1、本文档是纯 word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ culture technology ）第一章 概 述第一节 无土栽培及其分类一、 概 念无土栽培:指不用天然土壤,而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的方法.无土栽培学:研究无土栽培技术原理 ,栽培方式和管理技术的一门综合性应用科学.第一节 无土栽培及其分类无机基质培
2、(inorganic substrate culture)固体基质培(solid substrate culture)有机基质培 (organic substrate culture)无土栽培(soiless culture) 水培(hydroponics)非固体基质培(liquid substrate culture)雾培(spray culture)固体基质培：固体基质培:用固体基质栽培作物。较好的混合基质具有优良的理化性质，利于提高作物栽培效果，适用于栽培各种作物。如 1:1 的草炭、锯末； 1:1:1 的草炭、蛭石、锯末；1:1:1 的草炭、蛭石、珍珠岩等混合基质。非固体基质培：非固体
3、基质培：根系直接生长在营养液或含有营养液成分的潮湿空气里，仅育苗时用固体基质。分为水培、雾培两种。（1）水培(hydroponics) ：又称水耕栽培，根系直接生长在营养液液层中的无土栽培技术。显著特征是能够稳定地供给植物根系充足的养分，并很好支持、固定根系。 营养液膜技术 (nutrient film technique, NFT):植物种植于浅的流动营养液中，根系程悬浮状态以提高其氧气的吸收量。 液层深 12cm。 浮板毛管水培技术 ( floating capillary hydroponics ,FCH)：浮板毛管水培是在引进世界各国无土栽培设施优点的基础上研制而成的新型水培设备，其结
4、构由栽培床、贮液池、循环系统和控制系统四大部分组成。 根系生长在湿润的无纺布上。（2）雾培 （spray culture ）：以雾状的营养液同时满足作物根系对水分、养分和氧气的需要。1. A 型雾培2. 立柱式雾培3. 半雾培第二节 无土栽培的发展史一、探索时代 矿质营养学说的提出：1840 李比希（德）：植物以矿物质为营养。 标准营养液配方的提出：19381940 年霍格兰和阿农（美）：提出在营养液中添加微量元素的必要性，提出标准营养液配方（A-H)；提出水培。二、实用时代 1929 年，格里克（美）按照霍格兰和阿农标准营养液配方，栽培番茄取得成功。格里克提出液培（aqua culture)
5、 ，后来叫水耕(hydroponics) 。第三节 无土栽培特点和应用一 、无土栽培优点 作物长势强、产量高、品质好； 省水（耗水量只有土培的 1/4)、省肥(肥料利用率达 90%） 、省力、省工； 病虫害少，可避免土壤连作障碍；本文档是纯 word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ 极大扩展生产空间； 利于实现农业生产现代化
6、。 二 、无土栽培应注意的问题 投资大、成本高：11.5hm2,10001500 万 技术要求严格。 管理不当，病害容易迅速传播。第四节 中国无土栽培发展与现状一、中国无土栽培的发展1、20 世纪 30 年代开始研究，1975 年，鲁 SC-I 型和鲁 SC-II 型装置。2、 20 世纪 80 年代开始推广应用（10hm2 ） 。1985 年成立无土栽培学组，1986-1995 蔬菜无土栽培列重点研究攻关，在引进世界各国无土栽培设施优点的基础上南农研制出新型水培设备-浮板毛管水培；中国农科院推出有机生态型无土栽培技术。2000 年无土栽培达 500hm2。 南方以深液流水培（DFT) 为主,
