無土栽培

無土栽培（soilless culture）不用土壤，用其它東西培養植物的方法，包括水培、霧（氣）培、基質栽培。19世紀中，W．克諾普等發明了這種方法。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。

無土栽培中用人工配製的培養液，供給植物礦物營養的需要。無土栽培是一種不用天然土壤而採用含有植物生長發育必需元素的營養液來提供營養，使植物正常完成整個生命周期的栽培技術。在無土栽培技術中，能否為植物提供一種比例協調，濃度適量的營養液，是栽培成功的關鍵。

表中列出了幾種常用的營養液配方。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，並可保持根系的通氣。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。由於植物對養分的要求因種類和生長發育的階段而異，所以配方也要相應地改變，例如葉菜類需要較多的氮素（N），N可以促進葉片的生長；番茄、黃瓜要開花結果，比葉菜類需要較多的P，K，Ca，需要的N則比葉菜類少些。生長發育時期不同，植物對營養元素的需要也不一樣。對苗期的番茄培養液里的N，P，K等元素可以少些；長大以後，就要增加其供應量。夏季日照長，光強、溫度都高，番茄需要的N比秋季、初冬時多。在秋季、初冬生長的番茄要求較多的K，以改善其果實的質量。培養同一種植物，在它的一生中也要不斷地修改培養液的配方。

無土栽培所用的培養液可以循環使用。配好的培養液經過植物對離子的選擇性吸收，某些離子的濃度降低得比另一些離子快，各元素間比例和pH值都發生變化，逐漸不適合植物需要。所以每隔一段時間，要用NaOH或HCI調節培養液的pH，並補充濃度降低較多的元素。由於pH和某些離子的濃度可用選擇性電極連續測定，所以可以自動控制所加酸、鹼或補充元素的量。但這種循環使用不能無限制地繼續下去。用固體惰性介質加培養液培養時，也要定期排出營養液，或用點灌培養液的方法，供給植物根部足夠的氧。當植物蒸騰旺盛的時候，培養液的濃度增加，這時需補充些水。無土栽培成功的關鍵在於管理好所用的培養液，使之符合最優營養狀態的需要。

無土栽培中營養液成分易於控制。而且可以隨時調節，在光照、溫度適宜而沒有土壤的地方，如沙漠、海灘、荒島，只要有一定量的淡水供應，便可進行。大都市的近郊和家庭也可用無土栽培法種蔬菜花卉。

19世紀中葉，德國科學家Van Leibig建立了礦質營養理論的雛形，奠定了現代無土栽培技術的理論基礎。Sachs和Knop在1860年前後成功地在營養液中種植植物，建立了沿用至今的用礦質營養液培養植物的方法，並逐步演變成現代的無土栽培技術。1929年，美國的Gericke進行了大規規模的無土栽培研究，用營養液種出了高達7.5m的番茄，單株收果實14kg。20世紀40年代，無土栽培作為一種新的栽培方法，陸續用於農業生產。不少國家都先後建立起了無土栽培基地，有的還建起了溫室。在第二次世界大戰期間，英國空軍在伊拉克沙漠、美國在太平洋的威克島曾先後用無土栽培的方法生產蔬菜，供應戰時的需要。後來，不同國家開始應用無土栽培的技術，並獲得較大的發展。1955年，在荷蘭舉行的第14屆國際園藝會議期間，一些無土栽培研究者發起成立了國際無土栽培組（簡稱IWOSC），1980年改稱為無土栽培學會（簡稱ISOSC）。

我國無土栽培的研究和生產應用始於20世紀70年代，主要是水稻無土育秧，蔬菜作物無土育苗。1980年全國成立了蔬菜工廠化育苗協作組，除研究無土育苗外，還進行了保護地無土栽培技術研究。2016年中科院植物研究所和福建三安集團建立起世界最大面積的全人工光植物工廠中科三安植物工廠，實現了無土栽培蔬菜生產的大規模產業化應用。

無土栽培雖是一門年輕的科學，但它已經發展應用到許多領域，這與它具有許多優點是分不開的。

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，相應根系鬚根發達，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。

