無土栽培是在植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興科學(xué)技術(shù).它不用天然土壤,完全用化學(xué)溶液(營養(yǎng)液)栽培植物。 一、無土栽培的發(fā)展簡史 人類對植物礦質(zhì)營養(yǎng)的探索，可以追溯到公元前600年亞里斯多德的時代，但是目前比較公認(rèn)的，有關(guān)植物礦質(zhì)營養(yǎng)研究的最早科學(xué)報告是1600年Belgion Jan Van Helmant發(fā)表的著名的柳樹實驗。19世紀(jì)中葉（1842） Wiegmen 和 Polsloff第一次用重蒸餾水和鹽類成功地培養(yǎng)植物，并證明了水中溶解的鹽類是植物生長的必需物質(zhì)。但這一時期的最杰出的代表人物，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是 Van Liebig（1803－1873），他證明了植物體中的碳來自空氣中的CO2，H和O來自NH3、NO3－，其它一些礦質(zhì)元素均來自土壤環(huán)境。他的工作徹底否定了當(dāng)時流行的腐殖質(zhì)營養(yǎng)理論，建立了礦質(zhì)營養(yǎng)理論的雛型，他的理論也是現(xiàn)代”營養(yǎng)耕作”理論的先導(dǎo)。 1838年德國科學(xué)家斯魯蘭格爾，鑒定出來植物生長發(fā)育需要15種營養(yǎng)元素。1859年德國著名科學(xué)家Sachs和Knop，建立了直到今天還沿用的、用溶液培養(yǎng)來植物礦質(zhì)營養(yǎng)的方法。在此基礎(chǔ)上，逐步演變和發(fā)展而成為今天的無土栽培實用科學(xué)技術(shù)。 1920營養(yǎng)液的制備達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，但這些都是在實驗室內(nèi)進行的試驗，尚未應(yīng)用于生產(chǎn)。1929年美國加利福尼亞大學(xué)的W.F.Gericke 教授，利用營養(yǎng)液成功地培育出一株高7.5米的番茄，采收果實14公斤，引起人們極大的關(guān)注。被認(rèn)為是無土栽培技術(shù)由試驗轉(zhuǎn)向?qū)嵱没拈_端。 1935年一些蔬菜和花卉種植者，在Gericke的指導(dǎo)下，進行了大規(guī)模的生產(chǎn)實踐。首次把無土栽培發(fā)展到商業(yè)規(guī)模，面積最大的有0.8公頃。同時美國中西部發(fā)展了一些砂培和礫培的技術(shù)，水培技術(shù)也很快傳到歐洲、印度和日本等地。Gericke教授并把無土栽培定義為”Hydroponics ”（hydor是”水”的意思，ponics意為”放置”）。 第二次世界大戰(zhàn)期間，水培在生產(chǎn)上起了相當(dāng)作用。在Gericke教授指導(dǎo)下，泛美航空公司在太平洋中部荒蕪的威克島上種植蔬菜，用無土栽培技術(shù)，解決了航班乘客和部隊服務(wù)人員吃新鮮蔬菜問題。以后英國農(nóng)業(yè)部也對水培發(fā)生興趣，1945年倫敦英國空軍部隊在伊拉克的哈巴尼亞和波斯灣的巴林群島開始進行無土栽培，解決了吃菜靠飛機由巴勒斯坦空運的問題。以后在圭亞那、西印度群島、中亞的不毛沙地上，科威特石油公司等單位，都運用無土栽培為他們的雇員生產(chǎn)新鮮蔬菜。 由于無土栽培在世界范圍內(nèi)的不斷發(fā)展，1955年9月，在荷蘭成立了國際無土栽培學(xué)會。當(dāng)時只有一個工作組、成員12人。而到了1980年召開的第五屆國際無土栽培會議時，會員人數(shù)已發(fā)展到45個國家的300人。據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界目前關(guān)于無土栽培的研究機構(gòu)，大約在130個以上。栽培面積也不斷擴大，在新西蘭，50％的番茄靠無土栽培生產(chǎn)。在意大利的園藝生產(chǎn)中，無土栽培占有20％的比重。