無土栽培學(xué)（全套課件660P）

無土栽培學(xué)《無土栽培學(xué)》是研究無土栽培技術(shù)原理、栽培方式和管理技術(shù)的一門綜合性應(yīng)用科學(xué)。本課程教學(xué)目的：闡述蔬菜無土栽培的發(fā)展現(xiàn)狀與展望，介紹無土栽培的基本原理與方法。教學(xué)要求：重點了解基質(zhì)栽培和水培的設(shè)施結(jié)構(gòu)，掌握主要蔬菜無土栽培的關(guān)鍵技術(shù)。

主要內(nèi)容第一章概論第二章營養(yǎng)液栽培第三章基質(zhì)栽培第四章無土栽培技術(shù)

第一章概論無土栽培的特點無土栽培的類型無土栽培的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢第一節(jié)無土栽培的特點一、簡介1.概念

無土栽培（SoillessCulture）是指不用天然土壤而采用基質(zhì)和／或營養(yǎng)液栽培作物的方法。

無土栽培是當今世界上最先進的蔬菜生產(chǎn)方式，適宜蔬菜專業(yè)化、商品化、自動化生產(chǎn)。2.地位：無土栽培技術(shù)作為設(shè)施園藝的核心技術(shù)，與生物技術(shù)一起被列為20世紀對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大影響的兩大具有劃時代意義的高科技農(nóng)業(yè)技術(shù)。其發(fā)展水平和應(yīng)用程度已成為世界各國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志之一。立柱式立體栽培報架式立體栽培月季紅掌鳳梨非洲菊無土育苗甜瓜甜椒蝴蝶蘭3.歷史1850-1865年科學(xué)家沙奇斯（Sachs）和克諾普（Knop）等用營養(yǎng)液進行試驗。無土栽培技術(shù)最早起源于德國。1929年，美國格里克（W.F.Gricke）教授應(yīng)用營養(yǎng)液培育出一株高7.5m，單株產(chǎn)量達14.5kg的番茄，成為第一個將無土栽培引入商業(yè)化生產(chǎn)的人。

從20世紀50年代起，意大利、西班牙、法國、英國、瑞典、以色列、荷蘭、日本等國廣泛開展了研究并實際應(yīng)用。種植作物亦從番茄、黃瓜等蔬菜擴展到花卉、果樹等。

二、無土栽培的特點1.適應(yīng)性廣土質(zhì)不好的鹽堿地、沙地；空閑荒地；完全沒有土壤的沙漠灘地、海島；樓頂陽臺等處，均可進行無土栽培。

2.防止土壤連作障礙

可以解決土壤栽培中連作造成的地力衰竭、病蟲嚴重等問題。

3.產(chǎn)量高，品質(zhì)好無土栽培可以最大限度地滿足作物對溫、光、水、肥的要求，產(chǎn)量大幅度提高。表1-1無土栽培蔬菜產(chǎn)量的比較(t/hm2)

蔬菜土壤栽培無土栽培相差倍數(shù)番茄25～30150～4508～15黃瓜33.5100～9003～25生菜10.023.52.4馬鈴薯7.4154.420.8甘藍14.820.51.4無土栽培蔬菜品質(zhì)好，營養(yǎng)價值高表1-2幾種蔬菜無土栽培的品質(zhì)比較栽培方式維生素C（mg/kg）粗纖維（%）番茄芥菜生菜芥菜

土壤栽培124.219.846.04.6無土栽培154.924.296.02.8

4.省水、省肥、省工（三?。o土栽培可根據(jù)蔬菜種類及生育期按需定量用水施肥，可避免土壤施肥中的肥水流失、滲漏以及被土壤微生物吸收等問題。無土栽培的耗水量約為土壤栽培的1/4-1/10。節(jié)省肥料用量50%-70%。

同時無土栽培簡化了耕作工序，不需進行翻耕土壤、中耕除草、土壤消毒等，大大節(jié)省勞力。土壤栽培蔬菜，每個勞動力可管理0.067hm2-0.133hm2土地，而無土栽培時，一般可管理0.2hm2-0.26hm2土地。

5.有利于實現(xiàn)蔬菜栽培的現(xiàn)代化無土栽培便于栽培設(shè)置、操作管理向自動化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。三、無土栽培應(yīng)注意的問題1.投資大、運行成本高無土栽培需要相應(yīng)的設(shè)施、設(shè)備。我國從國外引進的溫室和相應(yīng)的成套無土栽培設(shè)施，平均投資1000-1500元/m2，一般面積1hm2-1.5hm2，總投資1000萬元-1500萬元。

無土栽培蔬菜的生產(chǎn)費用每平方米高達40元以上。（1996-1998）

2.技術(shù)要求高（1）無土栽培過程中的營養(yǎng)液配制、供應(yīng)以及設(shè)備操作等，較為復(fù)雜。（2）營養(yǎng)液使用中，緩沖能力差，水肥管理不當，易出現(xiàn)生理性障礙；消毒不徹底時還易造成某些病菌的大量繁殖和迅速傳播。

第二節(jié)無土栽培的類型通常，按照是否使用固體基質(zhì)，分為兩大類型：固體基質(zhì)栽培、非固體基質(zhì)栽培（一）固體基質(zhì)栽培

（Solidsubstrateculture）簡稱基質(zhì)培。通過固體基質(zhì)固定根系，并向作物供應(yīng)營養(yǎng)和氧氣的無土栽培方法。

1.優(yōu)缺點（1）優(yōu)點①生產(chǎn)性能優(yōu)良而穩(wěn)定，可較好地協(xié)調(diào)根際環(huán)境的水、氣矛盾。②便于就地取材，設(shè)備投資較少。（2）缺點①基質(zhì)需要部分投資。②基質(zhì)填充、消毒再利用等費工較多。

2.類型依據(jù)基質(zhì)種類的不同，可分為有機基質(zhì)培、無機基質(zhì)培和復(fù)合基質(zhì)培3類。（1）有機基質(zhì)培

（Organicsubstrateculture）指用草炭、鋸末、樹皮、稻殼、菇渣、蔗渣和椰子殼纖維等有機物作為基質(zhì)的無土栽培方式?！鹉嗵颗啵╬eatmossculture）○鋸末培（sawdustculture）○塑料泡沫培（foamculture）○秸稈基質(zhì)培（strawsubstrate）

2.無機基質(zhì)栽培

（Inorganicsubstrateculture）指以巖棉、沙、煤渣、珍珠巖和蛭石等無機物作基質(zhì)的無土栽培形式?！鹕芭啵╯andculture）○珍珠巖培（perliteculture）○巖棉培（rockwoolculture）○陶粒培（hayditeculture）

砂是應(yīng)用最早的無土栽培基質(zhì)之一。砂培仍有不少地區(qū)還在應(yīng)用；巖棉培應(yīng)用最廣，在西歐、北美基質(zhì)栽培中占絕大多數(shù)。（3）復(fù)合基質(zhì)培

（Complexsubstrateculture）以有機、無機混合物作為基質(zhì)的無土栽培方式。（二）非固體基質(zhì)培

（Liquidsubstrateculture）可分為水培和霧培兩類。

1.水培（Hydroponics）（1）概念作物根系直接生長在營養(yǎng)液液層中的無土栽培方法。（2）類型水培種類很多。我國常見水培類型的有：營養(yǎng)液膜栽培

（NFT，NutrientFilmTechnique）深液流栽培（DFT，DeepFlowTechnique）

（3）缺點①成本高；②供氧不易解決。

2.霧培（Sprayculture）（1）概念噴霧栽培，又稱氣培。作物根系懸掛在栽培容器的內(nèi)部空間，將營養(yǎng)液定時噴霧到根系的栽培方法。（2）優(yōu)點①能很好地解決根系氧氣供應(yīng)問題。

②營養(yǎng)液可循環(huán)使用。

（3）缺點設(shè)備投資大，生產(chǎn)上很少采用，多作展覽用。第三節(jié)無土栽培的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢一、無土栽培的現(xiàn)狀自19世紀60年代起，無土栽培已有140余年歷史。

世界許多國家設(shè)立無土栽培技術(shù)研究與開發(fā)機構(gòu)。1955年成立國際無土栽培工作組（IWGSC，InternationalWorkingGrouponSoillessCulture）隸屬于國際園藝學(xué)會。