葉菜類水培

1．產品質量好 葉菜類多食用植物的莖葉，如生菜、菊苣這樣的葉菜還以生食為主，這就要求產品鮮嫩、潔凈、無污染。土培蔬菜容易受污染，沾有泥土，清洗起來不方便，而水培葉菜類比土培葉菜質量好，潔凈、鮮嫩、口感好、品質上乘。

2．適應市場需求 可在同一場地進行周年栽培。葉菜類蔬菜不易貯藏，但為了滿足市場需求，需要周年生產。土培葉菜倒茬作業繁瑣，需要整地作畦，定植施肥，澆水等作業，而無土栽培換茬很簡單，只需幼苗植入定植孔中即可，例如生菜，一年365天天天可以播種、定植、採收。不間斷地連續生產。所以水培方式便於茬口安排，適合於計劃性、合同性生產。

3．解決蔬菜淡季供應的良好生產方式。葉菜類一般植株矮小，無需要增加支架設施，故設施投資小於果菜類無土栽培。水培蔬菜生長周期短，周轉快。水培方式又屬設施生產，一般不易被颱風所損壞。沿海地區颱風季節能供應新鮮蔬菜的農戶往往可以獲得較高利潤。

4．不需中途更換營養液，節省肥料 由於葉菜類生長周期短，如果中途無大的生理病害發生，一般從定植到採收只需定植時配一次營養液，無需中途更換營養液。果菜類由於生長期長，即使無大的生理病害，為保證營養液養分的均衡，則需要半量或全量更新營養液。

5．經濟效益高 水培葉菜可以避免連作障害，複種指數高。設施運轉率一年高達20茬以上，生產經濟效益高。為此一般葉菜類蔬菜常採用水培方式進行。

水培設施結構

1．營養液槽。營養液槽是貯存營養液的設備，一般用磚和水泥砌成水槽置於地下。因這種營養液槽容量大，無論是冬季還是夏季營養液的溫度變化不大。但使用營養液槽必須靠泵的動力加液，因此必須在有電源的地方才能使用。營養液槽的容積，一般667m2的水培面積，需要5—7t水的標準設計，具體寬窄可根據溫室地形靈活設計。營養液槽的施工是一項技術性較強的工作。一般用磚和水泥砌成，也可用鋼筋水泥築成。為了使液槽不漏水，不滲水和不返水，施工時必須加入防滲材料，並於液槽內壁塗上除水材料。除此之外為了便於液槽的清洗和使水泵維持一定的水量，在設計施工中應在液槽的一角放水泵之處做一20cm見方的小水槽，以便於營養液槽的清洗。

2．栽培床。栽培床是作物生長的場地，是水培設施的主體部分。作物的根部在床上被固定並得到支撐，從栽培床中得到水分、養分和氧氣。栽培床由床體和定植板(也稱栽培板)兩部分組成。

(l)床體 床體是用來盛營養液和栽植作物的裝置。栽培床床體由聚苯材料製成。床體規格有兩種，一種是長75cm，寬96cm，高17cm。另一種是長100cm，寬66cm，高17cm。兩種規格根據溫室跨度搭配使用。這種聚苯材料的床體具有重量輕，便於組裝等特點，使用壽命長達10年以上。為了不讓營養液滲漏和保護床體，裡面鋪一層厚0．15mm，寬1．45m的黑膜。

(2)栽培板 栽培板用以固定根部，防止灰塵侵入，擋住光線射入，防止藻類產生並保持床內營養液溫度的穩定。栽培板也是由聚苯板製成，長89cm，寬59cm，厚3cm，上面排列直徑3cm的定植孔，孔的距離為8cm×12cm。可以根據不同作物需要自行調整株行距。栽培板的使用壽命也在10年以上。

3．給排液裝置及營養液循環。水培設施的給液，一般是由水泵把營養液抽進栽培床。床中保持5—8cm深的水位，向栽培床加液的設施由鐵制或塑料制的加液主管和塑料制的加液支管組成，塑料支管上每隔1．5m有 l直徑3mm小孔。營養液從小孔中流入栽培床。營養液循環途徑是營養液由水泵從營養液槽抽出，經加液主管、加液支管進入栽培床，被作物根部吸。高出排液口的營養液，順排液口通過排液溝流回營養液槽，完成一次循環。

