無土栽培存在的問題及應(yīng)用前景

陳雪花，王 珂

(1.商丘學(xué)院 風(fēng)景園林學(xué)院，河南 商丘 476113； 2.商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000)

無土栽培存在的問題及應(yīng)用前景

陳雪花1，王 珂2

(1.商丘學(xué)院 風(fēng)景園林學(xué)院，河南 商丘 476113； 2.商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000)

文章通過了解無土栽培技術(shù)應(yīng)用的緊迫性和取得的經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)合我國(guó)國(guó)情提出了無土栽培技術(shù)存在和推廣應(yīng)用的必要性；針對(duì)該技術(shù)在我國(guó)生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題，提出了發(fā)展本土特色的戰(zhàn)略、建立健全市場(chǎng)體系和大力發(fā)展立體模式的設(shè)想，以期為無土栽培技術(shù)利用和發(fā)展提供參考意見.

無土栽培;應(yīng)用前景;研究進(jìn)展;存在問題

1 無土栽培技術(shù)應(yīng)用的急迫性及經(jīng)濟(jì)效益分析

由于無土栽培根際環(huán)境可人為控制，所以其產(chǎn)品品質(zhì)好、產(chǎn)量高，同時(shí)由于植株在育苗期經(jīng)過無害化處理，在植株生長(zhǎng)中可減少病蟲害和農(nóng)藥污染，滿足了現(xiàn)代人追求的高產(chǎn)值、優(yōu)品質(zhì)、高效的現(xiàn)實(shí)需要，符合國(guó)際環(huán)保、節(jié)源的潮流.

世界范圍內(nèi)無土栽培經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)研究階段、生產(chǎn)的起步階段、迅速發(fā)展階段[1]63-65，技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用范圍更廣泛，栽培面積不斷擴(kuò)大，與之相聯(lián)系的管理水平也在不斷提高，逐步實(shí)現(xiàn)了集約化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著. 無土栽培技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展迅猛，已經(jīng)成為一種重要的栽培方式. 歐盟規(guī)定，21 世紀(jì)所有歐盟國(guó)家園藝作物要全部實(shí)現(xiàn)無土栽培. 目前，荷蘭是無土栽培面積最大的國(guó)家，無土栽培面積占溫室面積的比例超過70%，其次是加拿大、比利時(shí)和新西蘭，比例達(dá)到或超過50%[2]69. 然而，我國(guó)無土栽培技術(shù)目前處于一種邊研究、邊應(yīng)用、邊發(fā)展階段，推廣較少，應(yīng)用面積不及總栽培面積的1%，傳統(tǒng)土壤栽培在栽培方式中占據(jù)重要地位.

我們加入世界貿(mào)易組織后，花卉產(chǎn)業(yè)成為我國(guó)的朝陽產(chǎn)業(yè)，根據(jù)國(guó)家林業(yè)局頒布的《全國(guó)花卉產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011～2020年)》總目標(biāo)，2011～2015年花卉種植總面積穩(wěn)定在130萬公頃左右；銷售額達(dá)到1 700億元，總出口額10億美元. 其中有近50%的水培花卉是用做出口. 出口花卉選擇無土栽培主要是國(guó)際形勢(shì)所決定，歐盟國(guó)家為了減少土壤病蟲害的傳播，明令禁止花卉帶土進(jìn)口，這在一定程度上限制了我國(guó)花卉的出口量，也使無土栽培技術(shù)在花卉上的廣泛應(yīng)用更迫在眉睫.

