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無土栽培技術——穴盤育苗
無土栽培是利用泥炭或森林腐殖土、蛭石等輕質材料作為育苗基質固定植物，讓植物根系直接接觸營養液，采用機械化精量播種壹次成苗的現代育苗技術。所選的秧盤被分成隔間，壹個隔間播壹粒種子，壹個隔間種壹株植物。幼苗根系與基質交織在壹起，根團呈上大下小的插頭狀，壹般稱為穴盤無土育苗。
目錄基本概念、基本知識、方法、技術要點、前景與常規栽培的區別、無土育苗相關講義、無土栽培應用領域。
編輯這壹段的基本概念。無土栽培是在沒有土壤的情況下，用其他東西栽培植物的方法，包括水培、霧(氣)培和基質栽培。在19世紀，W. Knoop等人發展了這種方法。這項技術在20世紀30年代被應用於農業生產。進入21世紀，人們的技術進壹步提高，導致了無土栽培的發展。
編輯這壹段的基礎知識。無土栽培中，采用人工配制的培養液來滿足植物礦質營養的需要。表格中列出了幾個常用的營
無土栽培營養液配方。為使植株直立，可用石英砂、蛭石、泥炭、鋸末、塑料等作為支撐介質，並保持根系通風。多年的實踐證明，大豆、蕓豆、豌豆、小麥、水稻、燕麥、甜菜、馬鈴薯、白菜、生菜、番茄、黃瓜等作物的產量高於土培。因為植物對養分的需求因物種和生長發育階段而異，所以配方也要相應改變。比如葉菜需要更多的氮(N)，可以促進葉片的生長；西紅柿和黃瓜比葉菜需要更多的磷、鉀和鈣，但比葉菜需要更少的氮。植物在不同的生長發育階段需要不同的養分。苗期番茄培養液中的氮、磷、鉀等元素可以少壹些；當妳長大後，妳必須增加它的供給。夏天日照時間長，光照強度和溫度都是
無土栽培高，番茄比秋季和初冬需要更多的N。生長在秋季和初冬的西紅柿需要更多的鉀來提高它們的品質。為了培養同壹種植物，培養液的配方應該在其整個生命周期中不斷修改。
無土栽培中使用的培養液可以循環使用。植物選擇性吸收離子後，某些離子的濃度下降速度比其他離子快，各元素的比例和pH值發生變化，逐漸變得不適合植物生長。所以每隔壹段時間就要用NaOH或HCI來調節培養液的pH值，多加入壹些濃度降低的元素。由於pH值和某些離子的濃度可以通過選擇性電極連續測定，所以加入的酸、堿或輔助元素的量可以自動控制。但這種回收不可能無限期持續下去。用固體惰性培養基和培養液培養時，也要定時排出營養液，或滴加培養液，給植物根部供應足夠的氧氣。植物蒸騰作用強時，培養液濃度增加，需要補充壹些水分。無土栽培成功的關鍵是管理好所用的培養液，使其滿足最佳營養狀態的需要。
無土栽培營養液成分容易控制。而且可以隨時調節，只要有壹定的淡水供應，就可以在光照、溫度適宜，沒有土壤的地方進行，如沙漠、海灘、荒島等。無土栽培也可以用於大都市的郊區和家庭種植蔬菜和花卉。
編輯這壹段有很多方法。目前生產上常用的有水培、霧(氣)培和基質培。
水培水培是指植物根系直接接觸營養液，不使用基質的栽培方式。最早的水培是將植物根系浸泡在營養液中。
水培花長，這種方式會導致缺氧，影響根系呼吸，甚至造成根系死亡。為了解決O2的供應問題，英國庫珀在1973中提出了壹種被稱為“營養膜技術”的水培方法。它的原理是讓壹層薄薄的營養液(0.5-1cm)在作物根部不斷循環，既保證了對作物水分和養分的持續供應，又為根部提供了新鮮的O2。NFT法可以大大簡化灌溉技術，不需要每天計算作物需水量，使營養元素得到均衡供應。根系與土壤隔離，可避免各種土傳病害，無需土壤消毒。