1980年，IWGSC改名為ISOSC（InternationalSocietyofSoillessCulture）每4年舉行一次國際無土栽培學(xué)會年會。我國于1975年成立第一個無土栽培學(xué)術(shù)組織——

中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會無土栽培學(xué)術(shù)委員會，

1992年改名為中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會設(shè)施園藝工程專業(yè)委員會。

我國另外一個涉及無土栽培技術(shù)的學(xué)術(shù)組織——

中國園藝學(xué)會設(shè)施園藝專業(yè)委員會

1.歐盟國家所有溫室均采用無土栽培。（1）荷蘭世界無土栽培最發(fā)達國家之一。面積達到3000多hm2。ISOSC總部就設(shè)在荷蘭。

荷蘭無土栽培主要類型：巖棉培，占總面積的2/3。栽培作物：番茄、黃瓜、甜椒和花卉（主要是切花）。（2）英國1973年，Cooper發(fā)明營養(yǎng)液膜技術(shù)。1981年，英國溫室作物研究所建設(shè)號稱當時世界最大的8hm2“番茄工廠”。

2.日本實用性的大規(guī)模無土栽培技術(shù)走在世界前列。植物工廠的研究也處于世界領(lǐng)先水平。

目前日本無土栽培的品種主要有：番茄、黃瓜、辣椒、茄子、甜瓜、草莓、生菜、芹菜等。

3.美國世界上最早進行無土栽培商業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的國家。1997年面積308hm2

。面積不大，多集中在干旱、沙漠地區(qū)。

美國無土栽培技術(shù)研究的重點已轉(zhuǎn)向太空農(nóng)業(yè)。美國宇航中心已成功地采用無土栽培技術(shù)生產(chǎn)人類在太空中生活必需的食物。4.中國無土栽培始于1975年。目前面積不足1000公頃。主要栽培果菜、綠葉蔬菜和特產(chǎn)菜（如芥藍、菜心、油菜、豆瓣菜等）。

20世紀90年代初，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究推廣有機基質(zhì)栽培（有機生態(tài)型無土栽培），簡化了栽培設(shè)施，降低投資和生產(chǎn)成本。無土栽培這一農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，在我國雖然開發(fā)利用時間不長，卻表現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。

二、發(fā)展趨勢1.高度設(shè)施化主要表現(xiàn)為大型化和現(xiàn)代化。如美國的大型溫室面積可達20公頃；日本的單棟溫室面積就有5000m2。

2.環(huán)?；?/p>

如營養(yǎng)液封閉循環(huán)、取代巖棉材料等。

3.省力化

栽培管理作業(yè)簡單化、機械化。如荷蘭、日本正在開發(fā)黃瓜高繩索栽培法，主枝伸直生長，下部葉片除去，提高收獲作業(yè)效率（勞動時間減少1/4）

4.節(jié)本化

主要是降低肥料成本。日本:采用單肥配制技術(shù)，盡量減少排液率。在我國，中國農(nóng)科院蔬菜花卉所、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位研制了有機生態(tài)型、多功能營養(yǎng)型無土栽培基質(zhì)。不使用營養(yǎng)液而直接灌溉清水，從而減低成本。

5.安全化

為防止病害發(fā)生，對營養(yǎng)液的消毒更加重視。如荷蘭采取低速砂過濾處理技術(shù)將粒徑0.15-0.35mm的砂子以每小時0.1m的速度流動，把某些病原菌過濾出來。

第二章營養(yǎng)液栽培【本章要點】1.營養(yǎng)液配制2.蔬菜營養(yǎng)失調(diào)3.水培

第一節(jié)營養(yǎng)液

營養(yǎng)液是無土栽培的核心。營養(yǎng)液的配制與管理是無土栽培的關(guān)鍵技術(shù)。一、營養(yǎng)液濃度營養(yǎng)液濃度表示法：直接表示法間接表示法（一）直接表示法1.化合物重量/體積（g/L，mg/L）實際配制時，可按數(shù)值直接稱取化合物，故又稱為工作濃度，或操作濃度。例如，某營養(yǎng)液配方Ca（NO3）2590mg/LKNO3404mg/LKH2PO4136mg/LMgSO4·7H2O246mg/L2.元素重量/體積（mg/L）某營養(yǎng)液配方中含N210mg/L，指該營養(yǎng)液每升中含有N元素210mg。該表示方法多用于直觀地比較某種元素的用量，而不能直接用來操作。

例如：N175mg/L。

若采用NH4NO3（含N35%），則每升溶液需稱取的重量為：175/0.35=500（mg）（二）間接表示法1.電導(dǎo)率（EC）配制營養(yǎng)液用的無機鹽為強電解質(zhì)，其水溶液具有導(dǎo)電能力。導(dǎo)電能力的強弱用電導(dǎo)率表示。電導(dǎo)率：指單位距離的溶液其導(dǎo)電能力的大小。單位：s/cm，ms/cm，即西門子/厘米，毫西/厘米。在一定范圍內(nèi)，溶液的含鹽量與電導(dǎo)率成正比。電導(dǎo)率可代表營養(yǎng)液的總濃度，但不能反映各種無機鹽分的單獨濃度。電導(dǎo)率（EC）與營養(yǎng)液

濃度（S）之間的關(guān)系EC=a+bS（a、b為直線回歸系數(shù)）例如：日本園試配方營養(yǎng)液EC=0.279+2.12S（r=0.9994）若實測EC為0.72mS/cm，則S=0.21g/L電導(dǎo)率測定儀器——便攜式電導(dǎo)儀

2.滲透壓溶液濃度越高，滲透壓越大。滲透壓單位：Pa（帕）無土栽培營養(yǎng)液的滲透壓值，一般用下面的理論公式來計算。P=C×0.0224×（273+t）/273×1.01325×105

P：溶液的滲透壓（Pa

）；

C：溶液的濃度（正負離子總濃度，

mmol/L）；

t：使用時溶液的溫度（℃）；公式中的常數(shù)：0.0224——范特荷甫（Van’tHoff）常數(shù)

273——絕對溫度與攝氏溫度換算常數(shù)

1.01325×105Pa=1標準大氣壓（atm）例如：某配方溶液每升含：Ca（NO3）2·4H2O4mmolKNO36mmol、NH4H2PO41mmolMgSO4·7H2O2mmol則溶液含有正負離子總濃度為30mmol/L。該營養(yǎng)液在20℃使用時，滲透壓值為：P=30×0.0224×（273+20）/273×1.01325×105=73078.7（Pa）電導(dǎo)率與滲透壓之間的關(guān)系經(jīng)驗公式P=0.36×105×EC單位：P（Pa）、EC（mS/cm）二、營養(yǎng)液配方組成依據(jù)（一）營養(yǎng)液的總濃度范圍一般為0.3～1.5大氣壓，相當于0.4%的總鹽分含量。（二）各種元素的比例和濃度1.生理平衡影響營養(yǎng)液生理平衡的主要因素是營養(yǎng)元素之間的相互作用包括協(xié)助作用和頡抗作用。例如：促進作用：

NO3-、H2PO4-和SO42-

——K+、Ca2+、Mg2+；頡抗作用：

Ca2+——Mg2+NH4+——K+

目前世界上流行的原則是：分析正常生長的植物體中各種營養(yǎng)元素的含量來確定其比例。

配方中各種大量元素的數(shù)量，在±1/3幅度內(nèi)變動時，仍可保持生理平衡，而不至于引起離子間的拮抗作用。但大規(guī)模使用變動配方前要進行試驗。

2.化學(xué)平衡營養(yǎng)液中有些營養(yǎng)元素的化合物，其離子濃度達到一定量后，會相互作用形成難溶性沉淀，使營養(yǎng)液中的離子比例失去平衡。

具體講，就是:

Ca2+、Mg2+、Fe3+等陽離子

與PO43-、SO42-、OH-等陰離子形成難溶性化合物沉淀。

如：Ca3（PO4）2、Fe（PO4）等。

因此，要計算以上幾種元素產(chǎn)生沉淀的臨界濃度，作為配制營養(yǎng)液時，所要考慮的該元素的濃度上限。三、營養(yǎng)液配方組成原則

1.營養(yǎng)液必須含有植物生長所必需的全部營養(yǎng)元素

2.營養(yǎng)液中的各種元素

必須處于根系可吸收的狀態(tài)。根據(jù)多數(shù)作物的吸肥特性，礦質(zhì)元素只有溶解到水中，呈離子狀態(tài)，才能被吸收。

因此，無土栽培

所多選用無機鹽肥料，

也有一部分采用有機螯合物。

3.營養(yǎng)液中各種元素要均衡營養(yǎng)液中各種營養(yǎng)元素的數(shù)量比例，應(yīng)符合作物生長發(fā)育的需要，做到均衡供應(yīng)，不能產(chǎn)生單鹽毒害和頡抗作用。4.營養(yǎng)液濃度和酸堿度要適宜，

并在較長時間內(nèi)保持有效狀態(tài)。四、配制營養(yǎng)液常用的化合物（一）營養(yǎng)液對化合物的要求

1.營養(yǎng)價值要高化合物所含的營養(yǎng)元素的數(shù)量，能最大限度地適合配制營養(yǎng)液的需要。

如選用硝酸鈣作氮源，

比用硝酸鉀多一個硝酸根離子。

2.溶解度較大如硝酸鈣的溶解度大于硫酸鈣，使用效果好。雖然硫酸鈣價格便宜，也很少使用。

3.化合物的純度要高純度低時，會使配制的營養(yǎng)液產(chǎn)生沉淀，堵塞供液管道。同時不應(yīng)含有害、有毒成分。

（二）常用化合物的種類及其特性1.氮源有硝態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種。蔬菜喜硝態(tài)氮；銨態(tài)氮過量則會抑制蔬菜生長。

兩種氮源以適當?shù)谋壤瑫r使用，比單用硝態(tài)氮效果好，且能使pH值穩(wěn)定。常用的氮源化合物有：硝酸鈣、硝酸鉀、磷酸二氫銨、硫酸銨等。

注意：（1）氯化銨為銨態(tài)氮肥，不能作為無土栽培的主要氮源。對忌氯蔬菜（如瓜類）不宜使用。（2）尿素

一般也不作無土栽培的主要氮源，但可作補充氮源使用。

2.磷源

磷酸二氫銨、磷酸二銨、

磷酸二氫鉀、過磷酸鈣等。

注意：(1)磷過量會導(dǎo)致鐵、鎂缺乏癥。(2)以過磷酸鈣為磷源，一定要選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，否則雜質(zhì)較多，應(yīng)用效果不好。

3.鉀源

主要有硝酸鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀等。

鉀的吸收快，要不斷補給。

但鉀離子過量，會影響到鈣、鎂、錳的吸收。

4.鈣源

一般使用硝酸鈣、過磷酸鈣等。鈣在植物體內(nèi)的移動性差，無土栽培常發(fā)生缺鈣現(xiàn)象。

5.硫源

多使用鎂、鐵等硫酸鹽，可同時解決硫和微量元素的供應(yīng)。6.鐵源

無土栽培中，鐵的供應(yīng)十分重要。

pH值偏高，鉀不足，以及磷、錳、銅、鋅過量，都會引起缺鐵癥。

鐵源常用

螯合鐵（NaFe-EDTA、Na2Fe-EDTA）；硫酸亞鐵或氯化鐵有不穩(wěn)定性。用硫酸亞鐵時，必須保證pH值在6.5以下，否則易變?yōu)榱蛩徼F。

7.其他元素

鎂源：硫酸鎂；錳源：硫酸錳；硼源：硼酸、硼砂；

鋅源：硫酸鋅；

銅源：硫酸銅；鉬源：鉬酸銨。五、營養(yǎng)液的配制

（一）配制原則確保在配制后存放和使用時，都不產(chǎn)生難溶性化合物沉淀。

任何均衡營養(yǎng)液配方中都必然含有Ca2+、Fe3+等陽離子和SO42-、PO43-等陰離子，當這些離子濃度較高時，會互相作用而產(chǎn)生難溶性物質(zhì)。

（二）配制技術(shù)母液（濃縮儲備液）工作營養(yǎng)液（栽培營養(yǎng)液）母液濃度一般為工作液濃度的100～200倍。母液工作液

1.母液配制（1）母液種類配方中的各種化合物一般分為三類：即A母液、B母液、C母液A母液：以鈣鹽為中心凡不與鈣作用而產(chǎn)生沉淀的化合物，均可放置一起溶解。

一般包括Ca（NO3）2、KNO3等，濃縮100～200倍。B母液：以磷酸鹽為中心凡不與PO43-

產(chǎn)生沉淀的化合物，均可放置一起溶解。

一般包括NH4H2PO4、MgSO4等，濃縮100～200倍。C母液：由鐵和微量元素在一起配制而成。濃縮1000～3000倍。（2）配制步驟①A、B母液：

準確稱量依次加入充分攪拌加水定容

C1

C2

C3

H2O

全部溶解

全部溶解

全部溶解

定容

②C母液量取總體積2/3的清水分成2份2/31/31/3塑料容器A塑料容器B

塑料容器C

稱取FeSO4·7H2O和EDTA-2Na分別加入兩個容器攪拌溶解

塑料容器BFeSO4·7H2OEDTA-2Na

塑料容器C將FeSO4·7H2O溶液緩慢倒入

EDTA-2Na溶液中，邊加邊攪拌。

塑料容器BFeSO4·7H2OEDTA-2Na

塑料容器C攪拌緩慢

然后稱取C母液所需的其它各種微量元素

化合物分別放在小塑料容器中溶解ME1ME2ME3ME4攪拌

再分別緩慢倒入已混合FeSO4·7H2O的

EDTA-2Na溶液中加水定容

塑料容器C攪拌緩慢

塑料容器C

H2O

母液以日本園試通用配方為例

配制濃縮100倍的A母液，配方組成：Ca(NO3)2?4H2O945mg/lKNO3809mg/l配成1000ml的工作營養(yǎng)液。1.計算配制50ml母液所需化合物用量2.從50ml里取10ml放入容量瓶,和B液C液定容到1000ml.

在荷蘭、日本等國的現(xiàn)代化溫室中，大規(guī)模進行無土栽培時，一般采用A、B兩個母液罐（100倍）。AB

Ca（NO3）2KNO3NH4NO3

NaFeEDTAK2SO4KH2PO4MgSO4MnSO4CuSO4ZnSO4

Na2B4O7（NH4）6Mo7O24

2.工作營養(yǎng)液配制

貯液池（1）貯液池中加入需要配制體積1/2～2/3的清水

（2）取所需量的A母液，倒入池中，攪拌均勻

H2O入水口1/2～2/3

A母液（1）（2）

（3）取所需量的B母液，緩慢倒入貯液池的清水入口處，讓流水沖稀B母液帶入池中，攪拌均勻。此時水量已達到總液量的80%左右。入水口

B母液

清水貯液池80%總液量水泵循環(huán)或攪拌d.C母液加入方法同B母液。加水至所需的量。（三）注意事項1.母液長時間貯存時，為防止沉淀，一般可加硝酸或硫酸酸化（至pH3～4），同時置于陰涼避光處保存。

C母液最好用深色容器貯存。2.配制工作液時，如果發(fā)現(xiàn)由少量沉淀產(chǎn)生，應(yīng)延長水泵循環(huán)流動的時間，以使產(chǎn)生的沉淀溶解。

如果加入化合物的速度過快，造成局部濃度過高而出現(xiàn)大量沉淀，并且通過水泵較長時間循環(huán)后仍不能溶解，則應(yīng)重新配制。六、營養(yǎng)液的管理營養(yǎng)液在使用中需要不斷進行調(diào)整，必要時全面更新。植物選擇性吸收根系分泌物環(huán)境條件植物不同生育階段對營養(yǎng)液要求不同營養(yǎng)液濃度pH溶存氧液溫影響因素（一）濃度調(diào)整