無土栽培可人工調(diào)控養(yǎng)分的供應(yīng)，使產(chǎn)品向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)化方向發(fā)展. 據(jù)報(bào)道，無土栽培可提高番茄維生素C含量30%；相關(guān)研究表明，我國(guó)西瓜播種后60 d，無土栽培的株高、葉片數(shù)、相對(duì)最大葉面積分別為土壤栽培的3.6倍、2.2倍和1.8倍，作物產(chǎn)量可成倍地提高；甘肅省清水縣蔬菜采用日光溫室有機(jī)生態(tài)型無土栽培，2009～2010年一個(gè)生產(chǎn)周期的蔬菜平均產(chǎn)量達(dá)到5 800 kg/667m2，平均收入達(dá)到1.28萬元/667m2，較普通溫室栽培平均增收2 500元/667m2以上，增長(zhǎng)25%[3]35；產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益.

2 無土栽培存在的問題

2.1 技術(shù)要求高 普遍推廣較困難

因作物不同品種和不同生長(zhǎng)階段對(duì)養(yǎng)分的需求不同，導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)液的配置與管理需要有接受過技術(shù)培訓(xùn)的專業(yè)人員完成，不能廣泛地被一般的勞動(dòng)者所掌握. 營(yíng)養(yǎng)液配置時(shí)所用的專用化肥，市場(chǎng)上不易買到，并且價(jià)格高昂. 因此，研究操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的無土栽培技術(shù)是目前以及一段時(shí)間內(nèi)我國(guó)發(fā)展的方向，也是加速我國(guó)無土化栽培推廣應(yīng)用的關(guān)鍵.

2.2 廢棄液存在污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)

無土栽培離不了營(yíng)養(yǎng)液，與營(yíng)養(yǎng)液配制相配套需一系列設(shè)備，如，測(cè)試系統(tǒng)、循環(huán)泵等，并且如果是開放式栽培技術(shù)，存在廢棄營(yíng)養(yǎng)液硝酸鹽含量高，排放后易引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的危險(xiǎn)；如果是封閉式栽培技術(shù)，營(yíng)養(yǎng)液中大量有機(jī)質(zhì)的存在易滋生病原菌，給作物帶來毀滅性破壞的風(fēng)險(xiǎn)，并且封閉式系統(tǒng)需要相應(yīng)的消毒設(shè)備[4]121-124，更進(jìn)一步加重了投資負(fù)擔(dān). 針對(duì)這一缺點(diǎn)，可以大力推廣適合我國(guó)國(guó)情的有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)，用有機(jī)固態(tài)肥摻混栽培基質(zhì)，在基質(zhì)上鋪設(shè)軟滴灌用清水滴灌，它是由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院在“八五”期間研制成的技術(shù)簡(jiǎn)易、節(jié)能、低成本、高效益的固體基質(zhì)栽培系統(tǒng).

2.3 無土栽培系統(tǒng)設(shè)備投資成本高

各種應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)液來灌溉作物的無土栽培系統(tǒng)，一般每667 m2地一次性投資至少6 000元以上，有的甚至高達(dá)5～6萬元，即使較實(shí)用的有機(jī)生態(tài)型無土栽培系統(tǒng)，其一次性投資也達(dá)2 000～3 000元. 為了平衡一次投入資金過大所帶來的風(fēng)險(xiǎn)和承擔(dān)的壓力，近期可通過提高單位面積產(chǎn)出，選擇種植經(jīng)濟(jì)效益好、附加值高的品種的方式來改善. 從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，通過引進(jìn)國(guó)外設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行本土化改良，研究和開發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的無土栽培系統(tǒng)是發(fā)展的關(guān)鍵.

2.4 缺乏專用品種的選育

由于無土栽培系統(tǒng)的特殊性，迫切需要選育滿足植物根系抗病害、耐低溫、弱光、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的實(shí)用型專用品種，不僅可以提高作物的產(chǎn)出率，還可以創(chuàng)新產(chǎn)品市場(chǎng)，豐富產(chǎn)品類別，如廣西壯族自治區(qū)棗樹矮化進(jìn)行無土栽培.

