无土栽培存在的问题及应用前景

陈雪花，王 珂

(1.商丘学院 风景园林学院，河南 商丘 476113； 2.商丘职业技术学院，河南 商丘 476000)

无土栽培存在的问题及应用前景

陈雪花1，王 珂2

(1.商丘学院 风景园林学院，河南 商丘 476113； 2.商丘职业技术学院，河南 商丘 476000)

文章通过了解无土栽培技术应用的紧迫性和取得的经济效益，结合我国国情提出了无土栽培技术存在和推广应用的必要性；针对该技术在我国生产应用中存在的问题，提出了发展本土特色的战略、建立健全市场体系和大力发展立体模式的设想，以期为无土栽培技术利用和发展提供参考意见.

无土栽培;应用前景;研究进展;存在问题

1 无土栽培技术应用的急迫性及经济效益分析

由于无土栽培根际环境可人为控制，所以其产品品质好、产量高，同时由于植株在育苗期经过无害化处理，在植株生长中可减少病虫害和农药污染，满足了现代人追求的高产值、优品质、高效的现实需要，符合国际环保、节源的潮流.

世界范围内无土栽培经历了实验研究阶段、生产的起步阶段、迅速发展阶段[1]63-65，技术日趋成熟，应用范围更广泛，栽培面积不断扩大，与之相联系的管理水平也在不断提高，逐步实现了集约化生产，经济效益显著. 无土栽培技术在西方发达国家发展迅猛，已经成为一种重要的栽培方式. 欧盟规定，21 世纪所有欧盟国家园艺作物要全部实现无土栽培. 目前，荷兰是无土栽培面积最大的国家，无土栽培面积占温室面积的比例超过70%，其次是加拿大、比利时和新西兰，比例达到或超过50%[2]69. 然而，我国无土栽培技术目前处于一种边研究、边应用、边发展阶段，推广较少，应用面积不及总栽培面积的1%，传统土壤栽培在栽培方式中占据重要地位.

我们加入世界贸易组织后，花卉产业成为我国的朝阳产业，根据国家林业局颁布的《全国花卉产业发展规划(2011～2020年)》总目标，2011～2015年花卉种植总面积稳定在130万公顷左右；销售额达到1 700亿元，总出口额10亿美元. 其中有近50%的水培花卉是用做出口. 出口花卉选择无土栽培主要是国际形势所决定，欧盟国家为了减少土壤病虫害的传播，明令禁止花卉带土进口，这在一定程度上限制了我国花卉的出口量，也使无土栽培技术在花卉上的广泛应用更迫在眉睫.

无土栽培可人工调控养分的供应，使产品向高产、优质化方向发展. 据报道，无土栽培可提高番茄维生素C含量30%；相关研究表明，我国西瓜播种后60 d，无土栽培的株高、叶片数、相对最大叶面积分别为土壤栽培的3.6倍、2.2倍和1.8倍，作物产量可成倍地提高；甘肃省清水县蔬菜采用日光温室有机生态型无土栽培，2009～2010年一个生产周期的蔬菜平均产量达到5 800 kg/667m2，平均收入达到1.28万元/667m2，较普通温室栽培平均增收2 500元/667m2以上，增长25%[3]35；产生了良好的经济效益.

2 无土栽培存在的问题

2.1 技术要求高 普遍推广较困难

因作物不同品种和不同生长阶段对养分的需求不同，导致营养液的配置与管理需要有接受过技术培训的专业人员完成，不能广泛地被一般的劳动者所掌握. 营养液配置时所用的专用化肥，市场上不易买到，并且价格高昂. 因此，研究操作简单，价格低廉的无土栽培技术是目前以及一段时间内我国发展的方向，也是加速我国无土化栽培推广应用的关键.

2.2 废弃液存在污染环境的风险

无土栽培离不了营养液，与营养液配制相配套需一系列设备，如，测试系统、循环泵等，并且如果是开放式栽培技术，存在废弃营养液硝酸盐含量高，排放后易引起水体富营养化的危险；如果是封闭式栽培技术，营养液中大量有机质的存在易滋生病原菌，给作物带来毁灭性破坏的风险，并且封闭式系统需要相应的消毒设备[4]121-124，更进一步加重了投资负担. 针对这一缺点，可以大力推广适合我国国情的有机生态型无土栽培技术，用有机固态肥掺混栽培基质，在基质上铺设软滴灌用清水滴灌，它是由中国农业科学院在“八五”期间研制成的技术简易、节能、低成本、高效益的固体基质栽培系统.

2.3 无土栽培系统设备投资成本高

各种应用营养液来灌溉作物的无土栽培系统，一般每667 m2地一次性投资至少6 000元以上，有的甚至高达5～6万元，即使较实用的有机生态型无土栽培系统，其一次性投资也达2 000～3 000元. 为了平衡一次投入资金过大所带来的风险和承担的压力，近期可通过提高单位面积产出，选择种植经济效益好、附加值高的品种的方式来改善. 从长远看，通过引进国外设备和技术进行本土化改良，研究和开发适合我国国情的无土栽培系统是发展的关键.

2.4 缺乏专用品种的选育

由于无土栽培系统的特殊性，迫切需要选育满足植物根系抗病害、耐低温、弱光、优质、高产的实用型专用品种，不仅可以提高作物的产出率，还可以创新产品市场，丰富产品类别，如广西壮族自治区枣树矮化进行无土栽培.

2.5 政府的扶持力度不够

目前我国出台了很多惠民政策，其中就包括农机具补贴，但大多数省份就只有设施大棚有补贴，而实现无土栽培自动化及智能化所需要的智能温室并不在扶持范围内.

