利用营养液栽培作物的方法。由于不用自然土壤，作物完全在营养液中生长（或者用基质固定植株而浇灌营养液），所以称无土栽培，又称营养液栽培或水培。无土栽培的主要设备包括栽培床，营养液循环和灌溉系统，基质和测试仪表等。用人工创造良好的根系环境取代土壤环境，能够充分满足作物对矿质营养、水分、气体条件的需要，所以，无土栽培的作物生长好、产量高、品质优良，一般与保护地设施相结合，栽培黄瓜、番茄、莴苣、草莓、芹菜等。

无土栽培改善了根系的供气、供水及矿质营养条件，使根系的吸收代谢功能大为提高，奠定了作物稳产高产的基础。无土栽培为作物提供良好的通气条件；为蔬菜提供了充足的水分和提高吸水功能所需的其他条件，即避免了土栽作物的吸水过程常受到土壤供水状况、土壤透气、土温、土壤溶液浓度等因素的制约而影响根系吸收的缺点；无土栽培作物的矿质营养条件比土壤栽培优越。它按作物不同生育期充分供给所需要的矿质营养，并改善了吸收矿质营养的环境条件，因此不存在缺肥和因环境条件不良阻碍根系吸肥的问题。此外，无土栽培还可以通过人工调节营养控制作物的生长发育，使它向着有利于增产的方向发展。

无土栽培还有其他优点：①作物产量高，质量好。②节省肥、水用量。③防止土壤连作病害及土壤盐分积累造成的生理障碍。④栽培地点的选择受土壤、地形的局限较小，空闲荒地、河滩地、盐碱地以及城市楼顶、阳台都可以栽培。⑤有利于保护栽培向机械化、自动化、现代化的管理方向发展。⑥产品清洁卫生，无污染。无土栽培是农业科学技术发展到一定阶段的新技术，在应用时要考虑到它的技术和设备条件。

19世纪中叶，科学家开始用无土栽培作为研究植物营养和生理的一种手段，特别是德国科学家萨奇斯（J.V.Sachs，1860）等人的研究工作，为以后无土栽培的理论发展和实践应用奠定了基础。1931年美国格雷凯（W.F.Gericke）曾用营养液栽培出一株番茄，高达7.5米，产果14公斤，他还用营养液成功地栽培出萝卜、胡萝卜、马铃薯及一些花卉等。直至20世纪40年代，无土栽培才被大面积地用于生产。如二次世界大战期间，美国、英国曾在太平洋的威克岛及伊拉克沙漠的空军基地成功地用营养液栽培蔬菜。此后，意大利、荷兰、德国、瑞典、西班牙、苏联、美国、日本、印度、斯里兰卡等国家都先后建立起了无土栽培基地或水培场。墨西哥、中亚等缺淡水地区，则将海水淡化用于无土栽培。不少国家在无土栽培中还应用了自控栽培装置，微电脑控制系统等先进技术。1955年第14届国际园艺学会开会期间，成立了国际无土栽培工作组（IWOSC），1980年改为国际无土栽培学会（ISOSC）。中国无土栽培技术的研究和应用工作起步较晚。20世纪70年代中期，首先在营养液育苗方面开展研究与推广，此后在蔬菜保护地栽培及露地栽培方面进行了试验和推广。山东农业大学园艺系从1975年开始在温室内对无土栽培西瓜、黄瓜、番茄、白菜等多种作物的栽培效果，营养液配方以及番茄无土多层栽培进行了研究。其后，不少研究单位，大专院校以及生产单位相继进行了这方面的研究和应用。1985年7月，在河北省石家庄市成立中国第一个群众性的无土栽培协作组织——无土栽培学组，归属于中国农业工程学会植物环境工程专业委员会（现名设施园艺工程专业委员会）。