這種方法培育的植物直接從溶液中吸收養分，相應的根系發達，主根比露地培育的明顯退化。比如黃瓜無限生長，主蔓可達10-15m。主根系45CM。
霧(氣)養也叫增氣或霧養。它將營養液壓縮成氣霧，直接噴灑在作物的根系上，根系懸浮在容器的空間內。
無土栽培分類部。通常用聚丙烯泡沫塑料板在壹定距離鉆孔，在孔內種植農作物。兩塊泡沫板傾斜成三角形形成壹個空間，供液管道穿過三角形空間噴灑在掛根上。壹般每隔2-3分鐘噴幾秒鐘，讓營養液循環使用，同時保證作物根系有充足的氧氣。但是這種方法的設備成本太高，需要消耗大量電能，沒有緩沖的余地。目前只限於科研應用，沒有進行大規模生產，最好不要用這種方法。這種方法栽培植物的機理與水培相同，所以根系條件與水培相同。
基質栽培基質栽培是無土栽培中最常用的方法之壹。它將作物的根固定在有機或無機基質中，並通過
無土栽培，滴灌或滴灌，為農作物提供營養液。栽培基質可裝在塑料袋中或撒在栽培溝或槽中。基質栽培的營養液是不循環的，稱為開路系統，通過營養液的循環可以避免疾病的傳播。
基質栽培緩沖能力強，水、養分、O2供應不矛盾，設備比水培、霧培簡單，甚至不需要動力，在生產中應用廣泛，投資少，成本低。從我國的現狀來看，基質栽培是最實用的方法。
在歐洲許多國家廣泛使用的巖棉是由60%輝綠巖、20%石灰石和20%焦炭混合，經1600℃高溫煆燒熔化，然後噴成直徑為0.005 mm的纖維，再經冷卻壓制成板狀或各種形狀。巖棉的優勢在於可以形成系列產品(巖棉塞、塊、板等。)，使用攜帶方便，消毒後可多次使用。但使用數年後無法再利用，廢棄的巖棉難以處理，在擁有巖棉種植面積最大的荷蘭已成為公害。所以現在日本有人提倡開發利用有機基質，可以變成土壤當肥料，不汙染環境。由於基質的參與，實際操作中主根的長度可能比普通無土栽培的長，但從黃瓜性能來看，主根壹般小於60CM。
無論采用什麽類型的無土栽培，都必須掌握幾個基本環節。無土栽培中，營養液必須溶於水，然後供給植物根部。在基質栽培中，營養液被倒入基質中，然後被作物根系吸收。所以需要了解水質、營養液、所用基質的理化性質。
水質與營養液的配制密切相關。水質標準的主要指標是電導率(EC)、pH值和有害物質含量。
家庭種植水果和蔬菜標簽。
電導率(EC)是溶液中鹽濃度的指標，通常用毫西門子(mS)表示。各種作物的耐鹽性不同，耐鹽性強(EC=10mS)的是甜菜、菠菜和甘藍。中度耐鹽(EC=4mS)，如黃瓜、蕓豆、甜椒。無土栽培對水質要求嚴格，尤其是水培。因為它不像土培那樣有緩沖能力，很多元素低於土培的允許濃度標準，否則會中毒。有些農田水可能不適合無土栽培。收集雨水進行無土栽培是壹個很好的方法。無土栽培水的pH值不能太高也不能太低，因為壹般作物對營養液pH值的要求應該是中性的。如果水本身pH值低，就要用酸或堿來調節，既浪費藥又費時。
營養液營養液是無土栽培的關鍵，不同的作物需要不同的營養液配方。目前國際上公布的公式很多，但都大同小異，因為最初的公式源於對土壤提取液化學成分的分析。營養液配方中，最大的區別是氮鉀比例。
配制營養液要考慮化學試劑的純度和成本，生產中可以使用化肥降低成本。制備方法是先制備母液(原源)，再稀釋，可以節省容器，便於儲存。含鈣物質需要單獨放在容器裏。使用時將母液稀釋後與含鈣物質的稀釋液混合，盡量避免沈澱。測定後，營養液的pH值必須調整到適合作物生長的範圍，加水時要特別註意PH值的調整，以免中毒。