1.調(diào)整原則

EC控制在2-3毫西/厘米；

2.調(diào)整方法濃度升高或降低時，可采用按時補充水分

或養(yǎng)分的方法進行調(diào)整。補充養(yǎng)分的方法有2種。（1）關(guān)系曲線法

測定標準營養(yǎng)液和一系列不同濃度營養(yǎng)液的電導(dǎo)率，計算達到標準濃度時需追加的母液量。

畫出電導(dǎo)率和母液

追加量之間的關(guān)系曲線。每次測定使用中的營養(yǎng)液的電導(dǎo)率，查出相對應(yīng)的母液追加量。（2）水分消耗量法

根據(jù)無土栽培蔬菜水分消耗量和養(yǎng)分吸收量之間的關(guān)系，以水分消耗量推算養(yǎng)分補充量。

（二）酸堿度的調(diào)整

1.營養(yǎng)液酸堿度對蔬菜生長的影響

大多數(shù)蔬菜根系在pH5.5～6.5生長最好。

直接影響損傷根系

營養(yǎng)液pH值

間接影響?zhàn)B分有效性

pH過高（大于7.0）時，

導(dǎo)致Fe、Mn、Cu和Zn等微量元素沉淀；

當pH值小于5時，由于H+濃度過高,

對Ca2+產(chǎn)生拮抗作用，引起缺鈣癥。

2.調(diào)整方法采用酸堿中和法。所用酸為H2SO4(稀)或HNO3(稀)；常用堿為NaOH（KOH）。

用酸量確定：取一定體積的營養(yǎng)液，逐滴加入已知濃度稀酸（1-2mmol/L），測定pH值的變化，達到要求值后，計算出用酸量。然后推算整個栽培系統(tǒng)的總用酸量。貯液池緩慢加入稀酸，邊加邊攪拌，避免局部濃度過高而產(chǎn)生Ca的沉淀。

調(diào)整后的營養(yǎng)液經(jīng)一段時間種植后，其pH值仍會繼續(xù)變化，需經(jīng)常測定和調(diào)節(jié)，一般每周一次。（三）營養(yǎng)液的溶解氧溶解氧濃度（DO，DissolvedO2）：指一定溫度、一定大氣壓下單位體積營養(yǎng)液中溶解的氧氣數(shù)量（mg/L）。

1.DO測定方法

儀器測定法

溶氧儀（測氧儀）

化學(xué)滴定法2.影響因素DO

溫度大氣壓力植物根系微生物氣候

呼吸◎溫度越高，大氣壓力越大，DO越低?！驕囟仍礁?，呼吸消耗營養(yǎng)液中的溶存氧越多，DO越低。夏季高溫季節(jié)營養(yǎng)液缺氧？30℃下溶液中飽和溶解氧含量為7.63mg/L，植物呼吸耗氧量0.2～0.3mg·h-1·g-1

，如果每升營養(yǎng)液中長有10g根系，則在不補給氧的情況下，營養(yǎng)液中的氧？h耗完。（2～3h）3.植物對DO的要求營養(yǎng)液栽培中維持溶存氧濃度在5mg/L以上，一般大多數(shù)植物都能夠正常生長。4.補充營養(yǎng)液溶存氧的途徑O2O2O2O2

營養(yǎng)液（1）自然擴散O2（2）人工增氧進入數(shù)量極少，遠遠滿足不了植物生長的需要

攪拌法-------------------------壓縮空氣法化學(xué)增氧法循環(huán)流動法壓縮空氣法壓縮泵起泡器施工難度大，成本較高，一般很少采用。化學(xué)增氧法化學(xué)增氧劑H2O2效果尚好，但價格高，生產(chǎn)上難以采用。循環(huán)流動法貯液池栽培槽水泵效果很好，生產(chǎn)上普遍采用。

營養(yǎng)液循環(huán)流動增氧效果液中含氧量

704520625873（飽和溶解度的%）經(jīng)過的時間（h）

0122436485256循環(huán)流動的起止開始停止流動恢復(fù)流動降低增加

（四）營養(yǎng)液的更換

更換時間作物種植時間長短在軟水地區(qū)，若選用平衡配方營養(yǎng)液，生長期較長的作物（3～6個月/茬），整個生長期中可以不更換。

生長期較短的作物（1～2個月/茬）一般不需要每茬都更換，可連續(xù)種植3～4茬更換1次，但需清理前茬作物的殘根及其他雜物。在硬水地區(qū)，因常需調(diào)節(jié)pH，

每個月要更換1次。如果營養(yǎng)液中積累了大量病菌致使植株發(fā)病，難以用農(nóng)藥進行控制時，需要立即更換，便對整個種植系統(tǒng)進行徹底清洗和消毒。

第二節(jié)蔬菜的營養(yǎng)診斷

一、營養(yǎng)失調(diào)的原因（一）營養(yǎng)液中元素不足或過量

1.營養(yǎng)液配方選擇不當；

2.肥料選用不當或雜質(zhì)過多，溶解度?。?.補充營養(yǎng)液時計算失誤；4.營養(yǎng)液配制方法不當?shù)?。（二）根系的選擇性吸收蔬菜根系首先吸收最需要的礦質(zhì)離子，而對同一化合物的另一種離子吸收較少，造成該離子的積累。

如：蔬菜吸收硫酸銨中的NH4+＞SO42-，

導(dǎo)致營養(yǎng)液呈酸性；而吸收硝酸鈣中的NO3-＞Ca2+，故會使營養(yǎng)液呈堿性。（三）離子間的拮抗作用如：磷過多會引起缺鐵、缺鎂癥；銨離子過多會影響鎂、鈣、鐵的吸收。（四）pH值的變化

改變某些鹽類的溶解度而導(dǎo)致過量或缺素癥。如：pH值越低，酸性越強，溶解的鐵多，引起鐵過剩。

（五）環(huán)境條件

1.光照過強，會使鐵產(chǎn)生沉淀；

2.營養(yǎng)液溫度過高，會引起鐵的過量溶解，引起鐵過剩癥；3.營養(yǎng)液清潔度差，致使藻類滋生，

會吸收大量的鐵，導(dǎo)致供鐵不足。

二、蔬菜營養(yǎng)失調(diào)的診斷

□形態(tài)診斷法

□蔬菜成分分析法

□排除病因診斷法

□指示植物診斷法

1.形態(tài)診斷法（1）診斷依據(jù)根據(jù)營養(yǎng)失調(diào)時，植株在外部形態(tài)上表現(xiàn)的特有癥狀進行診斷。

主要依據(jù)葉片癥狀。（2）葉片診斷三要素：

發(fā)病部位

發(fā)生時期

發(fā)生變化規(guī)律2.蔬菜成分分析法（1）診斷依據(jù)以葉片常規(guī)（全量）分析結(jié)果，作為判斷營養(yǎng)元素多少的依據(jù)。（2）注意事項A.分析樣本要有典型性、代表性如取葉片，應(yīng)選取植株中部生理成熟的葉片。B.分析要有目的性

所分析項目可根據(jù)形態(tài)診斷的初步

結(jié)果來確定，這樣會更快、更簡捷。3.排除病因診斷法（1）應(yīng)用條件驗證性。在初步診斷的基礎(chǔ)上，為了證實其準確性，可采用本辦法。（2）方法

用可疑缺乏元素的鹽類，進行葉面噴灑，然后觀察處理植株的癥狀反應(yīng)。

如果癥狀減輕或消失，

證明缺乏這種元素。若癥狀反而加重，則說明是這種元素過剩所致。（3）注意事項A.因該診斷都是作為應(yīng)急性診斷，所用試劑應(yīng)是水溶性、速效性的；B.濃度一般不要超過0.3%～0.5%。4.指示植物診斷法（1）用途主要用于缺素癥的診斷。（2）方法提出可以缺乏元素后，可種植最容易缺乏該種元素，癥狀表現(xiàn)明顯且穩(wěn)定的植物，觀察癥狀反應(yīng)。

三、蔬菜營養(yǎng)失調(diào)的防治（一）大量元素缺素癥的防治方法

1.缺氮應(yīng)及時添加母液，提高供液濃度；或徹底更換營養(yǎng)液；或葉面噴灑0.2%-0.3%的尿素溶液。2.缺磷

可加入適量的磷酸二氫鉀；。

3.缺鉀

在營養(yǎng)液中添加硫酸鉀；或葉面噴灑硫酸鉀。4.缺鈣

缺鈣時，葉緣變淡、發(fā)黃、發(fā)枯，即出現(xiàn)干燒邊、干燒心。要及時調(diào)整營養(yǎng)液pH值，保持微酸性。并檢查貯液池中是否出現(xiàn)乳白色鈣沉淀。

