不同无土栽培方式对蔬菜品质的影响

宁艳民

摘 要 基质培、水培、雾培是最常见的三种蔬菜无土栽培方式。与土壤栽培相比，基质栽培可有效提高蔬菜产量、降低硝酸盐含量，应用最为广泛；水培避免了土传病害，减少了药物使用量，更洁净卫生，市场接受程度高；雾培可提高作物生长速度、增加收获茬数和产量，目前尚处于试验示范阶段。基于此，概述了基质培、水培、雾培三种无土栽培方式优缺点及对蔬菜生长发育和品质的影响，为生产者蔬菜种植以及消费者选用相关产品提供有效的参考。

关键词 气雾培；水培；基质培；蔬菜

中图分类号：S63 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.26.012

1 无土栽培主要方式及优缺点

1.1 基质栽培技术的优缺点

基质栽培是通过基质固定植株根系，利用基质自身或营养液供给作物生长所需养分的栽培方式。栽培基质根据其性质的不同，分为有机基质、无机基质和复合基质。有机基质主要包括草炭、稻壳、树皮和锯末等自身含有一定营养成分，具备缓冲能力，管理技术相对粗放，但其物理和化学性质不稳定，易于分解，不利于长期使用。无机基质主要包括岩棉、蛭石、珍珠岩等性质稳定，但本身不含营养物质，缓冲能力弱，对设施设备和操作技术要求高，使用时主要靠营养液提供养分。复合基质结合了两者的优点，既保持了无机基质的稳定性，又具备了一定的营养和缓冲性，较好地平衡了作物生长所需水、肥和气三者的关系，近年来得到了广泛的应用。基质栽培有三大优点，1）可以有效协调植物根系水气矛盾。2）相对于水培、雾培具有投资少、设备简单、易于操作的特点。3）可以有效克服传统种植土壤盐渍化、土传病害、营养元素及微生物失衡等连作障碍等问题。目前，基质栽培约占商业性无土栽培面积的90%，是无土栽培的主要方式[1]。

1.2 水培技术的优缺点

水培是指植物大部分根系直接生长在营养液中的无土栽培方式。该技术的优点是植株根系直接与营养液接触，营养元素供给快速均衡，易于调控，避免了土传病害等。缺点是前期投资大，操作技术要求高。随着新材料、新工艺和栽培技术的不断地发展和完善，水培作物栽培面积以及栽培品种迅速扩大，自动化、机械化和信息化水平也在不断提高[2]。

1.3 气雾栽培技术的优缺点

气雾栽培是利用特定的装置将雾化的营养液直接喷射到蔬菜根部的一种栽培方式。其优点有，1）采用立体化种植的方式，使单位面积土地利用率提高5～8倍。2）较好地协调解决了无土栽培中作物根系水气之间的矛盾，达到增加产量、改善品质、缩短生育期等目的。但因其一次性投资资金大，对水质和电力依赖性强，目前只停留在试验示范阶段，尚未实现全面推广[3]。

2 不同无土栽培方式对蔬菜生长发育和品质的影响

2.1 基质栽培对蔬菜生长发育和品质的影响

基质栽培是当前无土栽培技术中应用最广、种植面积最大的栽培方式。近年来相关试验表明，相对于土壤栽培，基质栽培出的蔬菜产量较高、硝酸盐含量相对较低，但基质栽培时若营养液管理不当极易出现“烧心”等症状[1]。Siomos等試验结果显示，土培生菜的外观品质整体上优于基质栽培，基质栽培生菜烧心现象；基质培生菜总N、P、K、可滴定酸、硝酸盐含量较高，干物质、叶绿素、Mg、Fe和Mn含量较低[4]。胡玥的试验表明，与土壤栽培相比，基质栽培增产效果明显，四种绿叶菜的增产幅度分别为37.39%（生菜）、155.76%（青菜）、182.90%（菠菜）、82.13%（芹菜）[5]。朱世东等试验结果表明，基质栽培番茄、辣椒和黄瓜的产量较土壤栽培分别提高27.34%、32.98%和23.83%；三种作物基质栽培亚硝酸盐含量、维生素C含量均显著低于土壤栽培[6]。黄丹枫等的甜瓜试验表明，与土壤栽培方式相比，基质栽培的甜瓜果实甜度、甜味和鲜味氨基酸含量、维生素C含量均有所增加，并且生育期缩短[7]。

