无土栽培 第一章
第一章无土栽培学绪论
无土栽培学第一章概述第一节无土栽培及其分类一、无土栽培与无土栽培学1、无土栽培定义简单定义：指不用天然土壤来种植植物的方法。
科学定义：无土栽培是指不用天然土壤，而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的方法。
又名营养液栽培、水耕、水培、溶液栽培、养液栽培等无土栽培的特点是以人工创造的优良根系环境取代通常的根系土壤环境，最大限度地满足根系对水、肥、气、热等环境条件的要求，发挥作物生产的最大潜力。
无土栽培的兴起和发展标志着农作物种植跨入了一个崭新的阶段，是一次质的飞跃。
２、无土栽培学无土栽培学是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的应用科学。
它是现代农业新技术与生物科学、作物栽培学相结合的一门边缘学科，要学好无土栽培学必须掌握植物学、植物生理学、农业化学、作物栽培学、材料学、计算机应用技术、环境控制等相关知识，应紧密结合生产实践，通过实际观察和操作，才能了解和掌握无土栽培的原理和技术。
二、无土栽培的分类按有无基质来分类1、非固体基质栽培非固体基质无土栽培是指根系直接生长在营养液或含有营养成分的潮湿空气之中，根际环境中除了育苗时用固体基质外，一般不使用固体基质。
它又可分为水培和雾培两种类型。
2、固体基质培固体基质无土栽培简称基质培，它是指作物根系生长在各种天然或人工合成的固体基质环境中，通过固体基质固定根系，并向作物供应营养和空气的方法。
基质培可很好地协调根际环境的水、气矛盾，且投资较少，便于就地取材进行生产。
１、非固体基质栽培（１）水培是指作物根系直接生长在营养液液层中的无土栽培方法。
它又可根据营养液液层的深度不同分为多种形式，以1~2cm左右的浅层流动营养液来种植作物的营养液膜技术（NFT）；液层深度6~8cm的深液流水培技术（DFT）；在5~6cm深的营养液液层中放置一块上铺无纺布的泡沫板，根系生长在湿润的无纺布上的浮板毛管水培技术（FCH）；还有以早期格里克开发应用的“水培植物设施”为代表的半基质栽培，它实际为水培的一种形式。
(完整版)无土栽培技术》教案
《无土栽培技术》教案授课教师：彭世勇
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蔬菜无土栽培学全套完整课件
Supplemental lighting-HPS
280(100 kg) m-2 year-1 / 207(71.6 kg) m-2 year-1
Recirculation
Liquid Foam Technology for Improving Greenhouse Microclimate and Energy Conservation
•黄瓜1年3茬，番茄、 甜椒1年1茬，栽植密度2-3株/m2，产量分别 高达72kg/m2、60kg/m2 和30kg/m2
Raised-Troughs
•Nutrient recycling •Intercropping •Air circulation •Labour efficiency
Grow Pipes / Heat Placement
无土栽培（Soilless Culture）指不用天然土壤，使用或 不使用基质，用营养液灌溉植物，或者用其它施肥方 式种植植物的方法。（华中农业大学）
“必然王国”
Agri.culture “辟土种谷曰农”
《汉书•食货志》
“自由王国”
二、无土栽培的发展史
原始、不完全的无土栽培：生豆芽、养蒜苗、养水仙、水 乡人家
•荷兰农业的畜牧业占50%， 园艺业占38%，大田作物占 12%。“花卉王国”，占世 界花卉贸易市场60%，欧洲 市场70%。
无土栽培学