7、 槽式基质培也有一定发展, 有少量袋式基质培; 东南沿海(以江浙沪为代表 ),有浮板毛管水培(FCH) 、营养液膜技术（NFT）及少量深液流水培（DFT）; 北方以基质培为主, 有部份岩棉培,北京地区有少量浮板毛管水培. 新疆戈壁滩无土栽培面积最大,主要推广鲁 SC 型改良而成的砂培技术 .砂培蔬菜水果面积占占全国1/3.二、展望1 我国自然资源状况:人多地少 ;水资源贫乏,发展无土栽培可开拓农业生产的空间,节约用水;2 无土栽培作为根治连作障碍的手段在设施栽培中起重要作用;3 无土栽培作物长势强、产量高、品质好,更好地满足人民生活水平提高的需要,在国际竞争中占一席之地；4 无土栽培作为都市农
8、业和观光农业的重要部份,有较高的经济效益与发展前景;5 有机生态型无土栽培技术简单、高效、绿色、环保。有机生态型无土栽培技术采用有机固态肥取代化学营养液，在作物整个生长过程只灌注清水，采用价廉易得的农产废弃物作为无土栽培基质。该技术把有机农业融入无土栽培，为无土栽培技术在我国的推广应用开辟了一条新的途径，突破了无土栽培必须使用营养液的传统观念。、第二章 营养液（Nutrient solution ）第一节 原料及其要求一、水的性质要求 2。 水 硬度:45mg/L来 雨水 求 NaCl 含量: K sp 时就会产生沉淀。单位：mol例: 霍格兰- 阿农(H-A)蕃茄配方产生难溶性化合物可能性
9、Ca2+与 SO42-产生 CaSO4 沉淀的可能性已知 H-A 配方 Ca(NO3)2.4H2O 3mmol MgSO4.7H2O 2mmolCa2+SO42-=310-3210-3=610-6；查得 K sp -CaSO4=9.110-6，Ca2+SO42-=610-6Sp-FePO4=1.310-22 会造成 FePO4 的沉淀而致使作物出现缺铁症状。最早使用无机铁盐，易氧化，易沉淀；有机酸铁：如柠檬酸铁、酒石酸铁，稳定性较差；事实上，在 pH=6.0 时 A-H 配方配制的营养液不会出现 FePO4 的沉淀？主要由于采用了有机螯合物来螯合铁离子产品有 NaFe-EDTA 和 Na2Fe
10、-EDTA。使得 Fe 2+不易被氧化，而且不易与 PO43- 起化学反应而沉淀， 从而使得 Fe 在营养液中可以保持较高的有效性。解决了无土栽培植物容易缺铁的问题。 Ca、Mg 形成氢氧化物沉淀的可能性形成 Ca(OH)2 沉淀的条件是： pH12.63； 形成 Mg(OH)2 沉淀的条件是：pH9.98。一般，营养液的 pH 很少达到 9 以上，只有在用碱液中和营养液的生理酸性时，若操作不当可能出现营养液中局部碱性很强、pH 值过高而产生沉淀的可能。 在加碱液中和酸性时，要用浓度较稀的碱液，而且及时进行搅拌防止沉淀产生。四. 营养液氮源的选择 植物吸收的氮素形态主要是铵态氮和硝态氮。 铵态
11、氮和硝态氮具有同样的生理功效。Arnon(1937)：植物对铵态氮和硝态氮的吸收速率都很快，在体内都可以迅速地被同化为氨基酸和蛋白质 ，因此，无论提供铵态氮还是硝态氮都可作为植物良好生长的氮源。普良尼斯尼科夫：在原则上它们具有同样的营养价值，比较这两种氮源对植物的优越性需视提供的条件。铵态氮和硝态氮之所以在应用上产生差异是由其盐类的伴随性质引起。铵态氮源都是生理酸性盐，如 NH4Cl、(NH4)2SO4 、NH4NO3 ，特别是 NH4Cl 和(NH4)2SO4 的生理酸性更强，是由于多数植物优先选择吸收 NH4+，而伴随离子的 Cl-、SO42-、NO3-的吸收速率较慢，同时植物在吸收 NH
12、4+后根系大量分泌 H+，使得介质 pH 下降。介质中高浓度的 H+对植物吸收 Ca2+有很强的拮抗作用，易使植物出现缺钙的症状；甚至还会对植物根系造成直接的伤害，产生根系腐烂等现象。硝态氮源（除 NH4NO3）均为生理碱性盐，例如：Ca(NO3)2、 KNO3 、NaNO3 等。植物优先选择吸收NO3-，而对其伴随的阳离子的吸收速率较慢，同时，植物在选择吸收硝酸盐时根系会分泌出 OH-，使得介质的 pH 值上升，可能造成某些营养元素如 Fe、Mn 、Mg 等元素在高 pH 值下产生沉淀而使其有效性降低。 目前世界上大多数营养液配方都采用硝态氮作为氮源。 第一： 铵态氮引起的生理酸性较强，较为