如發(fā)現(xiàn)應(yīng)更換營養(yǎng)液。

或葉面噴灑0.75%～1.00%硝酸鈣（0.4%氯化鈣）。

（二）微量元素缺素癥的防治方法

1.缺鐵(1)防止鋅、鉀、磷過量而妨礙鐵的吸收；(2)高溫季節(jié)避免強光照，降低根際溫度，(3)注意防止藻類滋生；(4)3-4d葉面噴灑0.02%-0.05%螯合鐵1次。

2.缺硼

葉面噴灑0.10%～0.25%硼砂（Na2B4O7·10H2O）溶液。3.缺鋅

葉面噴灑0.1%-0.5%硫酸鋅。4.缺銅

葉面噴灑0.1%～0.2%硫酸銅

+0.5%石灰水混合液。

5.缺錳

葉面噴灑0.1%硫酸錳溶液。6.缺鉬

葉面噴灑0.07%-0.10%鉬酸銨或鉬酸鈉溶液。

第三節(jié)水培根據(jù)其營養(yǎng)液液層的深度和供氧、供液等管理措施的不同，水培可劃分為NFT和DFT兩大類型。

本節(jié)重點講解

營養(yǎng)液膜技術(shù)（淺水培）（NutrientFilmTechnique）

營養(yǎng)液膜技術(shù)：是指營養(yǎng)液以淺層流動的形式在栽培槽中從較高的一端流向較低的另一端的一種水培技術(shù)。

NFT由庫柏（Cooper）于1973年發(fā)明。1979年以后在世界許多國家推廣。我國在1984年開始NFT研究和應(yīng)用工作。

一、營養(yǎng)液膜技術(shù)的優(yōu)缺點

（－）優(yōu)點1.栽培槽內(nèi)的流層薄,可以較好地解決根系氧氣供應(yīng)問題,作物的生長良好，產(chǎn)量較高。

2.設(shè)施的投資較少，建造方便。3.在配套自動控制裝置的情況下，易于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。

（二）缺點1.設(shè)施（主要是指栽培槽部分）耐用性較差，運行成本高。

2.營養(yǎng)液總量較少，

營養(yǎng)液的濃度、組成以及溫度等變化較快，穩(wěn)定性差，管理要求精細，

同時對設(shè)備的精確性、穩(wěn)定性和安全性的要求也較高。

3.NFT為封閉循環(huán)系統(tǒng)，一但發(fā)生根系病害，容易傳播、蔓延。因此，在使用前對設(shè)施的清洗和消毒要求較高。

二、NFT生產(chǎn)設(shè)施

主要設(shè)施：栽培槽貯液池營養(yǎng)液循環(huán)流動裝置

輔助設(shè)施包括：（1）濃縮營養(yǎng)液罐及自動檢測與補充裝置（2）酸罐或堿罐及其自動補充裝置、（3）營養(yǎng)液的加溫及冷卻裝置等。

（－）栽培槽1.大株型作物栽培槽2.小株型作物栽培槽

1.大株型作物栽培槽

（1）材料塑料薄膜。厚度0.1～0.2mm，黑白雙色，白色向下，黑色朝上。（2）制作用塑料薄膜圍合成類似等腰三角形的栽培槽。

定植時，把育苗缽苗按一定的株距放在薄膜中央排成一行，再把兩邊薄膜拉起來，做成底寬25～30cm、高度20～25cm的栽培槽。

長度控制在30m以內(nèi)為宜。幼苗的莖桿部分從槽頂部薄膜之間的隙縫中伸出，而根系則生長在黑暗的槽內(nèi)。（3）坡度建槽的地面一定要平實，以防積水。栽培槽要有坡度，坡降1：75～1：100。

坡降過大時營養(yǎng)液流速過大；坡降過小則流動緩慢，不利于槽中營養(yǎng)液的更新。（4）營養(yǎng)液深度不宜超過10～20cm。液層過深，可能造成營養(yǎng)液供氧不足；液層過淺，不能及時滿足作物的需要。

一般長度25m左右、槽底寬度25～30cm的栽培槽，每分鐘流量為2～4L時，可滿足大多數(shù)作物的需求。（5）假底在槽底鋪設(shè)一層多孔的吸水材料做成“假底”。

具體做法：在槽底部鋪上一層厚約3～5mm的塑料網(wǎng)，再鋪一層無紡布。“假底”的作用主要：①防止淺層營養(yǎng)液直接在塑料薄膜上流動而產(chǎn)生的亂流，特別是植株較小、根系不發(fā)達時，營養(yǎng)液有時不能接觸到根系造成植株缺水。

而‘假底“可使營養(yǎng)液

均勻地擴散到整個槽底，保證了植株水分的供應(yīng)；②防止根系發(fā)達、根量大時，在槽底形成厚實根墊重壓塑料薄膜，而營養(yǎng)液在根墊內(nèi)部流動不暢，造成根墊缺氧而腐爛。“假底”上層的無紡布可阻礙根系的穿透，

根系只能在無紡布上生長，營養(yǎng)液可在無紡布下面的塑料網(wǎng)中流動，可在一定程度上解決根墊的缺氧問題；③由于無紡布可以吸收較多的水分，當停電或供液間歇時間較長時，可保證植株不會因缺水而凋萎、死亡。

2.小株型作物栽培槽小株型作物要獲得較高產(chǎn)量，應(yīng)適當增加栽培密度。

（1）材料可用水泥預(yù)制或玻璃鋼制成的波紋瓦來作栽培槽。（2）規(guī)格

波紋瓦的谷深2.5～5.0cm，峰距10～15cm，可根據(jù)栽培作物的大小而適當改變。

寬度100～120cm，可栽培6～8行作物。長度控制在20～30m左右，坡降為1：75。

每一片波紋瓦連接處的疊口長度

不少于10cm，以便能夠很好地膠合起來，防止營養(yǎng)液流出。

必要時也可在接合處用水泥砂漿或瀝青稍加粘合。栽培槽可架設(shè)在鐵架或木架上，高度為80～100cm。定植作物時，要在波紋瓦上蓋上一塊厚度為

20～25cm的聚苯乙烯塑料板作為定植板。

一方面防止營養(yǎng)液暴露在陽光下

而滋生綠藻；另一方面可防止植株幼苗根莖直接浸入營養(yǎng)液中而腐爛死亡。

定植板上應(yīng)在波紋瓦的谷間按一定株距開出小孔作為定植孔，以便插入幼苗。

（二）貯液池1.位置一般設(shè)在地面以下，以便讓栽培槽中流出的營養(yǎng)液回流到貯液池中。

如果是栽培小株型作物，

設(shè)有架子的栽培槽，可建在地面上。2.貯液池容積應(yīng)保證足夠的供水和循環(huán)流動的需要。

（三）營養(yǎng)液循環(huán)流動系統(tǒng)

主要由水泵、各級管道及流量調(diào)節(jié)閥門等部分組成。

l.水泵（1）種類可選用耐酸堿、耐腐蝕的自吸泵或潛水泵。（2）規(guī)格一般每667m2棚室面積，選用功率為1000W、流量為每小時6～8m3的水泵。

2.供液管道

（1）種類不能采用鍍鋅水管或其他金屬管道，應(yīng)采用耐腐蝕的塑料管道。

供液管道可分為：

主管、支管和毛管。從各支管進入栽培槽的毛管直徑只有3～5mm。（2）安裝

嚴格密封，防止營養(yǎng)液在接合部位滲漏。為了生產(chǎn)操作方便、防止日曬老化，一般把供液管道系統(tǒng)埋設(shè)于地下。

主管和其他各支管上,均要安裝流量調(diào)節(jié)閥門，使得各栽培槽的流量盡可能均勻。

每一條栽培槽要從支管中引入2～3條供液毛管，使得供液量控制在每槽每分鐘流量為2～5L。

小株型作物用的波紋瓦栽培槽，每一波谷中也要放置2條供液毛管，其流量可稍小，一般每分鐘1～2L即可。

3.回流管道在栽培槽的最低一端設(shè)一排液口，用管道統(tǒng)一連接到回流主管上，再流回貯液池中。

栽培槽上的排液管和回流主管管徑均要足夠大，以確保能夠快速排到貯液池中，防止漫溢出來。

栽培槽每分鐘流量在5～6L以下的，排液管口徑不小于25mm，而回流主管則視大棚或溫室中栽培槽數(shù)量而定。4.供液定時器NFT栽培作物時，并非每天24h開啟水泵來進行營養(yǎng)液循環(huán)流動，而是根據(jù)作物生長情況進行間歇供液。

