无土栽培是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质替代天然土壤固定植株的根系,植物根系通过吸收营养液生长的栽培方法。
无土栽培的历史:
- 19世纪中叶,德国科学家Van Leibig建立了矿质营养理论的雏形,奠定了现代无土栽培技术的理论基础。
- Sachs和Knop在1860年前后成功地在营养液中种植植物,建立了沿用至今的用矿质营养液培养植物的方法,并逐步演变成现代的无土栽培技术。
- 1929年,美国的Gericke进行了大规规模的无土栽培研究,用营养液种出了高达7.5m的番茄,单株收果实14kg。
- 20世纪40年代,无土栽培作为一种新的栽培方法,陆续用于农业生产。
- 在第二次世界大战期间,英国空军在伊拉克沙漠、美国在太平洋的威克岛曾先后用无土栽培的方法生产蔬菜,供应战时的需要。
- 1955年,在荷兰举行的第14界国际园艺会议期间,一些无土栽培研究者发起成立了国际无土栽培组(简称IWOSC)。
- 1980年,国际无土栽培组(简称IWOSC)改称为无土栽培学会(简称ISOSC)
无土栽培在中国:
- 20世纪70年代,我国开始应用无土栽培,主要用于水稻无土育秧,蔬菜作物无土育苗。
- 1980年全国成立了蔬菜工厂化育苗协作组,除研究无土育苗外,还进行了保护地无土栽培技术研究。
- 1990年,中国无土栽培面积达到15公顷。
- 2016年中科院植物研究所和福建三安集团建立起世界最大面积的全人工光植物工厂中科三安植物工厂,开启了国内无土栽培蔬菜生产的大规模产业化应用阶段。
无土栽培的优点:
1、节水、省肥、高产:无土栽培中作物所需各种营养元素是人为配制成营养液施用的,水分损失少,营养成分保持平衡,吸收效率高,并且是根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段,科学地供应养分。因此作物生长发育健壮,生长势强,可充分发挥出增产潜力。
2、清洁卫生无污染:土壤栽培施有机肥,肥料分解发酵,产生臭味污染环境,还会使很多害虫的卵孳生,危害作物,而无土栽培施用的是无机肥料,不存在这些问题,并可避免受污染土壤中的重金属等有害物质的污染。
3、省工省力、易于管理:无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业,省力省工。浇水追肥同时解决,并由供液系统定时定量供给,管理方便,不会造成浪费,大大减轻了劳动强度。
4、避免连作障碍:在蔬菜的田间种植管理中,土地合理轮作、避免连年重茬是防止病害严重发生和蔓延的重要措施之一。而无土栽培特别是采用水培,则可以从根本上解决这一问题。
5、不受地区限制、充分利用空间:无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境,不受土质、水利条件的限制,地球上许多沙漠、荒原或难以耕种的地区,都可采用无土栽培方法加以利用。摆脱了土地的约束,无土栽培还可以不受空间限制,利用城市废弃厂房、楼房的平面屋顶种菜种花,都无形中扩大了栽培面积。
6、有利于实现农业现代化:无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约,可以按照人的意志进行生产,所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作,有利于实现机械化、自动化,从而逐步走向工业化的生产方式。
无土栽培与鱼菜共生的区别
>> 从结构形式上来说,现代化鱼菜共生是一种新型的复合耕作体系,它把水产养殖与蔬菜生产这两种原本完全不同的农耕技术组合为无土栽培系统 RAS养殖系统为一体的有机生产方式。
>> 从营养成分构成来说,无土栽培通过向植物根部输送营养液,可以提供植物生长必需的所有营养物质。这些营养液主要是无机盐形式的人工合成营养液。
>> 而鱼菜共生系统中的植物在生长过程中主要通过养殖系统中鱼类产生的自然肥料,经微生物分解后形成的植物可以吸收养分,而不是通过各种人工合成的营养液。