適宜水培的葉菜品種很多，北京蔬菜研究中心經試驗成功適宜水培的葉菜品種有生菜、菊苣、芥藍、菜心、油菜、小白菜、薹菜、大葉芥菜、羽衣甘藍、紫背天葵、豆瓣菜、水芹、芹菜、三葉芹、莧菜、細香蔥，馬鈴薯等。

又稱氣增或霧氣培。它是營養液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根繫上，根系懸掛於容器的空間內 部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距離鑽孔，於孔中栽培作物。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，向懸垂下來的根繫上噴霧。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，沒有緩衝的餘地，還只限於科學研究應用，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。

基質栽培是無土栽培中推廣面積最大的一種方式。它是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，或鋪於栽培溝或槽內。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。基質栽培緩衝能力強，不存在水分、養分與供O2之間的矛盾，且設備較水培和霧培簡單，甚至可不需要動力，所以投資少、成本低，生產中普遍採用。從我國現狀出發，基質栽培是最有現實意義的一種方式。

歐洲許多國家應用較多的基質是岩棉（rockwool），它是由60%的輝綠岩，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，而後冷卻壓成板塊或各種形狀。岩棉的優點是可形成系列產品（岩棉栓、塊、板等），使用搬運方便，並可進行消毒后多次使用。但是使用幾年後就不能再利用，廢岩棉的處理比較困難，在使用岩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。

無土育苗不用土壤，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、珍珠岩、岩棉等基質並澆灌營養液苗；後者不用任何基質，只利用某些支撐物和營養液。

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，無土育苗便於科學、規範管理。

（一）節約用水據科研部門的在北京地區秋季進行大棚黃瓜無土栽培試驗，46天中澆水（營養液）共21.7立方米。若進行土培，46天中至少澆水5－6次，需用50－60立方米的水，統計結果，節水率為50-66.7%。節水效果非常明顯，是發展節水型農業的有效措施之一。無土栽培不但省水，而且省肥，一般統計認為土栽培養分損失比率約50%左右，我國農村由於科學施肥技術水分低，肥料利用率更低，僅30－40%，一半多的養分都損失了，在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的過程很複雜，不僅有很多損失，而且各種營養元素的損失不同，使土壤溶液中各元素間很難維持平衡。而無土栽培中，作物所需要的各種營養元素，是人為配製成營養液施用的，不僅不會損失，而且保持平衡，根據作物種類以及同一作物的不同生育階段，科學地供應養分，所以作物生長發育健壯，生長勢強，增產潛力可充分發揮出來。

（二）清潔衛生無土栽培施用的是無機肥料，沒有臭味，也不需要堆肥場地。土栽培施有機肥，肥料分解發酵，產生臭味污染環境，還會使很多害蟲的卵孳生，危害作物，無土栽培則不存在這些問題。尤其室內種花，更要求清潔衛生，一些高級旅館或賓館，過去施用有機花肥，污染環境，是個難以解決的問題，無土養花便迎刃而解。

（三）省力省工、易於管理無土栽培不需要中耕、翻地、鋤草等作業，省力省工。澆水追肥同時解決，由供液系統定時定量供給，管理十分方便。土培澆水時，要一個個地開和堵畦口，是一項勞動強度很大的作業，無土栽培則只需開啟和關閉供液系統的閥門，大大減輕了勞動強度。一些發達國家，已進入微電腦控制時代，供液及營養液成分的調控，完全用計算機控制，幾乎與工業生產的方式相似。

（四）避免土壤連作障礙設施栽培中，土壤極少受自然雨水的淋溶，水分養分運動方向是自下而上。土壤水分蒸發和作物蒸騰，使土壤中的礦質元素由土壤下層移向表層，長年累月、年復一年，土壤表層積聚了很多鹽分，對作物有危害作用。尤其是設施栽培中的溫室栽培，一經建設好，就不易搬動，土壤鹽分積聚后，以及多年栽培相同作物，造成土壤養分平衡，發生連作障礙，一直是個難以解決的問題。在萬不得已情況下，只能用耗工費力的”客土”方法解決。而應用無土栽培后，特別是採用水培，則從根本上解決了此問題。土傳病害也是設施栽培的難點，土壤消毒，不僅困難而且消耗大量能源，成本可觀，且難以消毒徹底。若用藥劑消毒既缺乏高效藥品，同時藥劑有害成分的殘留還危害健康，污染環境。無土栽培則是避免或從根本上杜絕土傳病害的有效方法。

