无土栽培发展简史及现状

（一）无土栽培发展简史

无土栽培是伴随着植物营养研究而发展起来的，是植物营养学研究、植物生理学研究、植物学研究的有效方法和手段。

原始的无土栽培要数生豆芽了，至于始于何时还无从考证，最晚出现于宋代林洪《山家清供》有生豆芽的记载。我国南方的船家用竹木制的水上菜园多种空心菜；墨西哥的阿兹提克早在17世纪就使用漂浮菜园；一直沿用至今的萝卜芽、豌豆芽、蒜苗、水仙栽培等。

科学的无土栽培起源于1859～1865年，德国的沙奇斯（sachs）和克诺普（knop）的试验，属于试验探索时代。德国的沙奇斯和克诺普把化学药品加入水中制成营养液栽培植物得到成功，他们把这种方法称为水培，1920年营养液的实验室制备达到标准化。

格利克（W.F.Gericke）是第一个将无土栽培用于商业化生产的人，这意味着无土栽培技术趋于成熟，迈进了实用化时代。1929年美国加利福尼亚大学教授格利克根据前人的研究结果，用无土栽培成功地生产了番茄。1933年他申请了一项水培植物施肥设备专利。1935年在他的指导下美国一些蔬菜和花卉种植者进行了大规模的生产试验。十年后的第二次世界大战末期，这项技术应用于均是需要可到进一步应用当时的盟军在太平洋关岛和中东的沙漠中用无土栽培生产蔬菜供应部队，给军队的后勤保障起到了积极作用。并传入欧洲和亚洲。

1960～1965年间无土栽培主要是固体基质探索时期，70年代末80年代初岩棉培取得成功，并以其来源广泛、体轻、一般运等优点迅速在丹麦、荷兰、瑞典等国发展起来。

20世纪70年代英国的库柏（Cooper）发明了营养液膜技术(NFT)和丹麦首先开发后在荷兰普及的岩棉培技术（RW）的开发应用，是无土栽培技术重大突破。意味着无土栽培高科技时代的到来。由于无土栽培设施设备的开发应用，无土栽培技术的成熟，栽培模式的标准化、管理系统的建立及计算机控制技术的应用，使无土栽培实现了机械化、自动化操作和管理，集约化生产，朝着现代化农业的方向发展。

随着无土栽培技术的发展，世界上许多国家和地区前后成立了无土栽培技术研究和开发机构。国际上于1955年在第十四届国际园艺学会上成立了国际无土栽培工作组（（IWGSC），隶属于国际园艺学会，并于1963、1969、1973、1976年在意大利、西班牙轮流召开了四届国际无土栽培学术会议。1980年在荷兰召开第五届国际无土栽培学术会议，并改名为“国际无土栽培学会”(ISOSC)，以后每4年举行一次年会。1984年、1988年均在荷兰召开。

（二）无土栽培发展的现状

1、国外无土栽培发展的历史及现状

荷兰是世界上无土栽培最发达的国家之一，国际无土栽培学会（ISOSC）总部设在荷兰，极大地促进了欧洲和荷兰的无土栽培的发展速度。1971年问题无土栽培的面积仅20hm²，1986年发展到3522hm²，1995年达到8500hm²，2000年已超过1万hm²。无土栽培的主要作物有番茄、黄瓜、甜椒和花卉（主要是切花），其中花卉占50%以上。荷兰无土栽培的面积大；稳产、高产，番茄平均产量达到52kg/m²黄瓜、75kg/m²；主要采用岩棉培，占无土栽培总面积的3/4；机械化、自动化程度高；管理水平高。

英国1073年发明了营养液膜技术，1080年资料记载有68个国家研究和应用该项技术，1981年在英国北部坎伯来斯福尔斯建立了一个面积为8hm2的水培温室，为当时世界上最大的“番茄工厂”。但是由于其投资大、栽培管理还存在某些弊病，后来发展较慢。据统计英国1984年无土栽培面积为158hm2，其中岩棉培和其他形式占2/3，NFT占1/3。

欧洲其他国家无土栽培也有一定面积，法国1978年无土栽面积达到400hm²，俄罗斯大约120hm²。

美国也是无土栽培应用最早的国家之一，且是世界上最早应用无土栽培进行商业化的国家。他的无土栽培面积不大，1984年为蔬菜无土栽培面积为200hm²，花卉几乎全部是无土基质栽培面积为1700多hm2，共1900hm2；1997年蔬菜无土栽培面积约308hm²。但是美国无土栽培研究水平相当先进，且应用较广，多数用于干旱、沙漠地区及宇航中心。1984年番茄产量达到27～33kg/m²（1.8～2.2万kg/亩）、黄瓜产量27～45kg/m²（1.8～3万kg/亩）、莴苣产量33～50kg/m²（2.2～3.3万kg/亩）。

日本不仅在无土栽培的实验研究和大面积应用方面处于世界领先水平，而且开展了卓有成效的超前性研究。在营养液配方研究方面，山崎提出了植物吸水和吸肥按比例同步进行的概念，并以此为依据设计了一系列的山崎营养液配方；由堀氏对霍格兰和阿农配方修正设计出一系列 “园试配方”至今在世界广泛应用。日本形成了独具特色的深液流水培技术如M式、神园式、 协和式等，有引进了NFT和岩棉培技术。研制了各种全自动控制的植物工厂，实现了机械化和自动化。日本的无土栽培技术的起始和发展得益于美军基地大型无土栽培设施的建立。1964年建立了22hm2的砾培鲜菜生产基地，1971年无土栽培面积发展到31hm²；1981年增加至282hm²；1993年达到609hm²；1999年增加到1056hm²，其中岩棉培480hm约占%，深液流水培313hm²约占30%、营养液膜水培120hm²约占11%、其他形式143hm²约占14%。无土栽培的作物种类有蔬菜约占72%，花卉约占27.4%果树约占0.9%。1988年时番茄产量达到10kg/m²（6867kg/亩），黄瓜8.6kg/m²（5733kg/亩），草莓4.4kg/m²（2933kg/亩），网纹甜瓜2.6kg/m²（1733kg/亩），莴苣1.6kg/m2（1067kg/亩）。

2、我国无土栽培发展的历史及现状

我国无土栽培是从20世纪20～30年代开始起步，70年代开始无土栽培应用研究，80年代中期开始列入国家重点攻关项目，全国有30多个单位进行研究。并于1985年在中国农业工程学会下设了无土栽培学组，至1992年每年召开一次年会，1992年年会上改名为“中国农业工程学会设施园艺工程专业委员会”，每两年召开一次年会。研制开发出鲁SC-Ⅰ型、鲁SC-Ⅱ型、改进型水泥砖结构型深液流水培装置、简易NFT、有机生态型基质培、浮板毛管水培和华南深夜培等无土栽培装置，浮板毛管水培技术、有机生态型无土栽培技术、简易NFT技术、引进并广泛应用了岩棉培技术。研究并开发了芦苇、菇渣等有机基质。简化了无土栽培设施和营养液、基质等管理技术，降低了无土栽培的设备投资和生产成本。出版了《无土种植法浅说》、《无土栽培》、无土栽培原理与技术》等著作。

我国无土栽培面积1985年15hm²、1990年7hm²、1995年50hm²、1999年200hm²、2000年500hm²、2002年865hm²、台湾50hm²。番茄、黄瓜年产量1990年9kg/m2（6000kg/亩）、1995年15kg/m2（1万kg/亩）、2000年30gk/m2（2万kg/亩）。