在日本無土栽培生產(chǎn)的草莓占總產(chǎn)量的66％、青椒占52％、黃瓜占37％、番茄占27％、總面積已達(dá)500公頃。荷蘭是無土栽培面積最大的國家，1986年統(tǒng)計已有2500公頃。目前無土栽培技術(shù)，已在全世界100多個國家應(yīng)用發(fā)展。 我國無土栽培技術(shù)在研究應(yīng)用起步較晚，但較原始的無土栽培技術(shù)卻有悠久歷史。生豆芽、種水仙早有記載（至晚在宋代就有），但較正規(guī)的科學(xué)研究和生產(chǎn)試驗，則是近十幾年的事。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)于1975年開始用蛭石栽培西瓜、黃瓜、番茄等，均獲成功，1987年在勝利油田推廣面積達(dá)6000平方米。無土育苗技術(shù)已在我國廣泛運用，北京市朝陽區(qū)1987年，無土育苗的數(shù)量，已占總育苗數(shù)量的33.5％。1985年在河北省農(nóng)科院蔬菜研究所，召開了全國會議，成立了中國的無土栽培學(xué)組，并于1986、1987、召開了全國性的學(xué)術(shù)討論會，出席者多達(dá)百人。1988年5月，中國首次出席了在荷蘭召開的第七屆國際無土栽培學(xué)會的年會，并在會上發(fā)表了論文，引起了很多國家的重視。 二、無土栽培的優(yōu)點 無土栽培之所以能迅速在全世界范圍內(nèi)發(fā)展，是因為這種新的栽培技術(shù)與常規(guī)土壤比較有許多優(yōu)點。 （一）產(chǎn)量高、品質(zhì)好 無土栽培能充分發(fā)揮作物的生產(chǎn)潛力，與土壤栽培相比，產(chǎn)量可以成倍或幾十倍地提高，如4-4-1所示。 上表說明土壤栽培不僅產(chǎn)量低，而且消耗水分很多。 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝系在北京地區(qū)秋季進行大棚黃瓜無土栽培試驗，自7月30日播種至9月14日，共計46天，澆水（營養(yǎng)液）共21.7立方米。若進行土培，46天中至少澆水5－6次，需用50－60立方米的水，統(tǒng)計結(jié)果，節(jié)水率為50-66.7％。節(jié)水效果非常明顯，是發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)的有效措施之一。 無土栽培不但省水，而且省肥，一般統(tǒng)計認(rèn)為土栽培養(yǎng)分損失比率約50％左右，我國農(nóng)村由于科學(xué)施肥技術(shù)水分低，肥料利用率更低，僅30－40％，一半多的養(yǎng)分都損失了，在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的過程很復(fù)雜，不僅有很多損失，而且各種營養(yǎng)元素的損失不同，使土壤溶液中各元素間很難維持平衡。而無土栽培中，作物所需要的各種營養(yǎng)元素，是人為配制成營養(yǎng)液施用的，不僅不會損失，而且保持平衡，根據(jù)作物種類以及同一作物的不同生育階段，科學(xué)地供應(yīng)養(yǎng)分，所以作物生長發(fā)育健壯，生長勢強，增產(chǎn)潛力可充分發(fā)揮出來。 （三）清潔衛(wèi)生 無土栽培施用的是無機肥料，沒有臭味，也不需要堆肥場地。土栽培施有機肥，肥料分解發(fā)酵，產(chǎn)生臭味污染環(huán)境，還會使很多害蟲的卵孳生，危害作物，無土栽培則不存在這些問題。尤其室內(nèi)種花，更要求清潔衛(wèi)生，一些高級旅館或賓館，過去施用有機花肥，污染環(huán)境，是個難以解決的問題，無土養(yǎng)花便迎刃而解。 （四）省力省工、易于管理 無土栽培不需要中耕、翻地、鋤草等作業(yè)，省力省工。澆水追肥同時解決，由供液系統(tǒng)定時定量供給，管理十分方便。土培澆水時，要一個個地開和堵畦口，是一項勞動強度很大的作業(yè)，無土栽培則只需開啟和關(guān)閉供液系統(tǒng)的閥門，大大減輕了勞動強度。