基質的理化性質無土栽培用的基質有很多種。根據基質的當地來源，可以因地制宜，選擇原料豐富易得、價格低廉、理化性能好的材料作為無土栽培的基質。
對矩陣的要求是1。它有壹定大小的固體物質。這將影響基體是否具有良好的物理性能。基質顆粒的大小會影響容量。氣孔
無土栽培程度，空氣和水分含量。按顆粒大小可分為五個等級，即:1mm；1-5毫米；5-10毫米；10-20mm；20-50 mm，可根據栽培作物的種類、根系生長特點和當地資源情況選擇。
2.它具有良好的物理性能。基質必須疏松、保水保肥、透氣。南京農業大學的吳誌興和其他研究人員認為，蔬菜作物的理想基質是粒徑為0.5-10 mm，總孔隙率>:55%，堆積密度為0.1-0.8g？Cm-3，風量25-30%，基質水氣比為1: 4。
3.化學性質穩定，不含有害成分，不改變營養液。基質的化學性質主要指以下幾個方面:pH值:反映基質的PH值非常重要。會影響營養液的pH值和成分變化。PH = 6-7被認為是理想的底物。
電導率(EC):反映離子化鹽溶液的濃度，直接影響營養液的組成和作物根系對各種元素的吸收。緩沖能力:反映基質快速改變肥料pH值的緩沖能力，緩沖能力越強越好。
堿基置換:指pH = 7時測得的可置換陽離子的含量。壹般來說，有許多可替代的物質，如樹皮，鋸末和泥炭。蛭石在無機基質中有許多可替代物質，而在其他惰性基質中幾乎沒有可替代物質。
4.該基質需要容易獲得、可廣泛獲得並且價格低廉。
無土栽培中，基質的作用是固定和支撐作物；吸附營養液；增強根系的滲透性。基質是非常重要的材料，直接關系到栽培的成敗。基質栽培必須根據以上幾個方面嚴格選擇。北京農業大學園藝系進行了1986-1987的實驗研究。黃瓜基質栽培過程中，營養液和基質之間存在顯著的相互作用，相互影響，相互補充。因此，水培營養液的配方，尤其是使用有機基質時，會受到基質本身的元素含量、取代度等因素的影響，從而改變配方的栽培效果。這是應該考慮的問題，不能生搬硬套。
(4)供液系統無土栽培的供液方式有多種，包括NFT灌溉法、漫灌法、雙壁管灌溉系統、滴灌系統、虹吸法、噴霧法、人工灌溉等。總結起來，可以分為循環水(閉式系統)和非循環水(開式系統)兩大類。目前生產上廣泛采用營養液膜和滴灌。
1.營養液膜法(網)
(1)準備三個母液儲罐(罐)。壹個含有硝酸鈣母液，壹個含有其他營養成分的母液，另壹個含有磷酸或硝酸來調節營養液的pH值。
(2)儲液罐。儲存稀釋的營養液，從培養床的高端泵送溶液，並從低端回流。液體罐的大小與栽培面積有關。壹般1000平米要求儲液罐的容量為4-5噸。儲液罐的另壹個作用是回收從回流管道回流的營養液。
(3)過濾裝置。營養液的進水口和出水口都要求安裝過濾器，保證營養液幹凈，不會堵塞供液系統。
2.滴灌系統的灌溉方式
(1)準備兩個濃縮營養液罐儲存母液。壹個罐子裏有鈣，另壹個罐子裏有不含鈣的其他元素。
(2)濃酸罐。通過行業調節營養液的PH值。
(3)儲液罐。用於保存按要求稀釋的營養液。壹般面積在300-400平米，儲液罐容積為1-1.5噸。儲液罐的高度與供液距離有關。只要高於1米，就能提供30-40米的距離。如果使用泵送，液體儲罐的高度不受限制。甚至可以設置在地下。
(4)管道系統。用各種直徑的黑色塑料管代替白色，避免藻類滋生。