13、迅速且难以控制。硝态氮所引起的生理碱性较为弱、变化缓慢且易于控制，植物根系本身可以短时间忍耐和抵抗,人工控制比较容易。利用硝态氮作为氮源较为安全。第二：研究表明：不同植物对于铵态氮和硝态氮反映不同，大多数园艺植物是喜硝植物。 利用硝态氮作为氮源时，由于植物根系对 NO3-N 有“奢侈吸收”现象，会增加植物中的硝酸盐含量，影响身体健康。（1）加强栽培管理：增强光照、注意营养元素的平衡、加强根际氧气供应等增强植物体内的硝酸还原作用，促进 NO3-N 的吸收。（2）利用多种 N 源，控制硝酸盐用量：以氨基酸、尿素等有机 N 或铵态氮全部或部分代替硝态氮，控制pH 和适当增施 P、K、Ca、Mo、Mn
14、、Zn 。有些植物在以硝态氮为主要 N 源时，适量供应铵态氮时生长最好。本文档是纯 word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ N 的供应。五.营养液的酸碱度(一) 酸碱度的概念 溶液的酸碱度：pH=lgH+ 中性溶液：H+ =10-7mol/L， 即H+=OH-，pH 7酸性溶液：H+10-7mol/L，即H+OH-，pH7
15、碱性溶液：H+10-7mol/L，即H+OH-，pH7(二) pH 值对植物生长的影响 直接影响：不同作物最适 pH 值不同。作物根际的 PH 值一般在 4 9 之间 ，在 4 9 外都会伤害植物的根系。 间接影响：有效性降低以至失效。pH 7 PKCaMnMgFeBZn 等有效性下降; pH 5 过多 H+对Ca2+Mg2+有颉颃作用。一般营养液 pH 控制在 5.56.5。微酸可提高 P、Mn、Fe、B、Zn 等有效性。表 314 几种作物的最适 pH 值范围(三) 营养液的酸碱度变化营养液的酸碱度变化受以下因素的影响,因此，很难从理论上设计一稳定的配方，要把握变化趋势，在已有配方基础上，
16、进行探索性试验。1. 营养液中生理酸性盐和生理碱性盐的用量和比例：硝态氮源（除 NH4NO3）均为生理碱性盐，使得介质的 pH 值上升。NaNO3 表现最强.2. 每株植物所占有营养液体积的大小DFT 中 pH 变化小于 NFT。 3. 通过营养液的更换可减轻 pH 变化的速度。4. 配制营养液的水质(四) 营养液 pH 值的控制1. 酸碱中和的方法 (治标) 2. 调整营养液配方的方法 (治本) 把握发展趋势，在已有配方基础上进行植物吸收试验，通过调整营养液配方中所使用的生理酸性盐和生理碱性盐的种类、用量和相互之间的比例，使营养液的 pH 值在种植作物的过程中可以稳定在一个适宜作物生长的范围
17、之内。举例：日本园试配方主要以 Ca(NO3)2、 KNO3（生理碱性盐）为 N 源。 pH=6.4 7.8 ,易缺铁。由于作物一般吸收 K 多于 N ，常用 K2SO4（强生理酸性盐） 、 NH4NO3 （弱生理酸性盐）部分代替KNO3 生产中最好用生理酸碱性变化平稳的营养液配方。一般生理碱性变化平稳，也容易控制。六. 微量元素的供给 B、Mn 、Zn、Cu、Mo 五种。 在营养液中供给的浓度范围较狭小。微量元素配方的确定七.营养液的有机营养营养液中不需加入有机物质。有机螯合剂的作用是保护铁的有效性。小 结1、营养液组成原则：齐全、可利用、合理、适宜、有效、稳定2、营养液组成的确定：首先明确
18、种植作物的总盐分浓度；其次确定配方中营养元素的比例和浓度（考虑生理平衡性及化学平衡性）：方一：可通过分析正常生长的植物体内各种营养元素的含量及其比例来确定；方二：可通过分析正常生长的植物从营养液中吸收的水分和养分数量来确定。3、防止沉淀产生的方法：本文档是纯 word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ 降低溶液 pH 值 降低
