許志剛 張榮軍

（江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院航海技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211170）

綠色蔬菜在維持人體健康方面發(fā)揮著重要作用，是人體所需微量元素、維生素及多種營(yíng)養(yǎng)元素的主要來(lái)源。遠(yuǎn)航的船舶通常不具備良好的蔬菜保存條件，而蔬菜的有效保存時(shí)間有限，通常在15～20 d，超過(guò)時(shí)限會(huì)導(dǎo)致蔬菜腐爛。缺乏新鮮蔬菜會(huì)嚴(yán)重影響海員的身體健康，而無(wú)土栽培技術(shù)的出現(xiàn)能使這一問(wèn)題得到了解決［1］。無(wú)土栽培技術(shù)的應(yīng)用意味著綠色有機(jī)蔬菜的種植不再受到土壤條件的限制，能突破地域的局限性，而且能有效節(jié)省水資源及肥料、管理方便，可充分滿足遠(yuǎn)航船員對(duì)綠色果蔬的營(yíng)養(yǎng)需求，因而具有廣闊的發(fā)展前景。

1 無(wú)土栽培技術(shù)發(fā)展概況

無(wú)土栽培是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種作物栽培新技術(shù)，作物不是栽培在土壤中，而是種植在含有礦物質(zhì)的水溶液（營(yíng)養(yǎng)液）中，或者種植在某種栽培基質(zhì)中，這就意味著綠色有機(jī)蔬菜能在與傳統(tǒng)種植環(huán)境大相徑庭的環(huán)境下生長(zhǎng)發(fā)育。只要具有一定的栽培設(shè)備和管理措施，綠色有機(jī)蔬菜就能正常生長(zhǎng)并獲得高產(chǎn)。以綠色有機(jī)蔬菜種植為例，無(wú)土栽培技術(shù)的應(yīng)用使得綠色蔬菜不再需要從土壤中汲取養(yǎng)分，而是從營(yíng)養(yǎng)液或培養(yǎng)基質(zhì)中汲取，使得綠色蔬菜的培育完全脫離了傳統(tǒng)的土壤生長(zhǎng)環(huán)境，故被稱為無(wú)土栽培。

19世紀(jì)中葉，德國(guó)科學(xué)家Van Leibig建立了礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)理論的雛形，奠定了現(xiàn)代無(wú)土栽培技術(shù)的理論基礎(chǔ)。Sachs和Knop在1860年前后成功地在營(yíng)養(yǎng)液中種植植物，建立了沿用至今的用礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法，并逐步演變成現(xiàn)代的無(wú)土栽培技術(shù)。1929年，Gericke進(jìn)行了大規(guī)模的無(wú)土栽培研究，用營(yíng)養(yǎng)液種植出高達(dá)7.5 m的番茄，單株收獲果實(shí)14 kg。20世紀(jì)40年代，無(wú)土栽培作為一種新的栽培方法陸續(xù)被用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。許多國(guó)家先后建立起無(wú)土栽培基地，有的還建起了溫室。1939年9月1日至1945年9月2日，無(wú)土栽培被用于士兵所需蔬菜的供應(yīng)，之后無(wú)土栽培技術(shù)獲得了較大的發(fā)展。

我國(guó)無(wú)土栽培技術(shù)的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代，主要用于水稻無(wú)土育秧、蔬菜作物無(wú)土育苗。1980年，我國(guó)成立了蔬菜工廠化育苗協(xié)作組，除研究無(wú)土育苗外，還進(jìn)行了保護(hù)地?zé)o土栽培技術(shù)研究。2016年，中科院植物研究所和福建三安集團(tuán)建立起世界面積最大的全人工光植物工廠——中科三安植物工廠，實(shí)現(xiàn)了蔬菜大規(guī)模無(wú)土栽培。

2 綠色有機(jī)蔬菜無(wú)土栽培技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 無(wú)土栽培技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