一些發(fā)達(dá)國家，已進入微電腦控制時代，供液及營養(yǎng)液成分的調(diào)控，完全用計算機控制，幾乎與工業(yè)生產(chǎn)的方式相似。 （五）避免土壤連作障礙 設(shè)施栽培中，土壤極少受自然雨水的淋溶，水分養(yǎng)分運動方向是自下而上。土壤水分蒸發(fā)和作物蒸騰，使土壤中的礦質(zhì)元素由土壤下層移向表層，常年累月、年復(fù)一年，土壤表層積聚了很多鹽分，對作物有危害作用。尤其是設(shè)施栽培中的溫室栽培，一經(jīng)建設(shè)好，就不易搬動，土壤鹽分積聚后，以及多年栽培相同作物，造成土壤養(yǎng)分平衡，發(fā)生連作障礙，一直是個難以解決的問題。在萬不得已情況下，只能用耗工費力的”客土”方法解決。而應(yīng)用無土栽培后，特別是采用水培，則從根本上解決了此問題。土傳病害也是設(shè)施栽培的難點，土壤消毒，不僅困難而且消耗大量能源，成本可觀，且難以消毒徹底。若用藥劑消毒既缺乏高效藥品，同時藥劑有害成分的殘留還危害健康，污染環(huán)境。無土栽培則是避免或從根本上杜絕土傳病害的有效方法。 （六）不受地區(qū)限制、充分利用空間 無土栽培使作物徹底脫離了土壤環(huán)境，因而也就擺脫了土地的約束。耕地被認(rèn)為是有限的、最寶貴的、又是不可再生的自然資源，尤其對一些耕地缺乏的地區(qū)和國家，無土栽培就更有特殊意義。無土栽培進入生領(lǐng)域后，地球上許多沙漠、荒原或難以耕種的地區(qū)，都可采用無土栽培方法加以利用。例如在中東和墨西哥，人們在海濱沙灘上建立起了很多塑料溫室，與海水淡化系統(tǒng)相結(jié)合，采用無土栽培技術(shù)，生產(chǎn)新鮮蔬菜，成為沙漠中的綠洲，這為解決地球上許多貧瘠地區(qū)人民生活的困難，帶來了福音。 此外，無土栽培還不受空間限制，可以利用城市樓房的平面屋頂種菜種花，無形中擴大了栽培面積。據(jù)1986年的衛(wèi)星測定，北京市就有平面屋頂16000多畝，如果充分利用起來，可以產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益和社會效益。 （七）有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 無土栽培使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)擺脫了自然環(huán)境的制約，可以按照人的意志進行生產(chǎn)，所以是一種受控農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式。較大程度地按數(shù)量化指標(biāo)進行耕作，有利于實現(xiàn)機械化、自動化，從而逐步走向工業(yè)化的生產(chǎn)方式。目前在奧地利、荷蘭、蘇聯(lián)、美國、日本等都有水培”工廠”，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的標(biāo)志。我國航空工業(yè)進出口公司，曾在1986年引進了日本的無土栽培設(shè)備，也建立了一座小型的水增工廠，參觀學(xué)習(xí)的人絡(luò)繹不絕，反映出人們對這一新技術(shù)的興趣。 三、無土栽培的類型和方式 無土栽培的方式方法多種多樣，不同國家、不同地區(qū)由于科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)水平不同，當(dāng)?shù)刭Y源條件不同，自然環(huán)境也千差萬別，所以采用的無土栽培類型和方式方法各異。 目前比較普遍的分類方法，是根據(jù)作物根系的固定方法來區(qū)分。大體上可以分為無基質(zhì)（也稱介質(zhì)）栽培和有基質(zhì)栽培兩大類（表4－4－3）。 （一）水培 水培是指植物根系直接與營養(yǎng)液接觸，不用基質(zhì)的栽培方法。最早的水培是將植物根系浸入營養(yǎng)液中生長，這種方式會出現(xiàn)缺O(jiān)2現(xiàn)象，影響根系呼吸，嚴(yán)重時造成料根死亡。