本科教学讲稿无土栽培学第一章绪论一、无土栽培的概念1、无土栽培（soilless culture, hydroponics, solution culture）是指不用天然土壤，而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的方法。
由于一些学者认为无土栽培主要指营养液栽培，所以无土栽培有时又称为营养液栽培、水培、水耕溶液栽培、养液栽培等。
2、无土栽培学是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。
他是现代农业新技术与生物科学、作物栽培学、相结合的一门边缘学科，他是以植物学、植物生理学、农业化学、作物栽培学为基础，与材料学、计算机应用技术、环境控制等知识相关，与生产实践紧密结合。
二、无土栽培的特点1.早熟、高产、优质无土栽培能为蔬菜作物提供充足、适宜、全面的营养，因此作物生育快、高产。
产量可高于土壤栽培的几倍甚至几十倍。
产品的营养含量高、口感好、纤维少、外形整齐一致、色泽均匀。
2、避免了土壤及水质污染的影响无土栽培由于脱离了土壤及选择性用水，因此没有污染。
可利用无土栽培生产无公害产品，但是应考虑营养液的硝酸盐污染。
3.省水、省肥、提高肥料利用率无土栽培避免和减少了水分、养分的流失、及土壤微生物的吸收和固定，提高了水分、养分的利用率。
一般比土壤栽培节水75～90%，肥料利用率高达90%以上。
4、省工、省力，改善了劳动条件，提高劳动生产率，便于实现农业现代化无土栽培不需要整地、中耕、除草，不需要特殊的灌溉设备，而且实现了或部分实现了机械化和自动化操作，极大地降低了劳动强度，节省了劳动力，提高了劳动生产率，便于实现农业现代化。
5、避免了土壤连作障碍，减少病虫害无土栽培脱离了土壤，在便封闭状态下进行，在一定程度上避免了外界环境和土壤病原菌及害虫的侵染，因此由土壤传播的病虫害较轻。
同时避免了因土壤而产生的产品污染问题，不受土壤连作障碍的影响。
6、不受土质好坏的影响，可极大的扩展农业生产的空间无土栽培摆脱了土壤的约束，可极大的扩展农业生产的利用空间。
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复习资料第一章绪论一、名词解释1.---------------------- 无土栽培无土栽培是指不用天然土壤栽培作物，而将作物栽培在营养液中，这种营养液可以代替天然土壤向作物提供水分、养分、氧气、温度，从而提高作物产量、改善作物品质、增加经济效益的一种高新栽培技术。
2.无基质栽培----- 没有固定根系的基质，根系直接和营养液接触。
3.---------------------- 无机基质包括砂培、砾培、蛭石培、珍珠岩培、炉渣等。
4.---------------------- 人工基质包括岩棉培、海棉培、聚乙烯发泡材料。
5.---------------------- 有机基质包括草炭、锯木屑、蔗渣、稻壳、树皮、秸秆、家畜粪便、糠醛渣、沼渣、菇渣等。
6.--------------------------------------- 浅液流营养液膜栽培是以约0.5厘米的浅层营养液流过植物根系，这层营养液很浅，像一层水膜，故称为营养液膜技术。
7.--------------------------------------- 深液流营养液膜栽培营养液的液层较深，约7-8厘米，植株悬挂于液面上，其重量由定植网框或定植板所承载，根系垂入营养液中。
&EC ------- 是溶液含盐浓度的指标，通常用毫西门子（n】S/cn】）表示。
9.---------------------- 有益元素对植物生长起一定的促进作用，在一定浓度下可能对作物生长有利。
这些元素称为有益元素。
二、填空题1.德国科学家斯鲁兰格提出了植物必需的15种元素;德国农业化学家竝逋提出了植物必需的15种元素；德国著名科学家克诺普发明了用营养液培养植物的方法；2.1929年，美国加利福尼亚大学的瓦格里克教授,利用营养液成功地培育出一株高乙丿】的番茄，采收果实14kg, 引起人们极大的关注。