(5)滴頭。固定在作物根際附近的液體供應裝置通常與孔口發射器和線性毛管壹起使用。低壓供液系統中的孔板滴頭流量不均勻，但毛管相對均勻。但同樣的問題是容易被堵塞，所以必須在儲液箱的進出口安裝過濾器，過濾掉雜質。
歷史上，農業文明的標誌是人類對作物生長發育的幹預和控制程度。實踐證明，在常規土培條件下，控制作物地上部分的環境條件是容易的，而控制地下部分(控根)是困難的。無土栽培技術的出現，使人類獲得了精確控制作物生長的所有環境條件，包括無機營養條件的能力，從而使農業生產完全擺脫自然條件的束縛，完全按照人類的意願向自動化、機械化、工廠化生產發展成為可能。這將使農作物的產量增加幾倍、幾十倍甚至幾百倍。
從資源的角度看，耕地是極其寶貴的不可再生資源。由於無土栽培可以開發利用許多未開墾的土地，不可再生的耕地資源得到了擴大和補充，對於緩解和解決地球上日益嚴重的耕地問題具有深遠的意義。無土栽培不僅可以把地球上的許多沙漠變成綠洲，在不久的將來，海洋和太空也將成為開發利用的新領域。美國將無土栽培列為本世紀國家要發展的十大高科技交流會之壹。是太空植物栽培的研究報告，只能無土栽培。因此，無土栽培技術已經被許多科學家作為研究日本“宇宙農場”的有力手段，人們稱之為太空時代的農業也不再是壹個不可思議的問題。
水資源問題也是壹個日益威脅世界人類生存和發展的大問題。不僅在幹旱地區，在發達、人口密集的城市，水資源短缺問題也越來越突出。隨著人口的不斷增長，各種水資源被過度開發，壹些地區幾乎枯竭。因此，控制農業用水是節水措施之壹，無土栽培避免了大量水的滲漏和流失，使再生水資源難以得到補償。必將成為節水農業和旱區農業的必由之路。
誠然，無土栽培技術走向實用的過程中也存在很多問題。突出問題是成本高，壹次性投入大；同時也要求管理水平高，管理者必須具備壹定的科學知識，這不是哪裏都能做到的。
從理論上講，進壹步研究礦物質營養狀況的生理指標，減少管理中的盲目性，也是壹個亟待解決的問題。此外，無土栽培病蟲害的防治，基質和營養液的消毒，廢棄基質的處理等。，還需要進壹步的研究和解決。但是，隨著科技的發展和完善，更重要的是，這種新技術的固有優勢向人們展示了無限廣闊的發展前景。
編輯這壹段和常規栽培的區別。無土栽培和常規栽培的區別在於，直接用營養液栽培植物，不需要土壤。為了固定植物和增加空氣含量，大多使用礫石、沙子、泥炭、蛭石、珍珠巖、巖棉和鋸末作為固定基質。其優點可以有效控制花卉在生長發育過程中對溫度、水分、光照、養分和空氣的最佳要求。因為無土栽培花卉不使用土壤，可以擴大種植範圍，加速花卉生長，提高花卉質量，省肥節水，省人工操作，節省人工和費用。缺點是壹次性投入大，需要增加設備。如果營養源被汙染，很容易擴散，營養液的配制需要技術知識。
編輯這段無土育苗
用非土壤固體材料作基質，澆營養液，或用水培或霧培育苗的概念，稱為無土育苗。根據是否使用基質，可分為基質育苗和營養液育苗。前者采用蛭石、珍珠巖、巖棉等基質，澆灌營養液幼苗；後者不使用任何底物，只使用壹些支持物和營養液。
優點:苗長勢快，苗齡短，根系發達，苗壯整齊，栽後緩苗時間短，易成活。無論是基質育苗還是營養液育苗，都能保證充足的水分和養分供應以及良好的基質通風。同時無土育苗便於科學規範管理。
