关于无土栽培发展中若干问题的探讨（1）无土栽培技术推广的受众定位.pdf

温室园艺 2016 05 70 无土栽培技术的概念 无土栽培是一种不用天然土壤来栽培植物的 方法 在相对封闭的根际环境中 人工供给水肥 营养 来满足植物正常乃至更好地生长的一项技 术手段 与种在土壤中的植物有所不同 其根系 生长的空间是在与自然环境隔离并处在受 局限 的空间中 完全摆脱了自然土壤不利于植物生长 的束缚 换句话说 一些自然土壤的调节功能与 作用被 削弱 比如 土壤栽培植物根系可以 纵深或横向发展 只要具备其生长的必要条件 空 间 水分 营养 根系就能无限外延生长 可 以吸收利用到非人为提供的水 肥 气资源 通 常栽培在土壤中的植物 其生长也不需要完全依 赖人为提供的水肥条件 这就是生长在土壤中的 植物所拥有的 先天 自然优势 然而 对于一些种植在土质较差 土层瘠薄 关于无土栽培发展中若干问题的探讨 1 无土栽培技术推广的受众定位 汪晓云 1 刘士哲 2 高丽红 3 1 北京绿东国创农业科技有限公司 北京 100081 2 华南农业大学无土栽培技术研究室 广州 510642 3 中国农业大学蔬菜学系 北京 100193 温室园艺 2016 05 70 立体水培叶菜 引言 无土栽培技术作为一种先进的生产技术 在中国开始应用 也有三 四十年的历史 了 特别是最近十几年来 伴随着温室大 棚 塑料管道 自动控制装置的应用以及 无土栽培技术的成熟和原材料价格的降低 同时伴随着投资者和消费者对无土栽培生 产设施和生产产品的广泛认可 以及中国 各地国家级 省级 市县级以及乡镇级农 业科技示范园的建设 作为体现现代农业 科技 高点 的无土栽培技术 90 以上 的农业园区都会进行示范展示 也极大地 推动了无土栽培技术的迅猛发展 而且伴 随着我国休闲观光农业的蓬勃发展 无土 栽培技术与各种造型奇特的立体无土栽培 设施备受推崇 在诸多农业休闲观光园中 无土栽培技术已成为不可或缺的元素 城 市化发展 城市环境污染以及食品安全隐 患的存在 可以不用土壤来种植蔬菜 花 卉植物的 干净 种植模式 也逐渐被城 市家庭种植爱好者接受 无土栽培正悄然 进入了城市的家庭阳台 屋顶等场所 本文的几位作者从事无土栽培技术教 学 研究和生产推广工作二 三十年来 在 实际应用无土栽培技术方面积累了一定的经 验 现将在栽培技术实际应用中遇到的各种 问题和获得的经验教训进行一些总结 提出 个人的观点 供业内人士分享 探讨和交流 温室栽培 Greenhouse Culture DOI 10 16815 ki 11 5436 s 2016 13 013 温室园艺 2016 05 71 降水少的地区的植物 土壤栽培的自然优势并不 明显 其对人工施肥 灌溉的依赖程度相对较高 否则就很难生长好 无论是土层深厚 肥沃还是 土层薄 肥力差的土壤 因非封闭 隔离的根圈 环境 通常人为施肥 灌溉所发挥的功效都会被 自然因素削减 也就是土壤的 缓冲性 能平衡 或削减人为因素的作用 通常土壤栽培条件下 只要不是长期干旱缺 水或特殊灾害天气 植物生长无需人们天天管理 依靠自然的 恩赐 就能有一定的收成 就是因 为土壤栽培有此优越的 不被人所认识的 潜在 优势 人们习以为常地形成了 惰性 思维 将此思维 惯性 地带到无土栽培中 最终产生 了觉得无土栽培不如土壤栽培 容易 生产风 险大 产量不高 品质没保证 效益低等问题 无土栽培技术的核心 无土栽培的本质是 不用土 也就是让植 物根系生长离开土壤这个自然载体 在人为提供 的 受局限的 封闭的环境中生长 植物生长所 需的水 肥 气条件完全人为提供和创造 基本 排除了自然土壤的水肥 恩赐 人为创造的根际生长载体 为植物根系生长 和水肥吸收提供了较为优越的物理 化学环境 使根系生长环境具备良好的疏松 透气 保水等 物理性状和适宜的酸碱度 营养均衡 养分快速 供应等化学性状的条件下 