為了解決供O2 問題，英國Cooper在1973年提出了營養(yǎng)液膜法的水培方式，簡稱”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一層很薄的營養(yǎng)液（0.5－1厘米）層，不斷循環(huán)流經(jīng)作物根系，既保證不斷供給作物水分和養(yǎng)分，又不斷供給根系新鮮O2。NFT法栽培作物，灌溉技術(shù)大大簡化，不必每天計算作物需水量，營養(yǎng)元素均衡供給。根系與土壤隔離，可避免各種土傳病害，也無需進行土壤消毒。 （二）霧（氣）培 又稱氣增或霧氣培。它是將營養(yǎng)液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根系上，根系懸掛于容器的空間內(nèi)部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距離鉆孔，于孔中栽培作物。兩塊泡沫板斜搭成三角形，形成空間，供液管道在三角形空間內(nèi)通過，向懸垂下來的根系上噴霧。一般每間隔2－3分鐘噴霧幾秒鐘，營養(yǎng)液循環(huán)利用，同時保證作物根系有充足的氧氣。但此方法設(shè)備費用太高，需要消耗大量電能，且不能停電，沒有緩沖的余地，目前還只限于科學(xué)研究應(yīng)用，未進行大面積生產(chǎn)。 （三）基質(zhì)栽培 基質(zhì)栽培是無土栽培中推廣面積最大的一種方式。它是將作物的根系固定在有機或無機的基質(zhì)中，通過滴灌或細(xì)流灌溉的方法，供給作物營養(yǎng)液。栽培基質(zhì)可以裝入塑料袋內(nèi)，或鋪于栽培溝或槽內(nèi)?；|(zhì)栽培的營養(yǎng)液是不循環(huán)的，稱為開路系統(tǒng)，這可以避免病害通過營養(yǎng)液的循環(huán)而傳播。 基質(zhì)栽培緩沖能力強，不存在水分、養(yǎng)分與供O2之間的矛盾，且設(shè)備較水增和霧培簡單，甚至可不需要動力，所以投資少、成本低，生產(chǎn)中普遍采用。從我國現(xiàn)狀出發(fā)，基質(zhì)栽培是最有現(xiàn)實意義的一種方式。 歐洲許多國家目前應(yīng)用較多的基質(zhì)是巖棉（rockwool），它是由60％的輝綠巖，20％石灰石和20％的焦碳混合后，在1600℃的高溫下煅燒熔化，再噴成直徑為0.005毫米的纖維，而后冷卻壓成板塊或各種形狀。巖棉的優(yōu)點是可形成系列產(chǎn)品（巖棉栓、塊、板等），使用搬運方便，并可進行消毒后多次使用。但是使用幾年后就不能再利用，廢巖棉的處理比較困難，在使用巖棉栽培面積最大的荷蘭，已形成公害。所以，日本現(xiàn)在有些人主張開發(fā)利用有機基質(zhì)，使用后可翻入土壤中做肥料而不污染環(huán)境。 四、無土栽培技術(shù)要點 不論采用何種類型的無土栽培，幾個最基本的環(huán)節(jié)必須掌握，無土栽培時營養(yǎng)液必須溶解在水中，然后供給植物根系?；|(zhì)栽培時，營養(yǎng)液澆在基質(zhì)中，而后被作物根系吸收。所以對水質(zhì)、營養(yǎng)液和所用的基質(zhì)的理化性狀，必須有所了解。 （一）水質(zhì) 水質(zhì)與營養(yǎng)液的配制有密切關(guān)系。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的主要指標(biāo)是電導(dǎo)度（EC），pH值和有害物質(zhì)含量是否超標(biāo)。 電導(dǎo)度（EC）是溶液含鹽濃度的指標(biāo)，通常用毫西門子（mS）表示。各種作物耐鹽性不同，耐鹽性強的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘藍(lán)類。耐鹽中等(EC=4mS)，如黃瓜、菜豆、甜椒等。