寧艷民

摘 要 基質(zhì)培、水培、霧培是最常見的三種蔬菜無土栽培方式。與土壤栽培相比，基質(zhì)栽培可有效提高蔬菜產(chǎn)量、降低硝酸鹽含量，應(yīng)用最為廣泛；水培避免了土傳病害，減少了藥物使用量，更潔凈衛(wèi)生，市場接受程度高；霧培可提高作物生長速度、增加收獲茬數(shù)和產(chǎn)量，目前尚處于試驗示范階段。基于此，概述了基質(zhì)培、水培、霧培三種無土栽培方式優(yōu)缺點及對蔬菜生長發(fā)育和品質(zhì)的影響，為生產(chǎn)者蔬菜種植以及消費者選用相關(guān)產(chǎn)品提供有效的參考。

關(guān)鍵詞 氣霧培；水培；基質(zhì)培；蔬菜

中圖分類號：S63 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.26.012

1 無土栽培主要方式及優(yōu)缺點

1.1 基質(zhì)栽培技術(shù)的優(yōu)缺點

基質(zhì)栽培是通過基質(zhì)固定植株根系，利用基質(zhì)自身或營養(yǎng)液供給作物生長所需養(yǎng)分的栽培方式。栽培基質(zhì)根據(jù)其性質(zhì)的不同，分為有機基質(zhì)、無機基質(zhì)和復(fù)合基質(zhì)。有機基質(zhì)主要包括草炭、稻殼、樹皮和鋸末等自身含有一定營養(yǎng)成分，具備緩沖能力，管理技術(shù)相對粗放，但其物理和化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易于分解，不利于長期使用。無機基質(zhì)主要包括巖棉、蛭石、珍珠巖等性質(zhì)穩(wěn)定，但本身不含營養(yǎng)物質(zhì)，緩沖能力弱，對設(shè)施設(shè)備和操作技術(shù)要求高，使用時主要靠營養(yǎng)液提供養(yǎng)分。復(fù)合基質(zhì)結(jié)合了兩者的優(yōu)點，既保持了無機基質(zhì)的穩(wěn)定性，又具備了一定的營養(yǎng)和緩沖性，較好地平衡了作物生長所需水、肥和氣三者的關(guān)系，近年來得到了廣泛的應(yīng)用?；|(zhì)栽培有三大優(yōu)點，1）可以有效協(xié)調(diào)植物根系水氣矛盾。2）相對于水培、霧培具有投資少、設(shè)備簡單、易于操作的特點。3）可以有效克服傳統(tǒng)種植土壤鹽漬化、土傳病害、營養(yǎng)元素及微生物失衡等連作障礙等問題。目前，基質(zhì)栽培約占商業(yè)性無土栽培面積的90%，是無土栽培的主要方式[1]。

1.2 水培技術(shù)的優(yōu)缺點

水培是指植物大部分根系直接生長在營養(yǎng)液中的無土栽培方式。該技術(shù)的優(yōu)點是植株根系直接與營養(yǎng)液接觸，營養(yǎng)元素供給快速均衡，易于調(diào)控，避免了土傳病害等。缺點是前期投資大，操作技術(shù)要求高。隨著新材料、新工藝和栽培技術(shù)的不斷地發(fā)展和完善，水培作物栽培面積以及栽培品種迅速擴大，自動化、機械化和信息化水平也在不斷提高[2]。

1.3 氣霧栽培技術(shù)的優(yōu)缺點

氣霧栽培是利用特定的裝置將霧化的營養(yǎng)液直接噴射到蔬菜根部的一種栽培方式。其優(yōu)點有，1）采用立體化種植的方式，使單位面積土地利用率提高5～8倍。2）較好地協(xié)調(diào)解決了無土栽培中作物根系水氣之間的矛盾，達到增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)、縮短生育期等目的。但因其一次性投資資金大，對水質(zhì)和電力依賴性強，目前只停留在試驗示范階段，尚未實現(xiàn)全面推廣[3]。

2 不同無土栽培方式對蔬菜生長發(fā)育和品質(zhì)的影響

2.1 基質(zhì)栽培對蔬菜生長發(fā)育和品質(zhì)的影響

基質(zhì)栽培是當前無土栽培技術(shù)中應(yīng)用最廣、種植面積最大的栽培方式。近年來相關(guān)試驗表明，相對于土壤栽培，基質(zhì)栽培出的蔬菜產(chǎn)量較高、硝酸鹽含量相對較低，但基質(zhì)栽培時若營養(yǎng)液管理不當極易出現(xiàn)“燒心”等癥狀[1]。Siomos等試驗結(jié)果顯示，土培生菜的外觀品質(zhì)整體上優(yōu)于基質(zhì)栽培，基質(zhì)栽培生菜燒心現(xiàn)象；基質(zhì)培生菜總N、P、K、可滴定酸、硝酸鹽含量較高，干物質(zhì)、葉綠素、Mg、Fe和Mn含量較低[4]。胡玥的試驗表明，與土壤栽培相比，基質(zhì)栽培增產(chǎn)效果明顯，四種綠葉菜的增產(chǎn)幅度分別為37.39%（生菜）、155.76%（青菜）、182.90%（菠菜）、82.13%（芹菜）[5]。朱世東等試驗結(jié)果表明，基質(zhì)栽培番茄、辣椒和黃瓜的產(chǎn)量較土壤栽培分別提高27.34%、32.98%和23.83%；三種作物基質(zhì)栽培亞硝酸鹽含量、維生素C含量均顯著低于土壤栽培[6]。黃丹楓等的甜瓜試驗表明，與土壤栽培方式相比，基質(zhì)栽培的甜瓜果實甜度、甜味和鮮味氨基酸含量、維生素C含量均有所增加，并且生育期縮短[7]。