作物能以最小的根量 最小的根际容积发挥其最大的水肥吸收功能 从 而满足地上部生长发育所需的全部水分和营养 而且这种供给机制不是间断 波动的 而是必须 均衡的 这和传统土壤栽培的水肥供给完全不同 如 土壤栽培作物的番茄 黄瓜 通常以基肥 若干次追肥 若干次灌水的方式来实现即可 而 无土栽培的水肥是一体化的 是需要每天均衡多 次供给水肥的一种栽培方式 无土栽培在日本叫做营养液栽培 也就是栽 培过程中完全是 营养液管理 的栽培技术 而 人们通常不去理解 营养液 这个词 只理解营 养液栽培就是无土栽培的另一种提法 无土栽培 的核心技术就是营养液调配与管理的技术 掌握 了营养液调配与供给的管理技术 才能从事真正 意义上的无土栽培 那么 营养液是什么 为什么称为 营养液 在 无土 与人为配制的少量基质载体中 基质 所含的 养分 极其 微量 而且不全面 基 质中不能一次性添加足量的 营养肥 来支撑植 物一生生长发育所需的养分 需要均衡提供 全 营养 全部必需元素 供给的营养需要通过 水来溶解 稀释 并与水同步输送供给植物 通 常把这种含有植物生长发育所必需的全部营养元 素的 液体 称为 营养液 还有一个关键点是 配制营养液的原料中不能含有任何有害物质 重 金属 动植物非必需元素 病原微生物 原料 应当是 速溶 和 高溶 的 即要求全部快速 溶解 而国内不少无土栽培从业人士 很少关注 营养液栽培 这个专业用词 而只从通俗的 无 土栽培 这个词去理解 认为是不用土来栽培 就是无土栽培 无土栽培技术的核心其实就是营养液 没 有或不用营养液来灌溉 就失去了无土栽培的 应有科学意 义 也难以 发挥无土栽 培技术的应 有优势和生 产潜力 一些从业 者通常用土 壤栽培的经 验和惯性思 维来为无土 栽培植物供 给营养和水 分 从而出现种种不同层面的 无土 栽培方法 虽然植物也能 生长和开花结果 但产量 品质 安全性得不到保障 由于使用化肥 有机肥 杂质 基质袋培番茄 温室园艺 2016 05 72 重金属 盐分含量较高且有可能带来致病微生物 的危害 作为 营养源 并用土壤栽培的灌溉 用水 如未经处理的雨水 河水 井水 来直接 配制 营养液 或直接灌溉 其结果是肥料 灌 溉水中的杂质 重金属 盐分很快就在根际周围 富集积累 植物还没生长到应有的阶段 根际环 境的理化性状已使植物 不堪忍受 产生各种 胁 迫 因子 因无土栽培把植物根系限定在有限 的范围内 根系无法摆脱受 胁迫 的根际环境 轻则根系萎缩 扭曲 短缩 地上部茎叶 墨绿 发暗或边沿干枯 番茄果实 脐腐 黄瓜出 现 蜂腰瓜 弯瓜 大头瓜 等 重则根系死亡 番茄会重新发根 下部老叶黄化似缺素 上部逐 渐瘦弱 果实变小 根系再生能力较弱的黄瓜则 直接萎蔫 死亡 所以 从事无土栽培者 必须充分认识到无 土栽培的核心就是营养液 本质就是 营养液栽 培 不仅配制营养液的原料要讲究 对营养液 的均衡供给更是需要标准参数来支撑 绝不能凭 土壤栽培的水肥管理经验来给无土栽培植物 施 肥 浇水 无土栽培效益如何计算 无土栽培是一种可控的植物栽培方法 既然 是一种农作物的生产技术手段 自然要关注其生 产的实际意义与效益 尤其是经济效益问题 一 直是人们关注的焦点 生产效益的问题其实涉及多种影响因素 而 且无土栽培没有脱离农业生产的根本属性 农产 品的价值和效益随不同年份 不同季节 不同地 区 不同消费群体甚至是不同的销售渠道而有很 大差别 无土栽培是一种新型的农耕技术手段 是一种 高投入 高技术要求的技术 而并非就是一种具 有很高经济效益的致富工具 它可以解决 无地 可种和 有地不可种 的问题 如果一个地区或 一个企业 农户有很好的 宜耕地 除非他需 要生产出更高质 更安全 更有营养 及更高价 值的农产品 否则就不一定需要进行无土栽培 从这种意义上来讲 如果一块地根本不具备生产 价值 而需要寻求其可利用价值 那么 投资或 