无土栽培在世界各国的分类有很多种，但归纳起来大体可分为基质栽培和无基质栽培两大类，每一类又有多种栽培方法。

在容器或栽培床内装填一定数量的基质，浇灌营养液栽培作物的方法。基质是无土栽培中用以固定作物的固形物质，它同时具有吸附营养液，改善根际透气性等功能（即具有良好的物理性质，容重为1左右，总孔隙度大于60～80%，其中大孔隙度占20～30%，能提供20%容量的空气和20～30%容易被利用的水分）；有稳定的化学性质，如pH值、电导度、缓冲能力、盐基交换量等，不含有毒物质；取材方便，价格低廉。基质可分为有机基质和无机基质两类，有机基质包括：①泥炭。由半分解的水生、沼泽湿地生、藓沼生或沼泽生的植被组成，分为藓类泥炭和苔草泥炭两大类。依照其分解的难易程度，分为高位泥炭、中位泥炭、低位泥炭。其中藓类泥炭有较高的持水能力（吸水后10倍于干重）、pH为3.8～4.5，并含有少量的氮，不含磷、钾，不易分解，属高位泥炭，适合作无土栽培基质用。②锯木屑。来源广泛，除含有有毒物质的树种外，一般树种的锯木屑都可利用。③炭化稻糠。稻谷颖壳经炭化处理而成，质地疏松，保温性较强，含有少量磷、钾、镁和数种微量元素，pH值8以上，使用前应用清水浸泡、冲洗。它的使用期较短，多用于营养液育苗。无机基质包括：①砂。是砂培的主要基质，粒径以0.1～2.0毫米为宜，含有部分铁、锰、硼、锌等元素。②蛭石。次生云母矿石经1000℃以上高温处理后的产品，质轻，透气性和保湿性强，具有良好的缓冲性。③岩棉。以玄武岩、辉绿岩为主要原料，经高温熔融制成的人造无机纤维，直径为0.05毫米，多用作建筑保温材料。无土栽培用的岩棉需添加酚醛树酯粘合剂，经硬化处理后加入亲水剂使其吸水良好，一般呈碱性，使用时用弱酸调节pH值达5.8，压成块状或板状，经消毒后可使用。

基质栽培常用的种植方法有以下几种：①钵（或盆）栽法。在栽培钵（或盆）里填充基质，栽培作物。从钵（或盆）的上部供营养液，下部设排液管，排出的营养液回收于贮液器内再利用（图1），适宜于小面积分散栽培蔬菜和花卉等。②槽栽培法。由栽培槽（床）、贮液池、供液管、泵和时间控制器等组成，在槽（床）内填装沙砾等基质，由底部用泵强制供液，回液时间由时间控制器控制。③袋培法。在塑料薄膜袋内填装基质栽培作物，用滴灌法供液，不循环使用。以珍珠岩、锯木屑、树皮、泥炭等为基质。常用来栽培果类蔬菜。自70年代后，此法在欧、美各国兴起，较简单实用。④岩棉栽培法。将岩棉制成边长为7～8厘米的小块，小块一面的中央有1.5厘米直径的小孔，按一定距离摆放在栽培床中，用滴灌供液，用来播种或移苗。常用以栽培果菜类蔬菜。

图1 砂砾盆栽法装置示意图

包括水培和雾培。水培，即植物的根连续或断续地浸在营养液中生长，不需要基质的栽培方法（图2），但往往因营养液中氧气不足而影响作物生长，要增设加氧设备和措施。1973年印度肖尔托·道格拉斯（Sholto Douglas）在第3届国际无土栽培会议上提出了营养液膜技术（Nutient Film Technique，简称NFT）（图3），其原理是使一层很薄的营养液（液层厚0.3厘米）在栽培槽中不断流经根系，较好地解决了营养液中氧气供应不足的问题。另一种类似营养液膜技术的水培装置叫浮动水培法，该装置包括栽培床、塑料带孔盖板、电泵和时间控制器等。栽培床的下部为波形槽，槽上有带孔盖板，作物栽种在孔内，根浸在盖板下波形槽内的营养液中，营养液是流动的，无需供氧设备。雾培，即作物根系悬挂在栽培槽内，用间断喷雾的方法供给营养液（图4）。特点是供液、供氧良好，但对喷雾系统的工艺要求较高，根系周围温度易受外界气温的影响。水培和雾培都是很好的栽培方法，因对设备条件要求较高，如果供液不及时则根毛很快死亡，少数植株得病则很快蔓延，所以实际生产面积正在扩大。