3.19世纪六十年代，无土栽培出现了蓬勃发展的局面，深液流技术、营养膜技术和岩棉培在生产上得以应用°4.荷兰是世界上温室无土栽培最发达的国家，栽培基质是岩棉,用计算机控制温室无土栽培的生产。
无土栽培精品PPT课件
穴盘育苗 成型的塑料有孔育苗钵
岩棉块育苗 基菲(Jiffy)育苗块育苗
（二）无土育苗的设施设备准备
催芽室
催芽室内设多 层育苗架或育 苗车、空调、 照明设备、自 动喷雾调湿装 置等。
绿化、 训化设施
电热温床
一般温室、 大棚可以 满足需要。
辅助加温设施， 包括电加热线、 控温仪、开关、 导线、交流接 触器等。
病原菌积累
空气、灌溉 水、前作种 植过程滋生
基质本身
结构变劣 长期使用
第三节 无土育苗技术
➢无土育苗方式 ➢无土育苗设施设备准备 ➢无土育苗的基质及营养液准备 ➢无土育苗过程及环境调控
（一）无土育苗方式
1）穴盘育苗 2）塑料钵育苗 3）基质育苗床育苗 4）岩棉块育苗 5）基菲育苗块育苗 6）聚氨酯泡沫小块育苗 7）工厂化无土育苗 8) 组织培养快繁育苗
1.按来源分为天然基质和人工合成基质。
如沙、石砺等为天然基质；而岩棉、泡沫塑料等为人工合成基质。
2.按组分分为无机基质和有机基质。
如沙、泡沫塑料、岩棉和珍珠岩等以无机物组成为无机基质；而泥炭、 树皮、蔗渣等以有机残体组成为有机基质。
3.按组分的不同分为单一基质和复合基质。
如：如沙培、岩棉培使用的沙、岩棉等以一种基质作为植物的生长介质 为单一基质；如蔗渣—沙混合基质由两种或两种以上的单一基质按一 定比例混合制成的基质为复合基质。
（二）固体基质的选择及处理
固体基质的选用原则
根系的适用性
根系环境要求较 高的湿度和透气 性。空气湿润地 区，选用松针、 锯末；干燥地区， 泥炭混合基质效
果较好。
基质的适用性
一般容重0.5 g/cm3，总空隙 度60%,大小空隙 比0.5，化学性 质稳定，PH接 近中性，无毒物 质，都适用。
无土栽培作业
第一章
（1）何谓无土栽培？无土栽培的理论基础是什么？
（2）结合本章内容，怎样重新理解“土壤是农业生产的基础”这句话？
第二章
（1）.如何理解营养液的含义及其在无土栽培中的地位和作用。
（2）营养液的组成原则、配制原则有哪些？如何保证正确组配营养液？
第三章
（1）固体基质在无土栽培中有何作用？
（2）性能良好的基质应具备的条件有哪些？
（3）基质混合的总原则是什么？
（4）基质消毒的意义是什么？其消毒方法有哪些？如何对基质进行消毒？
第四章
（1）如何建造有机基质种植槽？
（2）立体栽培设施有何特点？如何建造？
第五、六章
（1）无土育苗对光照、温度有何要求，如何调控？
（2）分析普通无土育苗与工厂化穴盘育苗有何区别？
第七章
（1）区别岩棉培、珍珠岩培、复合基质与立体基质培、有机生态型无土栽培的不同。
第八章
（1）联系生产实际，理解设施栽培环境综合调控的目标与原则。
第八章
（1）结合实际谈谈如何做好某一地区无土栽培基地的规划设计。
12.无土栽培(一)(教案)-六年级下册劳动教育“小农庄”(校本课程)
12.无土栽培（一）（教案）-六年级下册劳动教育“小农庄”（校本课程）教学内容本节课将向学生介绍无土栽培的概念、分类、优缺点，以及其在现代农业中的应用。
我们将重点讨论无土栽培的原理，包括营养液的配制、植物生长的必要条件，以及无土栽培中常见的问题及解决方法。
教学目标1. 让学生理解无土栽培的概念、分类和优缺点。
2. 培养学生掌握无土栽培的基本原理和技能。
3. 培养学生观察、分析和解决问题的能力。
4. 培养学生的环保意识和创新精神。
教学难点1. 无土栽培的原理和技术。
2. 营养液的配制。
3. 无土栽培中常见问题的解决方法。
教具学具准备1. 无土栽培的实物或图片。
2. 无土栽培的实验设备。
3. 营养液的配制材料。
4. 植物种子或幼苗。
教学过程1. 引入：通过实物或图片展示无土栽培的成果，引发学生的兴趣。