安裝供液定時器

可準確地控制水泵工作的間歇時間。應(yīng)選擇可進行1min～24h循環(huán)控制的間歇供液定時器。

（四）其他輔助設(shè)施電導(dǎo)率（EC）自控裝置（1）組成由電導(dǎo)率傳感器、檢測及控制儀表、濃縮營養(yǎng)液罐（A液和B液兩種）、濃縮營養(yǎng)液注入泵以及與水源連接的電磁閥等部分組成。（2）工作原理

當電導(dǎo)率傳感器和相應(yīng)的儀表感應(yīng)到營養(yǎng)液的濃度，降低至原先設(shè)定的電導(dǎo)率值范圍下限時，

就會由控制儀表發(fā)出指令而開啟濃縮營養(yǎng)液注入泵，把濃縮營養(yǎng)液注入貯液池中，使得工作營養(yǎng)液的濃度達到原設(shè)定值；

而當電導(dǎo)率傳感器測得的營養(yǎng)液濃度，高于原先設(shè)定電導(dǎo)率值范圍上限時，控制儀表就會發(fā)出指令而將連接水源的電磁閥打開，注入清水到貯液池中稀釋。

2.酸堿度（pH）自控裝置

（1）組成

由酸堿度（pH）傳感器、控制儀表、濃酸或濃堿罐和酸堿注入泵組成。（2）工作原理與電導(dǎo)率自控裝置類似。

3.營養(yǎng)液溫度控制裝置（1）組成主要由加溫裝置（或降溫裝置）和溫度自控儀兩部分組成。（2）營養(yǎng)液加溫

可將熱水通過安裝于貯液池中的不銹鋼螺紋管加溫。也可用電熱管或地?zé)徇M行加溫。

（3）營養(yǎng)液降溫①把貯液池建在地下，上蓋白色泡沫塑料板，防止受陽光直射，而使營養(yǎng)液溫度上升過快。②強制冷卻降溫最經(jīng)濟的方法是：抽取深層井水或冷泉水，通過設(shè)在貯液池中的螺紋管進行循環(huán)降溫。③通過制冷機組產(chǎn)生的冷氣

進行強制降溫，但成本昂貴。

4.安全保障、報警裝置營養(yǎng)液膜技術(shù)的營養(yǎng)液總量較少，一日發(fā)生停水、停電或水泵出現(xiàn)故障不能及時進行供液循環(huán)時，極易造成作物缺水萎蔫。

如在氣溫30～35℃的夏季，無“假底’的栽培槽栽培葉菜類作物，停止供液30～45min，即會出現(xiàn)萎蔫癥狀。

因此為了保證生產(chǎn)的正常進行，

必須要有2套電源、水泵系統(tǒng)和水源系統(tǒng)。同時,要在循環(huán)系統(tǒng)中安裝報警裝置，以便在停電、停水或水泵不正常工作時及時報警、搶修。

三、NFT生產(chǎn)設(shè)施的管理(－）栽培系統(tǒng)的安裝及調(diào)試l.栽培槽

新建栽培槽，要特別檢查：（1）槽底是否平整（2）塑料薄膜是否破裂滲漏

換茬后重新使用的栽培槽，使用前，在檢查塑料薄膜是否滲漏的同時，還要進行徹底清洗和消毒。2.供液系統(tǒng)（1）檢查水泵的工作情況，（2）所有供水管道接合處是否密封嚴實，如有滴漏要做上記號，馬上修補。（3）檢查每一條

伸入栽培槽的供液毛管是否暢通，各槽的出水量是否較為一致，如不一致，則需調(diào)節(jié)各閥門，使之流量盡可能一致。（4）檢查回流管道是否能夠

及時排除槽內(nèi)流出的營養(yǎng)液。3.其他輔助設(shè)施檢查營養(yǎng)液的電導(dǎo)率（EC）和酸堿度（pH）自控裝置的工作情況，確保其正常工作。（二）育苗與定植

1.育苗用巖棉塊、海綿塊來育苗。育苗塊大小以可置入定植孔為度。

育苗時，

在育苗塊上面切一條小縫，將種子置于其中；也可催芽后插入，

淋水或稀的營養(yǎng)液，待苗長至2～3片真葉時，移入定植板上開出的定植孔中。

2.定植

要使育苗塊觸及槽底、葉片伸出定植板。

（三）營養(yǎng)液配方的選擇與管理

1.營養(yǎng)液配方的選擇由于NFT栽培系統(tǒng)的營養(yǎng)液總量較少，作物生長過程中，營養(yǎng)液的濃度和組成的變化較快，因此要選擇穩(wěn)定性較好的營養(yǎng)液配方。

2.供液量和供液方法（1）供液量當供液量低于一定的水平時，栽培槽入口處至出口處營養(yǎng)液的濃度和含氧量逐漸遞減，

栽培槽中營養(yǎng)液濃度和含氧量

與供液量以及槽的長度、作物栽培密度有關(guān)。減少供液量以及增加槽的長度、栽培密度，會使槽中出口處的營養(yǎng)濃濃度及含氧量降低。反之亦然。

勢必導(dǎo)致營養(yǎng)液入口處

植株的長勢較好，產(chǎn)量高；出口處的植株長勢相對較差，產(chǎn)量降低。對于大多數(shù)作物而言，營養(yǎng)液中溶解氧含量在4mg/L以上時，均能較好地生長。如在25m長的栽培槽中定植60株番茄，每分鐘連續(xù)供液2～4L即可。

（2）供液方法

①連續(xù)供液法營養(yǎng)液晝夜不停地流入栽培槽中的供液形式。每條栽培槽的流量大致控制在

2～4L／min的范圍內(nèi)。

②間歇供液法

營養(yǎng)液以間歇的形式流入栽培槽的供液方法。其目的一方面是解決根系氧氣供應(yīng)問題；另一方面是減少水泵的開啟時間，延長使用壽命和節(jié)約能源。

間歇供液的頻度，要根根實際情況來確定。槽長25m左右、流量為4L／min。

栽培槽中設(shè)有無紡布“假底”條件下，番茄夏季白天每小時供液15min，停供45min；夜晚，每2h內(nèi)供液15min，停供105min。

冬季白天每1.5h內(nèi)供液15min，

停供75min；夜晚，每2h內(nèi)供液15min。停供105min。如此循環(huán)進行。

間歇供液法的缺點是：

貯液池的容積要大。因為當水泵停止工作后，栽培槽中的營養(yǎng)液大部分會流回到貯液池中存放。

3.液溫的控制與管理在NFT設(shè)施中，由于栽培槽建造材料的隔熱保溫性較差，再加上槽中營養(yǎng)液量少，液溫的穩(wěn)定性差。

在冬春季節(jié)，

栽培槽入口處與出口處液溫產(chǎn)生明顯差異，有時可達5.8℃。穩(wěn)定槽內(nèi)液溫方法：（1）利用保溫性能較好的材料（如泡沫塑料）制作栽培槽（2）管道盡可能埋于地下

（3）貯液池建在室內(nèi)（4）采用電熱線加熱等提高液溫

4.營養(yǎng)液的補充和更換一般生長期為6個月及其以上的作物，如番茄、甜椒等，經(jīng)過2～3個月要更換一次，整個生長期更換l～3次；

而生長期短的作物，

如葉菜類，每栽培l(xiāng)～2茬后更換一次即可。

第三章基質(zhì)栽培

第一節(jié)固體基質(zhì)

一、基質(zhì)的理化性質(zhì)（一）基質(zhì)的物理性質(zhì)

主要包括：容重、總孔隙度、氣水比等。

1.容重

指單位體積干燥基質(zhì)的重量，即基質(zhì)干重／基質(zhì)體積。單位:千克／米3，或克／厘米3。容重越大，透氣透水性差，容重過小，太輕。栽培效果均不好；一般以0.1—0.8克／厘米3較好。2.總孔隙度