無(wú)土栽培是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的作物栽培新技術(shù)，不需要土壤，作物可以通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液來(lái)獲取養(yǎng)分，從而正常生長(zhǎng)。這種栽培方法可有效節(jié)省水分、肥料，而且省力省工，管理更加方便。由于無(wú)土栽培擺脫了土壤的限制，因而其有了廣闊的發(fā)展前景。無(wú)土栽培技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，綠色有機(jī)蔬菜栽培、花卉栽培、藥用植物栽培、果木栽培及無(wú)土育苗等均可有效利用無(wú)土栽培技術(shù)。

如果無(wú)土栽培技術(shù)能實(shí)際應(yīng)用于遠(yuǎn)航船舶上，在生理上，能為船員提供大量的綠色有機(jī)蔬菜及水果，有效調(diào)整船員的維生素及其他微量元素供應(yīng)狀況，進(jìn)而使船員的膳食結(jié)構(gòu)得到合理、科學(xué)的調(diào)整；在心理上，能豐富船員枯燥的航海生活，對(duì)綠色有機(jī)蔬菜的照料使得他們有更可靠的途徑來(lái)排解航海工作造成的心理壓力，也就能使船員長(zhǎng)時(shí)間保持健康的心理狀態(tài)。由此可見(jiàn)，以無(wú)土栽培技術(shù)實(shí)現(xiàn)綠色有機(jī)蔬菜在船舶上的種植，對(duì)航海工作人員的影響是正面且積極的。

2.2 無(wú)土栽培技術(shù)的缺點(diǎn)

無(wú)土栽培技術(shù)是農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物，與土壤栽培相比，無(wú)土栽培具有很多優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)土栽培投資較大。需要各種營(yíng)養(yǎng)液來(lái)維持作物正常生長(zhǎng)的無(wú)土栽培系統(tǒng)，1 hm2一般需要一次性投資9.0萬(wàn)元以上，有的甚至更高，在75.0萬(wàn)～90.0萬(wàn)元/hm2；用于配置營(yíng)養(yǎng)液的肥料，每年需要花費(fèi)4.5萬(wàn)元/hm2以上；即使是較實(shí)用的有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培系統(tǒng)，一次性投資在3.0萬(wàn)～4.5萬(wàn)元/hm2，每年肥料成本在2.4萬(wàn)元/hm2左右［2］。另外，無(wú)土栽培對(duì)技術(shù)要求較高，對(duì)管理方面要求較為嚴(yán)格，一旦管理不當(dāng)，易發(fā)生病害并導(dǎo)致病害迅速傳播，最終造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

3 綠色有機(jī)蔬菜無(wú)土栽培技術(shù)的優(yōu)化推廣途徑

3.1 制定完善的行業(yè)規(guī)范

制定行業(yè)規(guī)范是確保行業(yè)有序發(fā)展的關(guān)鍵。在國(guó)家層面，需要制定嚴(yán)格的生產(chǎn)制度并保障其落實(shí)到位。例如，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)方式及社會(huì)需求，制定相應(yīng)的質(zhì)量認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)無(wú)土栽培生產(chǎn)設(shè)備強(qiáng)化質(zhì)量審核，確保用于無(wú)土栽培的設(shè)備在質(zhì)量、性能、安全性上均能滿足相應(yīng)要求［3］；對(duì)于應(yīng)用無(wú)土栽培技術(shù)種植的綠色有機(jī)蔬菜，在投入市場(chǎng)及人們食用前必須經(jīng)過(guò)相應(yīng)食品安全機(jī)構(gòu)及農(nóng)產(chǎn)品機(jī)構(gòu)的檢測(cè)與認(rèn)證，以確保無(wú)土栽培技術(shù)以及由此培育的綠色有機(jī)蔬菜的安全性及可靠性。

行業(yè)規(guī)范的制定還涉及對(duì)技術(shù)的調(diào)整。由于前期需要投入大量的資金用以投資場(chǎng)地、購(gòu)買營(yíng)養(yǎng)液和肥料等，會(huì)給生產(chǎn)者造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，應(yīng)針對(duì)生產(chǎn)技術(shù)制定相應(yīng)的規(guī)范，通過(guò)規(guī)范化的生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)成本的有效控制，進(jìn)一步提升無(wú)土栽培技術(shù)在綠色有機(jī)蔬菜種植中的應(yīng)用價(jià)值。

