無土栽培,不用土壤，用溶液培養植物的方法，包括水培和沙培。19世紀中，W．克諾普等發展了這種方法。到20世紀30年代開始把這種技術應用到農業生產上。在二十一世紀人們進一步改進技術，使得無土栽培發展起來。

一、無土育苗概念

基質育苗

營養液育苗

不用土壤，而用非土壤的固體材料作基質，澆營養液，或不用任何基質，而利用水培或霧培的方式進行育苗，稱為無土育苗。按是否利用基質，又可分為基質育苗和營養液育苗，前者是利用蛭石、珍珠巖、巖棉等基質并澆灌營養液苗；后者不用任何基質，只利用某些支撐物和營養液。

二、無土育苗的優點

幼苗生長迅速，苗齡短，根系發育好，幼苗健壯、整齊，定植后緩苗時間短，易成活。不論是基質育苗還是營養液育苗，都可保證水分和養分供應充足，基質通氣良好。同時，無土育苗便于科學、規范管理。

三、無土育苗的必要性

無土栽培泥炭

無土栽培蛭石

無土栽培是用非土壤的基質,供應營養液或完全利用營養液的栽培技術,要求最佳的根際環境。采用無土育苗方式培育的幼苗,定植后,因根系發育好,根際環境和無土栽培相適應,定植后不傷根，易成活，一般沒有緩苗期。同時，無土育苗還可避免土壤育苗帶來的土傳病害和線蟲害。因此，無土栽培一定要采用無土育苗。

無土栽培中用人工配制的培養液，供給植物礦物營養的需要。為使植株得以豎立，可用石英砂、蛭石、泥炭、鋸屑、塑料等作為支持介質，并可保持根系的通氣。多年的實踐證明，大豆、菜豆、豌豆、小麥、水稻、燕麥、甜菜、馬鈴薯、甘藍、葉萵苣、番茄、黃瓜等作物，無土栽培的產量都比土壤栽培的高。

四、無土栽培方法

無土栽培的方法無土栽培的方法很多，目前生產上常用有水培、霧（氣）培、基質栽培 。

1.水培

水培

水培是指植物根系直接與營養液接觸，不用基質的栽培方法。最早的水培是將植物根系浸入營養液中生長，這種方式會出現缺O2現象，影響根系呼吸，嚴重時造成料根死亡。為了解決供O2 問題，英國Cooper在1973年提出了營養液膜法的水培方式，簡稱”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一層很薄的營養液（0.5－1厘米）層，不斷循環流經作物根系，既保證不斷供給作物水分和養分，又不斷供給根系新鮮O2。NFT法栽培作物，灌溉技術大大簡化，不必每天計算作物需水量，營養元素均衡供給。根系與土壤隔離，可避免各種土傳病害，也無需進行土壤消毒。

此方法栽培植物直接從溶液中吸取營養,相應根系須根發達,主根明顯比露地栽培退化. 例:黃瓜無限型生長,主蔓可達10----15M 主根 根系: 45CM

2.霧（氣）培

霧培

又稱氣增或霧氣培。它是將營養液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根系上，根系懸掛于容器的空間內部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距離鉆孔，于孔中栽培作物。兩塊泡沫板斜搭成三角形，形成空間，供液管道在三角形空間內通過，向懸垂下來的根系上噴霧。一般每間隔2－3分鐘噴霧幾秒鐘，營養液循環利用，同時保證作物根系有充足的氧氣。但此方法設備費用太高，需要消耗大量電能，且不能停電，沒有緩沖的余地，目前還只限于科學研究應用，未進行大面積生產，因此最好不要用此方法。此方法栽培植物機理同水培因此根系狀況同水培.

3.基質栽培

基質栽培是無土栽培中推廣面積最大的一種方式。它是將作物的根系固定在有機或無機的基質中，通過滴灌或細流灌溉的方法，供給作物營養液。栽培基質可以裝入塑料袋內，或鋪于栽培溝或槽內。基質栽培的營養液是不循環的，稱為開路系統，這可以避免病害通過營養液的循環而傳播。

基質栽培緩沖能力強，不存在水分、養分與供O2之間的矛盾，且設備較水增和霧培簡單，甚至可不需要動力，所以投資少、成本低，生產中普遍采用。從我國現狀出發，基質栽培是最有現實意義的一種方式。

歐洲許多國家目前應用較多的基質是巖棉（rockwool），它是由60％的輝綠巖，20％石灰石和20％的焦碳混合后，在1600℃的高溫下煅燒熔化，再噴成直徑為0.005毫米的纖維，而后冷卻壓成板塊或各種形狀。巖棉的優點是可形成系列產品（巖棉栓、塊、板等），使用搬運方便，并可進行消毒后多次使用。但是使用幾年后就不能再利用，廢巖棉的處理比較困難，在使用巖棉栽培面積最大的荷蘭，已形成公害。所以，日本現在有些人主張開發利用有機基質，使用后可翻入土壤中做肥料而不污染環境。此種方法因為有基質的參與,實際操作中可能會見到主根的長度比一般無土栽培可能長,但是就黃瓜的表現主根一般不超過60CM。

基質栽培

五、無土栽培技術要點

不論采用何種類型的無土栽培，幾個最基本的環節必須掌握，無土栽培時營養液必須溶解在水中，然后供給植物根系。基質栽培時，營養液澆在基質中，而后被作物根系吸收。所以對水質、營養液和所用的