反映基質(zhì)孔隙狀況，指基質(zhì)中持水孔隙和通氣孔隙的總和。以孔隙與基質(zhì)體積的百分數(shù)（%）表示。計算公式為：

總孔隙度=（1-容重/比重）×100%。例如：某基質(zhì)的容重為0.1，比重為1.55克／厘米3，則總孔隙度為：（1-0.1/1.55）×100%=93.55%

總孔隙度大，表明容納空氣和水的量大，基質(zhì)較輕，有利于根系生長發(fā)育；反之則小，空氣與水容納量小，需增加供液次數(shù)。一般基質(zhì)總孔隙度為54%—96%。

3.氣水比在一定時間內(nèi)，基質(zhì)中容納氣、水的相對比值。通常以大孔隙（通氣孔隙）與小孔隙（持水孔隙）之比表示。

大孔隙：直徑在lmm以上，起貯氣作用；小孔隙：直徑0.001～0.lmm，主要作用是貯水。氣水比愈小，說明小孔隙多，基質(zhì)持水力強：反之則弱。一般氣水比保持在1：2—4范圍為宜。4.粒徑粒徑大小直接影響：孔隙度、容重、空氣和水份含量。一般粒徑不宜過大，否則雖然通氣性好，但持水力低，栽培時要增加澆水次數(shù)；但粒徑過小，雖然具有較好的持水性，容易造成通氣不良。

（二）基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

主要包括：化學(xué)穩(wěn)定性、酸堿度、電導(dǎo)度、陽離子交換量、緩沖能力等。1.化學(xué)穩(wěn)定性指基質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的難易程度。無土栽培要求基質(zhì)具有化學(xué)穩(wěn)定性，避免或減少對營養(yǎng)液的干擾，并在使用過程中不產(chǎn)生有毒物質(zhì)。

基質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性因其化學(xué)組成不同而有較大差異無機礦物構(gòu)成的基質(zhì)（如沙），化學(xué)穩(wěn)定性最強；

有機基質(zhì)（如鋸末、稻殼等），化學(xué)組成復(fù)雜，對營養(yǎng)液影響較大，往往不可直接使用。2.酸堿度一般蔬菜適宜酸堿度范圍為5.6—7.0。所以，要求基質(zhì)為中性或微酸性。

簡便測定方法：取1份基質(zhì)，加入其5倍體積的蒸餾水，充分攪拌后，測定pH值。

3.電導(dǎo)度指基質(zhì)內(nèi)已經(jīng)電離鹽類的溶液濃度。反映基質(zhì)中原有可溶性鹽類的量。單位：s／cm。測定方法同酸堿度。

4.陽離子交換量在一定酸堿條件下，基質(zhì)含有可代換性陽離子的數(shù)量。陽離子交換量反映基質(zhì)對養(yǎng)分的吸附保存能力。陽離子交換量大，可減少養(yǎng)分流失，提高營養(yǎng)液的緩沖能力。

5.緩沖能力指基質(zhì)加入酸堿物質(zhì)后，基質(zhì)本身所具有的緩沖酸堿變化的能力。一般陽離子交換量越大，基質(zhì)的緩沖能力也越大?；|(zhì)緩沖能力大?。河袡C基質(zhì)＞無機基質(zhì)

二、基質(zhì)的種類和特性（一）基質(zhì)的種類

1.按基質(zhì)來源，分為兩類

天然基質(zhì)（如沙）人工合成基質(zhì)（如巖棉）

2.按基質(zhì)的成分，分為:

無機基質(zhì)和有機基質(zhì)兩類。

無機基質(zhì)：如沙、蛭石和珍珠巖等；有機基質(zhì)：如泥炭、炭化稻殼等。

3.按基質(zhì)的性質(zhì)，分為：

活性基質(zhì)和惰性基質(zhì)兩類。

活性基質(zhì)：

指基質(zhì)具有陽離子代換量、可吸附陽離子或基質(zhì)本身能夠供應(yīng)養(yǎng)分的基質(zhì)。如泥炭、蛭石、蔗渣等；

惰性基質(zhì)：

指基質(zhì)本身不起供應(yīng)養(yǎng)分的作用或不具有陽離子代換量、難以吸附陽離子的基質(zhì)。

如沙、巖棉、泡沫塑料等。

4.按基質(zhì)使用時的組分，分為

單一基質(zhì)和復(fù)合基質(zhì)兩類。單一基質(zhì)：指以單獨一種基質(zhì)作為植物的生長介質(zhì)。如沙培、巖棉培使用的沙和巖棉。

復(fù)合基質(zhì)：

指由兩種或兩種以上的單一基質(zhì)按一定的比例混合制成的基質(zhì)。

如草炭-珍珠巖-蛭石混合基質(zhì)。一般在配制復(fù)合基質(zhì)時，以2種或3種單一基質(zhì)復(fù)合為宜。

（二）常用基質(zhì)的特性

1.蛭石2.珍珠巖

3.巖棉4.沙

1.蛭石

云母類硅質(zhì)礦物，其顆粒由許多平行的片狀物組成。

無土栽培用的蛭石

都經(jīng)過高溫（1000℃）膨脹處理，

其體積為原礦物的16倍左右。

(1)理化性質(zhì)①容重很?。?.09—0.16g／cm3）②孔隙度大（達95%），具有良好的透氣性和保水性。

蛭石的吸水能力很強，每立方米的蛭石，可以吸收100～650kg水。

③蛭石的陽離子代換量很高，達100mmol／100g，具有較強的保肥力和緩沖能力。且含有較多的鉀、鈣、鎂等營養(yǎng)元素，這些養(yǎng)分屬于速效養(yǎng)分，

可被作物利用。

④蛭石酸堿度一般呈中性至微堿性

當其與酸性基質(zhì)（如泥炭等）混合使用時，不會出現(xiàn)問題。

（2）注意事項①無土栽培用蛭石的粒徑應(yīng)在3mm以上；而用作無土育苗的蛭石可稍細些（0.75—1.0mm）。

②蛭石較易破碎結(jié)構(gòu)容易受到破壞，孔隙度減小，因此在運輸、種植過程中不能受到重壓。

③蛭石一般使用1—2次后，其結(jié)構(gòu)就變差，需重新更換。

2.珍珠巖

珍珠巖是硅質(zhì)火山巖在1200℃下加熱膨脹而成。色白、質(zhì)輕，呈顆粒狀。

（2）理化性質(zhì)：

①粒徑1mm左右，容重80—130kg/m3②孔隙度約為93%其中空氣容積約為53%，持水容積約為40%）可容納自身重量3—4倍的水。易于排水、通氣，理化性質(zhì)比較穩(wěn)定。

③珍珠巖沒有吸收性能，陽離子代換量＜1.5mmol／100g，

pH為7.0—7.5。

④珍珠巖中的養(yǎng)分多為植物不能吸收利用的形態(tài)。珍珠巖的成分為：

二氧化硅（SiO2）74%

氧化鋁（A12O3）11.3%氧化鐵（Fe2O3）2%

氧化鈣（CaO）

3%

氧化錳（MnO）2%

氧化鈉（Na2O）5%

氧化鉀（K2O）2.3%

（2）注意事項，

①珍珠巖較易破碎。

②珍珠巖粉塵污染較大，使用前最好先用水噴濕。

③珍珠巖在種植槽中，或與其他基質(zhì)組成混合基質(zhì)時，在淋水較多時會浮在表面。

目前尚無解決辦法。

3.巖棉巖棉外觀呈白色或淺綠色絲狀體。用于無土栽培始于丹麥（1969年），

（1）理化性質(zhì)

①孔隙度大，可達96%，透氣性好，吸水力很強。

②化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定巖棉由硅及其他金屬氧化物組成，因含少量石灰，使用初期呈微堿性，經(jīng)過一段時間，即呈中性。也可加入適量酸中和至中性，或在使用前用水清洗巖棉，

使pH降低。

③栽培過程中不易變形。

巖棉是在高溫條件下制造，不含病菌和其他有機物，經(jīng)壓制成型后可保證不變形。

（2）用途①無土育苗；

②無土栽培營養(yǎng)液栽培（如NFT），

或巖棉基質(zhì)袋培。（3）缺點污染環(huán)境

4.沙

主要作沙培的基質(zhì)，是應(yīng)用最早的無土栽培基質(zhì)。沙的來源廣泛，價格便宜。不同來源的沙，其組成成分差異很大。一般含二氧化硅在50％以上。沙沒有陽離子代換量（惰性），容重為1500—1800kg／m3。適宜粒徑為0.5—3mm。注意：（1）要確保沙中不含有毒物質(zhì)。（2）石灰性地區(qū)所產(chǎn)的沙，只有碳酸鈣含量低于20%才可使用。