3 无土栽培的研究进展及应用前景

有关花卉无土栽培技术的研究报道表现在促进根系再生能力，生长发育速度加快，花期提前，提高花卉的产量和品质[5]56. 关于基质方面的研究也有相关报道，如王宝钦[6]64-66通过对文心兰的研究，筛选出一组较好的基质苇末渣∶木炭∶锯末屑(2∶1∶1). 有关蔬菜方面的研究表现在，营养液促进幼苗的生长期缩短[7]112、提高作物产量[8]115-119、促进叶片数[9]99. 无土栽培的发展受我国生产、消费、资金、技术等各方面因素的制约，必须因地制宜地进行实验研究和逐步推广.

3.1 发展具有本土特色的无土栽培技术

由于资源的不均一性和市场环境的复杂变化，因此无土栽培技术全国范围内没有统一的生产方式和管理方法. 基质的选择，应结合当地的资源在实验研究的基础上广泛应用，如河南省是小麦重要产区，可以利用小麦秸秆. 小麦秸秆含有丰富的木质素、纤维素、半纤维素和抽提物，是一种良好的载体[10]46-52，而且含有丰富的大量元素和微量元素，如N、P、K分别占麦秸重量0.31%、0.04%和0.65%[11]80. 除此之外，秸秆中的木质素是生物与化学联合固氮最好的载体，也是木质素最科学的利用途径，它在缓慢地微生物降解中，可产生植物生长激素，对植物生长具有奇特功效[11]79-82.

3.2 建立健全市场发展体系 缩小不同地区间经济效益差距

目前我国市场体系尚有待健全，监测手段不完善，一般市场并不能体现产品的优质优价，无土栽培地区间的经济效益差异显著. 例如，在南方沿海经济条件好的大城市、旅游业发达的地区无土栽培产品在实现本身价值的同时还可以发展观光农业，产生附加价值，间接增加经济效益；各大油田和工矿区附近，无土栽培的经济效益较好；而在经济相对不发达的落后地区则经济效益较差，影响了农民应用无土栽培的积极性. 因此，要建立健全无土栽培市场发展体系，提高无土栽培产品的经济效益.

3.3 简化技术 循序渐进 大力发展立体模式

无土栽培技术集农业生产、植物生化、病虫害防治、机械自动化于一体，技术难度高，管理复杂，不易被农民所掌握，从而影响该技术的推广. 为此，当地农技推广部门应该对该技术进行总结、简化，在实验性探索中逐步推广.

我国人均耕地面积贫乏，60%左右为中低产田，并且有很多沙荒地、盐碱地及大量的废弃矿区无法利用，采用无土栽培技术不仅可以利用这些传统农业无法耕作的地区进行相关生产，还可以利用温室的它体空间优势，增加单位产量，增加农民收入.

4 结语

现阶段经济的发展和粮菜用地矛盾突出，而无土栽培具有提高土地和空间利用率、省时省力、能源利用率高等优点，坚持生产、研究与销售相结合，发展绿色食品，创新品牌建设，促使供需良性循环，创造更大的经济与社会效益，无土栽培技术具有广阔的应用前景. 虽然目前我国的无土栽培技术和发达国家相比还有差距，但随着出口机会的增多和实现农业生产“两高一优”的目标，预计无土栽培技术会出现蓬勃发展的局面.

[1] 段彦丹,樊力强,吴志刚,等.蔬菜无土栽培现状及发展前景[J].北方园艺,2008(8).

[2] 刘文科,杨其长.设施无土栽培营养液中植物毒性物质的去除方法[J].北方园艺,2010(16).

[3] 赵彦仓. 对清水县推进日光温室有机生态无士栽培技术应用的思考[J].甘肃农业,2011(3).

[4] 刘 伟.无土栽培营养液消毒技术研究与应用[J].农业工程学报,2005(21).

[5] 林碧英,陈玉钗.福建省无土栽培技术的发展现状及其应用前景[J].北方园艺，2010(15).

[6] 王宝钦.文心兰无土栽培基质的选择[J].福建农林科技,2004(31).

[7] 吕炯璋,桑鹏图,李灵芝.不同营养液配方与浓度对番茄幼苗生长的影响[J].山西农业大学学报(自然科学版),2010(30).

[8] 李 邵,薛绪掌,齐 飞.不同营养液质量浓度对温室盆栽黄瓜生长与基质环境的影响[J].灌溉排水学报,2011(30).

[9] 于 海,程广有.不同营养液对三色堇无土栽培的研究[J].北方园艺,2011(1).

[10] Xing X,Baoyu G,Wenyi W,et a1.Adsorption of phosphate from aqueous solutions onto modified wheat residue;characteristics,kinetic and column studies[J].Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2009(70).

[11] 赵肖斌,王晋华,王鹏民,等.麦秸复合基质对番茄生长发育的影响[J].河南农业科学，2007(4).

[责任编辑 冰 竹]

The Problem and Prospects of Application of Hydroponics Culture

CHEN Xuehua1, WANG Ke2

(1.CollegeofLandscapeArchitecture,ShangqiuUniversity,Shangqiu476113,China;2.ShangqiuVocationalandTechnicalCollege,Shangqiu476000,China)

This thesis elucidates the urgency and social effects of the application of hydroponic culture, arguing that it is necessary to promote hydroponic culture in China. The writer also provides some solutions to the existing problems of the application of hydroponic culture. In view of the present and future development of hydroponic culture, the writer suggests that it should be applicated according to the local environment. Besides, a wholesome market system and a vetical development pattern can also contribute to the healthy development of hydroponic culture.

hydroponic culture; prospects; research progress; problem

2015-03-13

陈雪花(1981- )，女，河南商丘人，商丘学院讲师，硕士，主要从事土壤微生物肥料及环境生态研究。

1671-8127(2015)02-0090-03

S317

A