無土栽培對水質(zhì)要求嚴(yán)格，尤其是水培，因為它不象土栽培具有緩沖能力，所以許多元素含量都比土壤栽培允許的濃度標(biāo)準(zhǔn)低，否則就會發(fā)生毒害，一些農(nóng)田用水不一定適合無土栽培，收集雨水做無土栽培，是很好的方法。無土栽培的水，pH值不要太高或太低，因為一般作物對營養(yǎng)液pH值的要求從中性為好，如果水質(zhì)本身pH值偏低，就要用酸或堿進行調(diào)整，既浪費藥品又費時費工。 （二）營養(yǎng)液 營養(yǎng)液是無土栽培的關(guān)鍵，不同作物要求不同的營養(yǎng)液配方。目前世界上發(fā)表的配方很多，但大同小異，因為最初的配方本源于對土壤浸提液的化學(xué)成分分析。營養(yǎng)液配方中，差別最大的是其中氮和鉀的比例。表4-4-4介紹了從50年代到80年代不同科學(xué)家所采用的配方，可供參考。 配制營養(yǎng)液要考慮到化學(xué)試劑的純度和成本，生產(chǎn)上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液（原源），再進行稀釋，可以節(jié)省容器便于保存。需將含鈣的物質(zhì)單獨盛在一容器內(nèi)，使用時將母液稀釋后再與含鈣物質(zhì)的稀釋液相混合，盡量避免形成沉淀。營養(yǎng)液的pH值要經(jīng)過測定，必須調(diào)整到適于作物生育的PH值范圍，水增時尤其要注意pH值的調(diào)整，以免發(fā)生毒害。 （三）基質(zhì)的理化性狀 用于無土栽培的基質(zhì)種類很多，已在表4-4-3中列舉，可供參考?？筛鶕?jù)當(dāng)?shù)鼗|(zhì)來源，因地制宜地加以選擇，盡量選用原料豐富易得、價格低廉、理化性狀好的材料做為無土栽培的基質(zhì)。無土栽培對基質(zhì)的要求是： 1．具有一定大小的固形物質(zhì)。這會影響基質(zhì)是否具有良好的物理性狀?；|(zhì)顆粒大小會影響容量?？紫抖?、空氣和水的含量。按著粒徑大小可分為五級、即：1毫米；1－5毫米；5－10毫米；10－20毫米；20－50毫米?？梢愿鶕?jù)栽培作物種類、根系生長特點、當(dāng)?shù)刭Y狀況加以選擇。 2．具有良好的物理性質(zhì)?；|(zhì)必須疏松，保水保肥又透氣。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)吳志行等研究認(rèn)為，對蔬菜作物比較理想的基質(zhì)，其粒徑最好以0.5-10毫米，總孔隙度>55％，容重為0.1-0.8克?厘米－3，空氣容積為25－30％，基質(zhì)的水氣比為1：4。 3．具有穩(wěn)定的化學(xué)性狀，本身不含有害成分，不使?fàn)I養(yǎng)液發(fā)生變化?；|(zhì)的化學(xué)性狀主要指以下幾方面： PH值：反應(yīng)基質(zhì)的酸堿度，非常重要。它會影響營養(yǎng)液的pH值及成分變化。PH＝6－7被認(rèn)為是理想的基質(zhì)。 電導(dǎo)度(EC)：反映已經(jīng)電離的鹽類溶液濃度，直接影響營養(yǎng)液的成分和作物根系對各種元素的吸收。 緩沖能力：反映基對肥料迅速改變pH值的緩沖能力，要求緩沖能力越強越好。 鹽基代換量：是指在pH＝7時測定的可替換的陽離子含量。一般有機機質(zhì)如樹皮、鋸未、草炭等可代換的物質(zhì)多；無機基質(zhì)中蛭石可代換物質(zhì)較多，而其它惰性基質(zhì)則可代換物質(zhì)就很少。 4．要求基質(zhì)取材方便，來源廣泛，價格低廉。浙江農(nóng)科院園藝研究所選用南方農(nóng)村廣 為存在的礱糠灰（農(nóng)村家庭飯用的燃料廢渣），做無土栽培基質(zhì)，栽培番茄，效果良好，大幅度降低了成本。 在無土栽培中，基質(zhì)的作用是固定和支持作物；吸附營養(yǎng)液；增強根系的透氣性。基質(zhì)是十分重要的材料，直接關(guān)系栽培的成敗?；|(zhì)栽培時，一定要按上述幾個方面嚴(yán)格選擇。北京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝系通過1986－1987年的試驗研究，在黃瓜基質(zhì)栽培時，營養(yǎng)液與基質(zhì)之間存在著顯著的交互作用，互為影響又互相補充。