2.2 水培对蔬菜生长发育和品质的影响

与土培相比，水培蔬菜生长周期短、上市早，而且避免了土传病害，减少了药物使用量，降低了药残，更洁净卫生，市场接受程度更高。近年来，水培蔬菜品质的研究主要集中于探索最适合作物生长和提高品质的营养液种类和浓度上[2]。陈贵林等通过使用氨基酸替代硝态氮研究发现，不结球生菜和白菜时的硝酸盐含量显著降低，品质得到一定的改善[8]。苏蔚等认为，在不降低生菜生物量的前提下，显著提高了养分利用效率；建议水培生菜定植后30 d可不更换营养液[9]。胡玥的试验表明，芹菜水培比土壤栽培增产255.81%，但供试四种绿叶菜（生菜、青菜、菠菜、芹菜），采用水培时硝酸盐含量较高，土壤栽培中硝酸盐含量较低[5]。周贺芳等[10]研究了气雾培、水培和基质栽培3种无土栽培方式对上海青生长量的影响，试验结果表明：生长初期，上海青生长量差异不大；而在生长中后期，水培的上海青叶面积、单株质量等指标明显较优，且水培运转成本相对较低，适宜于大面积推广。

2.3 雾化栽培对蔬菜生长发育和品质的影响

气雾培是一种新型栽培技术，可以通过科学调控营养液浓度、喷雾次数、喷雾时间和间隔时间使作物根系处于最佳生长状态，提高作物生长速度、增加收获茬数，具有较大的优势。此外，国内外有研究表明雾培对提高蔬菜的营养品质作用明显。孙周平等的实验证明，雾培番茄植株长势旺盛，产量提高，得益于每穗果的单果重和单株产量提高；但果实可溶性糖含量与有机酸含量、糖酸比以及维生素C含量均下降，口感品质降低[11]。张路[12]认为，通过气雾栽培的香菜、生菜、大白菜内维生素C含量比基质栽培有显著提高。王珺玲等的试验表明，雾培黄瓜植株根系发达，光合作用强，长势旺盛；平均单果重、平均坐果数以及平均单株产量均大于液培和基质培[13]。安娜等[14]通过在日光温室中对日本园试配方、英国休伊特配方、日本山崎配方、华农大番茄配方和山东农大番茄配方5种营养液配方进行对比研究，结果表明：英国休伊特配方最适合雾培番茄，其他依次为日本园试配方、日本山崎配方、山东农业大学番茄配方和华中农业大学番茄配方，表明华中农业大学番茄配方不适合番茄雾培。

参考文献：

[1] 郭世荣.无土栽培学[M].2版.北京：中国农业出版社，2011.

[2] 胡玥，金敏凤，王全喜.不同无土栽培方式及其对蔬菜品质影响的研究进展[J].上海师范大学学报（自然科学版），2015，44（6）：672-680.

[3] 张忠德，李焕青，王国师.气雾培，能否引發大棚种植二次革命[J].农村.农业.农民（A版），2011（8）：47-48.

[4] Siomos A S，Beis G，Papadopoulu PP，et al.Quality and Composition of Lettuce（cv.Plenty）Grownin Soil andSoilless Culture[J].Acta Horticulturae，2001，548：445-450.

[5] 胡玥.栽培方式及优化管理对绿叶菜生长和品质的影响研究[D].上海：上海师范大学，2017.

[6] 朱世东，徐文娟，赵国荣.多功能营养型蔬菜无土栽培基质的特性研究[J].应用生态学报，2002（4）：425-428.

[7] 黄丹枫，牛庆良，程浩.无土栽培甜瓜果实发育生理与品质分析[J].上海农业学报，1998（3）：51-55.

[8] 陈贵林，高秀瑞.氨基酸和尿素替代硝态氮对水培不结球白菜和生菜硝酸盐含量的影响[J].中国农业科学，2002（2）：187-191.

[9] 苏蔚，李嘉佳，孙光闻.营养液更换频率对生菜养分吸收和利用效率的影响[J].新疆农业科学，2014，51（6）：1119-1124.

[10] 周贺芳，张雯.不同无土栽培方式对上海青生长量的影响[J].长江蔬菜，2015（2）：36-37.

[11] 孙周平，刘涛，蔺姗姗，等.雾培对番茄植株生长?产量和品质的影响[J].沈阳农业大学学报，2006（3）：488-490.

[12] 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.

[13] 王珺玲，刘广晶，孙周平.雾培对黄瓜植株生长?产量和品质的影响[J].江苏农业科学，2009（1）：174-176.

[14] 安娜，须晖，孙周平，等.雾培番茄不同营养液配方的生产效果比较[J].沈阳农业大学学报，2006（3）：495-497.

（责任编辑：赵中正）