（五）不受地區限制、充分利用空間無土栽培使作物徹底脫離了土壤環境，因而也就擺脫了土地的約束。耕地被認為是有限的、最寶貴的、又是不可再生的自然資源，尤其對一些耕地缺乏的地區和國家，無土栽培就更有特殊意義。無土栽培進入生領域后，地球上許多沙漠、荒原或難以耕種的地區，都可採用無土栽培方法加以利用。此外，無土栽培還不受空間限制，可以利用城市樓房的平面屋頂種菜種花，無形中擴大了栽培面積。

（六）有利於實現農業現代化無土栽培使農業生產擺脫了自然環境的制約，可以按照人的意志進行生產，所以是一種受控農業的生產方式。較大程度地按數量化指標進行耕作，有利於實現機械化、自動化，從而逐步走向工業化的生產方式。在奧地利、荷蘭、蘇聯、美國、日本等都有水培”工廠”，是現代化農業的標誌。

必要性

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。採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，無土栽培一定要採用無土育苗。

深液流法水培蔬菜技術實際上就是工廠化生產蔬菜，所產蔬菜不僅不含任何有害化學物質，同時還具有一定的保健作用；運用這項技術不僅可以生產成品，同時也可以培育種苗。據估算，一畝水培蔬菜的效益相當於10畝大田的效益。

不論採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，然後供給植物根系。基質栽培時，營養液澆在基質中，而後被作物根系吸收。所以對水質、營養液和所用的基質的理化性狀，必須有所了解。

水質與營養液的配製有密切關係。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衝能力，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，就要用酸或鹼進行調整，既浪費藥品又費時費工。

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。世界上發表的配方很多，但大同小異，因為最初的配方本源於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。

配製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。配製的方法是先配出母液（原源），再進行稀釋，可以節省容器便於保存。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，盡量避免形成沉澱。營養液的pH值要經過測定，必須調整到適於作物生育的PH值範圍，水增時尤其要注意pH值的調整，以免發生毒害。

用於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、理化性狀好的材料作為無土栽培的基質。

對基質的要求

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。按照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。基質必須疏鬆，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：反應基質的酸鹼度，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。緩衝能力：反映基對肥料迅速改變pH值的緩衝能力，要求緩衝能力越強越好。

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、鋸末、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，直接關係栽培的成敗。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。

（四）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。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，由低的一端迴流。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迴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。用於調節營養液的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，只要高於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髮絲管。孔口式滴頭在低壓供液系統中流量不太均勻，髮絲管比較均勻。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。

基質消毒

無土栽培基質長時間使用後會聚積病菌和蟲卵，尤其在連作條件下，更容易發生病蟲害。因此，每茬作物收穫以後，下一次使用之前一定要對基質進行消毒處理。

基質消毒最常用的方法有蒸汽消毒和化學藥品消毒。

一、蒸汽消毒。此法簡便易行，經濟實惠，安全可靠。凡在溫室栽培條件下以蒸汽進行加熱的，均可進行蒸汽消毒。方法是將基質裝入櫃內或箱內（體積1立方米～2立方米），用通氣管通入蒸汽進行密閉消毒。一般在70℃～90℃條件下持續15分鐘～30分鐘即可。

二、化學藥品消毒。所用的化學藥品有甲醛、甲基溴（溴甲烷）、威百畝、漂白劑等.

1、40%甲醛又稱福爾馬林，是一種良好的殺菌劑，但對害蟲效果較差。使用時一般用水稀釋成40倍～50倍液，然後用噴壺每平方米20升～40升水量噴灑基質，將基質均勻噴濕，噴灑完畢後用塑料薄膜復蓋24小時以上。使作前揭去薄膜讓基質風乾兩周左右，以消除殘留藥物危害。

