粮食蔬菜瓜果无土栽培方面的新技术研究

曹春雷 陈亭亭 郑磊

[摘要]随着农业技术的发展，无土栽培技术得到了飞速发展，利用无土栽培技术科学种植粮食蔬菜瓜果，不仅可在一定程度上解决耕地危机，还能发展无公害农业，对于提升农作物品质、满足人们对物质水平的要求具有重要意义。本文分析了无土栽培的意义、类型与实施要点，介绍了当前无土栽培技术成果，并尝试探讨了无土栽培技术的应用与发展趋势。

[关键词]无土栽培;粮食蔬菜瓜果;技术成果

中图分类号：S63 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202005

随着生活水平的提升，人们对无公害农产品的要求越来越高，这在一定程度上也推动了农业的发展。早在20世纪30年代，我国就开始研究无土栽培技术，这是一项通过人造环境来代替自然土壤进行作物栽培的技术，是现代科学技术在农业生产中的应用，代表着当代先进的生产方式。使用无土栽培技术来进行粮食蔬菜瓜果栽培已成为未来粮食果蔬种植的发展方向[1]。

1 无土栽培的意义

虽然我国地大物博，但可供耕种的土地面积有限，尤其是随着经济的发展及城镇化进程的不断推进，很多地区都出现了土壤污染及耕地面积减少等问题，土壤资源问题日益凸显，而无土栽培技术的出现在一定程度上缓解了人类发展与耕地资源紧缺之间的矛盾。无土栽培法又称为营养液栽培法，是一种不依赖自然土壤的新型栽培方式，不再受到土地条件的制约，而是通过将植物生长所需的营养物质溶解在水里，以形成营养液来供给植物生长[2]。采用无土栽培法可实现在盐碱地、沙地、楼顶等区域进行种植，从而拓寬农业生产空间，还能有效防止传染性土壤伤害的产生，进而有效扩大农作物的种植规模。并且采用无土栽培法对农作物生长营养供应的可控性更强，依托自动化设备，不仅可以实现工业化与批量化生产，还能提升化肥、水资源的使用效率，通过更少的劳动强度实现质量更好、产量更高且绿色无污染的农作物种植效果，在增产创收、推进绿色农业发展方面发挥着重要作用。

2 无土栽培的类型与实施要点

无土栽培技术已发展成为较成熟的农业技术，具有广阔的应用空间，目前已在反季节性蔬菜产品种植、观赏性蔬菜种植、自然条件相对较差的特殊地区以及太空农业等方面得到了广泛的应用。目前无土栽培技术分为有机营养无土栽培、无机营养无土栽培两种，在粮食蔬菜瓜果的种植与应用时应明确区分，并熟练掌握各自的应用要点。

2.1 无机营养无土栽培实施要点

首先，应结合粮食蔬菜瓜果等农作物生产需求，合理分配有机基质与无机基质的比例，并充分进行混合，然后通过消毒箱、福尔马林溶液等方式对基质进行合理消毒。其次，准备好基质后就可以开始配置营养液，应按照农作物的生长需求准确称量、调整酸碱度，配置母液及工业营养液，并全程把控营养液浓度、温度，调整营养液酸碱度，使营养液酸碱度稳定处于5.5～6.5，同时不定时搅拌营养液或依托充气泵等设备对营养液的含氧量进行调整。另外，还应定期更新营养液，更新频率不得低于3周/次。最后，为保障灌溉的精准性与针对性，应准确安装供液系统，确保输液管道设计与滴液装置布局的合理性。

2.2 有机营养无土栽培技术实施要点

在进行有机营养无土栽培时，首先，应科学处理有机肥，使其能够充分发酵腐熟，然后再进行干燥处理，待其完全干燥后进行粉碎处理并过筛。其次，应科学配置栽培基质。实践证明，炉渣与草炭比例配置时，最佳比例为6∶4;河沙与椰壳的最佳比例为1∶1;锯末、炉渣、葵花杆三者的最佳配置比例为3∶2∶5;在进行珍珠岩与草炭比例配置时，两者最佳比例为3∶7[3-4]。再次，应建立蔬菜栽培槽、供液系统等系统化栽培设备，并在供液系统出水口配置过滤器，以提升营养液的干净度。从次，应在有机种植过程中加强对无土栽培的施肥管理，在种植前应在基质内适当填充有机肥料来增加基肥，种植20d后应每间隔10～15d就适当追肥。值得注意的是，施肥阶段应按照农作物实际生长需求选择适量的肥料将其均匀撒在基质内部，并最好与蔬菜根基之间间隔5cm[5]。通常情况下，每平方米基质所需的氮肥含量为80～100g，磷肥为30～50g，钾肥为50～180g，具体施肥量应结合农作物种类与生长需求而定。最后，应加强对有机无土栽培基质水分的管理，在种植前1d应灌溉足够的水源，之后每天应灌溉2次，以确保基质含水率保持在60%～85%。当农作物成型后，则需结合农作物的大小及天气情况来合理控制浇水量，通常情况下阴雨天无需浇水，冬季则两天浇一次水。