19、配方使用剂量 在加碱液中和酸性时，要用浓度较稀的碱液，而且及时进行搅拌防止沉淀产生。4、不同植物对于铵态氮和硝态氮的反映不同：大多数园艺植物是喜硝植物。有些植物在以硝态氮为主要N 源时，适量供应铵态氮时生长最好。5、不同作物最适 pH 值范围不同（一般在 49 间）：一般营养液 pH 控制在 5.56.5 范围。第三节 营养液的配制技术一. 营养液配制的原则营养液配制的原则：避免沉淀的产生。即确保在配制和使用营养液时不会产生难溶性化合物的沉淀。注意：任何营养液配方都有产生沉淀的可能性！二.营养液配方的调整(一) 要根据原料纯度及水的纯、硬度不同调整1. 原料 配制营养液的原料大多使用工业原料或
20、农用肥料，常含有吸湿水和其它杂质，纯度较低，因此，在配制时要按实际含量来计算。 如某配方硝酸钾：0.5gL。原料硝酸钾：95%硝酸钾实际用量？2. 水软水地区，水中的化合物含量较低，只要是符合前述的水质要求，可直接使用；硬水地区，应根据硬水中所含 Ca2+、Mg2+数量的多少，将它们从配方中扣除，减少了的氮可用硝酸(HNO3)来补充，加入的硝酸不仅起到补充氮源的作用，而且可以中和硬水的碱性。另外，通过测定硬水中各种微量元素的含量，与营养液配方中的各种微量元素用量比较，如果水中的某种微量元素含量较高，在配制营养液时可不加入，而不足的则要补充。（二）要根据作物种类和生育时期适当调整配方不同作物对各
21、种营养元素及其比例要求不同；同一作物在不同生长发育时期对各种营养元素及其比例要求不同。因此，在实际栽培中应该根据作物不同生长发育时期对各种营养元素及其比例要求适当调整配方和浓度。例如;在番茄结果期间为防止脐腐病的发生将 NH4PO4 改 KH2PO4。（三）要根据栽培方式不同对营养液配方适当调整 无土栽培方式有水培和基质培，其中，基质培因为基质的种类较多，理化性质差异大，所以，应根据不同的基质类型，按其理化性质不同对营养液配方适当调整，并进一步试种去定具体配方！三、营养液的配制技术先把相互之间不会产生沉淀的化合物分别配制成浓缩营养液，然后根据浓缩营养液的浓缩倍数稀释成工作营养液。(1) 浓缩营
22、养液的配制将配方中的化合物分为三种:A 母液 :以钙盐为中心,凡不与钙产生沉淀的化合物均可放在一起溶解. 如 Ca (NO3 )2 、 KNO3 浓缩100-200 倍.B 母液 :以磷酸盐为中心, 凡不与磷酸根产生沉淀的化合物均可一起溶解. 如 NH4H2PO4 Mg2SO4 ,浓缩100-200 倍.C 母液 :由铁和微量元素合配制而成,浓缩 1000-3000 倍.1. 浓缩营养液(母液)稀释法配制浓缩液操作步骤:第一步：在正确称取完 A 和 B 母液的各种化合物后,肥料要一种一种加入, 并要等前一种肥充分溶解后方可加入另外一种，等全部溶解后加水定容,搅拌均匀.本文档是纯 word 文档
23、，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ C 母液时,先取配制体积 2/3 水并将其分二份, 分别放于 2 容器中,称取 FeSO4. 7H2O 和 EDTA-2Na 分别放入 2 容器中,溶解后 ,将 FeSO4. 7H2O 溶液慢慢倒入 EDTA-2Na 溶液中,边加边搅拌，加水定容,搅拌均匀。（三）配制方法的选择：根据生产上的操作方
24、便与否来决定，有时可将两种方法配合使用。例如，配制工作营养液的大量营养元素时采用直接称量配制法，而微量营养元素的加入可采用先配制浓缩营养液再稀释为工作营养液的方法。三. 营养液配制的注意事项1. 原料的计算过程和最后结果要反复核对,确保准确无误；2. 称取时要反复核对称取数量的准确,并保证所称取的原料名实相符。3. 已经称量的各种原料在分别称好之后要进行最后一次复核，以确定配制营养液的各种原料没有错漏；4. 建立严格的记录档案，将配制的各种原料用量、配制日期和配制人员详细记录下来，以备查验。5. 为防止母液产生沉淀，长时间贮存时，一般加硝酸或硫酸将其酸化， pH 控制在 34 范围，置于阴凉处