所以水培時的營養(yǎng)液配方，在基質(zhì)栽培時，特別是使用有機基質(zhì)時，會受基質(zhì)本身元素成分含量、可代換程度等等因素的影響，而使配方的栽培效果發(fā)生變化，這是應(yīng)當(dāng)加以考慮的問題，不能生搬硬套。 （四）供液系統(tǒng) 無土栽培供液方式很多，有營養(yǎng)液膜（NFT）灌溉法、漫灌法、雙壁管式灌溉系統(tǒng)、滴灌系統(tǒng)、虹吸法、噴霧法和人工澆灌等。歸納起來可以分為循環(huán)水（閉路系統(tǒng)）和非循環(huán)水（開路系統(tǒng)）兩大類。目前生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是營養(yǎng)液膜法和滴灌法。 1． 營養(yǎng)液膜法（NET） （1）備三個母液貯液灌（槽）。一個盛硝酸鈣母液，一個盛其它營養(yǎng)元素的母液，另一個盛磷酸或硝酸，用以調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的pH。 （2）貯液槽。貯存稀釋后的營養(yǎng)液，用泵將其液由栽培床高的一端的送入，由低的一端回流。液槽大小與栽培面積有關(guān)，一般1000平方米要求貯液槽容量為4－5噸。貯液槽的另一個作用就是回收由回流管路流回的營養(yǎng)液。 （3）過濾裝置。在營養(yǎng)液的進水口和出水口要求安裝過濾器，以保證營養(yǎng)液清潔，不會造成供液系統(tǒng)堵塞。 2． 滴灌系統(tǒng)的灌溉方法 （1）備兩個濃縮的營養(yǎng)液罐，存放母液。一個液罐中含有鈣元素，另一個是不含鈣的其它元素。 （2）濃酸罐。用業(yè)調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的PH。 （3）貯液槽。用來盛按要求稀釋好的營養(yǎng)液。一般300－400平方米的面積，貯液槽的容積1－1.5噸即可。貯液槽的高度與供液距離有關(guān)，只要高于1米，就可供30－40米的距離。如果用泵抽，則貯液槽高度不受限制。甚至可在地下設(shè)置。 （4）管路系統(tǒng)。用各種直徑的黑色塑料管，不能用白色，以避免藻類的孳生。 （5）滴頭。固定在作物根際附近的供液裝置，常用的有孔口式滴頭和線性發(fā)絲管?？卓谑降晤^在低壓供液系統(tǒng)中流量不太均勻，發(fā)絲管比較均勻。但共同的問題是易堵塞，所以在貯液槽的進出口處，也必須安裝過濾器，濾出雜質(zhì)。 五、無土栽培前景展望 從歷史上來看，農(nóng)業(yè)文明標(biāo)志，就是人類對作物生長發(fā)育的干預(yù)和控制程度。實踐證明，對作物地上部分的環(huán)境條件的控制，比較容易做到，但對地下部分的控制（根系的控制），在常規(guī)土培條件下很困難的。無土栽培技術(shù)的出現(xiàn)，使人類獲得了包括無機營養(yǎng)條件在內(nèi)的，對作物生長全部環(huán)境條件進行精密控制的能力，從而使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有可能徹底擺脫自然條件的制約，完全按照人的愿望，向著自動化、機械化和工廠化的生產(chǎn)方式發(fā)展。這將會使農(nóng)作物的產(chǎn)量得以幾倍、幾十倍甚至成百倍地增長。 從資源的角度看，耕地是一種極為寶貴的、不可再生的資源。由于無土栽培可以將許多不可耕地加以開發(fā)利用，所以使得不能再生的耕地資源得到了擴展和補充，這對于緩和及解決地球上日益嚴(yán)重的耕地問題，有著深遠(yuǎn)的意義。無土栽培不但可使地球上許多荒漠變成綠洲，而且在不久的將來，海洋、太空也將成為新的開發(fā)利用領(lǐng)域。美國已將無土栽培列為國該國本世紀(jì)要發(fā)展的十大高技術(shù)交流會上，就是關(guān)于宇宙空間植物栽培的研究報告，那只能是無土栽培。