3 粮食蔬菜瓜果无土栽培的新技术

3.1 固体基质培养

北方硬水区水源中钙镁离子含量高，不适合直接进行水培养，但可以将当地的木渣、草灰、炉屑等固体作为无土培养基质。固体基质主要分为有机生态型基质和袋型、槽型、垄型基质。前者是国内最早研发的高效固体基质培养体系，有效解决了我国无土栽培发展中遇到的各种投资与效益问题。它是将蒿杆粉、鸡粪等物质进行高温发酵消毒后，按照一定的比例加入栽培基质中，然后在基质上铺软滴灌，这种方式既简单又节约[6]。后者是结合农作物生长需求从基质中选择单种或者多种比例，然后将其放置在塑料袋或者其他形状的基质里，通过在上面放置滴灌设备进行营养液滴灌，这种方式应用范围更广。

3.2 水源培养

水源培养分为营养液膜培养法与浮板毛管水培法。前者是沿海地区发达城市于20世纪80年代从国外引进的水培技术，通过这种水培方式栽培的作物，其根部只需接触栽培槽槽底浅液流即可吸水吸肥，很好地解决了植物根吸水与吸氧的问题，但这种方式对水电的依赖性很高，一旦停水停电就会导致液流不稳，从而影响农作物的生长[7]。后者则有效弥补了营养液膜培养法对水电的依赖，它通过分根法将一部分根伸展到位于液面的湿毡泡沫浮板上，这样位于浮板上的根可吸收氧气，位于浮板下的根可以伸入营养液中吸收水分化肥，这种模式在含氧量少、水温高的地区同样适用。

3.3 气雾培养

气雾栽培是近两年新开发的无土培养方法，它是将农作物悬挂在密封的栽培设施中，将其根部裸露在外面，通过喷雾设备将营养液雾化成雾滴状，然后喷射至植物根部，为其提供水分与养分，运用这种方式可有效降低农作物中硝酸盐的含量。

4 无土栽培技术的应用及发展趋势

对粮食蔬菜瓜果进行无土栽培时，受到土地条件约束较少，对水源、肥料的利用率更高，不仅可用于工业化大量生产，还能提高农作物的栽培品质与质量。目前研发适用于亚热带与热带地区的无土栽培技术的重要性不断凸显，一方面要将基质改良为无污染的商业化轻基质，另一方面要加强对无土栽培防护设备的研发，提高农作物种植过程中对高温、低溫、台风、雪压等恶劣天气的应对能力。此外，基质和营养液再利用技术、海水海盐利用技术等高成效技术将是未来无土培养技术的重要发展方向[8]。

5结 论

综上所述，固体基质培养中要按照合理的比例配置有机生态型基质，而袋型、槽型、垄型基质要与滴灌设备配合使用;水源培养中，营养液膜培养法虽然能够解决植物根吸水与吸氧的问题，然而其对水的依赖性很高，浮板毛管水培法刚好可以弥补这一缺陷，并且适合在含氧量少、水温高的地区使用;气雾培养特点是根部裸露在外，通过喷射的方法为农作物提供营养物质，这种方式有效降低了农作物中硝酸盐的含量。通过对无土栽植技术进行分析，可以看出该技术既可以提高农作物的产量，又具有节能环保的特点。

参考文献

[1]刘俊南.微喷灌溉系统的管路布置及水力计算[J].河南水利与南水北调，2018，47（8）：32-34.

[2]席尚明.节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].当代农机，2019（6）：61-63.

[3]谢楠.温室膜下微喷灌溉对芹菜生长及产量的影响[J].水利科学与寒区工程，2019，2（3）：30-32.

[4]李明珠.无土栽培技术现状及其应用探究[J].现代园艺，2016（16）：28.

[5]刘婧.无土栽培技术的应用与发展[J].北方园艺，2012（16）：204-206.

[6]张路.气雾栽培对叶菜类蔬菜营养品质影响的研究[D].杭州：浙江农林大学，2012.

[7]张化超.绿色农业种植技术的优势及推广对策[J].粮食科技与经济，2020，45（1）：102-103.

[8]陈利.无土栽培的优越性和实用性分析[J].农业与技术，2016，36（11）：16-17.