2、氯化苦該藥劑為液體，能有效地防治線蟲、昆蟲、一些雜草種子和具有抗性的真菌等。一般先將基質整齊堆放30厘米厚度，然後每隔20厘米～30厘米向基質內15厘米深度處注入氯化苦藥液3毫升～5毫升，並立即將注射孔堵塞。一層基質放完葯后，再在其上鋪同樣厚度的一層基質打孔放葯，如此反覆，共鋪2～3層，最後復蓋塑料薄膜，使基質在15℃～20℃條件下熏蒸7天～10天。基質使用前要有7天～8天的風乾時間，以防止直接使用時危害作物。氯化苦對活的植物組織和人體有毒害作用，使用時務必注意安全。

3、溴甲烷該藥劑能有效地殺死大多數線蟲、昆蟲、雜草種子和一些真菌。使用時將基質堆起，然後用塑料管將藥液噴注到基質上並混勻，用量一般為每立方米基質100克～200克。混勻後用薄膜復蓋密封2～5天，使用前要晾曬2天～3天。溴甲烷有毒害作用，使用時要注意安全。

4、威百畝威百畝是一種水溶性熏蒸劑，對線蟲、雜草和某些真菌有殺傷作用。使用時1升威百畝加入10升～15升水稀釋，然後噴

灑在10平方米基質表面，施藥且將基質密封，半月後可以使用。

5、漂白劑（次氯酸鈉或次氯酸鈣）該消毒劑尤其適於礫石、砂子消毒。一般在水池中配製0．3%～1%的藥液（有效氯含量），浸泡基質半小時以上，最後用清水沖洗，消除殘留氯。此法簡便迅速，短時間就能完成。次氯酸也可代替漂白劑用於基質消毒。

無土栽培與常規栽培的區別，就是不用土壤，直接用營養液來栽培植物。為了固定植物，增加空氣含量，大多數採用礫、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、鋸木屑等作為固定基質。其優點可以有效地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。由於無土栽培花卉不用土壤，可擴大種植範圍，加速花卉生長，提高花卉質量，節省肥水，節省人工操作，節省勞力和費用。缺點是，一次性投資較大，需要增添設備，如果營養源受到污染，容易蔓延，營養液配製需要技術知識。

1．用於反季節和高檔園藝產品的生產

當前多數國家用無土栽培生產潔凈、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。例如，近幾年在厚皮甜瓜的東進、南移過程中，無土栽培技術發揮了巨大的作用，利用專用裝置，採用有機基質培技術，為南方地區栽培甜瓜提供了有效的途徑，在早春和秋冬栽培上市，經濟效益十分可觀；另外，無土栽培也可用於花卉上，多用於栽培切花、盆花用的草本和木本花卉，其花朵較大、花色鮮艷、花期長、香味濃，尤其是家庭、賓館等場所無土栽培盆花深受歡迎。另外草本藥用植培和食用菌無土栽培，同樣效果良好。

2．在沙漠、荒灘、礁石島、鹽鹼地等進行作物生產

在沙灘薄地、鹽鹼地、沙漠、礁石島、南北極等不適宜進行土壤栽培的不毛之地可利用無土栽培大面積生產蔬菜和花卉，具有良好的效果。在我國直接關係到國土安全和經濟安全，意義重大。例如，新疆吐魯番西北園藝作物無土栽培中心在戈壁灘上興建了112棟日光溫室，佔地面積34.2hm2，採用沙基質槽式栽培，種植蔬菜作物，產品在國內外市場銷售，取得了良好的經濟和社會效益。

3．在設施園藝中應用

無土栽培技術作為解決溫室等園藝保護設施土壤連作障礙的有效途徑被世界各國廣泛應用，在我國設施園藝迅猛發展的今天，更具有其重要的意義，我國現有溫室、大棚90萬hm2之多，成為世界設施園藝面積最大的國家，但長期土壤栽培的結果，連作障礙日益嚴重，直接影響設施園藝的生產效益和可持續發展，適合國情的各種無土栽培形式在解決設施園藝連作障礙的難題中發揮了重要的作用，為設施園藝的可持續發展提供了技術保障。

4．在家庭中應用

採用無土栽培在自家的庭院、陽台和屋頂來種花、種菜，既有娛樂性，又有一定的觀賞和食用價值，便於操作、潔凈衛生，可美化環境。

5．太空農業上的應用

隨著航天事業的發展和人類進住太空的需要，在太空中採用無土栽培種植綠色植物生產食物可以說是最有效的方法。無土栽培技術在航天農業上的研究與應用正發揮著重要的作用，如美國肯尼迪宇航中心對用無土栽培生產宇航員在太空中所需食物做了大量研究與應用工作，有些糧食作物、蔬菜作物的栽培已獲成功，並取得了很好的效果。