采用无土栽培就显得更有意义了 例如 在目前 已被污染 且难以治理的土壤 就可以通过无土 栽培技术手段来实现土地的利用价值和经济效益 无土栽培是可控或相对可控的农业新技术 其优点是 可控 可以在一定程度上排除外界 因素的干扰 农产品生产可以根据人类生活和健 康需求进行 定制 可以生产无污染 营养全 面或具有特殊功能的健康产品 而这一切是传统 土壤栽培所实现不了的 土壤栽培会受到土壤本 身的矿物质 微生物乃至地下水等综合因素的影 响和干扰 无法按照我们设定的目标来生产农产 品 土壤中含有什么 矿物质 其生产的农产 品中就含有什么 这是毋庸置疑的事实 所以 相比而言 无土栽培更有可能生产出合乎人们愿 望的优质健康产品 这是用一般农产品所不能衡 量的价值所在 最近十几年来 中国从一个劳动力资源大国 迅速发展为劳动力资源匮乏的国家 劳动力成本 迅速上升 农业劳动力的质量日益下降 80 90 后的年轻人不愿继承父辈的农耕衣钵 其主要原 因是传统农耕方式劳动强度大 经验行为太强 而且越来越多的设施农业老产区 因长期土壤连 作 次生盐渍化和病虫害日益严重 防控成本增 大 产品安全隐患增高 温室弃耕现象开始迅速 温室园艺 2016 05 72 屋顶 DFT 水培奶白菜 芹菜 生菜 温室园艺 2016 05 73 蔓延 劳动力资源的短缺 带来设施农业的劳动力成 本迅速上升 与 20 年前的温室单位面积 无土栽培 设施的硬件投入相比 现在温室及其无土栽培设施的 成本投入不但没有升高反而有所下降 常规土壤栽培 的农资成本 有机肥 化肥等农资 比 20 年前平均 上升 1 倍以上 直接成本与间接成本 而无土栽培 的营养液成本上升幅度没有超过 80 而现在劳动 力成本比 20 年前上升了 20 40 倍 作为省工 省力 可以通过机械化 标准化 工厂化 智能化生产的无 土栽培 其投资及技术应用的 经济性 优势开始日 益显现 而这正是未来农业发展及年轻人愿意为之投 入的一种 高效 高品质 有身份 的新型职业 无土栽培技术是为普通农民准备的吗 无土栽培技术在国内从研究到生产应用已经有 三十多年历史 基本已经 中国化 了 各地科研单位 大专院校研究开发了数十种适合农民生产应用的无 土栽培模式和技术 大多数以普通一家一户的农民 为推广对象 解决了设施环境下退化土壤的可持续 利用问题 是我国目前最主要的无土栽培方式 其 设施简易 投资少 操作方便 用一句俗语来概括 叫 无土的有土化种植 施肥按照土壤栽培的基 肥 追肥的施肥方式 肥料主要是发酵后的鸡粪 牛粪 猪粪 羊粪及三元复合肥 磷二铵等普通化肥 按一定比例混入基质中 灌溉采用清水滴灌 水肥 不耦合 不同步 仍然以经验管理为主 依据植株 长势进行追肥 并且追肥多以普通化肥 通 常是三元素复合肥 为主 基本沿用土壤栽 培技术 因此 经验丰富的生产者 可以获 得较高产量和效益 而缺乏经验者则问题较 多 抱怨 无土栽培 技术不可靠 对于采用全元素营养液栽培的无土栽培模 式和技术 因完全不同于土壤栽培的规范操作 流程 尤其是一些检测和控制 EC pH 的操作 对于文化水平不高 手脚又 不灵活 的普通 农民来说 实施起来更加困难 加上这种全营 养液无土栽培模式的设施装备标准化程度相对 较高 一次性投资大 也不适合小农户来投资 以营养液为核心的无土栽培不同于传统土 壤栽培 是基于许多现代科技要素集成的新 型农业技术 无法凭直观的感知和经验来栽 培植物 而是需要设施装备的正常运行和水 肥 环境要素系统的协调与配合 才能完成 植物正常生长发育和整个生产过程 与通过 纯 劳作 就可获得 经验积累 与农产品 收成的传统农耕方式截然不同 需要对从业 者进行系统的专业理论培训教育 使其成为 产业工人 来操作无土栽培系统 作者简介 汪晓云 1966 男 浙江常山人 北京绿东国创农业科技有限公司董事长 长期从事 蔬菜无土栽培技术研究与推广 立体基质栽培的叶菜