25、保存。C 母液用深色瓶贮存。6. 直接称量配制法时，加完 A 盐后，应在水循环半小时后加 B，如发现有沉淀，应加大水循环。第四节 营养液的管理1.营养液的浓度:水分的补给和养分的补给2.营养液的酸碱度:加酸和加碱3.营养液的溶存氧:浓度,要求 ,消耗速率,补充的途径.4.营养液的液温5.营养液的更换EC 值的调整： 大多数作物适宜的 EC 为 0.53.0ms/cm 。 同一作物不同生育期和不同气候对营养液浓度要求不同：一般作物生长前期和夏季营养液浓度低 EC 3 mS/cm ；生长盛期和冬季营养液浓度高 EC 56 mS/cm 栽培方式不同营养液浓度的管理不同：例如：番茄水培和基质培生育初期
26、营养液浓度相同，到采收期基质培营养液浓度要比水培的低-基质会吸附营养液。 不同配方的营养液 1 剂量营养液 EC 相差很远。例如：番茄 A-H 配方比山崎配方 1 剂量营养液 EC高 1 倍。因此，补充养分的方法不同：山崎配方的营养液需要每天测定，每天补充； A-H 配方以总浓度不低于 1/31/2 各剂量为补充界限，每 12 天测定 EC.二、溶存氧的补充：（一）含义与浓度溶存氧（dissolved o2 DO） M0=MA mgL M一定的温度和气压下，饱和溶解氧含量（查表）A一定的温度和气压下，空气饱和 %（测氧仪）（二）营养液为什么会缺氧？由于溶存氧随营养液液温升高而降低,而根呼吸量却
27、随温度升高而提高,从而造成溶存氧不足.高温夏季深液流栽培最易出现该现象,应注意保持适温及加强通风换气工作。 （三）植物对溶存氧的要求1、不同一作物对营养液溶存氧要求不同。大多陆生植物水培时根际溶存氧含量为 2.8ppm 以下时,上部叶片开始萎蔫;根际溶存氧达 1.5ppm 以下,根的呼吸急速变劣,生长困难 ;根际溶存氧为 0.5ppm 以下时,根系几乎停止生长或枯死(腐烂)。水培水中溶存氧极低,根系氧呼吸极端困难 。适宜浓度：45mg L。2、同一作物在不同生育时期耗氧量和耗氧速率不同。本文档是纯 word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（
28、洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ word 文档，可以任您自由编辑修改，下载后双击页眉页脚后可用 delete 键删除，豆丁网友（洪枫）为您奉献，QQ：332985688，主页 http:/ 2冬季：不低于 15；夏季：不高于 28。2.稳定措施（1）栽培槽建造材料；（2）贮液池建造位置；（3）贮液池内装置。1、为何要更换营养液？ 长时间种植作物的营养液中有碍作物生长的物质的积累-营养液配方中的非营养成分（硝酸钠中的钠，氯化钙中的钙） ，中和生理酸碱所产生的盐分，使用硬水为水源产生的盐分，根系分泌物和脱落物及微生物分解产物等，积累到一定程度时就会：1) 妨碍作物的生
29、长，使根系受害甚至植株的死亡； 2) 影响营养液中养分的平衡； 3) 使病害繁衍和累积； 4) 影响用电导率仪测定营养液浓度的准确性。 因此，在一定种植时间之后需重新更换营养液。2、如何知道是否该更换？用电导率仪连续测定营养液浓度，如果 EC 处于很高水平，说明有碍作物生长的物质的积累-该更换（1）软水栽培果菜类不更换。栽培叶菜类种植 34 茬后更换 1 次（2）硬水每月要更换 1 次。第五节 废液处理和利用一、废液处理1.杀菌和除菌:紫外线照射,加热 ,砂石过滤,颉抗微生物,药剂,2.除去有害物质：膜分离法使有害物质 ,盐类物质不能透过.3.调整离子组成:营养液成分测定 ,调整.二、废液的有效利用1.再循环利用:果菜-叶菜花菜2.作土壤肥料利用3.收集浓缩液再利用到果菜结果期使用.第三章 固体基质第一节 固体基质的作用及要求一、固体基质的作用 : 能够为植物提供良好的水、肥、气、热、PH 等条件，充分发挥其不是土壤,胜似土壤的作用；能够适应现代生产的需要，容易操作,有利于管理。固定、保水、透气、缓冲、供养二、对固体基质的要求:(一) 、对固体基质物理性质的要求: 1、容重:单位体积内干燥固体基质的重量 (g/L)。 基质的容重反映了基质的疏松紧实程度。 同一基质压实程度、颗粒大小不同，其容重不同。 基质容重在 0.1-0.8g/cm3 作物栽培效果好。