2.5 政府的扶持力度不夠

目前我國(guó)出臺(tái)了很多惠民政策，其中就包括農(nóng)機(jī)具補(bǔ)貼，但大多數(shù)省份就只有設(shè)施大棚有補(bǔ)貼，而實(shí)現(xiàn)無土栽培自動(dòng)化及智能化所需要的智能溫室并不在扶持范圍內(nèi).

3 無土栽培的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景

有關(guān)花卉無土栽培技術(shù)的研究報(bào)道表現(xiàn)在促進(jìn)根系再生能力，生長(zhǎng)發(fā)育速度加快，花期提前，提高花卉的產(chǎn)量和品質(zhì)[5]56. 關(guān)于基質(zhì)方面的研究也有相關(guān)報(bào)道，如王寶欽[6]64-66通過對(duì)文心蘭的研究，篩選出一組較好的基質(zhì)葦末渣∶木炭∶鋸末屑(2∶1∶1). 有關(guān)蔬菜方面的研究表現(xiàn)在，營(yíng)養(yǎng)液促進(jìn)幼苗的生長(zhǎng)期縮短[7]112、提高作物產(chǎn)量[8]115-119、促進(jìn)葉片數(shù)[9]99. 無土栽培的發(fā)展受我國(guó)生產(chǎn)、消費(fèi)、資金、技術(shù)等各方面因素的制約，必須因地制宜地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和逐步推廣.

3.1 發(fā)展具有本土特色的無土栽培技術(shù)

由于資源的不均一性和市場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜變化，因此無土栽培技術(shù)全國(guó)范圍內(nèi)沒有統(tǒng)一的生產(chǎn)方式和管理方法. 基質(zhì)的選擇，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐馁Y源在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上廣泛應(yīng)用，如河南省是小麥重要產(chǎn)區(qū)，可以利用小麥秸稈. 小麥秸稈含有豐富的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素和抽提物，是一種良好的載體[10]46-52，而且含有豐富的大量元素和微量元素，如N、P、K分別占麥秸重量0.31%、0.04%和0.65%[11]80. 除此之外，秸稈中的木質(zhì)素是生物與化學(xué)聯(lián)合固氮最好的載體，也是木質(zhì)素最科學(xué)的利用途徑，它在緩慢地微生物降解中，可產(chǎn)生植物生長(zhǎng)激素，對(duì)植物生長(zhǎng)具有奇特功效[11]79-82.

3.2 建立健全市場(chǎng)發(fā)展體系 縮小不同地區(qū)間經(jīng)濟(jì)效益差距

目前我國(guó)市場(chǎng)體系尚有待健全，監(jiān)測(cè)手段不完善，一般市場(chǎng)并不能體現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，無土栽培地區(qū)間的經(jīng)濟(jì)效益差異顯著. 例如，在南方沿海經(jīng)濟(jì)條件好的大城市、旅游業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)無土栽培產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)本身價(jià)值的同時(shí)還可以發(fā)展觀光農(nóng)業(yè)，產(chǎn)生附加價(jià)值，間接增加經(jīng)濟(jì)效益；各大油田和工礦區(qū)附近，無土栽培的經(jīng)濟(jì)效益較好；而在經(jīng)濟(jì)相對(duì)不發(fā)達(dá)的落后地區(qū)則經(jīng)濟(jì)效益較差，影響了農(nóng)民應(yīng)用無土栽培的積極性. 因此，要建立健全無土栽培市場(chǎng)發(fā)展體系，提高無土栽培產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益.

3.3 簡(jiǎn)化技術(shù) 循序漸進(jìn) 大力發(fā)展立體模式

無土栽培技術(shù)集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、植物生化、病蟲害防治、機(jī)械自動(dòng)化于一體，技術(shù)難度高，管理復(fù)雜，不易被農(nóng)民所掌握，從而影響該技術(shù)的推廣. 為此，當(dāng)?shù)剞r(nóng)技推廣部門應(yīng)該對(duì)該技術(shù)進(jìn)行總結(jié)、簡(jiǎn)化，在實(shí)驗(yàn)性探索中逐步推廣.