2.2 水培對蔬菜生長發(fā)育和品質(zhì)的影響

與土培相比，水培蔬菜生長周期短、上市早，而且避免了土傳病害，減少了藥物使用量，降低了藥殘，更潔凈衛(wèi)生，市場接受程度更高。近年來，水培蔬菜品質(zhì)的研究主要集中于探索最適合作物生長和提高品質(zhì)的營養(yǎng)液種類和濃度上[2]。陳貴林等通過使用氨基酸替代硝態(tài)氮研究發(fā)現(xiàn)，不結(jié)球生菜和白菜時的硝酸鹽含量顯著降低，品質(zhì)得到一定的改善[8]。蘇蔚等認為，在不降低生菜生物量的前提下，顯著提高了養(yǎng)分利用效率；建議水培生菜定植后30 d可不更換營養(yǎng)液[9]。胡玥的試驗表明，芹菜水培比土壤栽培增產(chǎn)255.81%，但供試四種綠葉菜（生菜、青菜、菠菜、芹菜），采用水培時硝酸鹽含量較高，土壤栽培中硝酸鹽含量較低[5]。周賀芳等[10]研究了氣霧培、水培和基質(zhì)栽培3種無土栽培方式對上海青生長量的影響，試驗結(jié)果表明：生長初期，上海青生長量差異不大；而在生長中后期，水培的上海青葉面積、單株質(zhì)量等指標明顯較優(yōu)，且水培運轉(zhuǎn)成本相對較低，適宜于大面積推廣。

2.3 霧化栽培對蔬菜生長發(fā)育和品質(zhì)的影響

氣霧培是一種新型栽培技術(shù)，可以通過科學(xué)調(diào)控營養(yǎng)液濃度、噴霧次數(shù)、噴霧時間和間隔時間使作物根系處于最佳生長狀態(tài)，提高作物生長速度、增加收獲茬數(shù)，具有較大的優(yōu)勢。此外，國內(nèi)外有研究表明霧培對提高蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)作用明顯。孫周平等的實驗證明，霧培番茄植株長勢旺盛，產(chǎn)量提高，得益于每穗果的單果重和單株產(chǎn)量提高；但果實可溶性糖含量與有機酸含量、糖酸比以及維生素C含量均下降，口感品質(zhì)降低[11]。張路[12]認為，通過氣霧栽培的香菜、生菜、大白菜內(nèi)維生素C含量比基質(zhì)栽培有顯著提高。王珺玲等的試驗表明，霧培黃瓜植株根系發(fā)達，光合作用強，長勢旺盛；平均單果重、平均坐果數(shù)以及平均單株產(chǎn)量均大于液培和基質(zhì)培[13]。安娜等[14]通過在日光溫室中對日本園試配方、英國休伊特配方、日本山崎配方、華農(nóng)大番茄配方和山東農(nóng)大番茄配方5種營養(yǎng)液配方進行對比研究，結(jié)果表明：英國休伊特配方最適合霧培番茄，其他依次為日本園試配方、日本山崎配方、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)番茄配方和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)番茄配方，表明華中農(nóng)業(yè)大學(xué)番茄配方不適合番茄霧培。

參考文獻：

[1] 郭世榮.無土栽培學(xué)[M].2版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2011.

[2] 胡玥，金敏鳳，王全喜.不同無土栽培方式及其對蔬菜品質(zhì)影響的研究進展[J].上海師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，44（6）：672-680.

[3] 張忠德，李煥青，王國師.氣霧培，能否引發(fā)大棚種植二次革命[J].農(nóng)村.農(nóng)業(yè).農(nóng)民（A版），2011（8）：47-48.

[4] Siomos A S，Beis G，Papadopoulu PP，et al.Quality and Composition of Lettuce（cv.Plenty）Grownin Soil andSoilless Culture[J].Acta Horticulturae，2001，548：445-450.

[5] 胡玥.栽培方式及優(yōu)化管理對綠葉菜生長和品質(zhì)的影響研究[D].上海：上海師范大學(xué)，2017.

[6] 朱世東，徐文娟，趙國榮.多功能營養(yǎng)型蔬菜無土栽培基質(zhì)的特性研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2002（4）：425-428.

[7] 黃丹楓，牛慶良，程浩.無土栽培甜瓜果實發(fā)育生理與品質(zhì)分析[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，1998（3）：51-55.

[8] 陳貴林，高秀瑞.氨基酸和尿素替代硝態(tài)氮對水培不結(jié)球白菜和生菜硝酸鹽含量的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002（2）：187-191.

[9] 蘇蔚，李嘉佳，孫光聞.營養(yǎng)液更換頻率對生菜養(yǎng)分吸收和利用效率的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，51（6）：1119-1124.

[10] 周賀芳，張雯.不同無土栽培方式對上海青生長量的影響[J].長江蔬菜，2015（2）：36-37.

[11] 孫周平，劉濤，藺姍姍，等.霧培對番茄植株生長?產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006（3）：488-490.

[12] 張路.氣霧栽培對葉菜類蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)影響的研究[D].杭州：浙江農(nóng)林大學(xué)，2012.

[13] 王珺玲，劉廣晶，孫周平.霧培對黃瓜植株生長?產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（1）：174-176.

[14] 安娜，須暉，孫周平，等.霧培番茄不同營養(yǎng)液配方的生產(chǎn)效果比較[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006（3）：495-497.

（責(zé)任編輯：趙中正）