3.2 強(qiáng)化技術(shù)交流

以無(wú)土栽培方式種植綠色有機(jī)蔬菜時(shí)，需要根據(jù)生產(chǎn)條件、生產(chǎn)環(huán)境及生產(chǎn)目的的不同采用不同的生產(chǎn)技術(shù)。要想使綠色有機(jī)蔬菜無(wú)土栽培技術(shù)得到優(yōu)化，則需要強(qiáng)化不同地區(qū)、不同技術(shù)之間的交流。在技術(shù)交流過(guò)程中，對(duì)比不同技術(shù)的差異及相同點(diǎn)，能為各種技術(shù)的優(yōu)化提供全新的思路，從而使綠色有機(jī)蔬菜無(wú)土栽培技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。另外，技術(shù)交流強(qiáng)度的提升有助于不同地區(qū)掌握更多的無(wú)土栽培技術(shù)，可以為技術(shù)的推廣奠定基礎(chǔ)。然而，要想提升技術(shù)交流的強(qiáng)度，單靠生產(chǎn)者個(gè)人進(jìn)行交流，發(fā)揮的作用十分有限，因此，可以尋求社會(huì)、企業(yè)及政府相關(guān)部門的支持，通過(guò)開(kāi)展技術(shù)交流活動(dòng)等，提升各地技術(shù)交流的頻次。在活動(dòng)中還可以設(shè)置評(píng)選活動(dòng)，對(duì)交流活動(dòng)中表現(xiàn)突出的生產(chǎn)者給予資金、資源方面的獎(jiǎng)勵(lì)，從而減輕生產(chǎn)者運(yùn)用無(wú)土栽培技術(shù)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，提升生產(chǎn)者應(yīng)用無(wú)土栽培技術(shù)種植綠色有機(jī)蔬菜的積極性［4］。

3.3 建立專門的服務(wù)機(jī)構(gòu)

建立專門的服務(wù)機(jī)構(gòu)是為了進(jìn)一步推廣無(wú)土栽培技術(shù)。服務(wù)機(jī)構(gòu)由相關(guān)科研人員、技術(shù)實(shí)踐人員、推廣人員、少量管理人員構(gòu)成?？蒲腥藛T負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)有的無(wú)土栽培技術(shù)進(jìn)行深入研究及優(yōu)化，盡可能降低現(xiàn)有無(wú)土栽培技術(shù)的實(shí)施難度，并提升無(wú)土栽培的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量；技術(shù)實(shí)踐人員則需要與科研人員相互配合，為科研人員提出的技術(shù)方案提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，幫助科研人員完成技術(shù)優(yōu)化；技術(shù)推廣人員則主要負(fù)責(zé)將技術(shù)成果推廣至基層，并主動(dòng)參與各類技術(shù)交流活動(dòng)，普及無(wú)土栽培技術(shù)。

另外，專門的服務(wù)機(jī)構(gòu)需要為生產(chǎn)者提供技術(shù)支持，幫助生產(chǎn)者掌握先進(jìn)的無(wú)土栽培技術(shù)；要了解生產(chǎn)者的生產(chǎn)情況，并將其作為技術(shù)研發(fā)的重要參考依據(jù)；對(duì)于生產(chǎn)者存在的經(jīng)濟(jì)、人力方面的困難，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)生產(chǎn)者的生產(chǎn)計(jì)劃及生產(chǎn)需求進(jìn)行分析，并給予生產(chǎn)者具體的調(diào)整計(jì)劃或融資渠道，實(shí)現(xiàn)無(wú)土栽培技術(shù)的進(jìn)一步推廣。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)土栽培技術(shù)具有非同尋常的價(jià)值和功能，值得引起整個(gè)社會(huì)的關(guān)注，要?jiǎng)訂T農(nóng)業(yè)科研人員對(duì)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，降低技術(shù)應(yīng)用成本，盡可能早日推動(dòng)無(wú)土栽培技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用，為整個(gè)社會(huì)創(chuàng)造更多的價(jià)值。