（3）用沙作基質(zhì)，易于排水、通氣。但熱傳導(dǎo)快，保水持水力差，水氣矛盾較大。因此在生產(chǎn)上有逐漸減少的趨勢。

三、基質(zhì)混合

（一）基質(zhì)混合的要求

1.調(diào)節(jié)基質(zhì)容重2.增加孔隙度

3.適用于多種作物

（二）國內(nèi)外常用復(fù)合基質(zhì)配方

1份草炭：1份珍珠巖：1份沙

1份草炭：l份珍珠巖

1份草炭：1份蛭石

四、基質(zhì)消毒主要方法有:

□

蒸汽消毒

□

藥劑消毒

□

太陽能消毒

1.蒸汽消毒基質(zhì)堆放（20厘米高，長度不定），用防水防高溫布蓋嚴，通入蒸汽。在70—80℃條件下，消毒1h就能殺死病菌，效果良好，也比較安全。

缺點：成本較高。

2.化學(xué)藥劑消毒成本較低，但安全性較差，甚至?xí)廴经h(huán)境。（1）甲醛（福爾馬林）消毒

一般將40%的原液稀釋50倍，用噴壺將基質(zhì)均勻噴濕。覆蓋塑料薄膜，24—36h后揭膜，敞開，2周后使用。

（2）氯化苦熏蒸適宜溫度為15—20℃。（3）溴甲烷熏蒸溴甲烷劇毒，且是強致癌物質(zhì)，必需嚴格遵守操作規(guī)程。

3.太陽能消毒近年來應(yīng)用較普遍，廉價、安全、簡單、實用。具體方法：在夏季高溫季節(jié)，在溫室或大棚內(nèi)，基質(zhì)堆放（高20—25厘米，長寬不定）。噴濕基質(zhì)，使含水量超過80%，然后用塑料薄膜覆蓋，密閉溫室或大棚（10—15天）。

五、基質(zhì)栽培的形式

1.按栽培空間，分為平面栽培和垂直栽培2種。

2.按營養(yǎng)液是否循環(huán)使用，分為開放式和封閉式2種。

3.按栽培設(shè)施材料，分為槽培、袋培和巖棉培等。

第二節(jié)沙培

1969年，由美國開發(fā)。適于陽光充足但水源嚴重匱乏的沙漠地區(qū)的開放式無土栽培系統(tǒng)。一、沙培裝置（－）栽培槽（二）供液系統(tǒng)

（－）栽培槽1.固定栽培槽2.全地面沙培床

1.固定栽培槽

（1）材料用水泥槽作栽培槽，

內(nèi)側(cè)涂以惰性涂料。

（2）規(guī)格栽培槽寬度為80—100厘米，兩側(cè)深15厘米，中央深20厘米。

（3）構(gòu)造槽底呈“V”形。槽底鋪黑色聚乙烯塑料薄膜

（雙層，厚0.2毫米）栽培槽的底部應(yīng)有l(wèi)：400的坡降，以利排液。栽培槽底部還鋪設(shè)排液管。

主要原因：沙培采用滴灌供液，有8%—10%的營養(yǎng)液要排到溫室外面。

排液管采用多孔塑料管（直徑4.0—7.5厘米），

孔朝槽底，防止被蔬菜根系堵塞。

2.全地面沙培床在溫室的整個地面上，全部鋪上沙，做成一個大栽培床。

床底做成1：200的坡降，鋪兩層0.15—0.20毫米厚的黑色聚乙烯塑料薄膜。

膜上按1.2—1.5米的間隔，平行排列直徑為3—5厘米的多孔塑料排液管，排液孔朝下，

排出的營養(yǎng)液流到室外的貯液池中，可用于大田施肥。

而后，鋪30厘米厚的沙層。

注意：如果沙層較淺，將導(dǎo)致基質(zhì)中溫度分布不勻，且蔬菜根系可能會長入排水管中。

（二）供液系統(tǒng)

一般用滴灌法供液。灌溉系統(tǒng)用的營養(yǎng)液，要經(jīng)過裝有100目紗網(wǎng)的過濾器，以防雜質(zhì)堵塞滴頭。

二、沙培技術(shù)關(guān)鍵（－）營養(yǎng)液管理（二）基質(zhì)消毒（一）營養(yǎng)液管理■

營養(yǎng)液配方■

供液次數(shù)■濃度控制

1.營養(yǎng)液配方由于沙培基質(zhì)的緩沖能力低，且是采用開放式滴灌供液，沙中貯液量小。

基質(zhì)中的營養(yǎng)液的濃度和pH值常有較大變化，

因此，在選定營養(yǎng)液配方時，宜選生理反應(yīng)比較穩(wěn)定的配方。

2.供液次數(shù)

一般每天滴灌2—5次。每次供液要足，允許有8%—10%的營養(yǎng)液排出，并以此來判斷是否灌足。

3.濃度控制每周要對排出的營養(yǎng)液中

可溶鹽總量測定兩次。

如可溶鹽總量超過2克／升時，則應(yīng)用清水滴灌數(shù)天，以降低濃度。

當排出的營養(yǎng)液低于要求濃度時，再恢復(fù)供應(yīng)營養(yǎng)液。

4.注意事項如遇到連續(xù)低溫陰天，從植物對水分的需要來看，可能不需要天天多次滴灌；但從養(yǎng)分需要來看，則需要滴灌。

（二）基質(zhì)消毒■消毒次數(shù)■消毒藥劑■消毒方法

1.消毒次數(shù)一般每年消毒1次，也可每茬1次，以消除包括線蟲在內(nèi)的土傳病蟲害。

2.消毒藥劑常用消毒劑有：

1%福爾馬林溶液；

0.3%—1.0%次氯酸鈉溶液。

3.消毒方法噴藥后24小時后，用水沖洗3一4次將藥劑洗去。三、經(jīng)濟效益分析以簡易槽式沙培營養(yǎng)液滴灌為例。單棚面積為6m×30m，每座大棚內(nèi)縱向設(shè)3條栽培槽，每10座大棚共用一套滴灌系統(tǒng)。（一）投資成本包括兩部分：基本建設(shè)投資+直接生產(chǎn)成本

1.基本建設(shè)投資

簡易槽式沙培基本建設(shè)內(nèi)容包括：塑料大棚、營養(yǎng)液滴灌系統(tǒng)、栽培設(shè)施（栽培槽及基質(zhì)）等。（1）塑料大棚

①鋼結(jié)構(gòu)大棚骨架3500元（棚頂高2.5m，側(cè)高1.8m）②塑料薄膜（進口長壽膜）1000元

③棚側(cè)塑料防蟲網(wǎng)（30目）300元

（2）營養(yǎng)液滴灌系統(tǒng)①滴灌管道、過濾器及配件800元

②營養(yǎng)液池300元（以10座大棚共建1個營養(yǎng)液池計算）（3）栽培設(shè)施

①栽培槽（3000塊紅磚/棚）600元

②黑色塑料薄膜（槽內(nèi)）150元

③河沙等基質(zhì)

350元（7立方米/棚，50元/立方米）（4）設(shè)備建設(shè)、安裝等費用

600元合計7600元

667平方米土地，可建3座這種規(guī)格大棚投資22800元平均每平方米投資34.18元。2.直接生產(chǎn)成本包括生產(chǎn)過程中消耗的水、電、肥料、農(nóng)藥、種子（苗）、

基質(zhì)消毒與更換、人工費用等。以667平方米大棚種植1茬網(wǎng)紋甜瓜計算

(1)水費100元（消耗100立方米，1元/立方米）

(2)電費30元

(3)種子費用750元

（用種1500粒，0.5元/粒）(4)肥料費用1350元（每茬需耗90L營養(yǎng)液，15元/L）

(5)農(nóng)藥費用80元

(6)基質(zhì)消毒與更換350元河沙等基質(zhì)可使用3年，但每年必須消毒

(7)吊蔓塑料繩100元

(8)人工費用750元（以1個工人管理6座大棚，500元/月）合計4410