必要無土栽培是采用無土基質，供應營養液或充分利用營養液，要求最佳根際環境的栽培技術。無土育苗培育的苗木種植後容易成活，因為根系發達，根際環境適合無土栽培，種植後根系不受損傷，壹般不會出現緩苗期。同時無土育苗還可以避免土壤育苗帶來的土傳病害和線狀蟲害。因此，無土栽培必須采用無土育苗。
蔬菜無土栽培深液流水培技術實際上是蔬菜的工業化生產，不僅不含任何有害化學物質，還具有壹定的保健功能。這項技術不僅可以生產成品，還可以培育幼苗。據估算，壹畝水培蔬菜的效益相當於10畝大田的效益。
蔬菜無土栽培是當今世界上最先進的栽培技術。由於無土栽培比土培有許多優點，近年來無土栽培的面積呈直線上升趨勢。壹般無土栽培有三種:水培、巖棉栽培和基質栽培。為了讓讀者更多地了解各種無土栽培的生產特點，首先系統地介紹了葉菜類蔬菜的水培技術。
編輯與此段落相關的講義。
葉菜水培的意義第壹講葉菜水培的意義和設施結構
絕大多數葉菜是在水中培養的，原因如下:
1.產品質量好的葉菜，吃的是很多植物的莖葉，比如生菜、菊苣等，主要是生吃，這就要求產品新鮮、幹凈、無汙染。史培蔬菜容易被汙染，沾上泥土，不方便清洗，而水培葉菜品質更好，幹凈鮮嫩，口感好，比本地葉菜品質優越。
2.為滿足市場需求，可在同壹地點進行周年栽培。葉菜不易儲存，但為了滿足市場需求，需要常年生產。土培葉菜的換茬操作比較復雜，需要整地、畦栽、施肥、澆水等操作，而無土栽培的換茬操作非常簡單，只需在種植穴內種植幼苗，比如生菜，壹年365天每天都可以播種、種植、收獲。不間斷的連續生產。因此，水培便於留茬安排，適合計劃和合同生產。
3.解決蔬菜淡季供應的好辦法。
壹般葉菜比較矮，不需要增加配套設施，所以設施投資比果蔬無土栽培少。水培蔬菜生長周期短，周轉快。水培是壹種設施生產，壹般不容易被臺風破壞。沿海地區能在臺風季節供應新鮮蔬菜的農民，往往能獲得更高的利潤。
4.不需要中途更換營養液，節省肥料。由於葉菜生長周期短，如果中途沒有發生重大生理病害，壹般從種植到采收只需要配制壹次營養液，中途不需要更換營養液。由於果蔬生長期長，即使沒有重大生理疾病，為了保證營養液中營養成分的平衡，也需要對營養液進行半量或全量更新。
5.水培葉菜經濟效益高，可避免連作障礙，復種指數高。設施運轉率高達壹年20多茬，生產經濟效益高。因此，葉菜常采用水培法栽培。
水培設施的結構北京蔬菜研究中心通過引進和借鑒國外水培設施，結合中國實際經濟水平，開發了DFT水培設施。該設施由營養液箱、栽培床、加液系統、排液系統和循環系統五部分組成，介紹如下。
1.營養液箱
營養液罐是儲存營養液的裝置，壹般用磚和水泥制成，置於地下。由於這種營養液罐的容量很大，所以無論是冬天還是夏天，營養液的溫度變化都不大。但是營養液罐的使用必須依靠泵的動力來補充液體，所以必須在有電源的地方使用。營養液箱容積，壹般水培面積667m2，要求標準設計5-7t水，具體寬度可根據溫室地形靈活設計。營養液罐的施工是壹項技術性很強的工作。壹般用磚和水泥制作，也可以用鋼筋水泥制作。為了防止水箱漏水、滲水、回水，施工時必須加防滲材料，水箱內壁要塗除水材料。此外，為了便於清洗液罐和保持泵的壹定水量，應設計和建造壹個液罐。
在水泵拐角處做壹個20cm見方的小水槽，方便清洗營養液箱。
2.栽培床
栽培床是作物生長的場所，是水培設施的主要部分。作物的根被固定和支撐在床上，從栽培床上獲得水、養分和氧氣。栽培床由床體和種植板(也叫栽培板)組成。