图3 营养液膜栽培装置示意图

图2 水培装置示意图

图4 雾培装置示意图

把作物生长发育所需要的矿质营养物质溶于水，配成营养液。

无土栽培中作物矿质营养和水分的主要来源。它的组成不但包含作物所需要的完全成分，而且要有适合的浓度和pH值等。要求配制方便，价格便宜，适合生产者使用。营养液所包含的矿质元素必须以化合物的形态溶于水并分解成离子，方能为根部吸收。它的组成和浓度，一般根据作物生育过程中最佳的土壤溶液的成分及浓度、植物体元素成分及浓度范围、作物正常生长时吸收的矿质元素量等确定，这些都需要经过试验、测定取得数据。一般含量占作物体干重千分之几以上的营养元素称大量元素，包括氮、磷、钾、钙、镁、硫等；含量占作物体干重万分之几以下的营养元素称微量元素，主要有铁、硼、锰、锌、铜等。它们对作物来说都是同等重要的，不能相互代替。作物对营养液大量元素浓度的适应范围及适宜的营养液浓度范围见表1。几种果菜和绿叶蔬菜的营养液浓度见表2。营养液大量元素浓度确定之后，即可根据组成浓度配肥料，成为营养液的配方。营养液的元素成分配比种类很多，世界上曾发表过几百种，但主要差异在于氮和钾的比例。表3介绍的是本世纪50年代到80年代通用营养液元素成分及用量。配制营养液的氮肥应以硝态氮为主，特别注意氮的用量，过硬的水不宜使用或者要经过处理后再使用。有机质肥或有机发酵物中含有的有机成分不易被植物吸收，不宜作为营养液的肥源。

表2 几种主要蔬菜作物营养液成分配比

表1 作物营养液成分浓度范围

表3 无土栽培营养液元素成分及用量表

营养液的酸碱程度影响营养液中养分的存在状态、转化和有效性。多数蔬菜作物要求的营养液pH值在5.5～6.5范围内，为微酸性。营养液pH值常受水质、基质以及作物根系呼吸代谢影响，难以适合作物所要求的适宜值。因此，在配营养液之前或在使用过程中须及时测定，并用硫酸（或盐酸）或氢氧化钠校正，达到适宜的pH值。

营养液使用一段时间后，因作物吸收及蒸发作用，使矿质营养和水分不断减少，必须定期进行补充。补充的办法很多，常用电导仪测定营养液全盐浓度，根据这个浓度来确定需补充的量。多数作物生长要求营养液的适温范围为15～28℃，长时间高于30℃则生长不良，低于15℃则发生严重的生理障碍。除雾培法以外，无土栽培装置应使营养液保持流动状态或与空气有足够的接触面，或者有供氧装置。在强光照或高温条件下作物耗铁量增加，容易发生缺铁症；pH值偏高会降低铁的有效性。铁的浓度超过4ppm时对作物产生毒害。在营养液呈中性或微碱性条件下，选用螯合铁或柠檬酸铁可解决缺铁问题。无土栽培设施内病原菌不易受到其他微生物的抑制，所以传播很快，必须对保护地设施、栽培床、基质和用具等用1～2%的福尔马林液喷洒或浸泡消毒，也可用紫外线消毒。如果不循环使用营养液，可减轻病害传播。

下面以温室、塑料大棚无土栽培番茄、黄瓜为例叙述栽培技术要点。

（育苗技术见）。

番茄幼苗长出6～7片真叶，黄瓜长出4片真叶进行栽植。栽植时尽量保持根系完整。番茄苗宜深栽，促使更多地生根。黄瓜苗栽植不宜过深。栽培密度：番茄每平方米3～4株，黄瓜每平方米2～3株。冬春茬应比秋冬茬密度大。

水培一般需连续供液，雾培和基质栽培一般断续供液。基质栽培通常白天日出后每隔3～4小时供液一次，日落后停止，而雾培法则昼夜断续供液。晴天供液量可大于阴天，作物旺盛生长期比生长前期多。黄瓜的供液量应多于番茄。

结果期白天气温的适宜范围，黄瓜为23～32℃，番茄为22～28℃。幼苗期对气温的适应性较强，适温范围比结果期低2～4℃。根系的适温范围较小，黄瓜白天温度为20～25℃，夜间为18～23℃；番茄白天温度为18～25℃，夜间为18～25℃。

（见）。

植株调整包括整枝、支架、绑蔓、生长调节剂的应用等。

无土栽培病害的发生发展比土壤栽培轻，但是如果病原污染营养液，则蔓延非常迅速。因此，应重视消毒管理，采取综合防病措施。常见的病害有番茄萎凋病（Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici）、黄瓜枯萎病（F.oxysporum f.sp.cucumerinum）、黄瓜疫病（Phytophthora melonis）等。

参考书目

马太和著：《无土栽培》（修订版），北京出版社，1983。