2. 讲解：介绍无土栽培的概念、分类和优缺点。
3. 讨论：让学生讨论无土栽培的原理和技能。
4. 实验：进行无土栽培的实验，让学生亲身体验。
5. 分析：分析实验结果，总结无土栽培的经验和教训。
6. 应用：让学生思考无土栽培在现代农业中的应用。
板书设计1. 无土栽培的概念、分类和优缺点。
2. 无土栽培的原理和技能。
3. 营养液的配制。
4. 无土栽培中常见问题的解决方法。
作业设计1. 让学生撰写一篇关于无土栽培的实验报告。
2. 让学生设计一个无土栽培的实验方案。
课后反思本节课通过实物或图片展示、讲解、讨论、实验、分析、应用等环节，让学生全面了解了无土栽培的概念、分类、优缺点，以及其在现代农业中的应用。
在教学过程中，学生积极参与，表现出强烈的求知欲和动手能力。
通过实验，学生亲身体验了无土栽培的乐趣，提高了他们的实践能力。
总体来说，本节课达到了预期的教学效果。
但在教学过程中，也存在一些问题，如学生对无土栽培的原理理解不够深入，实验过程中出现了一些问题等。
在今后的教学中，我将针对这些问题进行改进，以提高教学效果。
重点关注的细节是“教学过程”部分。
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无土栽培原理与技术第一章、绪论一、无土栽培的定义：无土栽培是指不用天然土壤，而用营养液或者营养液加固体基质栽培花卉的方法。
是近几十年发展起来的一种农业栽培高新技术，是设施园艺的重要内容和园艺作物工厂化生产的主要形式栽培作物的方法。
二、无土栽培的发展历史和现状：1、发展历史：1）启蒙阶段：（？--1840）刘俊波在《无土栽培的历史》一文中指出,最早的无土栽培应追溯到古巴比伦时期的“空中花园”,但其未能提出充足的证据加以证明韦三立在《花卉无土栽培》一书中指出,中国古代民间用清水浸养蒜瓣来生产蒜苗,既可采食,又可观赏;而唐代时宫廷用清水浸栽水仙进行观赏,也可作为较早的无土栽培形式。
水仙，江南水乡2）实验研究阶段（1840—1930）A. 1840年：德国化学家李比希的矿质营养学说的提出,为无土栽培提供了理论基础。
什么是矿质营养学说?植物通过绿叶可将太阳光、 CO2同化后吸收，其来源不是有机腐殖质，而是由生物呼吸、无机物燃烧等过程产生的。
根中吸收的氮是大气中的氨通过雨水供给土壤的，大气中的氨是由于生物的腐败而产生的。
在植物早期生育过程中，人工向土壤中施用氮肥是必要的。
燃烧植物所剩的残灰中含有P、K、Ca、Mg、S、Na等元素，这些物质对植物体的形成是必要的。
有机物通过燃烧（中介）可以转化为残灰（无机物）。
B. 1842年：Wiegmann和Postolof 验证了矿质营养学说；使用白金坩埚和白金碎屑来支撑植物；加入溶有硝铵和植物灰分浸提液的蒸馏水来栽培植物获得成功；第一次有意识地配制营养液，成为营养液栽培的雏形.C. 1860-1865年：Sachs、Knop，提出植物生长必要无机元素?:萨克斯和克诺普应用化学分析的方法首次提出了植物营养的十大元素学说（C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe）以此为依据确定了无机化合物：KNO3、Ca(NO3)2、KH2PO4、MgSO4、FeCl3为营养源；他们设计了一种简易的水培植物装置，并栽培植物获得成功，目前这种方法仍被许多实验室使用。
成为现代水培技术的先驱D. 1935年：微量元素添加重要性：Anon 、Hongland等进行了大量的营养液试验,证实了矿质营养学说；研究了不同肥沃程度土壤溶液及其浓度，阐明了营养液中添加微量元素的重要性，研究发表了标准营养液配方；此后,不同的营养液配方陆续被研究出来,并开始逐步应用于生产。
3）实用阶段：•生产应用时期（1930—1960）1929年美国科学家格里克应用营养液栽培番茄成功，设计了一个“水培植物设施”并取得专利，将该设施命名为“水培法”（Hydroponics），单株番茄高7.5米，产量14公斤；成为第1个将无土栽培用于商业化生产的人。