1.水質

水質與營養液的配制有密切關系。水質標準的主要指標是電導度（EC），pH值和有害物質含量是否超標。

電導度（EC）是溶液含鹽濃度的指標，通常用毫西門子（mS）表示。各種作物耐鹽性不同，耐鹽性強的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘藍類。耐鹽中等(EC=4mS)，如黃瓜、菜豆、甜椒等。無土栽培對水質要求嚴格，尤其是水培，因為它不象土栽培具有緩沖能力，所以許多元素含量都比土壤栽培允許的濃度標準低，否則就會發生毒害，一些農田用水不一定適合無土栽培，收集雨水做無土栽培，是很好的方法。無土栽培的水，pH值不要太高或太低，因為一般作物對營養液pH值的要求從中性為好，如果水質本身pH值偏低，就要用酸或堿進行調整，既浪費藥品又費時費工。

2.營養液

營養液是無土栽培的關鍵，不同作物要求不同的營養液配方。目前世界上發表的配方很多，但大同小異，因為最初的配方本源于對土壤浸提液的化學成分分析。營養液配方中，差別最大的是其中氮和鉀的比例。

配制營養液要考慮到化學試劑的純度和成本，生產上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液（原源），再進行稀釋，可以節省容器便于保存。需將含鈣的物質單獨盛在一容器內，使用時將母液稀釋后再與含鈣物質的稀釋液相混合，盡量避免形成沉淀。營養液的pH值要經過測定，必須調整到適于作物生育的PH值范圍，水增時尤其要注意pH值的調整，以免發生毒害。

3.基質的理化性狀

用于無土栽培的基質種類很多。可根據當地基質來源，因地制宜地加以選擇，盡量選用原料豐富易得、價格低廉、理化性狀好的材料做為無土栽培的基質。

無土栽培對基質的要求是：

（1）具有一定大小的固形物質。這會影響基質是否具有良好的物理性狀。基質顆粒大小會影響容量。孔隙度、空氣和水的含量。按著粒徑大小可分為五級、即：1毫米；1－5毫米；5－10毫米；10－20毫米；20－50毫米。可以根據栽培作物種類、根系生長特點、當地資狀況加以選擇。

（2）具有良好的物理性質。基質必須疏松，保水保肥又透氣。南京農業大學吳志行等研究認為，對蔬菜作物比較理想的基質，其粒徑最好以0.5-10毫米，總孔隙度>55％，容重為0.1-0.8克?厘米－3，空氣容積為25－30％，基質的水氣比為1：4。

（3）具有穩定的化學性狀，本身不含有害成分，不使營養液發生變化。基質的化學性狀主要指以下幾方面： PH值：反應基質的酸堿度，非常重要。它會影響營養液的pH值及成分變化。PH＝6－7被認為是理想的基質。

電導度(EC)：反映已經電離的鹽類溶液濃度，直接影響營養液的成分和作物根系對各種元素的吸收。 緩沖能力：反映基對肥料迅速改變pH值的緩沖能力，要求緩沖能力越強越好。

鹽基代換量：是指在pH＝7時測定的可替換的陽離子含量。一般有機機質如樹皮、鋸未、草炭等可代換的物質多；無機基質中蛭石可代換物質較多，而其它惰性基質則可代換物質就很少。

（4）要求基質取材方便，來源廣泛，價格低廉。在無土栽培中，基質的作用是固定和支持作物；吸附營養液；增強根系的透氣性。基質是十分重要的材料，直接關系栽培的成敗。基質栽培時，一定要按上述幾個方面嚴格選擇。北京農業大學園藝系通過1986－1987年的試驗研究，在黃瓜基質栽培時，營養液與基質之間存在著顯著的交互作用，互為影響又互相補充。所以水培時的營養液配方，在基質栽培時，特別是使用有機基質時，會受基質本身元素成分含量、可代換程度等等因素的影響，而使配方的栽培效果發生變化，這是應當加以考慮的問題，不能生搬硬套。

4.供液系統

無土栽培供液方式很多，有營養液膜（NFT）灌溉法、漫灌法、雙壁管式灌溉系統、滴灌系統、虹吸法、噴霧法和人工澆灌等。歸納起來可以分為循環水（閉路系統）和非循環水（開路系統）兩大類。目前生產中應用較多的是營養液膜法和滴灌法。 

（1）營養液膜法（NET）

①備三個母液貯液灌（槽）。一個盛硝酸鈣母液，一個盛其它營養元素的母液，另一個盛磷酸或硝酸，用以調節營養液的pH。

②貯液槽。貯存稀釋后的營養液，用泵將其液由栽培床高的一端的送入，由低的一端回流。液槽大小與栽培面積有關，一般1000平方米要求貯液槽容量為4－5噸。貯液槽的另一個作用就是回收由回流管路流回的營養液。

③過濾裝置。在營養液的進水口和出水口要求安裝過濾器，以保證營養液清潔，不會造成供液系統堵塞。

（2）滴灌系統的灌溉方法

①備兩個濃縮的營養液罐，存放母液。一個液罐中含有鈣元素，另一個是不含鈣的其它元素。

②濃酸罐。用業調節營養液的PH。

③貯液槽。用來盛按要求稀釋好的營養液。一般300－400平方米的面積，貯液槽的容積1－1.5噸即可。貯液槽的高度與供液距離有關，只要高于1米，就可供30－40米的距離。如果用泵抽，則貯液槽高度不受限制。甚至可在地下設置。

④管路系統。用各種直徑的黑色塑料管，不能用白色，以避免藻類的孳生。

⑤滴頭。固定在作物根際附近的供液裝置，常用的有孔口式滴頭和線性發絲管。孔口式滴頭在低壓供液系統中流量不太均勻，發絲管比較均勻。但共同的問題是易堵塞，所以在貯液槽的進出口處，也必須安裝過濾器，濾出雜質。