因而無土栽培技術(shù)在日本，已被許多科學(xué)家做為研究”宇宙農(nóng)場”的有力手段，人們稱為太空時代的農(nóng)業(yè)，已經(jīng)不再是不可思議的問題。 水資源的問題，也是世界上日益嚴(yán)重地威脅人類的生存發(fā)展的大問題。不僅在干旱地區(qū)，就是在發(fā)達(dá)的人口稠密的大城市，水資源緊缺也越來越突出。隨著人口的不斷增長，各種水資源被超量開采，某些地區(qū)已近枯竭。所以控制農(nóng)業(yè)用水是節(jié)水的措施之一，而無土栽培，避免了水分大量的滲漏和流失，使得難以再生的水資源得到補償。它必將成為節(jié)水型農(nóng)業(yè)、旱區(qū)農(nóng)業(yè)的必由之路。 誠然，無土栽培技術(shù)在走向?qū)嵱没倪M程中也存在不少問題。突出的問題是成本高、一次性投資大；同時還要求較高的管理水平，管理人員必須具備一定的科學(xué)知識，這也不是任何地方都能做到的。 從理論上講，進一步研究礦質(zhì)營養(yǎng)狀況的生理指標(biāo)，減少管理上的盲目性，也是有待解決的問題。此外，無土栽培中的病蟲防治，基質(zhì)和營養(yǎng)液的消毒，廢棄基質(zhì)的處理等等，也需進一步研究解決。 無土栽培在我國剛剛起步，還未廣泛用于生產(chǎn)，特別是設(shè)施條件，供液系統(tǒng)工程本身，還未形成專門生產(chǎn)行業(yè)。由于種種因素限制，使得栽培技術(shù)與農(nóng)業(yè)工程技術(shù)還不能協(xié)調(diào)同步，致使無土栽培技術(shù)在我國發(fā)展的速度，不如發(fā)達(dá)國家那樣迅速。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、提高，更重要的是這項新技術(shù)本身固有的種種優(yōu)越性，已向人們顯示了無限廣闊的發(fā)展前景。

　　隨著人們綠化意識的增強和綠化觀念的更新，傳統(tǒng)花卉種植方式因存在諸多弊端，已不符合人們審美情趣的要求。例如，鮮切花缺少了一個從種植到開花結(jié)果的實踐過程，且保鮮時間短；一般盆花常用土壤栽培，養(yǎng)護必須憑經(jīng)驗，不易管理，易患病蟲害，與現(xiàn)代居室環(huán)境不和諧?；ɑ芰⒅綗o土栽培!以下簡稱花卉立柱)是把工藝化塑料盆缽壘疊成一定高度，在其上栽植花卉，并用營養(yǎng)液自動循環(huán)澆灌來滿足花卉生長對水、氣、肥的需求而進行的栽培方式，集立體栽培、無土栽培、設(shè)施栽培于一身，具有技術(shù)新、工藝化、節(jié)水環(huán)保、綠化容量大、美觀和易管理等優(yōu)點，能最大程度滿足人們種花養(yǎng)花的情趣?；ɑ芰⒅诔鞘泄珗@、街道、庭院、居室、屋頂、陽臺的美化綠化以及都市農(nóng)業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景?；ɑ芰⒅遣寤?、盆景以外的一種新型花卉生產(chǎn)模式和藝術(shù)形式，有望成為一種時尚的產(chǎn)業(yè)?！　? 花卉立柱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　根據(jù)應(yīng)用場所和循環(huán)系統(tǒng)可將花卉立柱分為常規(guī)型和家庭型2類?！　?.1 常規(guī)型花卉立柱系統(tǒng)　　通常采用水培法，進行較大面積的群體栽培主要應(yīng)用于都市農(nóng)業(yè)，城市公園街道，庭院屋頂綠化等?！　?.1.1 立柱裝置基本結(jié)構(gòu)每667m2安裝立柱600根，每根立柱由底座、中心軸和柱體構(gòu)成。柱體的外殼是由白色工程塑料(ABS)澆注成的盆缽，一根立柱壘疊10～12個盆缽，高160～200cm，直徑15cm，每個盆缽上設(shè)有5個栽培孔，花卉苗木即生長在栽培孔上。立柱成行狀排列，柱體套在中心軸并立于下端的底盤上，便于旋轉(zhuǎn)，也能隨中心軸自由搬動。通過旋轉(zhuǎn)使花卉苗木受光均勻?！　×韰⒖?/p>