目前。
缺铁尚未解决从1938年起,无土栽培真正进入实用阶段。
二次世界大战，美国发展大规模无土栽培基地满足军需（威克岛）1963年：日本山崎等人对EDTA-FE应用技术进行了研究，解决了缺铁问题1966-1976：均衡营养液的研究。
日本山崎8年研究10种作物，提出表观吸收成分组成浓度(n/w)1965年英国科学家Cooper发明的NFT技术和1969年丹麦人发明的岩棉培技术,大大推动了各国无土栽培技术的实用化，很好解决了养分、氧气、水分三者之间的问题•大规模集约化、自动化生产应用时期（1960--）石化工业(塑料工业)水泵,电磁阀,定时器及其它仪表仪器计算机控制技术温室生产发展2.无土栽培现状：1）国际总的现状：栽培面积不断增加：荷兰无土栽培面积：1971年20hm2，1984年1300hm2，1995年达8500hm2，居世界各国之首以荷兰为首的欧共体所有的果菜类2000年实现无土栽培，目前荷兰几乎所有温室都是无土栽培我国无土栽培应用面积从80年代的一片空白发展到2000年的约500公顷左右，栽培技术多样化（水培、基质培等各种样式）2）世界各国无土栽培的现状美国：最早应用无土栽培技术进行生产的国家，而且是在世界范围传播无土栽培技术规模最大的国家（主要是军需），虽然在国内无土栽培生产的面积不大，美国无土栽培技术的研究却已转向太空农业中的应用。
美国无土栽培技术的研究重点是探索在太空中进行作物无土栽培的可能性。
目前的无土栽培主要集中在干旱地区。
以岩棉培和珍珠岩袋培为主日本：日本无土栽培技术的发展得益于美军在二战期间及战后的几年建立的一些大型的无土栽培设施水培技术是日本独自发展的，称为深液流水培：(或深水培，DFT)，其具体的形式有多种，如：M式、神园式、协和式等，有一个共同的特征液层较为深厚。
其次以岩棉培和NFT在营养液配方的研究方面，山崎肯哉：N/W，山崎配方和园试配方也广为流传。
欧洲：欧洲的多数国家冬季寒冷，特别是北欧的国家，在露地是不可能做到周年均衡地生产作物的，因此，在温室等保护性设施的建设上就显得很有必要了。
再加上营养液膜技术和岩棉培技术在欧洲的发明和应用，使得欧洲成为世界上无土栽培技术发展的几个中心之一。
荷兰无土栽培的特点：自动化，现代化；以岩棉培为主；与温室密闭系统相结合 丹麦：岩棉培以色列:基质培作为工业用途的岩棉最早是由美国于1840年左右在夏威夷研制出来的最早开发农用岩棉并用于无土栽培的是丹麦的Grodan公司，荷兰则是充分显示岩棉培优势最有代表性的国家国际无土栽培学会的总部就设在荷兰英国的Cooper在1973年发明了营养液膜技术，随着这一技术在世界各国的推广应用，使无土栽培的发展再一次出现高潮。
中国：(1931) 中山大学的罗宗洛研究铵硝营养的成果受到世界同行的瞩目1965年由科学出版社翻译出版了休伊特的著作《植物营养研究的沙培和水培法》1980年，北京林业大学马太和教授编译出版了我国第一本系统介绍无土栽培理论与技术的书籍――《无土栽培》，这本书对于我国无土栽培技术的发展起到了重要的推动作用。
20世纪80年代初之后,我国的无土栽培进入了迅猛发展的时期中国无土栽培历史：1）20世纪30年代上海市的四维农场，温室面积2000m2，在1935年创办，至1945年农场停办；2）1946-1948年驻南京的“美国军事顾问团”，办了一个小型军用蔬菜无土栽培农场，面积约为几十平米；3）1959-1976年上海的一些农场曾进行无土栽培试验4）20世纪70年代中期山东农业大学邢禹贤等开始研究西瓜、黄瓜、番茄等蔬菜作物的无土栽培技术，开发出半基质培的“鲁SC-I型”番茄多层无土栽培设施；5）70年代后期新疆农科院吴明珠等开始研究甜瓜的无土栽培技术，但一直没有形成规模化无土栽培；6）我国对无土栽培这一高新农业技术进行系统的研究和在生产中大面积推广是在20世纪80年代后期后7）1985年：华南农业大学研制出水泥砖结构深液流水培装置及蔗渣或其它基质营养液滴灌种植系统8）在1989年-1994年：中国农科院蔬菜花卉研究所单独承担了联合国开发计划署的援华项目“蔬菜无土栽自1996年以来无土栽培被列为国家重点攻关项目，2001年被列为国家“863”计划的研究内容，取得了一大批科技成果，从而使得近15年来无土栽培技术在我国获得了迅猛发展。
