5吨。与液体供给的储槽的高度和距离，只要大于1米，它是可为30-40米的距离。如果抽水池的高度不受限制。甚至可以设置在地下。
（4）的管道??系统。不同直径的黑色塑料管，不能使用白色，以避免滋生藻类。
（5）的发射极。固定在所述流体供给装置的附近的作物根际，通常孔键入滴头和线性的头发管。孔口式滴头流量在低的压力流体供给系统是不统一的，吹风管是相对均匀的。常见的问题是容易堵塞的过滤器必须被安装在集水器的入口和出口的，滤出杂质。
无土栽培前景
从历史的角度来看，农业文明的标志，是人类对作物生长和发展的干预和控制的程度。实践已经证明，作物地上部分的环境条件的控制是比较容易做到，但控制的地下部分（根控制），在常规土培条件下很困难的。无土栽培技术的出现人，包括无机营养条件对作物生长的环境条件下精确控制的能力，使农业生产摆脱自然条件的制约，完全按照人民的愿望，向着自动化，机械化工厂生产的发展。这将是倍，几十倍甚至几百倍地提高作物产量。
资源，耕地是极其珍贵的，不可再生的资源。无土栽培可以有许多非耕地，耕地资源的开发和利用不可再生一直延伸和补充，为宽松，在地球的耕地，解决日益严重的问题，具有深远的意义。无土栽培不仅可以变成一个绿洲，地球上的许多沙漠，但是在不久的将来，海洋，空间的开发和利用将成为一个新的领域。在本世纪已在美国作为一个国家国民的无土栽培是发展的十大高新技术交流会，是研究空间植物栽培，它只能是无土栽培。因此，无土栽培技术在日本，作为一个强大的工具，许多科学家的研究“宇宙农场”，被称为太空时代的农业，已经不再是一个奇怪的问题。
问题的水资源，但也对世界的威胁日益严重，人类赖以生存和发展的大问题。不仅在干旱地区，人口稠密的城市，水资源短缺已成为日益突出。随着人口的不断增长，各种水资源在一些地区过度开采已近枯竭。因此，控制农业用水的节水措施，无土栽培，以避免渗漏和流失的水分，使得难以再生水资源能够得到补偿的。这将成为节水型农业，干旱地区农业的唯一出路。
诚然，无土栽培技术还存在许多问题，在这个过程中走向实际。突出的问题是成本高，一次性投资，也需要较高的管理水平，管理人员必须有一定的科学知识，这不是任何地方都可以做。
理论，并进一步研究生理指标的矿物营养状况，减少盲目性管理，但也存在的问题亟待解决。此外，无土栽培，媒体和营养液消毒，废弃物矩阵处理，等害虫的控制，还需要进一步研究解决。
无土栽培在中国才刚刚起步，还没有被广泛的应用在生产，特别是设施条件，为液体系统工程，目前还没有形成一个专业生产工业。由于各种因素的影响，栽培技术和农业工程协调的限制不能同步，在无土栽培技术，加快发展我们的国家，发展迅速。然而，随着科学的发展和技术的提高，更重要的是，这种新技术所固有的优势，已经向人们展现了无限广阔的发展前景。