我國(guó)人均耕地面積貧乏，60%左右為中低產(chǎn)田，并且有很多沙荒地、鹽堿地及大量的廢棄礦區(qū)無法利用，采用無土栽培技術(shù)不僅可以利用這些傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)無法耕作的地區(qū)進(jìn)行相關(guān)生產(chǎn)，還可以利用溫室的它體空間優(yōu)勢(shì)，增加單位產(chǎn)量，增加農(nóng)民收入.

4 結(jié)語

現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和糧菜用地矛盾突出，而無土栽培具有提高土地和空間利用率、省時(shí)省力、能源利用率高等優(yōu)點(diǎn)，堅(jiān)持生產(chǎn)、研究與銷售相結(jié)合，發(fā)展綠色食品，創(chuàng)新品牌建設(shè)，促使供需良性循環(huán)，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，無土栽培技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景. 雖然目前我國(guó)的無土栽培技術(shù)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有差距，但隨著出口機(jī)會(huì)的增多和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“兩高一優(yōu)”的目標(biāo)，預(yù)計(jì)無土栽培技術(shù)會(huì)出現(xiàn)蓬勃發(fā)展的局面.

[1] 段彥丹,樊力強(qiáng),吳志剛,等.蔬菜無土栽培現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].北方園藝,2008(8).

[2] 劉文科,楊其長(zhǎng).設(shè)施無土栽培營(yíng)養(yǎng)液中植物毒性物質(zhì)的去除方法[J].北方園藝,2010(16).

[3] 趙彥倉(cāng). 對(duì)清水縣推進(jìn)日光溫室有機(jī)生態(tài)無士栽培技術(shù)應(yīng)用的思考[J].甘肅農(nóng)業(yè),2011(3).

[4] 劉 偉.無土栽培營(yíng)養(yǎng)液消毒技術(shù)研究與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2005(21).

[5] 林碧英,陳玉釵.福建省無土栽培技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用前景[J].北方園藝，2010(15).

[6] 王寶欽.文心蘭無土栽培基質(zhì)的選擇[J].福建農(nóng)林科技,2004(31).

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[8] 李 邵,薛緒掌,齊 飛.不同營(yíng)養(yǎng)液質(zhì)量濃度對(duì)溫室盆栽黃瓜生長(zhǎng)與基質(zhì)環(huán)境的影響[J].灌溉排水學(xué)報(bào),2011(30).

[9] 于 海,程廣有.不同營(yíng)養(yǎng)液對(duì)三色堇無土栽培的研究[J].北方園藝,2011(1).

[10] Xing X,Baoyu G,Wenyi W,et a1.Adsorption of phosphate from aqueous solutions onto modified wheat residue;characteristics,kinetic and column studies[J].Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2009(70).

[11] 趙肖斌,王晉華,王鵬民,等.麥秸復(fù)合基質(zhì)對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007(4).

[責(zé)任編輯 冰 竹]

The Problem and Prospects of Application of Hydroponics Culture

CHEN Xuehua1, WANG Ke2

(1.CollegeofLandscapeArchitecture,ShangqiuUniversity,Shangqiu476113,China;2.ShangqiuVocationalandTechnicalCollege,Shangqiu476000,China)

This thesis elucidates the urgency and social effects of the application of hydroponic culture, arguing that it is necessary to promote hydroponic culture in China. The writer also provides some solutions to the existing problems of the application of hydroponic culture. In view of the present and future development of hydroponic culture, the writer suggests that it should be applicated according to the local environment. Besides, a wholesome market system and a vetical development pattern can also contribute to the healthy development of hydroponic culture.

hydroponic culture; prospects; research progress; problem

2015-03-13

陳雪花(1981- )，女，河南商丘人，商丘學(xué)院講師，碩士，主要從事土壤微生物肥料及環(huán)境生態(tài)研究。

1671-8127(2015)02-0090-03

S317

A