由於無土栽培擺脫了土壤栽培的限制，使它有了廣闊的發展前景。無土栽培應用範圍廣泛，主要應用於以下方面：

（一）用於蔬菜栽培培養無污染的綠色食品，健康安全，深受人們的重視。

（二）用於花卉栽培

無論是切花或是盆花都適合無土栽培，無土栽培的花卉不僅花頭大，而且顏色鮮艷。

（三）用於栽培藥用植物

許多藥用植物都是根用植物，根的生長環境十分關鍵，無土栽培可為藥用植物提供良好的生長環境，因而種植效果十分明顯。

（四）用於果木栽培

無土栽培培育的果樹砧木幼苗生長快、成活率高；扦插快繁的果樹生根快、成苗率高。

（五）用於無土育苗

無土栽培的幼苗生長迅速、苗齡短、根系發育好、健壯整齊，定植后緩苗時間短、易成活。還可避免土壤育苗帶來的土傳病害和蟲害，同時還便於科學、規範管理。

此外，在沒有土地的城市樓頂陽台上，可發展無土栽培種植蔬菜和花卉，以調節生活、美化環境，在荒島、沙灘和不適宜種植的沙、石、鹽鹼地的地方，可大面積發展無土栽培蔬菜，解決或緩解食品供應的問題。

從歷史上來看，農業文明標誌，就是人類對作物生長發育的干預和控制程度。實踐證明，對作物地上部分的環境條件的控制，比較容易做到，但對地下部分的控制（根系的控制），在常規土培條件下很困難的。無土栽培技術的出現，使人類獲得了包括無機營養條件在內的，對作物生長全部環境條件進行精密控制的能力，從而使得農業生產有可能徹底擺脫自然條件的制約，完全按照人的願望，向著自動化、機械化和工廠化的生產方式發展。這將會使農作物的產量得以幾倍、幾十倍甚至成百倍地增長。

從資源的角度看，耕地是一種極為寶貴的、不可再生的資源。由於無土栽培可以將許多不可耕地加以開發利用，所以使得不能再生的耕地資源得到了擴展和補充，這對於緩和及解決地球上日益嚴重的耕地問題，有著深遠的意義。無土栽培不但可使地球上許多荒漠變成綠洲，而且在不久的將來，海洋、太空也將成為新的開發利用領域。美國已將無土栽培列為國該國本世紀要發展的十大高技術交流會上，就是關於宇宙空間植物栽培的研究報告，那隻能是無土栽培。因而無土栽培技術在日本，已被許多科學家做為研究“宇宙農場”的有力手段，人們稱為太空時代的農業，已經不再是不可思議的問題。

水資源的問題，也是世界上日益嚴重地威脅人類的生存發展的大問題。不僅在乾旱地區，就是在發達的人口稠密的大城市，水資源緊缺問題也越來越突出。隨著人口的不斷增長，各種水資源被超量開採，某些地區已近枯竭。所以控制農業用水是節水的措施之一，而無土栽培，避免了水分大量的滲漏和流失，使得難以再生的水資源得到補償。它必將成為節水型農業、旱區農業的必由之路。

誠然，無土栽培技術在走向實用化的進程中也存在不少問題。突出的問題是成本高、一次性投資大；同時還要求較高的管理水平，管理人員必須具備一定的科學知識，這也不是任何地方都能做到的。

從理論上講，進一步研究礦質營養狀況的生理指標，減少管理上的盲目性，也是有待解決的問題。此外，無土栽培中的病蟲防治，基質和營養液的消毒，廢棄基質的處理等等，也需進一步研究解決。但是隨著科學技術的發展、提高，更重要的是這項新技術本身固有的種種優越性，已向人們顯示了無限廣闊的發展前景。