1985年，我国无土栽培面积仅有0.1hm2，1990年发展了7hm2，1995年增加到50hm2，目前全国无土栽培面积达865hm2。
同5年前相比，增长了近5倍，获得了较好的经济效益、社会效益和生态效益，起到了良好的示范作用。
9）80年代开始，浙江省农科院在日本赠送的营养液膜技术(NFT)设备的基础上，研制了用定型泡沫塑料槽的浮板毛管水培技术(FCH)。
10）“有机生态型无土栽培技术”是由中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究开发的适合我国国情、符合有机农业和农业可持续发展要求、拥有自主知识产权并具有显著经济、社会、生态效益的实用无土栽培新方法，2001年申报了国家发明专利。
11）我国主要的无土栽培系统有：（有机生态型无土栽培、浮板毛管法栽培、营养液膜栽培、深液流栽培、鲁-SC栽培）系统三、无土栽培的特点：1、优点：产量高、质量好：比一般的作物高一倍以上,有的甚至高达10多倍能够避免连作障碍：栽培环境清洁，可生产优质高档园艺产品：产量品质远远高于土壤栽培。
省水、省肥、省工：营养物质有90%--95%以上可被作物吸收利用无土栽培水分利用率也较高，耗水量只占土壤栽培的1/5—1/10无需翻土,整畦,除草等劳动,实现机械化,自动化操作,节省劳动力,提高工作效率易于进行生长调控, 不受地域等条件的限制,可以扩大农业生产空间有利于实现农业现代化2、缺点：运行成本高，一次性投资大：广东省江门市引进荷兰专门种植番茄的“番茄工厂”,面积为1公倾,总投资超过1000万人民币,平均每亩投资近70万元；简易无土栽培生产设施每亩大棚的投资均在10万元以下，有些甚至低至2-3万元左右。
符合中国国情。
要求生产者具有一定的科学文化知识、生产技能和栽培管理经验若病原菌侵入循环的栽培系统，作物有全军覆灭的危险。
无土栽培尤其是水培的缓冲能力差,必须要有充足的能源保证四、无土栽培的类型：固体基质培：因其初期投资少,技术要求较为简单,而广泛应用；水培：因其固定投资较大和管理技术要求较高,而应用于重要切花的生产及部分耐水湿花卉的盆栽以及绿叶速生蔬菜的生产五、无土栽培的发展趋势和前景：由NFT 向DFT方向发展岩棉培向封闭式方向发展基质的消毒和再利用与生物技术和常规育种结合，生产专用品种营养液配制管理技术提高二氧化碳气肥技术的应用航天农业发达国家：高度设施化；发展中国家：设施技术简化营养液膜技术(Nutrient Film Technique, NFT)水培深液流技术(Deep Flow Technique, DFT)无固体基质类型浮板毛管技术(Floating Capillary Hydroponics, FCH)喷雾培(Spray Culture)喷雾培半喷雾培(Semi-spray Culture)砂培(Sand Culture)无土栽培砾培(Gravel Culture)蛭石培(Vermiculite Culture)珍珠岩培(Perlite Culture)槽式基质培泥炭培(Peatmoss Culture)陶粒培(Haycite Culture)锯木屑培(Sawdust Culture)砻糠灰培等(Ricechaff Culture, etc.)岩棉培(Rockwool Culture)锯木屑培(Sawdust Culture)袋式基质培珍珠岩培(Perlite Culture)蛭石培(Vermiculite Culture)泥炭培(Peatmoss Culture)砻糠灰培等(Ricechaff Culture, etc.)。