(l)床體床體是盛放營養液和種植作物的裝置。栽培床的床體由聚苯乙烯制成。床的規格有兩種，壹種是長75cm，寬96cm，高17cm。另壹個長100cm，寬66cm，高17cm。根據溫室的跨度，這兩種規格壹起使用。用這種聚苯乙烯材料制成的床具有重量輕、易組裝的特點，使用壽命長達10年。為了防止營養液滲漏，保護床體，裏面鋪了壹層厚0.15mm，寬1.45 m的黑色薄膜。
(2)栽培盤用於固定根系，防止灰塵侵入，阻擋光線進入，防止藻類生長，保持床內營養液溫度穩定。栽培板也是聚苯乙烯板，長89cm，寬59cm，厚3cm。上面有直徑為3cm的種植孔，孔間距為8cm×12cm。株距可以根據不同作物的需要進行調整。栽培板的使用壽命也在10年以上。
3.供排液裝置和營養液循環
在水培設施中，營養液通常由水泵泵入栽培床。床內水位為5-8厘米深，栽培床加液設施由鐵質或塑料加液主管和塑料加液支管組成，塑料支管上每隔65438±0.5米開有壹個直徑為3毫米的孔..營養液通過小孔流入栽培床。營養液的循環方式是由水泵將營養液從營養液罐中抽出，通過總加液管和分加液管進入栽培床，被作物的根部吸取。高於排水口的營養液通過排水溝沿排水口流回營養液罐，完成壹個循環。
適合水培的葉菜品種適合水培的葉菜品種很多。北京蔬菜研究中心試驗成功的適合水培的葉菜品種有生菜、菊苣、芥藍、菜心、油菜、大白菜、薺菜、大葉芥菜、羽衣甘藍、紫背天葵、豆瓣菜、水芹、芹菜、三葉草、莧菜、韭菜、馬鈴薯等。
編輯這壹段無土栽培應用領域1，用於反季節和高檔園藝產品的生產。
目前大多數國家采用無土栽培生產清潔、優質、高檔、新鮮、高產的蔬菜產品，多用於反季節和長季節栽培。比如，近年來，無土栽培技術在厚皮甜瓜東移南遷的過程中發揮了巨大作用。采用專用設備和有機基質栽培技術，為我國南方甜瓜栽培提供了有效途徑，早春和秋冬茬栽培，經濟效益可觀；
此外，無土栽培還可用於花卉，多用於栽培切花和盆花用草本木本花卉，花朵大、顏色鮮艷、花期長、香味濃，特別受家庭、酒店等場所的歡迎。此外，草藥栽培和食用菌無土栽培也有同樣的效果。
2、在沙漠、荒地、礁島、鹽堿地進行作物生產。
無土栽培可用於在薄灘、鹽堿地、沙漠、礁島、南北極等不適宜土壤栽培的貧瘠土地上大規模生產蔬菜和花卉。，效果不錯。在中國，它直接關系到國家安全和經濟安全，意義重大。如新疆吐魯番西北園藝作物無土栽培中心在戈壁灘上建設了112日光溫室，面積34.2hm2，蔬菜作物采用沙基質栽培，產品銷往國內外市場，取得了良好的經濟效益和社會效益。
3.設施園藝中的應用
無土栽培技術作為解決溫室等園藝保護設施連作障礙的有效途徑，已在世界範圍內得到廣泛應用。在我國設施園藝快速發展的今天，這壹點顯得更加重要。中國有90萬公頃的溫室大棚，已經成為世界第壹大國。然而，由於長期的土壤栽培，連作障礙日益嚴重，直接影響了設施園藝的生產效率和可持續發展。各種適合中國國情的無土栽培形式在解決設施園藝連作障礙方面發揮了重要作用。
4.家庭應用
利用無土栽培在自家庭院、陽臺、屋頂種植花卉、蔬菜，不僅具有娛樂性，還具有壹定的觀賞和食用價值，操作方便，幹凈衛生，可以美化環境。
5.在太空農業中的應用
隨著航天事業的發展和人類在太空生活的需要，在太空中無土栽培綠色植物是最有效的方法。無土栽培技術的研究和應用在航天農業中發揮著重要作用。例如，美國肯尼迪航天中心在無土栽培生產宇航員在太空所需的食物方面做了大量的研究和應用工作，壹些糧食作物和蔬菜作物已經培育成功，取得了良好的效果。