無土栽培的類型和方法很多，以致很難加以詳細的分類，只能按照其固定方式，大致分為無基質栽培和基質栽培兩大類。

（一）無基質栽培

無基質栽培的特點是，栽培作物沒有固定根系的基質，根系直接與營養液接觸。無基質栽培又分為水培和霧培兩種。

1、水培（hydroponics）：水培是指不藉助基質固定根系，使植物根系直接與營養液接觸的栽培方法。主要包括深液流水培（deep flow technique, DFT）、營養液膜栽培（nutrient film technique, NFT）和浮板毛管栽培（floating capillary hydroponics, FCH）。

1）深液流栽培技術：營養液層較深，根系伸展在較深的液層中，每株佔有的液量較多，因此營養液濃度、溶解氧、酸鹼度、溫度以及水分存量都不易發生急劇變動，為根系提供了一個較穩定的生長環境。

2）營養液膜技術：是一種將植物種植在淺層流動的營養液中的水培方法。該技術因液層淺，作物根系一部分浸在淺層流動的營養液中，另一部分則暴露於種植槽內的濕氣中，可較好地解決根系需氧問題，但由於液量少，易受環境溫度影響，要求精細管理。

3）浮板毛管栽培技術：採用栽培床內設浮板濕氈的分根技術，為培養濕氣根創造豐氧環境，解決水氣矛盾；採用較長的水平栽培床貯存大量的營養液，有效地克服了NFT的缺點，作物根際環境條件穩定，液溫變化小，不怕因臨時停電而影響營養液的供給。

2、霧培（aeroponics）：霧培又稱氣培或氣霧培，是利用過濾處理后的營養液在壓力作用下通過霧化噴霧裝置，將營養液霧化為細小液滴，直接噴射到植物根系以提供植物生長所需的水分和養分的一種無土栽培技術。氣霧培是所有無土栽培技術中根系的水氣矛盾解決得最好的一種形式，能使作物產量成倍增長，也易於自動化控制和進行立體栽培，提高溫室空間的利用率。但它對裝置的要求極高，大大限制了它的推廣利用。

（二）基質栽培

基質培養的特點是栽培作物的根系有基質固定。它是將作物的根系固定在有機或無機的基質中，有機的基質有泥炭、稻殼、樹皮等，無機的如蛭石、珍珠岩、岩棉、陶粒、沙礫、海綿土等都可作為支持介質，通過滴灌或細流灌溉的方法，供給作物營養液。基質栽培在大多數情況下，水、肥、氣三者協調，供應充分，設備投資較低，便於就地取材，生產性能優良而穩定；缺點是基質體積較大，填充、消毒及重複利用時的殘根處理，費時費工，困難較大。

無土栽培的核心是用營養液代替土壤提供植物生長所需的礦物營養元素，因此在無土栽培技術中，能否為植物提供一種比例協調，濃度適量的營養液，是栽培成功的關鍵。營養液作為無土栽培中植物根系營養的唯一來源，其中應包含作物生長必需的所有礦物營養元素，即氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)等大量元素和鐵(Fe)、錳(Mn)、硼(B)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鉬(Mo)等微量元素。不同的作物和品種，同一作物不同的生育階段，對各種營養元素的實際需要有很大的差異。所以，在選配營養液時要先了解不同品種、各個生育階段對各類必需元素的需要量，並以此為依據來確定營養液的組成成分和比例。一方面要根據作物對各種營養元素的實際需要，另一方面還要考慮作物的吸肥特性。

無土栽培經典營養液

1、霍格蘭氏（Hoagland’s）水培營養液：霍格蘭氏水培營養液是1933年Hoagland與他的研究夥伴經過大量的對比試驗后發表的，這是最原始但依然還在沿用的一種經典配方。

2、斯泰納（Steiner）營養液：斯泰納營養液通過營養元素之間的化學平衡性來最終確定配方中各種營養元素的比例和濃度，在國際上使用較多，適合於一般作物的無土栽培。

3、日本園試通用營養液：日本園試通用營養液由日本興津園藝試驗場開發提出，適用於多種蔬菜作物，故稱之為通用配方。

4、日本山崎營養液：日本山崎營養液配方為1966～1976年間山崎肯哉在測定各種蔬菜作物的營養元素吸收濃度的基礎上配成適合多種不同作物的營養液配方。

人們在這些經典配方的基礎上，利用更先進更科學的技術手段，優化出許多更適合不同植物生長的營養液配方，並大規模應用於生產，取得了更好的經濟效益。